KR20090006602A - 전원 공급 장치 - Google Patents

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KR20090006602A
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배철수
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 스위칭 제어 신호에 따라 온오프되어 출력 전압을 부하로 공급하는 역률 보상 회로; 및 초기 동작시 인가되는 직류 전원에 대한 돌입 전류를 제한하고, 상기 직류 전원이 상승하여 상기 출력 전압이 되면 전류가 흐르지 않는 돌입 전류 제한 회로를 포함한다. 본 발명에 의하면, 돌입 전류 제한 회로를 포함하는 전원 공급 장치를 제공함으로써, 써미스터의 발열을 줄일 수 있고, 이에 따라 추가적인 써미스터의 사용을 방지하여 부품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
플라즈마, 전원, NTC, 역률, 돌입 전류

Description

전원 공급 장치{Power Supply Apparatus}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치의 전원 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 시스템에 필요한 전압을 공급하기 위해 전원 공급 장치(Power Supply)가 사용되고, 전원 공급 장치의 전원이 스위치(Switch)에 의하여 온 되는 초기에 순간적으로 과전압(Over Shoot)이 발생되며, 과전압에 의한 돌입 전류(Inrush Current)가 전원 공급 장치에 문제를 발생시키게 된다. 나아가, 해당 시스템의 오동작을 유발하거나 고장을 일으키는 문제점이 있었다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급기의 회로를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 직류 전원 공급기의 회로는 직류 전원(Battery; 130), 퓨즈(Fuse; 120), 스위치(Switch; 100), NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터(TH; Thermistor)(110), 전원 공급을 받는 시스템인 대용량 커패시터(140) 및 부하 저항(150)으로 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 써미스터(110)가 직류 전원(130)(Vin)에 연결되어서, 전원이 온 되는 초기의 돌입 전류를 제한한다. 즉, 전원 공급 장치의 전원 스위치(S/W)(100)가 온 되는 초기에 돌입 전류가 발생되면, 돌입 전류는 써미스터(TH)(110)를 통하여 시스템, 즉, 대용량 커패시터(140) 및 부하 저항(150)으로 인가된다.
이때, 돌입 전류에 의해 써미스터(110)는 온도가 상승되고, NTC 써미스터의 특성에 의하여 일정시간 온도가 상승된 써미스터(110)는 저항이 감소된다. 이때에는 이미 전원 스위치(S/W)(100)가 온 되어서 발생된 돌입 전류가 저감되어 있기 때문에, 저항이 감소된 써미스터(110)는 역할을 다하게 되는 것이고, 시스템에는 정상적인 전류가 흐르게 된다.
하지만, 종래의 직류 전원 공급기에서 돌입 전류 제한 후에도 써미스터(110)로 전류가 지속적으로 흐르게 되어 써미스터(110)의 발열이 심하고, 용량이 큰 전원 공급 장치의 경우에는 써미스터(110)의 발열을 줄이기 위해 두 개 이상의 써미스터(110)를 사용하게 됨으로써, 가격 상승의 추가적인 문제점이 있었다.
본 발명은 써미스터의 발열을 방지하기 위한 전원 공급 장치를 제공한다.
본 발명은, 스위칭 제어 신호에 따라 온오프되어 출력 전압을 부하로 공급하는 역률 보상 회로; 및 초기 동작시 인가되는 직류 전원에 대한 돌입 전류를 제한하고, 상기 직류 전원이 상승하여 상기 출력 전압이 되면 전류가 흐르지 않는 돌입 전류 제한 회로를 포함하는 전원 공급 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 돌입 전류 제한 회로를 포함하는 전원 공급 장치를 제공함으로써, 써미스터의 발열을 줄일 수 있고, 이에 따라 추가적인 써미스터의 사용을 방지하여 부품 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원 공급 장치를 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전원 공급 장치(200)는 스위칭 제어 신호에 따라 온오프되어 출력 전압을 부하로 공급하는 역률 보상 회로(210), 역률 보상 회로(210)에 병렬로 연결되어 초기 동작시 인가되는 직류 전원에 대한 돌입 전류(Inrush Current)를 제한하고, 직류 전원이 상승하여 출력 전압이 되면 전류가 흐르지 않는 돌입 전류 제한 회로(220) 및 스위칭 제어 신호를 발생시켜 출력 전압의 공급을 제어하는 컨트롤러(230) 등을 포함한다. 본 발명에 따른 전원 공급 장치(200)에는 브릿지 회로(미도시)를 통하여 127 V ~ 370 V 정도의 직류 전원이 인가된다.
역률 보상 회로(210)는 인덕터(212), 다수의 다이오드(214), 다수의 저항(216) 및 다수의 대용량 커패시터(218)를 포함한다. 인덕터(212)는 입력 전압의 펄스 폭을 조절하여 출력 전압이 일정하게 유지되도록 한다. 다수의 대용량 커패시터(218)는 역률 보상 회로(210)의 끝단에 병렬로 연결되고, 입력되는 직류 전원을 축적하여 400 V의 출력 전압에 이르게 한다.
돌입 전류 제한 회로(220)는 역률 보상 회로(210)에 대하여 병렬로 연결되고, 직류 전원에 대한 돌입 전류의 흐름을 제한하는 써미스터(222) 및 애노드가 써미스터(222)에 연결되고 캐소드가 부하에 연결되고, 127 V ~ 370 V 정도의 직류 전원이 상승하여 400 V 정도의 출력 전압이 되면 오프되는 다이오드(224)를 포함한다. 여기서, 써미스터(222)는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터이고, 다이오드(224)는 바이패스 다이오드이다.
본 발명에 따른 전원 공급 장치(200)의 동작 원리는 다음과 같다.
전원 공급 장치(200)의 초기 동작시 직류 전원이 인가되면, 컨트롤러(230)의 스위칭 제어 신호에 의해 제1 경로를 통하여 직류 전원이 흐르게 되고, 써미스터(222)에 의해 직류 전원에 대한 돌입 전류의 흐름이 제한된다.
이어서, 대용량 커패시터(218)가 충전되어 400 V 출력 전압에 이르게 되면, 다이오드(224) 즉, 제1 경로에는 전류가 흐르지 않게 되고, 제2 경로를 통하여 전류가 흐르게 되어 출력 전압을 부하로 공급하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 직류 전원 공급기의 회로를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전원 공급 장치를 나타낸 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
200: 전원 공급 장치 210: 역률 보상 회로
212: 인덕터 214: 다이오드
216: 저항 218: 대용량 커패시터
220: 돌입 전류 제한 회로 222: 써미스터
224: 다이오드 230: 컨트롤러

Claims (5)

  1. 스위칭 제어 신호에 따라 온오프되어 출력 전압을 부하로 공급하는 역률 보상 회로; 및
    초기 동작시 인가되는 직류 전원에 대한 돌입 전류를 제한하고, 상기 직류 전원이 상승하여 상기 출력 전압이 되면 전류가 흐르지 않는 돌입 전류 제한 회로
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌입 전류 제한 회로는,
    상기 직류 전원에 대한 상기 돌입 전류의 흐름을 제한하는 써미스터; 및
    애노드가 상기 써미스터에 연결되고 캐소드가 상기 부하에 연결된 다이오드
    를 포함하는 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 써미스터는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터인 전원 공급 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 다이오드는 바이패스 다이오드인 전원 공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌입 전류 제한 회로는 상기 역률 보상 회로에 병렬로 연결되는 전원 공급 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170078546A (ko) 2015-12-29 2017-07-07 한국기술교육대학교 산학협력단 전원 공급 장치 및 그 제어방법
CN109842096A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 Keb自动化两合公司 电子保护电路

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