KR200344898Y1 - 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스위칭모드 전원공급(SMPS)을 이용한 제어전원 출력기술에 관한 것이다.

이같은 본 고안은, 트랜스의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 컨버터를 통해 변경함으로써, 트랜스의 출력을 간소화시켜 그 제어가 용이하게 이루어지도록 함은 물론, 제품에 대한 소형화가 가능하도록 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로를 제공한다.

Description

컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로{SMPS circuit of using converter}

본 고안은 스위칭모드 전원공급(SMPS; Switching Mode Power Supply)을 이용한 제어전원 출력기술에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 트랜스의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 컨버터를 통해 변경하여 트랜스의 출력을 간소화시킴은 물론, 제품에 대한 소형화가 이루어질 수 있도록 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로에 관한 것이다.

종래의 SMPS회로는 트랜스의 권선작업을 통해 제어전원을 공급하는 것으로, 이는 도 1에서와 같이 입력정류부(1), 피드백부(2), 제어소자(3), 트랜스(T1), 출력정류부(4)로 구성된다.

상기 입력정류부(1)에는 콘덴서(C1) 및 저항(R1)과 다이오드(D1)를 포함하고, 상기 피드백부(2)에는 포토커플러(PC1)는 물론 콘덴서(C2)와 저항(R2,R3,R4) 및 다이오드(D2)를 포함하고 있다.

상기 출력정류부(4)에는 콘덴서(C3∼C11) 및 다이오드(D3∼D7)와 코일(L1∼L4)를 포함하고 있다.

이때, 상기 제어소자(3)는 출력정류부(4)에 의해 정류된 출력단의 제어전원을 피드백회로(2)를 통해 피드백받을 때 트랜스(T1)의 입력을 스위칭소자를 이용하여 제어함으로써 충방전에 의한 제어전원이 출력되도록 한 것이다.

그러나, 종래에는 트랜스(T1)의 입출력 권선핀이 많아 여러 출력작업을 시행할 경우 제어가 어렵고, 트랜스(T1)의 권선이 복잡하게 구현되어 트랜스(T1)의 크기가 커지면서 제품으로의 적용에 상당한 어려움이 따랐다.

즉, 종래에는 이종간의 제어전원을 출력하기 위하여 트랜스(T1)의 권선을 별도 구성할 수 밖에 없는데, 이 경우 하드웨어를 이용하여 제어를 할 경우 특성 구현이 어렵고, 별도의 절연처리를 위하여 트랜스(T1)의 크기가 커지면서 제품의 소형화가 거의 불가능해지는 단점을 가지고 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 본 고안은, 트랜스의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 컨버터를 통해 변경함으로써, 트랜스의 출력을 간소화시켜 그 제어가 용이하게 이루어지도록 함은 물론, 제품에 대한 소형화가 가능하도록 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 트랜스의 권선작업을 통해 SMPS의 제어전원이 공급되는 회로도.

도 2는 본 고안의 일실시예로 컨버터를 통해 SMPS의 제어전원이 공급되는 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ; 입력정류부 2 ; 피드백부

3 ; 제어소자 4 ; 출력정류부

10; 컨버터회로 11; 변조제어부

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

참고로 이하에 참조되는 도면에 대하여는 설명의 편의상 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.

도 2는 본 고안의 일실시예로 컨버터를 통해 SMPS의 제어전원이 공급되는 회로도 이다.

도 2에 도시된 바와같이, 입력정류부(1), 피드백부(2), 제어소자(3), 트랜스(T1), 출력정류부(4)로 구성되는 통상적인 SMPS회로에 있어서,

상기 출력정류부(4)중 어느 하나의 정류단에는 트랜스(T1)의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 변경하는 컨버터회로(10)를 연결 구성함을 특징으로 한다.

다른 일면에 따라, 상기 컨버터회로(10)는, 직류-직류의 강압형 컨버터회로로 구성함을 특징으로 한다.

또 다른 일면에 따라, 상기 직류-직류의 강압형 컨버터회로는,

트랜스(T1)의 이차측 권선으로부터 출력된 높은 직류전압의 흐름이 안내되도록 온/오프 스위칭되는 스위칭소자(Q20),

상기 스위칭소자(Q20)의 온/오프 스위칭을 제어하는 변조제어부(11),

상기 스위칭소자(Q20)의 온 스위칭동작으로부터 전류가 흐를 때 에너지를 축적하는 코일(L20),

스위칭소자(Q20)가 오프될 경우 온되어 코일(L20)에 대한 전류 통로를 제공하는 다이오드(D20) 및, 리플 제거용의 콘덴서(C20)로 구성함을 특징으로 한다.

이하, 미설명된 도면부호 R7∼R11은 저항, C14,C15는 콘덴서 이다.

이와같이 구성된 본 고안의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력정류부(1)를 통해 트랜스(T1)의 일차측으로 전원(예; DC 300V)이 정류되어 입력될 때, 상기 트랜스(T1)는 이차측에서는 그 입력전원을 제어전원(예; 5V,15V,24V)으로 변환 출력하고, 상기 변환 출력된 제어전원은 출력정류부(4)를 통해 정류된다.

즉, 상기 출력정류부(4)에 의해 정류된 출력단의 제어전원을 피드백회로(2)를 통해 제어소자(3)가 피드백받을 때, 상기 제어소자(3)는 트랜스(T1)의 입력을 스위칭소자를 이용하여 제어함으로써 충방전에 의한 제어전원(예; 5V,15V,24V)이 변환 출력되도록 한 것이다.

이때, 상기 출력정류부(4)중 어느 하나의 정류단에는 직류-직류의 강압형 컨버터회로(10)가 연결되어 있는 바,

상기 직류-직류의 강압형 컨버터회로(10)는 트랜스(T1)의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 변경함으로써, 상기 트랜스(T1)의 출력을 간소화시켜 그 제어가 용이하게 이루어지도록 함은 물론, 이종간의 제어전원을 출력할 때 그 특성구현이 보다 용이하게 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 도 2에서와 같이, 상기 직류-직류의 강압형 컨버터회로(10)에 포함된 변조제어부(11)의 하이 또는 로우 제어신호에 따라 스위칭소자(Q20)가 턴온 또는 턴오프의 스위칭동작을 하게 된다.

이때, 상기 스위칭소자(Q20)의 턴온이나 턴오프의 시간에 따라 코일(L20)에 흐르는 전류량이 가감됨으로써, 상기 직류-직류의 강압형 컨버터회로(10)에서는 이종간의 구분을 쉽게 구현할 수 있으면서 쉽게 제어가 가능한 제어전원을 출력할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 트랜스의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 컨버터를 통해 변경함으로써, 트랜스의 출력을 간소화시켜 그 제어가 용이하게 이루어지도록 함은 물론, 제품에 대한 소형화가 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (3)

1. 입력정류부, 피드백부, 제어소자, 트랜스, 출력정류부로 구성되는 통상적인 SMPS회로에 있어서,

   상기 출력정류부중 어느 하나의 정류단에는 트랜스의 이차측으로부터 출력되는 제어전원의 전원레벨을 변경하는 컨버터회로를 연결 구성함을 특징으로 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨버터회로는, 직류-직류의 강압형 컨버터회로로 구성함을 특징으로 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 직류-직류의 강압형 컨버터회로는,

   트랜스의 이차측 권선으로부터 출력된 높은 직류전압의 흐름이 안내되도록 온/오프 스위칭되는 스위칭소자, 상기 스위칭소자의 온/오프 스위칭을 제어하는 변조제어부, 상기 스위칭소자의 온 스위칭동작으로부터 전류가 흐를 때 에너지를 축적하는 코일, 스위칭소자가 오프될 경우 온되어 코일에 대한 전류 통로를 제공하는 다이오드 및, 리플 제거용의 콘덴서로 구성함을 특징으로 하는 컨버터를 이용한 스위칭모드 전원공급 회로.