KR20090108920A - Sub power control apparatus of dc power converter - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A sub-power control apparatus of a dc power converter is provided to prevent heat due to a switching device and a resistor a voltage regulator by blocking power from the voltage regulator to a controller. CONSTITUTION: A sub-power control apparatus of a dc power converter is composed of a voltage regulator(120), a controller(110), a main power supply unit(150), an auxiliary power supply unit(130), and a voltage regulator switching unit(140). The voltage regulator converts input power into a driving value of a controller and supplies it to the controller. The controller is driven by driving power of the voltage regulator, and the main power supply unit includes a main power-trans(151) applying a current by the controller. The auxiliary power part outputs a main part output power(+VO, -VO), and it outputs auxiliary power to the controller and the voltage regulator switching.

Description

직류전원 컨버터의 보조전원제어장치{SUB POWER CONTROL APPARATUS OF DC POWER CONVERTER}SUB POWER CONTROL APPARATUS OF DC POWER CONVERTER}

본원 발명은 별도의 보조전원부를 구비하지 않으면서 직류전원 컨버터의 제어용 IC 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary power supply of the DC power converter to stably supply the IC power for controlling the DC power converter without providing a separate auxiliary power supply.

도 1은 종래기술의 DC-DC 컨버터의 일반적인 회로 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 DC-DC 컨버터(10)는 스위칭소자의 스위칭에 의해 DC-DC컨버터의 구동을 제어하는 제어용 IC 등으로 이루어지는 제어부(11)와, 제어부(11)의 구동에 따라 일정 입력 전압을 원하는 크기의 전압을 가지는 출력 직류 전원으로 변환하여 출력하는 주전원트랜스를 구비하는 주전원부(12)와, 제어부(11)의 구동을 위한 전원을 출력하도록 주전원 트랜스와 별도로 구성되는 보조트랜스를 구비하는 보조전원부(13)를 포함하여 구성되는 것이 일반적이다.FIG. 1 is a general circuit diagram of a DC-DC converter according to the related art. As shown in FIG. 1, a general DC-DC converter 10 controls a driving of a DC-DC converter by switching a switching device. A main power supply unit 12 having a control unit 11 including a control unit 11, a main power supply transformer for converting a predetermined input voltage into an output DC power supply having a voltage having a desired size according to the driving of the control unit 11, and a control unit 11; It is generally configured to include an auxiliary power supply unit 13 having an auxiliary transformer configured separately from the main power transformer to output power for driving.

상술한 종래기술에서 제어부(13)의 구동 전원 공급을 위한 보조전원부(13)를 별도로 구성하는 것은 초기 구동시 전류가 많거나 전원에 민감한 제어용 IC의 경우 주전원부의 전원이나 초기입력되는 전원을 곧바로 제어용 IC 등의 제어부(11)로 공급하게 되면 소자의 파손이 발생하거나, 출력 전원의 왜곡 등이 발생할 수 있게 되므로, 소자의 파손 또는 출력 전원의 왜곡 등을 방지할 수 있도록 하기 위하여 낮은 전압 값을 가지면서도 안정적인 전원을 제어부(11)로 공급할 필요성이 있기 때문이다.In the above-described conventional art, separately configuring the auxiliary power supply unit 13 for supplying the driving power of the control unit 13 may be performed by directly supplying power or initial input power to the main power supply unit in the case of a control IC having a large current or initial power during initial driving. Supplying to the control unit 11 such as a control IC may cause breakage of the device or distortion of the output power. Thus, a low voltage value may be used to prevent breakage of the device or distortion of the output power. This is because there is a need to supply stable and stable power to the control unit 11.

그러나 상술한 바와 같은 종래기술의 직류전원컨버터에서 별도의 보조전원부(13)를 구성하는 것에 의해 제어부(11)가 안정적으로 동작할 수 있도록 하는 목적은 달성할 수 있으나, 보조전원부(13)를 위한 보조트랜스를 별도로 구성함에 따라 제품의 원가 상승을 야기할 뿐만 아니라, 보조트랜스에 의한 영역의 차지로 전체크기가 커지게 되어 전자부품의 소형화를 어렵게 하는 문제점을 가진다.However, the purpose of enabling the controller 11 to operate stably by configuring a separate auxiliary power supply unit 13 in the DC power converter according to the related art as described above can be achieved, but for the auxiliary power supply unit 13 By separately configuring the auxiliary transformer, not only does the cost of the product increase, but the overall size increases due to the area occupied by the auxiliary transformer, which makes it difficult to miniaturize the electronic component.

따라서, 본원 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 보조트랜스를 구비함이 없이 초기 입력 전원을 다이오드, 저항, 제너다이오드, 트랜지스터에 의해 일정 값을 가지도록 제어하여 제어부로 공급하고, 제어부가 공급되어 직류전원이 출력되는 경우에는 다이오드, 저항, 제너다이오드, 트랜지스터에 의한 전원 공급을 차단하고, 주전원트랜스에 일체로 형성된 보조권선과 보조인덕터를 통해 낮은 전압값을 가지도록 제어된 전원을 제어부로 공급하여 제어부가 동작하도록 함으로써, 종래기술에서와 같이 별도의 독립적인 보조트랜스를 구성하는 것에 의해 원가 상승 및 부품의 소형화의 제약이 발생하는 문제점을 해소함은 물론, 입력전원의 공급을 위한 다이오드, 저항, 제너다이오드, 트랜지스터에 의한 지속적인 발열을 방지할 수 있도록 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and control the initial input power to have a predetermined value by the diode, resistor, zener diode, transistor without supplying a separate auxiliary transformer to supply to the controller When the control unit is supplied and the DC power is output, the power supply by the diode, the resistor, the zener diode, and the transistor is cut off and controlled to have a low voltage value through the auxiliary winding and the auxiliary inductor formed integrally with the main power transformer. By supplying power to the control unit so that the control unit operates, it is possible to solve the problem of cost increase and miniaturization of components by configuring a separate independent auxiliary transformer as in the related art. Continuous heating by diodes, resistors, zener diodes, and transistors To provide an auxiliary power supply of the DC power converter to prevent it for that purpose.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원발명의 직류전원 컨버터의 보조전원장치는, 입력전원을 직류전원 컨버터 구동을 제어하는 제어부의 구동전원 값으로 일정하게 변환하여 제어부로 공급하는 정전압부와; 상기 정전압부의 구동전원에 의해 구동되는 제어부와; 상기 제어부에 의해 전류가 인가되는 주전원트랜스를 구비한 주전원부와; 상기 주전원트랜스에 부가되어 주출력전원(+VO, -VO)과 별도의 보조전 원을 상기 제어부와 정전압부스위칭부로 출력하는 보조전원부와; 상기 보조전원부의 출력 보조전원이 인가되는 경우 상기 정전압부의 동작을 오프시키는 것에 의해 상기 정전압부로부터 상기 제어부로의 전원입력을 차단시키는 정전압부스위칭부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Auxiliary power supply device of the DC power converter of the present invention for achieving the above object comprises a constant voltage unit for converting the input power to the drive power value of the control unit for controlling the drive of the DC power converter to be supplied to the control unit; A control unit driven by a driving power supply of the constant voltage unit; A main power supply unit having a main power transformer to which current is applied by the control unit; An auxiliary power supply unit which is added to the main power transformer and outputs auxiliary power separate from the main output power (+ VO, -VO) to the control unit and the constant voltage unit switching unit; And a constant voltage unit switching unit which cuts off the power input from the constant voltage unit to the control unit by turning off the operation of the constant voltage unit when the output auxiliary power of the auxiliary power unit is applied.

상기 정전압부는, 입력전원의 기준전압(-VIN) 단자와 하이레벨 전압(+VIN) 입력단자 중 상기 하이레벨전압단자 측에 병렬로 접속되어 분배전압을 형성하는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)과; 상기 제 1 및 제 2 저항(R1,R2)의 교차점에 이미터가 접지되고 베이스는 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측이 접속되는 제1스위칭소자(Q1)와; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스단자에 역방향으로 상기 캐소드가 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측과 병렬로 접속되며, 아노드는 상기 기준전압단자(-VIN)에 접속되는 1 제너다이오드(ZD1)와; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 컬렉터 측에 아노드가 접속되고 캐소드는 상기 제어부의 입력 측과 상기 보조전원부의 출력 측에 병렬로 접속되는 제 1 다이오드(D1);로 구성되는 것을 특징으로 한다.The constant voltage unit includes first and second resistors R1 and R1 connected in parallel to the high level voltage terminal side among the reference voltage (-VIN) terminal and the high level voltage (+ VIN) input terminal of an input power source to form a divided voltage. R2); A first switching element Q1 having an emitter grounded at an intersection point of the first and second resistors R1 and R2 and a base connected to an output side of the second resistor R2; The cathode is connected in parallel with the output side of the second resistor R2 in the reverse direction to the base terminal of the first switching element Q1, and the anode is connected to the reference voltage terminal -VIN. ZD1); An anode connected to the collector side of the first switching element Q1 and a cathode connected to the input side of the control unit and the output side of the auxiliary power supply unit in parallel; .

상기 제어부는 출력 측에 상기 제어부의 출력전압에 의해 스위칭되어 상기 주전원부에 전류를 흐르도록 하는 주전원스위칭부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit may further include a main power switching unit configured to switch current by the output voltage of the control unit so that a current flows in the main power unit.

상기 주전원부는 상기 입력전원의 기준전압(-VIN) 입력단자와 하이레벨 전 압(+VIN) 입력단자 사이에서 상기 제어부와 병렬접속되고, 상기 제어부의 출력 측에 형성된 주전원스위칭부와 직렬접속되는 1차 권선과, 유전판과, 유전판에서 1차 권선과 함께 권선되어 주전원(+VO, -VO)을 출력하는 2차 권선으로 구성되는 주전원트랜스(151)와; 상기 2차 권선에 접속되어 출력전원에 대한 정류 및 평활기능을 수행하는 제2평활회로와; 상기 주전원의 하이레벨출력 측(+VO)에 접속되는 주전원인덕터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The main power supply unit is connected in parallel with the control unit between a reference voltage (-VIN) input terminal and a high level voltage (+ VIN) input terminal of the input power supply, and is connected in series with a main power switching unit formed at the output side of the control unit. A main power transformer 151 composed of a primary winding, a dielectric plate, and a secondary winding that is wound together with the primary winding in the dielectric plate to output main power (+ VO, -VO); A second smoothing circuit connected to the secondary winding to perform rectification and smoothing functions for an output power source; And a main power inductor connected to the high level output side (+ VO) of the main power supply.

상기 보조전원부는 상기 주전원트랜스(151)에 권선되는 보조권선과; 상기 보조권선의 출력전원에 대한 정류 및 평활을 수행하는 제1평활회로와; 상기 제1평활회로의 출력 측에서 상기 주전원부의 주전원인덕터와 상호유도되도록 권선되어 상기 보조권선과 함께 상기 제어부의 입력 전압을 권선수에 따라 조절하는 보조인덕터;로 구성되어 출력 전압을 상기 제어부와 상기 정전압부스위칭부로 출력하는 것을 특징으로 한다.The auxiliary power supply unit includes an auxiliary winding wound around the main power transformer 151; A first smoothing circuit for rectifying and smoothing the output power of the auxiliary winding; And an auxiliary inductor wound on the output side of the first smoothing circuit so as to be inductively connected with the main power inductor of the main power supply unit to adjust the input voltage of the controller according to the number of turns along with the auxiliary winding. Output to the constant voltage portion switching unit.

상기 보조전원부는 상기 제어부의 입력 측 회로선에 전원 역류 차단을 위한 제2 다이오드(D2)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The auxiliary power supply unit may further include a second diode D2 for blocking power backflow in an input circuit line of the controller.

상기 정전압부스위칭부는, 상기 보조전원의 출력 측으로 캐소드가 접속되고 아노드는 제4스위칭소자(Q4)의 베이스에 접지되는 제 2 제너다이오드(ZD2)와; 이미터는 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스에 접속되고 컬렉터는 상기 기준전압(-VIN)의 입력단자측에 접속되는 제4스위칭소자(Q4)와; 상기 제4스위칭소자(Q4)의 베이스 와 상기 제 2 제너다이오드(ZD2)의 아노드에 입력 측이 접속되고, 출력 측은 상기 제4스위칭소자(Q4)의 컬렉터 단자와 병렬로 기준전압(-VIN) 입력단자 측에 접속되는 제 4 저항(R4);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The constant voltage unit switching unit includes: a second zener diode ZD2 having a cathode connected to an output side of the auxiliary power supply and an anode grounded to a base of a fourth switching element Q4; An emitter connected to the base of the first switching element Q1 and a collector connected to the input terminal side of the reference voltage -VIN; An input side is connected to the base of the fourth switching element Q4 and the anode of the second zener diode ZD2, and the output side thereof is connected in parallel with the collector terminal of the fourth switching element Q4 in reference voltage (-VIN). A fourth resistor R4 connected to the input terminal side.

상술한 구성을 가지는 본원발명의 직류전원 컨버터의 보조전원장치는 초기 구동시 정전압부의 출력전원에 의해 제어부를 구동시켜 주전원을 출력하도록 하고, 주전원이 출력되는 경우에는 낮은 전압값을 가지도록 설정되는 보조전원의 전원을 제어부로 인가하여 제어부로 구동함과 동시에 정전압부스위칭부가 정전압부를 오프시켜 정전압부의 전원이 제어부로 인가되는 것을 차단한다.The auxiliary power supply of the DC power converter of the present invention having the above-described configuration drives the control unit by the output power of the constant voltage unit during initial driving to output the main power, and when the main power is outputted, the auxiliary power supply is set to have a low voltage value. The power of the power is applied to the control unit to drive the control unit, and at the same time, the constant voltage unit switching unit turns off the constant voltage unit to block the power supply of the constant voltage unit to the control unit.

또한 본원발명의 직류전원 컨버터의 보조전원장치는 종래기술과 같이 주전원트랜스와 별도로 보조전원트랜스를 구비하지 않으면서도 제어부의 구동을 위한 안정된 전압을 공급할 수 있도록 한다.In addition, the auxiliary power supply device of the DC power converter of the present invention can provide a stable voltage for driving the control unit without the auxiliary power transformer separate from the main power transformer as in the prior art.

상술한 구성을 가지는 본원발명의 직류전원 컨버터의 보조전원장치는 초기 구동시 정전압부의 출력전원에 의해 제어부를 구동시켜 주전원을 출력하도록 하고, 주전원이 출력되는 경우에는 낮은 전압값을 가지도록 설정되는 보조전원의 전원을 제어부로 인가하여 제어부로 구동함과 동시에 정전압부스위칭부가 정전압부를 오프시켜 정전압부의 전원이 제어부로 인가되는 것을 차단함으로써 정전압부에 구성되는 스위칭소자 및 저항에 의한 발열을 방지하고 이로 인한 전류 소모를 방지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The auxiliary power supply of the DC power converter of the present invention having the above-described configuration drives the control unit by the output power of the constant voltage unit during initial driving to output the main power, and when the main power is outputted, the auxiliary power supply is set to have a low voltage value. By applying the power of the power supply to the control unit to drive the control unit and at the same time the constant voltage unit switching unit to turn off the constant voltage unit to prevent the power supply of the constant voltage unit to the control unit to prevent heat generated by the switching element and the resistance constituted by the constant voltage unit It provides the effect of preventing current consumption.

또한 본원발명의 직류전원 컨버터의 보조전원장치는 종래기술과 같이 주전원트랜스와 별도로 보조전원트랜스를 구비하지 않는 것에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있도록 함은 물론 제품의 소형화를 달성할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the auxiliary power supply device of the DC power converter of the present invention does not include the auxiliary power transformer separately from the main power transformer as in the prior art, thereby reducing the cost of the product and minimizing the product. To provide.

이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 직류전원 컨버터의 보조전원장치를나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an auxiliary power supply of a DC power converter according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본원 발명의 일 실시예에 따르는 직류전원 컨버터의 보조전원장치(100)는 입력전원을 직류전원 컨버터 구동을 제어하는 제어부의 구동전원 값으로 일정하게 변환하여 제어부로 공급하는 정전압부(120)와; 상기 정전압부의 구동전원에 의해 구동되는 제어부(110)와; 상기 제어부에 의해 전류가 인가되는 주전원트랜스를 구비한 주전원부(150)와; 상기 주전원트랜스(151)에 부가되어 주출력전원(+VO, -VO)과 별도의 보조전원을 상기 제어부와 정전압부스위칭부(140)로 출력하는 보조전원부(130)와; 상기 보조전원부(130)의 출력 보조전원이 인가되는 경우 상기 정전압부(120)의 동작을 오프시키는 것에 의해 상기 정전압부(120)로부터 상기 제어부(110)로의 전원입력을 차단시키는 정전압부스위칭부(140);를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the auxiliary power supply device 100 of the DC power converter according to an embodiment of the present invention converts the input power into a driving power value of the controller which controls the driving of the DC power converter to supply the controller to the controller. A constant voltage unit 120; A controller 110 driven by the driving power of the constant voltage unit; A main power supply unit 150 including a main power transformer to which current is applied by the control unit; An auxiliary power supply 130 added to the main power transformer 151 to output auxiliary outputs separate from main output power (+ VO, -VO) to the control unit and the constant voltage unit switching unit 140; When the output auxiliary power of the auxiliary power supply unit 130 is applied, by turning off the operation of the constant voltage unit 120, the constant voltage unit switching unit for cutting off the power input from the constant voltage unit 120 to the control unit 110 ( 140); including.

상술한 구성을 더욱 상세히 설명하면, 상기 정전압부(120)는 입력전원을 제어부(110)의 구동을 위해 적합한 전압으로 일정하게 유지하여 제어부(100)로 구동전원을 인가하도록 구성되는 것으로서, 입력전원의 기준전압(-VIN) 단자와 하이레벨전압(+VIN) 입력단자 중 상기 하이레벨전압(+VIN) 입력단자 측에 병렬로 접속되어 분배전압을 형성하는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)과; 상기 제 1 및 제 2 저항(R1,R2)의 교차점에 이미터가 접지되고 베이스는 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측이 접속되는 제1스위칭소자(Q1)와; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스단자에 역방향으로 상기 캐소드가 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측과 병렬로 접속되며, 아노드는 상기 기준전압단자(-VIN)에 접속되는 1 제너다이오드(ZD1)와; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 컬렉터 측에 아노드가 접속되고 캐소드는 상기 제어부의 입력 측과 상기 보조전원부의 출력 측에 병렬로 접속되는 제 1 다이오드(D1);로 구성된다.When the above-described configuration is described in more detail, the constant voltage unit 120 is configured to apply the driving power to the control unit 100 by constantly maintaining the input power to a suitable voltage for driving the control unit 110, the input power The first and second resistors R1 and R2 connected in parallel to the high level voltage (+ VIN) input terminal side among the reference voltage (-VIN) terminal and the high level voltage (+ VIN) input terminal of the to form a divided voltage. )and; A first switching element Q1 having an emitter grounded at an intersection point of the first and second resistors R1 and R2 and a base connected to an output side of the second resistor R2; The cathode is connected in parallel with the output side of the second resistor R2 in the reverse direction to the base terminal of the first switching element Q1, and the anode is connected to the reference voltage terminal -VIN. ZD1); An anode connected to the collector side of the first switching element Q1 and a cathode connected to the input side of the control unit and the output side of the auxiliary power supply unit in parallel;

다음으로, 상기 제어부는 정전압부로부터 구동전원이 인가되는 경우 출력 측으로 일정전압을 출력하여 출력 측에 구비된 제1스위칭부(111)를 온(ON)시키는 것에 의해 주전원트랜스(151)의 1차 권선(151a)에 전류가 흐르도록 함으로써 주전원부(150)에서 주전원(+VO, -VO)을 출력하도록 하는 IC 소자 등으로 구성되는 것으로서, 출력 측에 상기 제어부의 출력전압에 의해 스위칭되어 상기 주전원부에 전류를 흐르도록 하는 상기 주전원부(150)의 1차 권선(151a)과 병렬로 접속되는 주전원스위칭부(111)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서 주전원스위칭부(111)는 게이트단자는 제어부(110)의 출력 측에 접속되고 소스는 1차 권선(151a) 에 접속되며, 드레인은 접지 및 기준전압(-VIN) 입력단자에 접속되는 MOSFET으로 구성될 수 있다.Next, when the driving power is applied from the constant voltage unit, the control unit outputs a constant voltage to the output side to turn on the first switching unit 111 provided on the output side to turn the primary power of the main power transformer 151 on. It consists of an IC element for outputting the main power (+ VO, -VO) from the main power supply unit 150 by allowing a current to flow in the winding 151a, which is switched by the output voltage of the control unit on the output side to the main It is characterized in that it further comprises a main power switching unit 111 is connected in parallel with the primary winding 151a of the main power supply unit 150 to flow a current to the power supply unit. Here, the main power supply switching unit 111 is a MOSFET whose gate terminal is connected to the output side of the controller 110, the source is connected to the primary winding 151a, and the drain is connected to the ground and the reference voltage (-VIN) input terminal. Can be configured.

다음으로, 상기 주전원부(150)는 직류-직류 전압 변환된 주전원을 출력하는 것으로서 상기 입력전원의 기준전압(-VIN) 입력단자와 하이레벨전압(+VIN) 입력단자 사이에서 상기 제어부(110)와 병렬로 접속되고 상기 제어부(110)의 출력 측에 형성된 주전원스위칭부(111)와 직렬로 접속되는 1차 권선(151a)과, 유전판(151b)과, 유전판(151b)에 1차 권선(151a)과 함께 권선되어 주전원(+VO, -VO)를 출력하는 2차 권선(151c)으로 구성되는 주전원트랜스(151)와; 상기 2차 권선(151c)에 접속되어 출력전원에 대한 정류 및 평활기능을 수행할 수 있도록 병렬로 구성되는 2개의 제 5 및 제 6 다이오드(D5, D6)와 제 3 캐패시터(C3)로 이루어지는 제2평활회로(152)와; 상기 주전원의 하이레벨출력(+VO) 측에 접속되는 주전원인덕터(153);를 포함하여 구성된다.Next, the main power supply unit 150 outputs a DC-DC voltage-converted main power, and the control unit 110 between the reference voltage (-VIN) input terminal and the high level voltage (+ VIN) input terminal of the input power supply. And a primary winding connected in parallel with the primary winding 151a, the dielectric plate 151b, and the dielectric plate 151b, which are connected in series with the main power source switching unit 111 formed on the output side of the controller 110. A main power transformer 151 which is wound along with 151a and configured as a secondary winding 151c for outputting main powers (+ VO and -VO); A fifth capacitor consisting of two fifth and sixth diodes D5 and D6 and a third capacitor C3 which are connected to the secondary winding 151c and configured to perform rectification and smoothing functions for the output power. Two smoothing circuits 152; And a main power inductor 153 connected to the high level output (+ VO) side of the main power.

다음으로, 상기 주전원부(150)와 일체형으로 구성되어 상기 정전압부스위칭부(140)와 제어부(110)로 전원을 공급하도록 구성되는 상기 보조전원부(130)는 상기 주전원트랜스(151)에 권선되는 보조권선(131)과; 상기 보조권선(131)의 출력전원에 대한 정류 및 평활을 수행할 수 있도록 병렬로 접속되는 제3 및 제4 다이오드(D3, D4)와, 제 2 캐패시터(C2)로 이루어지는 제1평활회로(132)와; 상기 제1평활회로(132)의 출력 측에서 상기 주전원부(150)의 주전원인덕터(153)와 상호유도되도 록 권선되어 상기 보조권선(131)과 함께 제어부(110)의 입력 전압을 권선수에 따라 조절하여 공급하는 보조인덕터(133);로 구성되어 출력 전압을 상기 제어부와 상기 정전압부스위칭부로 출력하도록 구성된다. 이 때, 보조전원부(130)에서 제어부(110)로 보조전원을 공급하도록 구성되는 제어부(110)의 입력 측 회로선에는 보조전원부(130)로 전류가 역류되는 것을 차단하기 위하여 제2 다이오드(D2)가 구비된다.Next, the auxiliary power supply unit 130 which is integrally formed with the main power supply unit 150 and configured to supply power to the constant voltage unit switching unit 140 and the control unit 110 is wound around the main power supply transformer 151. An auxiliary winding 131; A first smoothing circuit 132 comprising third and fourth diodes D3 and D4 and a second capacitor C2 connected in parallel to perform rectification and smoothing of the output power of the auxiliary winding 131. )Wow; The output side of the first smoothing circuit 132 is wound so as to be mutually induced with the main power inductor 153 of the main power supply 150, and the input voltage of the controller 110 together with the auxiliary winding 131 to the number of turns Auxiliary inductor 133 to adjust and supply according to the; is configured to output an output voltage to the control unit and the constant voltage unit switching unit. At this time, the second diode (D2) in order to block the current flow back to the auxiliary power unit 130 in the input side circuit line of the control unit 110 is configured to supply the auxiliary power from the auxiliary power unit 130 to the control unit 110. ) Is provided.

다음으로, 상기 정전압부스위칭부(130)는 보조전원이 인가되는 경우 정전압부(120)의 제1스위칭소자(Q1)를 오프시키도록 동작하는 것으로서, 상기 보조전원(130)의 출력 측으로 캐소드가 접속되고, 아노드는 제4스위칭소자(Q4)의 베이스에 접지되는 제 2 제너다이오드(ZD2)와; 이미터는 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스에 접속되고 컬렉터는 상기 기준전압(-VIN)의 입력단자측에 접속되는 제4스위칭소자(Q4)와; 상기 제4스위칭소자(Q4)의 베이스와 상기 제 2 제너다이오드(ZD2)의 아노드에 입력 측이 접속되고, 출력 측은 상기 제4스위칭소자(Q4)의 컬렉터 단자와 병렬로 기준전압(-VIN) 입력단자 측에 접속되는 제 4 저항(R4);으로 구성된다.Next, the constant voltage unit switching unit 130 operates to turn off the first switching element Q1 of the constant voltage unit 120 when an auxiliary power is applied, and the cathode is output to the output side of the auxiliary power source 130. A second zener diode ZD2 connected to which the anode is grounded to the base of the fourth switching element Q4; An emitter connected to the base of the first switching element Q1 and a collector connected to the input terminal side of the reference voltage -VIN; An input side is connected to a base of the fourth switching element Q4 and an anode of the second zener diode ZD2, and an output side thereof is connected to the collector terminal of the fourth switching element Q4 in parallel with a reference voltage (-VIN). ) A fourth resistor R4 connected to the input terminal side.

다음으로, 상술한 구성을 가지는 본원 발명의 직류컨버터의 보조전원장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the auxiliary power supply device of the DC converter of the present invention having the above-described configuration is as follows.

먼저, 본원발명의 직류컨버터의 보조전원장치를 통해 전원이 입력되는 경우 정전압부(120)의 제 1 제너다이오드(ZD1)에 의해 일정 전압 값에서 제1스위칭소 자(Q1)가 온 되어 제어부(110)의 구동에 적합한 적정 전압을 가지는 출력신호를 제어부(110)로 인가한다.First, when power is input through the auxiliary power supply of the DC converter of the present invention, the first switching element Q1 is turned on at a predetermined voltage value by the first zener diode ZD1 of the constant voltage unit 120 to control the control unit ( An output signal having an appropriate voltage suitable for driving of 110 is applied to the controller 110.

제어부(110)는 정전압부(120)에 의해 인가되는 출력신호에 따라 구동되어 출력 측에 구성된 제1스위칭부(111)를 온시키게 되고, 이에 따라 입력전원의 하이레벨(+VIN) 입력단자로부터 기준전압(-VIN) 단자로 전류가 흐르게 되어 주전원부(150)에서 주전원(+VO, -VO)이 출력된다. 이와 동시에 보조전원부(130)의 보조권선(131)과 주전원부(150)의 주전원인덕터(153)에 의해 상호유도되는 보조인덕터(133)에 의해 제어부(110)를 구동시키고 정전압부스위칭부(140)를 구동시키기 위한 보조전원이 생성되어 제어부(110)와 정전압부스위칭부(140)로 공급된다.The control unit 110 is driven in accordance with the output signal applied by the constant voltage unit 120 to turn on the first switching unit 111 configured on the output side, accordingly from the high level (+ VIN) input terminal of the input power source A current flows to the reference voltage (-VIN) terminal, and main power (+ VO, -VO) is output from the main power supply 150. At the same time, the control unit 110 is driven by the auxiliary inductor 133 which is guided by the auxiliary winding 131 of the auxiliary power supply 130 and the main power inductor 153 of the main power supply 150. Auxiliary power for driving () is generated and supplied to the control unit 110 and the constant voltage unit switching unit 140.

상술한 바와 같이 보조전원이 공급되면 제어부(110)는 보조전원에 의해 동작되고, 정전압부스위칭부(140)는 내부의 제4스위칭소자(Q4)가 온되어 전류가 흐르도록 함으로써 제1스위칭소자(Q1)의 베이스 단자에 0V의 전압이 인가되도록 함으로써 제1스위칭소자(Q1)를 오프시켜 정전압부(120)가 오프되어 정전압부(120)로부터 제어부(110)로의 전원공급을 차단시킨다.As described above, when the auxiliary power is supplied, the control unit 110 is operated by the auxiliary power supply, and the constant voltage unit switching unit 140 operates the first switching element by turning on the fourth switching element Q4 therein so that a current flows. By applying a voltage of 0 V to the base terminal of Q1, the first switching device Q1 is turned off to turn off the constant voltage unit 120 to cut off the power supply from the constant voltage unit 120 to the controller 110.

이를 더욱 상세히 설명하면, 정전압부(120)의 제1 및 제2 저항(R1,R2), 제1스위칭소자(Q1), 제 1 제너다이오드(ZD1)에 의하여 입력전압으로부터 제어부(110)가 스타트업할 수 있는 전압으로 정전압 변환을 수행한 후 주전원부(150)에 의해 주출력전압(+VO, -VO)이 출력되며, 이후에는 주전원트랜스(151)에 의해 상호유도기전력을 발생시키는 보조권선(131)으로부터 발생되는 펄스파형을 보조인덕터(133)와 제3 및 제 4 다이오드(D3, D4), 제 2 캐패시터(C2)로 평활하여 제어부(110)가 스타 트업전압보다 낮은 전압으로 동작하게 한다. 이때 주전원 트랜스(151)로부터 발생된 전압이 제 2 제너다이오드(ZD2)의 역전압을 넘으면 제4스위칭소자(Q4)를 동작시켜 제1스위칭소자(Q1)를 OFF시켜 제어부(110)가 낮은 전압으로 동작하게 한다. 이때 제 2 다이오드(D2)는 초기 스타트업전압으로 동작시 주전원 트랜스(151)로 전압이 공급되는 것을 차단하며, 제 1 다이오드(D1)는 주전원 트랜스(151)로부터 형성된 전압이 제1스위칭소자(Q1)로 흐르지 않도록 차단한다.In more detail, the controller 110 starts from the input voltage by the first and second resistors R1 and R2, the first switching element Q1, and the first zener diode ZD1 of the constant voltage unit 120. After the constant voltage conversion to the up-up voltage, the main output voltage (+ VO, -VO) is output by the main power supply 150, after which the auxiliary winding for generating mutual induced electromotive force by the main power transformer 151 ( The pulse waveform generated from 131 is smoothed by the auxiliary inductor 133, the third and fourth diodes D3 and D4, and the second capacitor C2 so that the controller 110 operates at a voltage lower than the start-up voltage. . At this time, if the voltage generated from the main power transformer 151 exceeds the reverse voltage of the second zener diode ZD2, the fourth switching device Q4 is operated to turn off the first switching device Q1 so that the controller 110 lowers the voltage. To work. In this case, the second diode D2 blocks the supply of the voltage to the main power transformer 151 when the second diode D2 is operated at the initial startup voltage, and the voltage formed from the main power transformer 151 is the first switching element (D1). Block to prevent flow to Q1).

다음으로 상술한 바와 같은 동작과정을 수행하는 본원 발명의 발열저하의 특징을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Next will be described in more detail the characteristics of the heat reduction of the present invention performing the above-described operation process as follows.

초기 입력전압이 인가되면 먼저 제1 및 제 2 저항(R1,R2), 제1스위칭소자(Q1), 제 1 다이오드(D1), 제 1 캐패시터(C1), 제 1 제너다이오드(ZD1)에 의해 제 1 제너다이오드(ZD1)의 전압(예: 16V)만큼 정전압이 만들어진 후 제어부(110)가 동작하면, +VO의 출력전압이 출력된다. 이와 동시에 보조권선(131), 제3 및 제 4 다이오드(D3, D4), 보조인덕터(133)에 의해 낮은 전압(예: 12V)이 만들어지게 되며, 이러한 낮은 전압값은 권선수를 조절하는 것에 의해 용이하게 조절할 수 있게 된다. 이 경우 정전압부의 제 1 다이오드(D1), 보조전원부의 제3 및 제 4 저항(R3,R4)와 제 2 다이오드(D2), 정전압부스위칭부(140)의 제4스위칭부(Q4)가 없다면 초기에 제1스위칭소자(Q1)로부터 공급되는 전압이 보조전원부(130)를 통해 만들어지는 전압보다 높기 때문에 제1스위칭소자(Q1)로부터 공급되는 전압으로만 동작하게 된다. 이 상태가 계속 유지되면, 제 1 저항(R1)과 제1스위칭소자(Q1)에서 발 열이 증가하게 되며, 컨버터의 변환효율이 떨어지게 된다. 따라서 제어부(110)는 보조전원부(130)의 출력전원에 의해 낮은 전압에서 동작되록하고, 정전압부스위칭부(140)를 통해 정전압부(120)를 오프시키는 것에 의해 정전압부(120)의 전원공급을 차단함으로써 정전압부(120)의 제 1 저항(R1) 및 제1스위칭소자(Q1)에 의해 발생되는 발열을 방지하에 컨버터의 변환효율을 향상시킴은 물론 발열로 인한 전류소모를 줄일 수 있도록 한다.When the initial input voltage is applied, firstly, the first and second resistors R1 and R2, the first switching element Q1, the first diode D1, the first capacitor C1, and the first zener diode ZD1 are used. When the controller 110 operates after a constant voltage is generated by the voltage of the first zener diode ZD1 (for example, 16V), an output voltage of + VO is output. At the same time, a low voltage (eg, 12 V) is generated by the auxiliary winding 131, the third and fourth diodes D3 and D4, and the auxiliary inductor 133. It can be easily adjusted by. In this case, if there is no first diode D1 of the constant voltage part, the third and fourth resistors R3 and R4 of the auxiliary power supply part, the second diode D2, and the fourth switching part Q4 of the constant voltage part switching part 140. Initially, since the voltage supplied from the first switching device Q1 is higher than the voltage generated through the auxiliary power supply unit 130, only the voltage supplied from the first switching device Q1 operates. If this state is maintained, the heat generation of the first resistor R1 and the first switching element Q1 increases, and the conversion efficiency of the converter decreases. Therefore, the control unit 110 is operated at a low voltage by the output power of the auxiliary power supply unit 130, the power supply of the constant voltage unit 120 by turning off the constant voltage unit 120 through the constant voltage unit switching unit 140. By blocking the current, the conversion efficiency of the converter can be improved and the current consumption due to the heat can be reduced while preventing the heat generated by the first resistor R1 and the first switching element Q1 of the constant voltage unit 120. .

도 1은 종래기술의 DC-DC 컨버터의 일반적인 회로 구성도,1 is a general circuit diagram of a conventional DC-DC converter,

도 2는 본원발명의 일 실시 예에 따르는 직류전원 컨버터의 보조전원장치를나타내는 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an auxiliary power supply of a DC power converter according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *Description of the main symbols in the drawings

100: 직류전원 컨버터의 보조전원장치100: auxiliary power supply of the DC power converter

110: 제어부 111: 제1스위칭부110: control unit 111: first switching unit

120: 정전압부 130: 보조전원부120: constant voltage unit 130: auxiliary power unit

140: 정전압부스위칭부 150: 주전원부140: constant voltage switching unit 150: main power supply

Claims (7)

입력전원을 직류전원 컨버터 구동을 제어하는 제어부의 구동전원 값으로 일정하게 변환하여 제어부로 공급하는 정전압부와;A constant voltage unit for converting input power into a driving power value of a control unit controlling the driving of the DC power converter and supplying the same to the control unit; 상기 정전압부의 구동전원에 의해 구동되는 제어부와;A control unit driven by a driving power supply of the constant voltage unit; 상기 제어부에 의해 전류가 인가되는 주전원트랜스를 구비한 주전원부와;A main power supply unit having a main power transformer to which current is applied by the control unit; 상기 주전원트랜스에 부가되어 주출력전원(+VO, -VO)과 별도의 보조전원을 상기 제어부와 정전압부스위칭부로 출력하는 보조전원부와;An auxiliary power supply unit which is added to the main power transformer and outputs auxiliary outputs separate from the main output power (+ VO, -VO) to the controller and the constant voltage unit switching unit; 상기 보조전원부의 출력 보조전원이 인가되는 경우 상기 정전압부의 동작을 오프시키는 것에 의해 상기 정전압부로부터 상기 제어부로의 전원입력을 차단시키는 정전압부스위칭부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.A constant voltage unit switching unit which cuts off the power input from the constant voltage unit to the control unit by turning off the operation of the constant voltage unit when an output auxiliary power of the auxiliary power unit is applied. Auxiliary power supply. 청구항 1에 있어서, 상기 정전압부는,The method according to claim 1, wherein the constant voltage unit, 입력전원의 기준전압(-VIN) 단자와 하이레벨 전압(+VIN) 입력단자 중 상기 하이레벨전압단자 측에 병렬로 접속되어 분배전압을 형성하는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)과;First and second resistors R1 and R2 connected in parallel to the high level voltage terminal side of a reference voltage (-VIN) terminal and a high level voltage (+ VIN) input terminal of an input power source to form a divided voltage; 상기 제 1 및 제 2 저항(R1,R2)의 교차점에 이미터가 접지되고 베이스는 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측이 접속되는 제1스위칭소자(Q1)와;A first switching element Q1 having an emitter grounded at an intersection point of the first and second resistors R1 and R2 and a base connected to an output side of the second resistor R2; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스단자에 역방향으로 상기 캐소드가 상기 제 2 저항(R2)의 출력 측과 병렬로 접속되며 아노드는 상기 기준전압단자(-VIN)에 접속되는 1 제너다이오드(ZD1)와;One zener diode ZD1 in which the cathode is connected in parallel with the output side of the second resistor R2 in a reverse direction to the base terminal of the first switching element Q1 and the anode is connected to the reference voltage terminal -VIN. )Wow; 상기 제1스위칭소자(Q1)의 컬렉터 측에 아노드가 접속되고 캐소드는 상기 제어부의 입력 측과 상기 보조전원부의 출력 측에 병렬로 접속되는 제 1 다이오드(D1);로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.An anode connected to the collector side of the first switching element Q1 and a cathode connected to the input side of the control unit and the output side of the auxiliary power supply unit in parallel; Auxiliary power supply for DC power converters. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 출력 측에 상기 제어부의 출력전압에 의해 스위칭되어 상기 주전원부에 전류를 흐르도록 하는 주전원스위칭부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.The auxiliary power supply of claim 1, wherein the control unit further comprises a main power switching unit configured to switch current by the output voltage of the control unit so that a current flows in the main power unit. 청구항 1에 있어서, 상기 주전원부는,The method according to claim 1, wherein the main power supply unit, 상기 입력전원의 기준전압(-VIN) 입력단자와 하이레벨 전압(+VIN) 입력단자 사이에서 상기 제어부와 병렬접속되고, 상기 제어부의 출력 측에 형성된 주전원스위칭부와 직렬접속되는 1차 권선과, 유전판과, 상기 유전판에 상기 1차 권선과 함께 권선되어 주전원(+VO, -VO)을 출력하는 2차 권선으로 구성되는 주전원트랜스(151)와;A primary winding connected in parallel with the control unit between a reference voltage (-VIN) input terminal of the input power supply and a high level voltage (+ VIN) input terminal, and connected in series with a main power switching unit formed at an output side of the control unit; A main power transformer 151 composed of a dielectric plate and a secondary winding wound on the dielectric plate together with the primary winding to output main power (+ VO, -VO); 상기 2차 권선에 접속되어 출력 전원에 대한 정류 및 평활기능을 수행하는 제2평활회로와;A second smoothing circuit connected to the secondary winding to perform rectification and smoothing functions for an output power source; 상기 주전원의 하이레벨출력(+VO) 측에 접속되는 주전원인덕터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.And a main power inductor connected to a high level output (+ VO) side of the main power supply. 청구항 1에 있어서, 상기 보조전원부는,The method according to claim 1, wherein the auxiliary power supply unit, 상기 주전원트랜스(151)에 권선되는 보조권선과;An auxiliary winding wound around the main power transformer 151; 상기 보조권선의 출력전원에 대한 정류 및 평활을 수행하는 제1평활회로와;A first smoothing circuit for rectifying and smoothing the output power of the auxiliary winding; 상기 제1평활회로의 출력 측에서 상기 주전원부의 주전원인덕터와 상호유도되도록 권선되어 상기 보조권선과 함께 상기 제어부의 입력 전압을 권선수에 따라 조절하는 보조인덕터;로 구성되어 출력 전압을 상기 제어부와 상기 정전압부스위칭부로 출력하는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.And an auxiliary inductor wound on the output side of the first smoothing circuit so as to be inductively connected with the main power inductor of the main power supply unit to adjust the input voltage of the controller according to the number of turns along with the auxiliary winding. The auxiliary power supply of the DC power converter, characterized in that for outputting to the constant voltage portion switching unit. 청구항 5에 있어서, 상기 보조전원부는 상기 제어부의 입력 측 회로선에 전원 역류 차단을 위한 제 2 다이오드(D2)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.The auxiliary power supply unit of claim 5, wherein the auxiliary power supply unit further comprises a second diode (D2) for blocking power backflow in an input circuit line of the controller. 청구항 1에 있어서, 상기 정전압부스위칭부는,The method according to claim 1, wherein the constant voltage portion switching unit, 상기 보조전원의 출력 측으로 캐소드가 접속되고 아노드는 제4스위칭소자(Q4)의 베이스에 접지되는 제 2 제너다이오드(ZD2)와;A second zener diode ZD2 having a cathode connected to an output side of the auxiliary power supply and an anode grounded to a base of a fourth switching element Q4; 이미터는 상기 제1스위칭소자(Q1)의 베이스에 접속되고 컬렉터는 상기 기준전압(-VIN)의 입력단자측에 접속되는 제4스위칭소자(Q4)와;An emitter connected to the base of the first switching element Q1 and a collector connected to the input terminal side of the reference voltage -VIN; 상기 제4스위칭소자(Q4)의 베이스와 상기 제 2 제너다이오드(ZD2)의 아노드에 입력 측이 접속되고 출력 측은 상기 제4스위칭소자(Q4)의 컬렉터 단자와 병렬로 기준전압(-VIN) 입력단자 측에 접속되는 제 4 저항(R4);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원 컨버터의 보조전원장치.An input side is connected to a base of the fourth switching element Q4 and an anode of the second zener diode ZD2, and an output side thereof is connected to a collector terminal of the fourth switching element Q4 in parallel with a reference voltage (-VIN). And a fourth resistor (R4) connected to the input terminal side.
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