KR200459964Y1 - Power supplying apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 대기 모드인지의 여부에 따라 기준 전압을 가변시킬 수 있도록 하는 전원 장치에 관한 것으로, 이러한 전원 장치는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부와, 정류부에 의해 정류된 직류 전압을 입력받아 적어도 하나의 상(phase)의 교류 전압으로 변환시키는 PWM 제어부와, 정류부에 의해 정류된 직류 전압을 입력받아 대전력 소자에 공급하기 위한 제 1 전압을 출력하는 제 1 전압 출력단과, 제 1 전압을 낮추어 소전력 소자에 공급하기 위한 제 2 전압을 출력하는 제 2 전압 출력단과, PWM 제어부로부터 입력되는 소정 전압을 분배하기 위한 복수 개의 저항과 복수 개의 저항 중 어느 하나의 저항과 병렬 연결되는 트랜지스터를 구비하여 대기 모드인지의 여부에 따라 제 1 전압 출력단의 전압을 가변시키는 전압 가변부와 제 2 전압 출력단에서 출력되는 전압에 의해 구동되고, 대기 모드인지의 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 전압 가변부의 동작을 제어하는 마이컴을 포함한다.The present invention relates to a power supply device that can vary the reference voltage according to whether or not the standby mode, the power supply device receives a rectifier for rectifying the AC voltage to a DC voltage, and the DC voltage rectified by the rectifier at least A PWM control unit for converting one phase AC voltage, a first voltage output terminal for receiving a DC voltage rectified by the rectifier and outputting a first voltage for supplying the large power device, and lowering the first voltage And a second voltage output terminal for outputting a second voltage for supplying the small power device, and a transistor connected in parallel with any one of a plurality of resistors and a plurality of resistors for distributing a predetermined voltage input from a PWM controller. In the voltage varying unit and the second voltage output terminal for varying the voltage of the first voltage output terminal in accordance with whether Is driven by a voltage that is output, it is determined whether or not the standby mode includes a microcomputer for controlling the operation variable negative voltage according to the determination result.
Description
본 고안은 전원 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device that converts an AC power supply to a DC power supply.
가전기기 등에 사용되는 전원 장치는 릴레이(Relay) 등의 기계적 전기 부품을 제어하는 출력과 마이컴(Micom) 등의 반도체 부품을 제어하는 출력 등으로 복수 출력을 가지는 회로로 구성된다.The power supply device used in home appliances, etc. is composed of a circuit having a plurality of outputs, such as an output for controlling a mechanical electrical component such as a relay and an output for controlling a semiconductor component such as a micom.
이러한 종래의 전원 장치는, 릴레이(Relay), 버저(Buzzer) 등의 대전력 소자를 제어하기 위한 고전압 출력과 마이컴 등의 상대적으로 소전력 소자를 제어하기 위한 저전압 출력 등의 복수의 전압을 출력한다.Such a conventional power supply device outputs a plurality of voltages such as a high voltage output for controlling a large power device such as a relay and a buzzer and a low voltage output for controlling a relatively small power device such as a microcomputer. .
그러나, 복수의 출력을 가지는 전원회로는 고전압 출력을 기준으로 대기 전압을 출력하기 때문에 전원 대기 시 필요 이상으로 대기 전압이 커져서 불필요한 전력 소모가 발생하는 문제가 있다.However, since a power supply circuit having a plurality of outputs outputs a standby voltage based on a high voltage output, there is a problem that unnecessary power consumption occurs because the standby voltage becomes larger than necessary when waiting for the power supply.
세탁기를 예로 들어 설명하면, 릴레이 또는 버저 등을 제어하기 위해서는 12~15V 정도의 높은 전압이 필요하고, 마이컴을 제어하기 위해서는 상대적으로 낮은 5V의 전압이 필요하다. 그러나, 전원 대기 시에는 마이컴의 동작에만 필요로 하 는 5V 정도만 출력해도 충분함에도 불구하고, 12-15V의 대기 전력을 발생시킴에 따라 7-10V에 상응하는 불필요한 전력 소모가 발생한다.Taking a washing machine as an example, a high voltage of about 12 to 15V is required to control a relay or a buzzer, and a relatively low voltage of 5V is required to control a microcomputer. However, even when only 5V output required only for the operation of the microcomputer is sufficient when the power is standby, unnecessary power consumption corresponding to 7-10V is generated by generating 12-15V standby power.
본 고안의 목적은 세탁기 등의 가전기기의 전원 입력 후 대기 모드인지의 여부에 따라 기준 전압을 가변시켜 불필요한 전력 소모를 억제함으로써 전원 대기 시 소비 전력을 절감시킬 수 있도록 하는 전원 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a power supply device that can reduce the power consumption during standby by varying the reference voltage according to whether or not the standby mode after the power input of a home appliance such as a washing machine to suppress unnecessary power consumption.
이를 위해 본 고안에 따른 전원 장치는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부와, 정류부에 의해 정류된 직류 전압을 입력받아 적어도 하나의 상(phase)의 교류 전압으로 변환시키는 PWM 제어부와, 정류부에 의해 정류된 직류 전압을 입력받아 대전력 소자에 공급하기 위한 제 1 전압을 출력하는 제 1 전압 출력단과, 제 1 전압을 낮추어 소전력 소자에 공급하기 위한 제 2 전압을 출력하는 제 2 전압 출력단과, PWM 제어부로부터 입력되는 소정 전압을 분배하기 위한 복수 개의 저항과 복수 개의 저항 중 어느 하나의 저항과 병렬 연결되는 트랜지스터를 구비하여 대기 모드인지의 여부에 따라 제 1 전압 출력단의 전압을 가변시키는 전압 가변부와, 제 2 전압 출력단에서 출력되는 전압에 의해 구동되고 대기 모드인지의 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 전압 가변부의 동작을 제어하는 마이컴을 포함한다.To this end, the power supply apparatus according to the present invention includes a rectifier for rectifying an AC voltage into a DC voltage, a PWM controller for receiving a DC voltage rectified by the rectifier and converting the signal into at least one phase AC voltage, and a rectifier. A first voltage output terminal for receiving a rectified DC voltage and outputting a first voltage for supplying the large power device, a second voltage output terminal for lowering the first voltage and outputting a second voltage for supplying the small power device; A voltage variable unit configured to vary a voltage at a first voltage output terminal according to whether a standby mode is provided by a plurality of resistors for distributing a predetermined voltage input from a PWM controller and a transistor connected in parallel with any one of the plurality of resistors. And judging whether it is driven by the voltage output from the second voltage output terminal and is in the standby mode, according to the determination result. It includes a microcomputer for controlling the operation pressure variable portion.
여기서, 마이컴은 판단 결과 대기 모드로 판단되면 전압 가변부의 트랜지스터를 턴 오프시켜 병렬 연결된 저항을 활성화시키고, 대기 모드가 아닌 것으로 판단되면 전압 가변부의 트랜지스터를 턴 온시켜 병렬 연결된 저항을 비활성화시킨다.Herein, when it is determined that the standby mode is the standby mode, the microcomputer turns off the transistor of the voltage variable unit to activate the parallel connected resistor, and if it is determined that the standby mode is not the standby mode, the microcomputer turns on the transistor of the voltage variable unit to deactivate the parallel connected resistor.
이에 따라, 제 1 전압 출력단에서는 대기 모드일 때에는 5V 이상 8V 이하의 전압을 출력하고, 대기 모드가 아닐 때에는 12V 이상 15V 이하의 전압을 출력하게 된다.Accordingly, the first voltage output terminal outputs a voltage of 5 V or more and 8 V or less in the standby mode, and outputs a voltage of 12 V or more and 15 V or less in the standby mode.
이때, 제 1 전압 출력단에서 출력되는 제 1 전압은 12V 이상 15V 이하이고, 제 2 전압 출력단에서 출력되는 제 2 전압은 5V이다.At this time, the first voltage output from the first voltage output terminal is 12V or more and 15V or less, and the second voltage output from the second voltage output terminal is 5V.
또한, 전압 가변부의 복수 개의 저항은 제 1 전압 출력단과 접지 사이에 직렬 연결되고, 트랜지스터는 직렬 연결되는 복수 개의 저항 가운데 접지 쪽에 연결되는 저항과 병렬 연결된다.In addition, the plurality of resistors of the voltage variable part are connected in series between the first voltage output terminal and the ground, and the transistor is connected in parallel with a resistor connected to the ground side among the plurality of resistors connected in series.
또한, 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치는 제 1 전압 출력단과 제 2 전압 출력단 사이에 전기적으로 연결되어 제 1 전압에 무관하게 제 2 전압을 출력하는 전압 조정기(regulator)를 더 포함한다.In addition, the power supply apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a voltage regulator electrically connected between the first voltage output terminal and the second voltage output terminal to output a second voltage regardless of the first voltage.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 전원 장치는 기준 전압을 가변시키는 전압 가변부를 더 포함하여 가전기기의 전원 입력 후 대기 모드인지의 여부에 따라 기준 전압을 가변시켜 불필요한 전력 소모를 억제함으로써 전원 대기 시 소비 전력을 절감시킬 수 있게 된다.As described above, the power supply apparatus according to the present invention further includes a voltage varying unit for varying the reference voltage, and according to whether or not the standby mode after the power input of the home appliance, by changing the reference voltage to suppress unnecessary power consumption during standby The power consumption can be reduced.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치의 구성을 나타낸 회로도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 가전기기의 전원 장치는 정류부(110), 필터부(120), PWM 제어부(130), 전압 가변부(140), 제 1 전압 출력단(150), 제 2 전압 출력단(160), 전압 조정기(regulator, 170), 마이컴(180)을 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the power supply device of the home appliance according to an embodiment of the present invention, the
정류부(110)는 교류 전압을 직류 전원으로 정류한다.The
필터부(120)는 정류부(110)에서 정류된 직류 전압의 노이즈(noise)를 필터링한다.The
PWM 제어부(130)는 정류된 직류 전압을 입력받아 펄스 신호로 변환하되 그 펄스 신호가 목적으로 하는 위상과 주파수, 듀티 비 등을 갖도록 제어하고, 후술할 전압 가변부(140)에 소정의 전압을 입력한다.The
제 1 전압 출력단(V1out, 150)은 정류된 직류 전압과 PWM 제어부(130)에서 입력되는 전압이 대기 모드인지의 여부에 따라 분배된 전압과 결합된 전압을 출력한다. 이와 같은 제 1 전압 출력단에서 출력되는 전압은 일반적으로 릴레이(relay), 버저(buzzer) 등의 대전력 소자를 제어하는데 이용된다.The first voltage output terminals V1out and 150 output a voltage combined with the divided voltage according to whether the rectified DC voltage and the voltage input from the
제 2 전압 출력단(V2out, 160)은 마이컴(180)을 제어하기 위한 전압을 출력한다.The second voltage output terminals V2out and 160 output voltages for controlling the
전압 조정기(170)는 제 1 전압 출력단(150)과 제 2 전압 출력단(160) 사이에 전기적으로 연결되어 제 1 전압 출력단(150)에서 출력되는 전압과는 무관하게 제 2 전압 출력단(160)에서 일정한 전압이 출력되도록 조정한다. 여기서 제 2 전압 출력 단에서 출력되는 전압은, 세탁기를 예로 들면, 5V가 바람직하다.The
전압 가변부(140)는 대기 모드인지의 여부에 따라 PWM 제어부(130)에서 출력되는 기준 전압(REF)을 가변시켜 가변된 전압이 제 1 전압 출력단(150)을 통해 전압이 출력되도록 한다.The
도 3은 도 1에 도시한 전원 장치의 전압 가변부를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a voltage variable part of the power supply device shown in FIG. 1.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치의 전압 가변부(140)는 직렬 연결되는 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2a), 제 3 저항(R2b), 그리고 제 3 저항(R2b)에 병렬 연결되는 트랜지스터(Q2)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the
제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2a) 사이에는 PWM 제어부(130)에서 출력되는 기준 전압(REF)이 입력되며, 이 기준 전압(REF)은 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2a) 및 제 3 저항(R2b)에 의해 분배된다. 여기서, 제 3 저항(R2b)은 트랜지스터(Q2)의 턴 온/오프 상태에 따라 저항으로서의 기능이 비활성화되거나 또는 활성화된다.The reference voltage REF output from the
마이컴(180)은 전압 가변부(140)의 트랜지스터(Q2)와 연결되며, 대기 모드 인지의 여부를 판단하여 판단 결과 대기 모드로 판단되면 트랜지스터(Q2)를 턴 오프시켜 제 3 저항(R2b)가 활성화되도록 하고, 대기 모드가 아닌 것으로 판단되면 트랜지스터(Q2)를 턴 온시켜 제 3 저항(R2b)가 비활성화되도록 한다.The
또한, 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치는 직류 전압을 트랜지스터(Q1)의 턴 온/오프에 따라 충전 및 방전하는 코일(L1)과 다이오드(D1)를 더 포함한다.In addition, the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention further includes a coil (L1) and diode (D1) for charging and discharging the DC voltage according to the turn on / off of the transistor (Q1).
이와 같이 구성되는 본 고안의 일실시예에 따른 전원 장치의 동작을 살펴보면 다음 도 4와 같다.Looking at the operation of the power supply device according to an embodiment of the present invention configured as described above is as shown in FIG.
도 4는 도 1에 나타낸 전원 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation of the power supply device shown in FIG. 1.
도 4을 살펴보면, 가전기기에 사용자에 의해 전원이 입력되면(310) 마이컴(180)은 대기 모드인지 여부를 판단한다(320). 여기서, 일단 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치는 전원 장치에 흐르는 전류는 동일하다고 가정한다.Referring to FIG. 4, when power is input to the home appliance by the user (310), the
판단 결과, 대기 모드가 아닌 것으로 판단되면 마이컴(180)은 전압 가변부(140)의 트랜지스터(Q2)를 턴 온 시키고, 턴 온된 트랜지스터(Q2)에 의해 전압 가변부(140)의 제 3 저항(R2b) 양단 사이가 전기적으로 단락되어 저항이 0인 도전 경로가 형성된다(330). 따라서, 이 경우 제 3 저항(R2b)은 저항으로서의 역할을 하지 못하기 때문에 그 저항 값은 등가적으로 0이 된다. 예를 들어 다시 설명하면, PWM 제어부(130)에서 출력되는 기준 전압(REF)이 2.5V라고 가정하면, 제 3 저항(R2b)가 저항으로서의 역할을 하지 못하기 때문에 전압 분배의 법칙에 따라 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2a)로 2.5V의 전압이 분배된다. 이와 같이, 분배된 전압과 정류된 직류 전압이 결합되어 제 1 전압 출력단(150)에서 제 1 전압이 출력되도록 한다(340). 여기서, 제 1 전압은, 세탁기를 예로 들면, 12V이상 15V 이하가 바람직하다. As a result of the determination, when it is determined that the operation mode is not in the standby mode, the
한편, 대기 모드인 것으로 판단되면 마이컴(180)이 구동하는데 필요한 전압 즉, 5V만 출력하면 되므로, 마이컴(180)은 전압 가변부(140)의 트랜지스터(Q2)를 턴 오프시켜서 제 3 저항(R2b)를 통한 도전 경로가 형성되도록 한다(350). 이 경우 제 3 저항(R2b)은 그 자신의 온전한 저항 값을 그대로 갖게 된다. 예를 들어, PWM 제어부(130)에서 출력되는 기준 전압(REF)이 2.5V라고 가정하면, 제 3 저항(R2b)이 저항으로서의 역할을 하게 되기 때문에 전압 분배의 법칙에 따라 제 1 저항(R1)과 제 2 저항(R2a) 및 제 3 저항(R2b)로 2.5V의 전압이 분배된다. 이를 비례식으로 나타내면 (R2a+R2b):2.5=R1:x가 된다. 여기서, x는 제 1 저항(R1)쪽으로 분배되는 전압을 뜻한다. 대기 모드인 경우에는 상술한 대기 모드가 아닌 경우에 비해 제 1 저항(R1)으로 분배되는 전압이 작아지기 때문에 결과적으로 대기 모드가 아닌 경우에 제 1 전압 출력단(150)에서 출력되는 제 1 전압보다 크기가 작은 전압이 출력된다(360). On the other hand, if it is determined that the standby mode is required to output only the voltage required to drive the
여기서, 출력되는 제 1 전압보다 크기가 작은 전압은, 세탁기를 예로 들면, 5V이상 8V 이하가 바람직하다. Here, the voltage smaller than the first voltage to be output is preferably 5V or more and 8V or less, for example, using a washing machine.
이와 같이 대기 모드인지의 여부에 따라 제 1 전압 출력단(150)에서 출력하는 전압의 크기와는 무관하게 제 2 전압 출력단(160)에서는 마이컴(180)이 필요로 하는 일정한 전압인 5V를 전압 조정기(170)를 거쳐 출력한다(370).In this way, regardless of the magnitude of the voltage output from the first
이와 같이, 전압 가변부(140)를 사용하여 제 1 전압 출력단(150)의 전압을 조정하는 이유는 대기 모드 시에는 마이컴만 작동될 뿐 대전력 소자를 제어할 필요가 없기 때문이다.As such, the reason for adjusting the voltage of the first
따라서, 대기 모드인지의 여부에 따라 제 1 전압 출력단(150)에서 출력되는 전압의 크기를 가변시킴으로써, 대기 모드 시 종래에 비해 7-10V에 상응하는 소비전력을 절감시킬 수 있게 된다.Therefore, by varying the magnitude of the voltage output from the first
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치의 구성을 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 전원 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 1에 나타낸 전원 장치의 전압 가변부를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a voltage variable part of the power supply device shown in FIG. 1.
도 4는 도 1에 나타낸 전원 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation of the power supply device shown in FIG. 1.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** ** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
110 : 정류부 120 : 필터부110: rectifying part 120: filter part
130 : PWM 제어부 140 : 전압 가변부130: PWM control unit 140: voltage variable unit
150 : 제 1 전압출력단 160 : 제 2 전압출력단150: first voltage output terminal 160: second voltage output terminal
170 : 전압 조정기 180 : 마이컴170: voltage regulator 180: microcomputer
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