KR20080110309A - 전압 강하 레귤레이터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전압 강하 레귤레이터에 관한 것으로서, 전압 강하 레귤레이터의 출력단에 전류를 보충하여 줌으로써 발열량을 줄이는 특징을 가진다. 본 발명의 전압 강하 레귤레이터는 입력전압을 받아들이는 입력단과, 상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단과, 상기 입력단의 입력전압이 상기 출력단에 저항을 통해 직접 연결되는 출력전류 보조 브랜치를 포함한다. 또한, 상기 출력단에는 상기 출력전압을 구동전압으로 사용하는 주변회로가 연결된다. 또한, 상기 저항은 적어도 하나 이상의 저항으로 구현되어, 직렬, 병렬, 직병렬 중 어느 하나의 형태로 설계된다.
레귤레이터, 전압, 강하, 열, 발열, 저항, 전력, 전류
Description
도 1은 종래의 전압 강하 레귤레이터를 도시한 그림이다.
도 2는 전압 강하 레귤레이터가 내장된 종래의 컨트롤러 IC를 도시한 그림이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전압 강하 레귤레이터를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전압 강하 레귤레이터가 내장된 컨트롤러 IC를 도시한 그림이다.
본 발명은 전압 강하 레귤레이터에 관한 것이다.
전압 강하 레귤레이터(10)는 입력전압(Vin)을 강하시켜 안정적으로 출력(Vo)한다. 상기 전압 강하 레귤레이터에서 이루어지는 전압 강하는 전압 강하 레귤레이터(10) 내부의 저항에 의해 강하되어 출력된다.
그런데 일반적인 전압 강하 레귤레이터(10)의 경우 전압 강하 시에 열저항에 의한 발열량이 65℃/W가 된다. 즉, 1W 출력전력을 사용하면 전압 강하 레귤레이터는 열저항에 의해 약 65℃상승하게 된다. 전압 강하 레귤레이터의 동작온도는 0~125℃ 까지 가지게 되는데, 따라서 주변 온도가 약 20℃라고 가정하면 (125-20)/65 = 1.6W 까지는 전압 강하 레귤레이터(10)가 정상적으로 동작할 수 있는 것이다.
결국, 출력전력에 영향을 미치는 출력전압(Vo) 및 출력전류량(Io)에 따라 상기 발열량이 결정되는데, 출력전류가 1A 일 경우 발열량 7*1=7W, 0.8A 일 경우 발열량 7*0.8=5.6W, 0.5A 일 경우 발열량 7*0.5=3.5W, 0.3A 일 경우 발열량 7*0.3=2.1W, 5.0.1A 일 경우 발열량 7*0.1=0.7W를 가지게 된다.
따라서 상기 전압 강하 레귤레이터(10)의 출력전력을 받아 구동되는 주변회로가 많은 전류량을 필요로 한다면, 전압 강하 레귤레이터의 온도는 상승하게 된다.
도 2는 상기 전압 강하 레귤레이터가 내장된 컨트롤러 IC를 도시한 회로도로서, 컨트롤러 IC의 26번 Vcc단자에서 입력전압 24V를 받아들여 전압 강하하여 28번 레귤레이터 단자를 통해 5.8V의 출력전원(출력전압,출력전류)을 내보낸다. 컨트롤러 IC의 제어를 받는 주변회로는 구동전원으로서 상기 출력전원을 받아 구동되는데, 만약 주변회로가 많은 전류량을 필요로 한다면, 컨트롤러 IC 내의 전압 강하 레귤레이터는 그만큼의 필요한 전류량을 가진 출력전원을 레귤레이터 단자로 내보내게 된다. 이로 인하여 전압 강하 레귤레이터에서 사용되는 소비전력 증가로 인하여 발열량이 증가하게 되고, 결국, 컨트롤러 IC의 온도가 상승하게 된다.
이러한 상기 컨트롤러 IC의 온도 상승은 컨트롤러 IC의 수명을 단축시킬 뿐 아니라, 심할 경우 컨트롤러 IC의 구동 동작 온도를 벗어나게 되어 동작 에러를 발생시키는 문제가 있다.
본 발명은 발열량을 적게 하는 전압 강하 레귤레이터의 설계 방안을 제시한다.
본 발명의 전압 강하 레귤레이터는 입력전압을 받아들이는 입력단과, 상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단과, 상기 입력단의 입력전압이 상기 출력단에 저항을 통해 직접 연결되는 출력전류 보조 브랜치를 포함한다. 또한, 상기 저항은 적어도 하나 이상의 저항으로 구현되어, 직렬, 병렬, 직병렬 중 어느 하나의 형태로 설계된다.
또한, 입력전압을 받아들이는 입력단과, 상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단과, 상기 입력단의 입력전압이 상기 출력단에 저항을 통해 직접 연결되는 출력전류 보조 브랜치를 포함하는 전압 강하 레귤레이터를 구비한 컨트롤러 IC를 구현한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 발열을 개선시킨 전압 강하 레귤레이터를 도시한 도면이다.
전압 강하 레귤레이터는 입력전압을 받아들이는 입력단과, 상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단으로 이루어지는데, 일반적으로 전압 강하 레귤레이터는 전압 강하 시에 열저항에 의한 발열량 65℃/W가 된다. 즉, 출력전력 1W를 사용하면 전압 강하 레귤레이터는 열저항에 의해 약 65℃상승하게 된다. 따라서 전압 강하 레귤레이터의 출력단에 연결되는 주변회로에서 전류량을 많이 필요로 한다면 출력전류는 그만큼 많이 필요로 하기 때문에 출력전력 역시 증가하게 되어 발열량이 증가하게 된다.
예를 들어, 전압 강하 레귤레이터에서 24V 에서 5.8V로 전압강하가 이루어진다고 할 때, 입력전압 24V와 출력전압 5.8V 간에는 상당한 전위차가 발생하는데, 이러한 전위차로 인한 많은 양의 열이 발생한다. 그런데 흐르는 전류가 10mA 이하라면 열은 거의 발생하지 않지만 예컨대, 200mA 이상의 전류를 사용한다면 많은 양의 열이 발생할 것이다.
본 발명은 전압 강하 레귤레이터의 출력단에 연결된 주변회로에서 필요로 하는 전류량을 충족시켜 주기 위하여 입력단의 입력전압을 직접 출력단에 연결하여 출력전류를 보충하여 주는 것이다. 상기 연결은 상기 입력단의 입력전압을 상기 출력단에 저항(R)을 통해 직접 연결시킨 브랜치(branch;가지)에 의해 이루어진다. 이 하에서는, 상기 브랜치를 출력전류 보조 브랜치라 부르기로 한다.
전압 강하 레귤레이터(10)로부터 나오는 출력전류(I1;제1출력전류)를 줄이기 위하여 입력단의 입력전압을 저항(R)을 거쳐 직접 출력단에 연결시킨 출력 전류 브랜치를 두어 별도의 전류(I2;제2출력전류)를 출력단에 보충하여 형성시키는 것이다. 상기 저항(R)은 입력단과 출력단 사이에 구비되어 입력단에 걸리는 전압에 의해 제2출력전류(I2)가 출력단에 형성되도록 하기 위하여 구비된다.
상기와 같이 전압강하의 출력단에 제2출력전류(I2)를 보충해줌으로써, 전압 강하 레귤레이터(10)로부터 직접 나오는 제1출력전류(I1)를 줄일 수 있게 되고, 최종적인 출력전류(Io)는 제1출력전류와 제2출력전류를 합친 값이 된다(Io = I1 + I2). 따라서 전압 강하 레귤레이터(10)로부터 직접 나오는 제1출력전류(I1)를 적게 유지함으로써 전압 강하 레귤레이터(10)에서 발생되는 열을 줄일 수 있다.
한편, 도 4는 상기 전압 강하 레귤레이터(10)가 내장된 컨트롤러 IC를 도시한 회로도로서, 26번의 Vcc단자에서 입력전압 24V를 받아들여 전압 강하하여 28번 레귤레이터 단자를 통하여 5.8V의 출력전압을 내보냄을 알 수 있다. 그런데, 상기 입력전압은 컨트롤러 IC의 Vcc단자(VCC)에 제공되는 것 이외에도 레귤레이터 단자(REG)에 소정의 저항을 통해 직접 연결되어 레귤레이터 단자(REG)의 출력측에 전류를 보충하여 주고 있음을 알 수 있다. 즉, 레귤레이터 단자(REG)를 통해 직접 출력되는 제1출력전류(I1)와 입력전압을 통해 직접 제공되는 제2출력전류(I2)를 더한 전류가 레귤레이터 단자에 연결된 주변회로(미도시)에 제공됨을 알 수 있다(Io = I1 + I2).
따라서 컨트롤러 IC 내부의 전압 강하 레귤레이터에 흐르는 전류(I1)는 주변회로에 제공되는 전류(Io)보다 작게 되어, 컨트롤러 IC에서 발생되는 열을 작게 할 수 있다.
상기에서 Vcc단자(VCC)과 레귤레이터 단자(REG) 사이에 연결되는 저항은 입력전압으로부터 제2출력전류(I2)를 형성시키기 위한 레지스턴스로서, 저항 설계는 다수의 저항을 직렬, 병렬, 직병렬 형태로 다양하게 구현할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.
상기에서 기술한 바와 같이 본 발명은, 전압 강하 레귤레이터의 출력단에 전류를 보충해 줌으로써 전압 강하 레귤레이터의 전력소비량을 줄여 발열량을 줄이는 효과가 있다.
Claims (4)
- 입력전압을 받아들이는 입력단과,상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단과,상기 입력단의 입력전압이 상기 출력단에 저항을 통해 직접 연결되는 출력전류 보조 브랜치를 포함하는 전압 강하 레귤레이터.
- 제1항에 있어서, 상기 저항은 적어도 하나 이상의 저항으로 구현되어, 직렬, 병렬, 직병렬 중 어느 하나의 형태로 설계되는 전압 강하 레귤레이터.
- 입력전압을 받아들이는 입력단과, 상기 입력전압을 강하시킨 전압값이 출력전압으로서 출력되는 출력단과, 상기 입력단의 입력전압이 상기 출력단에 저항을 통해 직접 연결되는 출력전류 보조 브랜치를 포함하는 전압 강하 레귤레이터를 구비한 컨트롤러 IC.
- 제3항에 있어서, 상기 저항은 적어도 하나 이상의 저항으로 구현되어, 직렬, 병렬, 직병렬 중 어느 하나의 형태로 설계되는 컨트롤러 IC.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070058895A KR20080110309A (ko) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 전압 강하 레귤레이터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070058895A KR20080110309A (ko) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 전압 강하 레귤레이터 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080110309A true KR20080110309A (ko) | 2008-12-18 |
Family
ID=40369240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070058895A KR20080110309A (ko) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | 전압 강하 레귤레이터 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080110309A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10437276B2 (en) | 2017-01-16 | 2019-10-08 | Silicon Works Co., Ltd. | Heat dissipation circuit and regulator control circuit including the same |
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2007
- 2007-06-15 KR KR1020070058895A patent/KR20080110309A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10437276B2 (en) | 2017-01-16 | 2019-10-08 | Silicon Works Co., Ltd. | Heat dissipation circuit and regulator control circuit including the same |
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