KR20090048639A

KR20090048639A - 다출력 스위칭 전원 장치

Info

Publication number: KR20090048639A
Application number: KR1020097005771A
Authority: KR
Inventors: 요이치 교노
Original assignee: 산켄덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2009-05-14
Also published as: JP4258560B2; WO2009001703A1; CN101548457A; KR101045980B1; US20100109434A1; CN101548457B; JP2009011095A; US8063507B2

Abstract

적어도 1차 권선, 제1 2차 권선, 및 제2 2차 권선을 포함하는 트랜스포머(T1a) 및 트랜스포머(T2a), 트랜스포머(T1a)의 1차 권선(P1)에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제어 회로(1201), 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)에 발생한 전압을 정류 평활하여 제1 출력 전압을 출력하는 제1 정류 평활 회로, 트랜스포머(T2a)의 1차 권선에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제어 회로(12-2), 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)에 발생한 전압을 정류 평활하고 제2 출력 전압을 출력하는 제2 정류 평활 회로, 및 트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S1)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)이 직렬로 접속된 직렬 권선의 양단 전압을 정류 평활하여 제3 출력 전압을 출력하는 제3 정류 평활 회로를 포함한다.

다출력 스위칭 전원 장치, 스위칭 전원 장치, 트랜스포머

Description

다출력 스위칭 전원 장치{MULTIPLE-OUTPUT SWITCHING ELECTRIC POWER SOURCE DEVICE}

본 발명은 복수의 출력을 갖는 다출력 스위칭 전원 장치에 관한 것이다.

도 1은 관련된 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 이 다출력 스위칭 전원 장치에 있어서, 입력 전압(Vin)은 상용 전원의 교류 전압을 정류 평활한 직류 전압으로 이루어지고, 입력 전압(Vin) 사이에는, 트랜스포머(T1)의 1차 권선(P1)과, 예를 들어, MOSFET으로 이루어진 스위칭 소자(Q1)가 직렬로 접속되어 있다. 제어 회로(11)는 스위칭 소자(Q1)의 온/오프를 제어한다.

또한, 트랜스포머(T1)의 2차 측에는, 트랜스포머(T1)의 1차 권선(P1)의 전압에 대하여 역상의 전압이 발생하도록 권취된 2차 권선(S1)에 접속된 정류 평활 회로가 설치되어 있다. 정류 평활 회로는 다이오드(D1)와 평활 커패시터(C1)로 구성 되며, 트랜스포머(T1)의 2차 권선(S1)에 유도된 전압을 정류 및 평활하여 제1 출력 단자로부터 제1 출력 전압(Vo1)으로서 출력한다.

제1 출력 전압(Vo1)을 출력하는 컨버터는 플라이 백 컨버터로서 일반적으로 알려져 있어, 스위칭 소자(Q1)의 온 기간에 트랜스포머(T1)의 1차 권선(P1)에 여자 에너지를 축적하여 스위칭 소자(Q2)가 오프한 후에 다이오드(D1)를 통해 출력으로 에너지를 방출한다. 귀환 회로(10)는 제1 출력 전압(Vo1)과 기준 전압의 오차 신호를 1차 측의 제어 회로(11)로 피드백하고, 제어 회로(11)는 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q1)의 온 폭을 조정하여 제1 출력 전압(Vo1)을 소정의 값으로 제어한다.

제2 출력 전압(Vo2) 및 제3 출력 전압(Vo3)은, 플라이 백 컨버터의 제1 출력 단자에 접속된, 예를 들어, 강압 초퍼 등의 DC/DC 컨버터(21, 22)에 의해 출력된다.

이러한 다출력 스위칭 전원 장치에 의하면, 3개의 출력 전압(Vo1, Vo2, Vo3) 모두 양호한 정밀도로 출력할 수 있지만, 제2 출력 전압(Vo2), 제3 출력 전압(Vo3)을 출력하기 위해서는 DC/DC 컨버터(21, 22)는 스위칭 소자, 초크 코일, 컨트롤 IC와 같은 부품이 각각 필요하게 되어, 비용 및 실장 면적의 증가를 초래한다. 더하여, 대전류가 흐르고 있는 경로를 스위칭 소자에 의해 온, 오프 하기 위하여는 과대한 스위칭 손실이 발생하는 것 외에 잡음의 발생도 피할 수 없다. 또한, 회로 사이의 간섭을 방지하기 위해서 각 출력 사이를 절연할 필요가 있는 경우 등은 이러한 회로 구조를 채용할 수 없다.

도 2는 관련된 다출력 스위칭 전원 장치의 다른 일례의 구성을 나타내는 회로도이다. 이 다출력 스위칭 전원 장치는 트랜스포머(T1), 스위칭 소자(Q1), 정류 평활 회로(D1, C1), 귀환 회로(10-1), 및 제어 회로(11-1)로 구성되는 제1 컨버터와, 트랜스포머(T2), 스위칭 소자(Q2), 정류 평활 회로(D2, C2), 귀환 회로(10-2), 및 제어 회로(11-2)로 구성되는 제2 컨버터와, 트랜스포머(T3), 스위칭 소자(Q3), 정류 평활 회로(D3, C3), 귀환 회로(10-3), 및 제어 회로(11-3)로 구성되는 제3 컨 버터로 구성한 것이다. 즉, 각 출력마다 플라이 백 컨버터로 구성한 것이다. 이 회로 구조에 의하면, 각 출력 사이를 절연할 수가 있다.

그러나, 도 2에 나타내는 다출력 스위칭 전원 장치에 따르면, 도 1에 나타내는 다출력 스위칭 전원 장치과 마찬가지로, 각 출력마다 스위칭 소자, 트랜스포머, 및 컨트롤 IC가 필요하게 되어, 각 출력마다 각 트랜스포머의 1차 2차간의 절연거리의 확보가 더 필요하게 된다. 이 때문에, 도 1에 나타내는 다출력 스위칭 전원 장치 이상으로 실장 공간이 필요하게 된다.

또한, 관련 기술로서, 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제2003-259644호 공보에 기재된 것이 알려져 있다.

상술한 바와 같이, 관련된 다출력 스위칭 전원 장치에는 2차 측에 레귤레이터(DC/DC 컨버터(21, 22))를 설치하는 구성에서는 레귤레이터에 의한 잡음 및 손실이 증가하여 부품의 추가에 의한 비용 및 실장 면적이 증가한다는 문제가 있어 각 출력을 절연할 필요가 더 있는 경우에는 사용할 수 없다.

또한, 각 출력마다 컨버터를 나누는 구성에서는, 2차 측에 레귤레이터를 마련하는 구성 이상으로 실장 공간이 필요하게 되는 문제가 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명에 따르면, 저렴한 회로 구조로 각각의 출력이 안정화된 다출력 스위칭 전원 장치를 제공할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 기술적 측면에 따르면, 다출력 스위칭 전원 장치는 적어도 1차 권선, 제1 2차 권선, 및 제2 2차 권선을 포함하는 제1 트랜스포머 및 제2 트랜스포머, 상기 제1 트랜스포머의 1차 권선에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제1 제어 회로, 상기 제1 트랜스포머의 제1 2차 권선에 발생한 전압을 정류 평활하여 제1 출력 전압을 출력하는 제1 정류 평활 회로, 상기 제2 트랜스포머의 1차 권선에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제2 제어 회로, 상기 제2 트랜스포머의 제1 2차 권선에 발생한 전압을 정류 평활하고 제2 출력 전압을 출력하는 제2 정류 평활 회로, 및 상기 제1 트랜스포머의 제2 2차 권선과 상기 제2 트랜스포머의 제2 2차 권선이 직렬로 접속된 직렬 권선의 양단 전압을 정류 평활하여 제3 출력 전압을 출력하는 제3 정류 평활 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 기술적 측면에 따르면, 상기 다출력 스위칭 전원 장치에 있어서, 상기 제1 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제1 스위칭 소자, 상기 제2 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제2 스위칭 소자, 및 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따라 상기 제1 스위칭 소자를 온 하는 타이밍과 상기 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍의 시간을 변화시키는 온 타이밍 제어 신호를 생성하는 제3 제어 회로를 더 포함하고, 상기 제1 제어 회로 및 상기 제2 제어 회로의 각각은, 상기 제3 제어 회로로부터의 온 타이밍 제어 신호에 기초하여 동일한 스위칭 주파수로 당해 스위칭 소자를 온/오프 시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 기술적 측면에 따르면, 제1 기술적 측면에 있어서, 상기 제1 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제1 스위칭 소자, 상기 제2 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제2 스위칭 소자, 및 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따라 상기 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍을 변화시키는 온 타이밍 제어 신호를 생성하는 제3 제어 회로를 포함하고, 상기 제2 제어 회로는 상기 제1 제어 회로의 스위칭 주파수에 동기하여 동작하고 상기 제3 제어 회로로부터의 온 타이밍 제어 신호에 기초하여 상기 제2 스위칭 소자를 온/오프 시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 기술적 측면에 따르면, 제2 기술적 측면에 있어서, 상기 제3 제어 회로는, 소정의 주기로 펄스 전압을 발생하는 발진회로, 상기 발진 회로의 펄스 전압에 동기하여 제1 트리거를 발생하는 제1 트리거 발생 회로, 및 상기 발진 회로의 펄스 전압이 발생하고 나서 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따른 기간 경과 후에 제2 트리거를 발생하는 제2 트리거 발생 회로를 포함하고, 상기 온 타이밍 제어 신호로서 상기 제1 트리거를 상기 제1 제어 회로에 출력하고 상기 제2 트리거를 상기 제2 제어 회로에 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 기술적 측면에 따르면, 제3 기술적 측면에 있어서, 상기 제3 제어 회로는 상기 제1 스위칭 소자가 온 또는 오프 하고 나서 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따른 기간 경과 후에 제2 트리거를 발생하는 제2 트리거 발생 회로를 포함하고, 상기 온 타이밍 제어 신호로서 상기 제2 트리거를 상기 제2 제어 회로에 출력하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 관련된 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 2는 관련된 다출력 스위칭 전원 장치의 다른 일례의 구성을 나타내는 회 로도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 4는 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 제어 회로(12-3)의 내부 회로도이다.

도 5는 도 4에 나타내는 제어 회로(12-3)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 중부하시의 동작을 나타내는 파형도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 경부하시의 동작을 나타내는 파형도이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 동작을 나타내는 파형도이다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다.

도 11은 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 제어 회로(13-3)의 내부 회로도이다.

도 12는 도 11에 나타내는 제어 회로(13-3)의 동작을 나타내는 타이밍 차트 이다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 동작을 나타내는 파형도이다.

이하, 본 발명의 다출력 스위칭 전원 장치의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1 실시예

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 이 다출력 스위칭 전원 장치에서, 트랜스포머(T1a)(제1 트랜스포머)는 1차 권선(P1), 제1 2차 권선(S1), 및 제2 2차 권선(S31)을 포함한다. 트랜스포머(T2a)(제2 트랜스포머)는 1차 권선(P2), 제1 2차 권선(S2), 및 제2 2차 권선(S32)을 포함한다.

입력 전압(Vin)은 상용 전원의 교류 전압을 정류 평활한 직류 전압으로 이루어지고, 입력 전압(Vin) 사이에는, 트랜스포머(T1a)의 1차 권선(P1)과, 예를 들어, MOSFET으로 이루어지는 스위칭 소자(Q1)가 직렬로 접속되어 있다. 제어 회로(12-1)(제1 제어 회로)는 소정의 주파수로 스위칭 소자(Q1)의 온/오프를 제어하여 직류 전압(Vin)을 교류 전압으로 변환하고 그 교류 전압을 제1 트랜스포머(T1a)의 1차 권선(P1)에 인가한다.

입력 전압(Vin) 사이에는 트랜스포머(T2a)의 1차 권선(P2)과, 예를 들어, MOSFET으로 이루어지는 스위칭 소자(Q2)가 직렬로 접속되어 있다. 제어 회로(12- 2)(제2 제어 회로)는, 상기 소정의 주파수로 스위칭 소자(Q2)의 온/오프를 제어하여 직류 전압(Vin)을 교류 전압으로 변환하고 그 교류 전압을 제2 트랜스포머(T2a)의 1차 권선(P2)에 인가한다.

스위칭 소자(Q1, Q2)의 드레인-소스 사이에는, 각각 다이오드(D4, D5)가 접속되어 있다. 다이오드(D4, D5)는 스위칭 소자(Q1, Q2)의 드레인-소스 사이의 기생 용량이어도 된다.

트랜스포머(T1a)의 2차 측에는 트랜스포머(T1a)의 1차 권선(P1)의 전압에 대하여 역상의 전압이 발생하도록 권취된 제1 2차 권선(S1)에 접속된 정류 평활 회로(제1 정류 평활 회로)가 설치되어 있다. 정류 평활 회로는 다이오드(D1)와 평활 커패시터(C1)로 구성되어 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)에 유도된 전압을 정류 및 평활하여 제1 출력 단자에서 제1 출력 전압(Vo1)으로서 출력한다.

트랜스포머(T2a)의 2차 측에는 트랜스포머(T2a)의 1차 권선(P2)의 전압에 대하여 역상의 전압이 발생하도록 권취된 제1 2차 권선(S2)에 접속된 정류 평활 회로(제2 정류 평활 회로)가 설치되어 있다. 정류 평활 회로는 다이오드(D2)와 평활 커패시터(C2)로 구성되어 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)에 유도된 전압을 정류 및 평활하여 제2 출력 단자에서 제2 출력 전압(Vo2)으로서 출력한다.

트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S31)은 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)의 전압에 대하여 동상의 전압이 발생하도록 권취되고, 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)은 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)의 전압에 대하여 동상의 전압이 발생하도록 권취되어 있다.

트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)은 직렬로 접속되어 직렬 권선을 구성한다. 이 직렬 권선의 양단 사이에는, 다이오드(D3)와 평활 커패시터(C3)로 이루어진 정류 평활 회로(제3 정류 평활 회로)가 접속되어 있다. 정류 평활 회로는 평활 커패시터(C3)의 양단 전압을 제3 출력 전압(Vo3)으로서 제3 출력 단자에서 출력한다.

귀환 회로(10-1)는 제1 출력 전압(Vo1)과 기준 전압의 오차 신호를 1차 측의 제어 회로(12-1)에 피드백하고, 제어 회로(12-1)는 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q1)의 온 폭을 조정하여 제1 출력 전압(Vo1)을 소정의 전압으로 제어한다. 귀환 회로(10-2)는 제2 출력 전압(Vo2)과 기준 전압의 오차 신호를 1차 측의 제어 회로(12-2)에 피드백하고, 제어 회로(12-2)는 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q2)의 온 폭을 조정하여 제2 출력 전압(Vo2)을 소정 전압으로 제어한다.

귀환 회로(10-3)는 제3 출력 전압(Vo3)과 기준 전압과의 오차 신호를 1차 측의 제어 회로(12-3)에 피드백한다. 제어 회로(12-3)(제3 제어 회로)는 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q1)를 온 하는 타이밍과 스위칭 소자(Q2)를 온 하는 타이밍의 시간을 변화시키는 온 타이밍 제어 신호로서의 트리거(Trg1(제1 트리거), Trg2(제2 트리거))를 생성하여, 제어 회로(12-1)에 트리거(Trg1)를 출력하고 제어 회로(12-2)에 트리거(Trg2)를 출력한다.

도 4는 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 제어 회로(12-3)의 내부 회로도이다. 제어 회로(12-3)는 발진 회로(31), 원샷 펄스 발생 회로(33)(제1 트리거 발생 회로), 컴퍼레이터(35)(제2 트리거 발생 회로), 및 RS-플립플롭 회 로(RS-FF)를 포함한다. 플립플롭 회로(RS-FF)의 출력 단자(Q)와 컴퍼레이터(35)의 비반전 입력 단자 사이에는 저항(R31)과 다이오드(D31)의 병렬 회로가 접속되어 있다. 컴퍼레이터(35)의 비반전 입력 단자와 접지 사이에는 커패시터(C31)가 접속되어 있다. 전원(Vcc)과 접지 사이에는 포토 커플러(PC31)(포토 트랜지스터 부분)와 저항(R32)의 직렬 회로가 접속되어 있다.

이 포토 커플러(PC31)는 귀환 회로(10-3)를 구성하는 포토 커플러이며 제3 출력 전압(Vo3)과 기준 전압의 오차 신호에 따라 흐르는 전류가 변화한다. 포토 커플러(PC31)와 저항(R32)의 접속점에는 컴퍼레이터(35)의 반전 입력 단자가 접속되어 있다. 컴퍼레이터(35)의 출력 단자는 트리거(Trg2)를 출력하고 플립플롭 회로(RS-FF)의 리세트 단자(R)에 접속되어 있다.

다음으로, 도 4에 나타내는 제어 회로(12-3)의 동작을 도 5의 타이밍 차트를 참조하여 설명한다.

우선, 시각 t1에서, 발진 회로(31)가 일정한 주기로 펄스 전압을 발생하면, 원샷 펄스 발생 회로(33)는 발진 회로(31)로부터의 펄스 전압의 상승에 의해 원샷 펄스로 이루어지는 트리거(Trg1)를 생성하여 출력한다. 또한, 플립플롭 회로(RS-FF)는 발진 회로(31)로부터의 펄스 전압을 세트 단자(S)에 입력하고 펄스 전압의 상승에 동기하여 출력 단자(Q)에 H 레벨을 출력한다.

출력 단자(Q)가 H 레벨이 되면 저항(R31)을 통해 커패시터(C31)가 서서히 충전되어 간다. 포토 커플러(PC31)는 제3 출력 전압(Vo3)과 기준 전압의 오차 신호에 따라 흐르는 전류가 변화하고 이에 수반해 저항(R32)에 발생하는 전압이 변화한다.

시각 t2에서, 커패시터(C31)의 전압이 저항(R32)의 전압에 도달하고, 컴퍼레이터(35)의 출력은 H 레벨이 되어 트리거(Trg2)로서 출력 된다.

또한, 컴퍼레이터(35)의 출력이 H 레벨이 되면, 플립플롭(RS-FF)의 출력은 L 레벨이 되고, 커패시터(C31)의 전압은 다이오드(D31)를 통해 방전되어 컴퍼레이터(35)의 출력이 L 레벨이 된다.

트리거(Trg2)는 커패시터(C31)의 방전 시간이나 플립플롭(RS-FF), 컴퍼레이터(35)의 응답 시간에 의해 펄스 전압으로서 생성된다. 이상의 동작은 발진 회로(31)로부터 출력되는 펄스 전압에 동기하여 반복된다.

이와 같이, 귀환 회로(10-3)로부터의 귀환 신호에 의해 저항(R32)에 발생하는 전압이 변화하므로, 커패시터(C31)의 전압이 저항(R32)에 도달할 때까지의 시간이 변화한다. 즉, 트리거(Trg1)의 타이밍 t1과 트리거(Trg2)의 타이밍 t2의 시간(t2-t1)을 조정할 수가 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 중부하시의 동작을 나타내는 파형도이며, 제3 출력 단자에 접속되는 부하가 중부하일 때의 동작 파형을 나타낸다.

다음으로, 도 6을 참조하여 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 중부하시의 동작을 설명한다.

더하여, 도 6에서 Trg1, Trg2는 트리거이며, Vds(Q1)은 스위칭 소자(Q1)의 드레인-소스 사이의 전압, Id(Q1)는 스위칭 소자(Q1)의 드레인 전류, Vds(Q2)는 스위칭 소자(Q2)의 드레인-소스 사이의 전압, Id(Q2)는 스위칭 소자(Q2)의 드레인 전 류, S1는 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)의 양단 전압, S2는 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)의 양단 전압, S31, S32는 제2 2차 권선(S31, S32)의 양단 전압, I(D1)은 다이오드(D1)에 흐르는 전류, I(D2)는 다이오드(D2)에 흐르는 전류, I(D3)은 다이오드(D3)에 흐르는 전류이다.

우선, 시각 t1에서, 제어 회로(12-3)로부터 제어 회로(12-1)에 온 트리거 신호인 트리거(Trg1)가 출력된다. 제어 회로(12-1)는 트리거(Trg1)가 입력되면 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단자에 게이트 신호를 출력한다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)가 온 하고 트랜스포머(T1a)의 1차 권선(P1)의 여자 전류가 드레인 전류 Id(Q1)로서 흐른다.

다음으로, 시각 t2에서, 제어 회로(12-3)로부터 제어 회로(12-2)에 온 트리거 신호인 트리거(Trg2)가 출력된다. 제어 회로(12-2)는 트리거(Trg2)가 입력되면, 스위칭 소자(Q2)의 게이트 단자에 게이트 신호를 출력한다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q2)가 온 하고 트랜스포머(T2a)의 1차 권선(P2)의 여자 전류가 드레인 전류 Id(Q2)로서 흐른다.

다음으로, 시각 t3에서, 스위칭 소자(Q1)가 오프 하면, 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)의 전압이 반전하고, 다이오드(D1)를 통해 제1 출력 단자에 전력이 방출된다. 이 때, 트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S31)의 전압도 반전한다. 그러나, 스위칭 소자(Q2)가 온 상태이기 때문에, 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)에는 음의 전압이 발생하여 제3 출력 전압(Vo3)에 대하여 다이오드(D3)의 아노드 측 전압이 낮고, 제3 출력 단자에 에너지는 방출되지 않는다.

다음으로, 시각 t4에서, 스위칭 소자(Q2)가 오프 하면, 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)의 전압이 반전한다. 이 때, 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압도 반전하기 때문에, 트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압이 더해진다. 이에 따라, 제3 출력 전압(Vo3)에 대하여 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 높아져 제3 출력 단자에 에너지가 방출된다.

다이오드(D3)에 흐르는 전류 I(D3)는 트랜스포머(T1a)의 잔여 에너지 분이 흐른다. 다이오드(D2)에는 트랜스포머(T2a)의 에너지로부터 다이오드(D3)를 통해 제3 출력 단자에 방출되는 에너지를 뺀 에너지에 의한 전류 I(D2)가 흐른다. 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압은 제1 2차 권선(S2)의 전압, 즉, 제2 출력 전압(Vo2)에 다이오드(D2)의 순방향 전압이 더해진 전압에 권선비가 곱해진 전압이 된다.

트랜스포머(T1a)의 제2 2차 권선(S31)의 전압은, 제3 출력 전압(Vo3)에 다이오드(D3)의 순방향 전압을 더한 전압에서 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압을 뺀 전압이 된다. 따라서, 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)의 전압은 제2 2차 권선(S31)의 전압에 권선비를 곱한 전압으로 클램프되므로, 제1 2차 권선(S1)의 전압이 제1 출력 전압(Vo1) 보다 낮아져 제1 출력 단자에의 에너지의 방출은 종료한다.

다음으로, 시각 t5에서, 트랜스포머(T1a)에 축적된 에너지의 방출이 끝나면, 트랜스포머(T1a)의 제1 2차 권선(S1)에 유도된 전압이 서서히 감소한다. 그러면, 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 제3 출력 전압(Vo3) 보다 낮아져 다이오드(D3)가 오프한다. 그러면, 트랜스포머(T2a)에 축적된 에너지는 다이오드(D2)를 통해 제2 출력 단자에만 방출된다.

다음으로, 시각 t6에서, 트랜스포머(T2a)에 축적된 에너지의 방출도 끝나면, 다이오드(D2)를 통한 제2 출력 단자에의 에너지의 방출이 종료한다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 경부하 시의 동작을 나타내는 파형도이다. 도 7에서는 제3 출력 단자에 접속되는 부하가 경부하일 때의 동작 파형을 나타낸다.

도 7에 나타낸 시각 t1~t6의 동작 파형은 도 6의 중부하 시의 동작 파형의 시각 t1~t6의 상태 변화와 유사한 상태 변화가 되어, 각 기간의 동작은 도 6의 중부하 시와 유사하게 동작된다.

도 7의 경부하 시의 동작에서는 도 6의 중부하 시의 동작에 비하여, 트리거(Trg1)가 입력되고 나서 트리거(Trg2)가 입력될 때까지의 기간 t1~t2가 길어진다. 이 때문에, 스위칭 소자(Q2)가 오프하고 트랜스포머(T2a)가 에너지 방출을 개시하는 시각(t4)도 지연되어, 트랜스포머(T1a)와 트랜스포머(T2a)의 에너지 방출이 서로 겹치는 기간 t4~t5가 단축되고 제3 출력 단자에 방출되는 에너지가 적게 된다.

이와 같이, 트랜스포머(T1a)와 트랜스포머(T2a)의 에너지 방출 기간이 서로 겹치는 기간에, 제3 출력 단자에의 에너지의 방출을 수행한다. 이 때문에, 귀환 회로(10-3)에 의해 피드백된 오차 신호에 기초하여, 제어 회로(12-3)가 트리거(Trg1) 와 트리거(Trg2)를 출력하는 타이밍을 늦춤으로써, 트랜스포머(T1a)와 트랜스포머(T2a)의 에너지의 방출 기간이 중복하는 기간을 조정하여 제3 출력 전압(Vo3)을 제어할 수 있다.

이와 같이, 제1 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치에 따르면, 도 2에 나타내는 관련된 3 컨버터 방식의 다출력 스위칭 전원 장치로부터 1개의 트랜스포머(T3)와 1개의 스위칭 소자(Q3)를 제거할 수 있으므로, 저렴한 회로 구조로 3개의 출력의 안정화를 도모할 수가 있는 다출력 스위칭 전원 장치를 구성할 수 있다.

제2 실시예

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 8에 나타내는 제2 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치는 도 3에 나타내는 제1 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치의 구성에 대하여 이하의 구성만이 다르므로, 다른 구성만을 설명한다.

트랜스포머(T1b)의 2차 측에는 트랜스포머(T1b)의 1차 권선(P1)의 전압에 대하여 동상의 전압이 발생하도록 권취된 제1 2차 권선(S1)에 접속된 정류 평활 회로가 설치된다. 정류 평활 회로는 다이오드(D1), 초크 코일(L1), 플라이 휠 다이오드(D12), 및 평활 커패시터(C1)로 구성되어 평활 커패시터(C1)의 양단 전압을 제1 출력 전압(Vo1)으로서 제1 출력 단자로부터 출력한다.

트랜스포머(T2b)의 2차 측에는 트랜스포머(T2b)의 1차 권선(P2)의 전압에 대하여 동상의 전압이 발생하도록 권취된 제1 2차 권선(S2)에 접속된 정류 평활 회로가 설치된다. 정류 평활 회로는 다이오드(D2), 초크 코일(L2), 플라이 휠 다이오 드(D22), 및 평활 커패시터(C2)로 구성되어 평활 커패시터(C2)의 양단 전압을 제2 출력 전압(Vo2)으로서 제2 출력 단자로부터 출력한다.

트랜스포머(T1b)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2b)의 제2 2차 권선(S32)의 직렬 권선의 양단 사이에는 다이오드(D3), 초크 코일(L3), 플라이 휠 다이오드(D32), 및 평활 커패시터(C3)로 이루어지는 정류 평활 회로가 접속되어 평활 커패시터(C3)의 양단 전압이 제3 출력 전압(Vo3)으로서 제3 출력 단자로부터 출력된다.

제2 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치에 있어서, 제1 컨버터와 제2 컨버터는 포워드 컨버터이며, 제1 출력 전압(Vo1) 내지 제3 출력 전압(Vo3)의 제어는 제1 실시예에서의 제어와 유사하다.

다음으로, 도 9를 참조하여 제2 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 중부하 시의 동작을 설명한다.

우선, 시각 t1에서, 제어 회로(12-3)로부터 제어 회로(12-1)에 온 트리거 신호인 트리거(Trg1)가 출력된다. 제어 회로(12-1)는 트리거(Trg1)가 입력되면, 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단자에 게이트 신호를 출력한다. 이 때문에, 스위칭 소자(Q1)가 온 하고 트랜스포머(T1b)의 1차 권선(P1)에 직류 전압(Vin)이 인가되어 제1 2차 권선(S1)에는 직류 전압(Vin)에 권선비를 곱한 전압이 발생한다.

이 전압에 의해 초크 코일(L1)을 통해 제1 출력 단자에 에너지가 공급하고 초크 코일(L1)에 에너지가 축적된다. 이 때, 트랜스포머(T1b)의 제2 2차 권선(S31)에도 직류 전압(Vin)에 권선비를 곱한 전압이 발생한다. 그러나, 스위칭 소자(Q2)가 온 하고 있지 않기 때문에, 트랜스포머(T2b)의 제2 2차 권선(S32)에는 전압이 발생하지 않는다. 또는, 트랜스포머(T2b)의 리세트를 위하여 음의 전압이 발생하여, 초크 코일(L3)에 인가하는 전압은 낮고 초크 코일(L3)에 흐르는 전류의 변화는 적다.

다음으로, 시각 t2에서, 제어 회로(12-3)로부터 제어 회로(12-2)에 온 트리거 신호인 트리거(Trg2)가 출력된다. 제어 회로(12-2)는 트리거(Trg2)가 입력되면, 스위칭 소자(Q2)의 게이트 단자에 게이트 신호를 출력한다. 이 때문에, 스위칭 소자(Q2)가 온 하여 트랜스포머(T2b)의 1차 권선(P2)에 직류 전압(Vin)이 인가되어 제1 2차 권선(S2)에는 직류 전압(Vin)에 권선비를 곱한 전압이 발생한다.

이 전압에 의해 초크 코일(L2)을 통해 제2 출력 단자에 에너지가 공급되고 초크 코일(L2)에 에너지가 축적된다. 이 때, 트랜스포머(T2b)의 제2 2차 권선(S32)에도 직류 전압(Vin)에 권선비를 곱한 전압이 발생하고, 트랜스포머(T1b)의 제2 2차 권선(S31)에 발생하는 전압과 더해진 전압이 초크 코일(L3)에 인가되어 초크 코일(L3)을 통해 제3 출력 단자에 에너지가 공급되고 초크 코일(L3)에 에너지가 축적된다.

다음으로, 시각 t3에서, 스위칭 소자(Q1)가 오프 하면, 트랜스포머(T1b)의 제1 2차 권선(S1)의 전압이 반전하고, 다이오드(D1)는 오프 하며, 초크 코일(L1)에 축적된 에너지는 플라이 휠 다이오드(D12)를 통해 제1 출력 단자에 방출된다. 이 때, 트랜스포머(T1b)의 제2 2차 권선(S31)의 전압도 반전하고, 음의 전압이 발생한다. 이 때문에, 제3 출력 전압(Vo3)에 대하여 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 낮아져, 다이오드(D3)는 오프 하고 초크 코일(L3)에 축적된 에너지는 플라이 휠 다이오드(D32)를 통해 방출된다.

다음으로, 시각 t4에서, 스위칭 소자(Q2)가 오프 하면, 트랜스포머(T2b)의 제1 2차 권선(S2)의 전압이 반전하고 다이오드(D2)는 오프하여, 초크 코일(L2)에 축적된 에너지는 플라이 휠 다이오드(D22)를 통해 제2 출력 단자에 방출된다. 그 후, 스위칭 소자(Q1) 및 스위칭 소자(Q2)는 오프 상태가 계속되어, 초크 코일(L1, L2, L3)에 축적된 에너지는 플라이 휠 다이오드를 통해 출력 단자에 방출되어 다시 시각 t1의 스위칭 소자(Q1)가 온이 되는 상태로 돌아온다.

이와 같이, 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q2)의 양쪽 모두가 온의 기간에 제3 출력 단자에 에너지를 방출하고, 초크 코일(L3)에 에너지를 축적하므로, 귀환 회로(10-3)에 의해 피드백된 오차 신호에 기초하여 제어 회로(12-3)가 트리거(Trg1)와 트리거(Trg2)를 출력하는 타이밍을 늦춤으로써, 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q2)의 양쪽 모두가 온 하고 있는 기간을 조정하고 제3 출력 전압(Vo3)을 제어할 수가 있다. 따라서, 제2 실시예에 대하여 제1 실시예의 효과와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 더하여, 제2 실시예에 대하여도 제어 회로(12-3)는 도 4에 나타내는 회로로 구성할 수 있다.

제3 실시예

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 구성을 나 타내는 회로도이다. 도 10에 나타내는 제3 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치는 도 3에 나타내는 제1 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치의 구성에 대하여 이하의 구성만이 다르므로 다른 구성만을 설명한다.

입력 전압(Vin) 사이에는, 예를 들어, MOSFET로 이루어지는 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q3)와의 직렬 회로가 접속된다. 스위칭 소자(Q1)에는 병렬로 트랜스포머(T1c)의 1차 권선(P1)과 전류 공진 커패시터(Cri)로 이루어지는 직렬 공진 회로가 접속된다. 제어 회로(13-1)는 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q3)를 교대로 온/오프 제어하여 제1 출력 전압(Vo1)을 소정 전압으로 제어한다.

트랜스포머(T1c)의 2차 측에는 트랜스포머(T1c)의 1차 권선(P1)의 전압에 대하여 동상의 전압이 발생하도록 권취된 제1 2차 권선(S1), 1차 권선(P1)의 전압에 대하여 역상의 전압이 발생하도록 권취된 제2 2차 권선(S12), 및 제1 2차 권선(S1) 및 제2 2차 권선(S12)에 접속된 정류 평활 회로가 설치된다. 정류 평활 회로는 다이오드(D1), 다이오드(D12), 및 평활 커패시터(C1)로 구성되어 트랜스포머(T1c)의 제1 2차 권선(S1)과 제2 2차 권선(S12)에 유도된 전압을 정류 및 평활하여 제1 출력 단자로부터 제1 출력 전압(Vo1)로서 출력한다.

제3 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치에 있어서, 제1 출력 전압(Vo1)을 출력하는 제1 컨버터는 전류 공진형 컨버터이며, 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q3)는 듀티 50%로 교대로 온/오프를 반복한다.

귀환 회로(10-1)는 제1 출력 전압(Vo1)과 기준 전압의 오차 신호를 제어 회로(13-1)로 피드백하고, 제어 회로(13-1)는 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q3)의 스위칭 주파수를 조정함으로써 제1 출력 전압(Vo1)을 소정 전압으로 제어한다.

귀환 회로(10-2)는 오차 신호를 제어 회로(13-2)로 피드백하고, 제어 회로(13-2)는 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q2)의 온 폭을 조정하여 제2 출력 전압(Vo2)을 소정 전압으로 제어한다.

제어 회로(13-3)는 귀환 회로(10-3)로부터 제3 출력 전압(Vo3)과 기준 전압의 오차 신호를 입력받고 오차 신호에 따라 스위칭 소자(Q2)를 온 하는 타이밍을 변화시키는 트리거(Trg2)(온 타이밍 제어 신호)를 생성한다.

또한, 제어 회로(13-3)는 제어 회로(13-1)로부터 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q3)를 온/오프 시키기 위한 스위칭 주파수 신호를 입력받고, 이 스위칭 주파수 신호와 트리거(Trg2)를 제어 회로(13-2)로 출력한다. 제어 회로(13-2)는 제어 회로(13-1)의 스위칭 주파수에 동기하여 동작하고, 제어 회로(13-3)로부터의 트리거(Trg2)에 기초하여 스위칭 소자(Q2)를 온/오프 시킨다.

도 11은 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 제어 회로(13-3)의 내부 회로도이다. 도 12는 도 11에 나타내는 제어 회로(13-3)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 도 11에서 제어 회로(13-1)는 스위칭 소자(Q1, Q3)를 온/오프 하기 위한 소정의 주기의 펄스 전압을 발생하는 발진 회로(31)를 포함한다. 제어 회로(13-3)는 플립플롭 회로(RS-FF), 저항(R31), 다이오드(D31), 커패시터(C31), 포토 커플러(PC31), 저항(R32), 및 컴퍼레이터(35)를 포함한다. 즉, 도 4에 나타내는 제어 회로(12-3)에서 발진 회로(31), 및 원샷 펄스 발생 회로(33)를 제거한다.

이와 같이 구성에 의하면, 시각 t1에서, 제어 회로(13-1) 내의 발진 회 로(31)로부터의 펄스 전압의 상승에 의해 플립플롭 회로(RS-FF)가 H 레벨이 되어 커패시터(C31)의 충전을 개시하고, 컴퍼레이터(35)는 커패시터(C31)의 전압이 저항(R32)의 전압이 되는 시각 t2에서 트리거(Trg2)를 생성하여 온 타이밍 제어 신호로서 제어 회로(13-2)에 출력한다. 그 외의 동작은 제1 실시예의 제어 회로(12-3)의 동작과 유사하며 그 설명은 생략한다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 동작을 나타내는 파형도이다. 더하여, 도 13에서 I(Cri)는 전류 공진 커패시터(Cri)에 흐르는 전류를 나타내며, I(D1, D12)는 다이오드(D1, D12)에 흐르는 전류를 나타낸다.

다음으로, 도 13을 참조하여 제3 실시예에 관한 다출력 스위칭 전원 장치의 중부하시의 동작을 설명한다.

우선, 시각 t1에서, 제어 회로(13-1)로부터 스위칭 소자(Q3)의 게이트 단자에 출력되는 게이트 신호가 로우가 되고 스위칭 소자(Q3)가 오프 하여, 그 후 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단자에 게이트 신호가 출력되어 스위칭 소자(Q1)가 온 한다. 그러면, 전류 공진 커패시터(Cri)의 전압이 트랜스포머(T1c)의 1차 권선(P1)에 인가되어, 트랜스포머(T1c)의 제1 2차 권선(S12)에 전압이 발생하여 다이오드(D12)를 통해 제1 출력 단자에 공진 전류가 방출된다.

다음으로, 시각 t2에서, 제어 회로(13-3)로부터 제어 회로(13-2)에 온 트리거 신호인 트리거(Trg2)가 출력된다. 제어 회로(13-2)는 트리거(Trg2)가 입력되면, 스위칭 소자(Q2)의 게이트 단자에 게이트 신호를 출력한다. 그러면, 스위칭 소자(Q2)가 온 하여 트랜스포머(T2a)의 1차 권선(P2)에 여자 전류가 흐른다.

다음으로, 시각 t3에서, 스위칭 소자(Q2)가 오프 하면 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)의 전압이 반전하고 다이오드(D2)를 통해 제2 출력 단자에 전력이 방출된다. 이 때, 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압도 반전하지만, 트랜스포머(T1c)의 제2 2차 권선(S31)에는 음의 전압이 발생한다. 이 때문에, 제3 출력 단자에서, 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 낮고 제3 출력 단자에 에너지는 방출되지 않는다.

다음으로, 시각 t4에서, 스위칭 소자(Q1)가 오프 하고 스위칭 소자(Q3)가 온 하면, 트랜스포머(T1c)의 1차 권선(P1)에는, 직류 전압(Vin)과 전류 공진 커패시터(Cri)의 전압의 차이 전압이 인가된다. 이 때문에, 트랜스포머(T1c)의 제1 2차 권선(S1)에 전압이 발생하여 다이오드(D1)를 통해 제1 출력 단자에 공진 전류가 방출된다.

이 때, 트랜스포머(T1c)의 제2 2차 권선(S31)의 전압도 반전하기 때문에, 트랜스포머(T1c)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압이 더해지고, 제3 출력 전압(Vo3)에 대하여 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 높아져, 제3 출력 단자에 에너지가 방출된다.

다음으로, 시각 t5에서, 트랜스포머(T2a)에 축적된 에너지의 방출이 끝나면, 트랜스포머(T2a)의 제1 2차 권선(S2)에 유도된 전압이 서서히 감소한다. 그러면, 다이오드(D3)의 아노드 측의 전압이 제3 출력 전압(Vo3) 보다 낮아져 다이오드(D3)가 오프 한다. 그러면, 트랜스포머(T1c)로부터 방출되는 공진 전류는 다이오드(D1)를 통해 제1 출력 단자에만 방출된다.

그 후, 트랜스포머(T1c)의 제1 2차 권선(S1)으로부터의 공진 전류의 방출도 종료하고, 시각 t6에서, 스위칭 소자(Q3)가 오프하고 다시 스위칭 소자(Q1)가 온 하여 시각 t1 상태에 돌아온다.

이와 같이, 제3 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치에 있어서도, 제1 실시예의 다출력 스위칭 전원 장치과 유사하게, 트랜스포머(T1c)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압이 모두 양이 되는 기간에 제3 출력 단자에의 에너지의 방출을 수행하므로, 이 기간을 조정함으로써 제3 출력 전압(Vo3)을 제어할 수가 있다.

구체적으로는, 예를 들어, 시각 t1에서, 제어 회로(13-3)가 제어 회로(13-1)로부터의 신호에 의해 스위칭 소자(Q1)의 드레인-소스 사이의 전압의 하강(발진 회로의 상승에 대응)을 검출한다. 제어 회로(13-3)는 시각 t1을 기준으로 귀환 회로(10-3)에 의해 피드백된 오차 신호에 기초하여 제어 회로(13-2)에 트리거(Trg2)를 출력하는 타이밍을 가변한다. 이에 의해, 트랜스포머(T1c)의 제2 2차 권선(S31)과 트랜스포머(T2a)의 제2 2차 권선(S32)의 전압이 모두 양이 되는 기간이 조정되어 제3 출력 전압(Vo3)을 제어할 수가 있다.

제1 실시예에서는 플라이 백 컨버터를 예로서 설명하였지만, 플라이 백 컨버터 이외에도 PWM 제어로 출력 전압을 제어하는 모든 스위칭 컨버터에 적용 가능하다. 제2 실시예에서는 포워드 컨버터를 예로서 설명하였지만, 포워드 컨버터 이외에도 PWM 제어로 출력 전압을 제어하는 모든 스위칭 컨버터에 적용 가능하다. 제3 실시예에서는 전류 공진형 컨버터에 대한 예를 설명하였지만, 전류 공진 컨버터 이 외에도 모든 스위칭 컨버터에 제공 가능하다.

또한, 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q2)의 온 타이밍을 제어하지만, 스위칭 소자(Q1)와 스위칭 소자(Q2)의 오프 타이밍을 제어하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

발명의 효과

본 발명의 제1 기술적 측면에 따르면, 관련된 3 컨버터 방식의 다출력 스위칭 전원 장치로부터 1개의 트랜스포머 및 1개의 스위칭 소자를 제거할 수 있으므로 저렴한 회로 구조로 각각의 출력의 안정화를 도모할 수 있는 다출력 스위칭 전원 장치를 구성할 수 있다.

본 발명의 제2 기술적 측면에 따르면, 제3 제어 회로가 오차 신호에 따라 생성된 온 타이밍 제어 신호에 의해 제1 스위칭 소자를 온 하는 타이밍과 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍을 늦춤으로써, 제1 트랜스포머와 제2 트랜스포머의 에너지의 방출 기간이 중복하는 기간을 조정하여 제3 출력 전압을 제어할 수 있다.

본 발명의 제3 의 기술적 측면에 따르면, 제3 제어 회로가 오차 신호에 따라 생성된 온 타이밍 제어 신호에 의해 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍을 변화시킴으로써, 제1 트랜스포머와 제2 트랜스포머의 에너지의 방출 기간이 중복하는 기간을 조정하여 제3 출력 전압을 제어할 수 있다.

본 발명의 제4 및 제5의 기술적 측면에 따르면, 온 타이밍 제어 신호를 생성할 수가 있다.

본 발명은, 복수의 출력을 가지는 다출력 스위칭 전원 장치에 이용 가능하다.

(미국 지정)

본 국제특허출원은 미국 지정에 관계되어, 2007년 6월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2007-170906호(2007년 6월 28일 출원)에 대해 미국 특허법 제119조(a)에 기초하는 우선권의 이익을 원용해, 당해 개시 내용을 인용한다.

Claims

적어도 1차 권선, 제1 2차 권선, 및 제2 2차 권선을 포함하는 제1 트랜스포머 및 제2 트랜스포머;

상기 제1 트랜스포머의 1차 권선에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제1 제어 회로;

상기 제1 트랜스포머의 제1 2차 권선에 발생한 전압을 정류 평활하여 제1 출력 전압을 출력하는 제1 정류 평활 회로;

상기 제2 트랜스포머의 1차 권선에 직류 전압이 인가되는 시간을 조정하는 제2 제어 회로;

상기 제2 트랜스포머의 제1 2차 권선에 발생한 전압을 정류 평활하고 제2 출력 전압을 출력하는 제2 정류 평활 회로; 및

상기 제1 트랜스포머의 제2 2차 권선과 상기 제2 트랜스포머의 제2 2차 권선이 직렬로 접속된 직렬 권선의 양단 전압을 정류 평활하여 제3 출력 전압을 출력하는 제3 정류 평활 회로;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 스위칭 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제1 스위칭 소자;

상기 제2 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제2 스위칭 소자; 및

상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따라 상기 제1 스위칭 소자를 온 하는 타이밍과 상기 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍의 시간을 변화시키는 온 타이밍 제어 신호를 생성하는 제3 제어 회로;

를 포함하고,

상기 제1 제어 회로 및 상기 제2 제어 회로의 각각은, 상기 제3 제어 회로로부터의 온 타이밍 제어 신호에 기초하여 동일한 스위칭 주파수로 당해 스위칭 소자를 온/오프 시키는 것을 특징으로 하는 다출력 스위칭 전원 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제1 스위칭 소자;

상기 제2 제어 회로에 의해 온/오프 되는 제2 스위칭 소자;

상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따라 상기 제2 스위칭 소자를 온 하는 타이밍을 변화시키는 온 타이밍 제어 신호를 생성하는 제3 제어 회로;

를 포함하고,

상기 제2 제어 회로는 상기 제1 제어 회로의 스위칭 주파수에 동기하여 동작하고 상기 제3 제어 회로로부터의 온 타이밍 제어 신호에 기초하여 상기 제2 스위칭 소자를 온/오프 시키는 것을 특징으로 하는 다출력 스위칭 전원 장치.
제2항에 있어서,

상기 제3 제어 회로는,

소정의 주기로 펄스 전압을 발생하는 발진회로;

상기 발진 회로의 펄스 전압에 동기하여 제1 트리거를 발생하는 제1 트리거 발생 회로;

상기 발진 회로의 펄스 전압이 발생하고 나서 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따른 기간 경과 후에 제2 트리거를 발생하는 제2 트리거 발생 회로;

를 포함하고,

상기 온 타이밍 제어 신호로서 상기 제1 트리거를 상기 제1 제어 회로에 출력하고 상기 제2 트리거를 상기 제2 제어 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 다출력 스위칭 전원 장치.
제3항에 있어서,

상기 제3 제어 회로는 상기 제1 스위칭 소자가 온 또는 오프 하고 나서 상기 제3 정류 평활 회로의 제3 출력 전압에 따른 기간 경과 후에 제2 트리거를 발생하는 제2 트리거 발생 회로를 포함하고,

상기 온 타이밍 제어 신호로서 상기 제2 트리거를 상기 제2 제어 회로에 출력하는 것을 특징으로 하는 다출력 스위칭 전원 장치.