KR20110109256A - 고전압 전원 장치 - Google Patents

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이강현
최성진
양준현
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Abstract

고전압 전원 장치가 개시된다. 본 고전압 전원 장치는 고전압 전원 장치에 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부, 변환된 교류 전압을 입력 권선부에서 입력받아, 복수 개의 출력 권선부에서 변압된 교류 전압을 생성하는 변압부, 및 생성된 교류 전압을 짝수 배로 승압시켜 출력하는 배압 회로부를 포함하며, 배압 회로부는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압부를 포함하며, 복수 개의 배압부는 복수 개의 출력 권선부와 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 배압 회로에 포함된 커패시터의 전류 스트레스가 줄이며, 고전압 전원 장치의 응답 속도를 높일 수 있다.

Description

고전압 전원 장치{High voltage power supply}
본 발명은 고전압 전원 장치에 관한 것으로서, 배압 회로를 이용하여 출력 전압을 승압하기 위한 고전압 전원 장치에 관한 것이다.
고전압 전원 장치는 TV, 화상형성장치, 플라즈마 생성기 등 다양한 분야에서 사용되며, 입력 전압을 매우 높은 출력 전압으로 승압하기 위한 장치이다.
고전압 전원 장치에서는 변압기의 턴비를 조절하거나, 출력 전압을 제어하기 위한 컨트롤러를 이용하여, 고전압 전원 장치의 출력 전압을 승압할 수 있다. 하지만, 이러한 방법으로는 고전압 전원 장치의 출력 전압을 높이는데 한계가 있다.
따라서, 고전압 전원 장치에서는 입력 전압을 높은 출력 전압으로 승압하기 위하여 배압 회로를 이용하고 있다.
하지만, 2배, 4배 등과 같이 배압 회로의 차수가 높아짐에 따라, 배압 회로에 포함된 커패시터의 전류 스트레스가 증가하며, 시스템의 응답 속도가 낮아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압 회로를 이용하는 고전압 전원 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고전압 전원 장치는 상기 고전압 전원 장치에 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부, 상기 변환된 교류 전압을 입력 권선부에서 입력받아, 복수 개의 출력 권선부에서 변압된 교류 전압을 생성하는 변압부, 및 상기 생성된 교류 전압을 짝수 배로 승압시켜 출력하는 배압 회로부를 포함하며, 상기 배압 회로부는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압부를 포함하며, 상기 복수 개의 배압부는 상기 복수 개의 출력 권선부와 각각 연결될 수 있다.
상기 출력된 교류 전압의 승압 레벨을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 배압부는, 제1 배압부 및 제2 배압부를 포함하며, 상기 복수 개의 출력 권선부는, 상기 제1 배압부와 연결된 제1 권선부 및 상기 제2 배압부와 연결된 제2 권선부를 포함할 수 있다.
상기 입력 권선부의 극성은, 상기 제1 권선부 및 상기 제2 권선부의 극성과 동일할 수 있다.
상기 제1 배압부는, 제1 내지 제3 커패시터 및 제1 내지 제3 다이오드를 포함하며, 상기 제1 커패시터의 일 단은 상기 제1 권선부의 일 단과 연결되고, 상기 제1 커패시터의 타 단은 제1 노드에 연결되며, 상기 제1 다이오드의 캐소드는 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 애노드는 상기 제1 권선부의 타 단인 제2 노드와 연결되며, 상기 제2 커패시터의 일 단은 상기 제2 노드와 연결되고, 상기 제2 커패시터의 타 단은 제3 노드와 연결되며, 상기 제2 다이오드의 캐소드는 상기 제3 노드와 연결되고, 상기 제2 다이오드의 애노드는 상기 제1 노드와 연결되며, 상기 제3 커패시터의 일 단은 상기 제1 노드와 연결되고, 상기 제3 커패시터의 타 단은 제4 노드와 연결되며, 상기 제3 다이오드의 캐소드는 상기 제4 노드와 연결되며, 상기 제3 다이오드의 애노드는 상기 제3 노드와 연결되며, 상기 제4 노드는 상기 제2 배압부와 연결될 수 있다.
상기 제2 배압부는, 제4 내지 제6 커패시터 및 제4 내지 제6 다이오드를 포함하며, 상기 제4 커패시터의 일 단은 상기 제4 노드에 연결되며, 상기 제4 커패시터의 타 단은 제5 노드와 연결되며, 상기 제4 다이오드의 애노드는 상기 제4 노드와 연결되며, 상기 제4 다이오드의 캐소드는 제6 노드와 연결되며, 상기 제5 커패시터의 일 단은 상기 제6 노드와 연결되며, 상기 제5 커패시터의 타 단은 제7 노드와 연결되며, 상기 제5 다이오드의 애노드는 상기 제6 노드와 연결되며, 상기 제5 다이오드의 캐소드는 상기 제 5 노드와 연결되며, 상기 제6 커패시터의 일 단은 상기 제 5 노드와 연결되며, 상기 제6 커패시터의 타 단은 제8 노드인 상기 제2 권선부의 일 단에 연결되며, 상기 제6 다이오드의 애노드는 상기 제5 노드와 연결되며, 상기 제6 다이오드의 캐소드는 상기 제2 권선부의 타 단인 상기 제7 노드에 연결될 수 있다.
상기 제1 배압부는, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제2 노드로 입력되면, 상기 제1 다이오드 및 상기 제3 다이오드는 턴온되며, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제1 노드로 입력되면 상기 제2 다이오드가 턴온될 수 있다.
상기 제2 배압부는, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제8 노드로 입력되면, 상기 제4 다이오드 및 상기 제6 다이오드는 턴온되며, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제7 노드로 입력되면 상기 제5 다이오드가 턴온될 수 있다.
상기 제1 커패시터는, 상기 생성된 교류 전압과 동일한 크기를 갖는 전압이 인가되며, 상기 제2 커패시터, 상기 제3 커패시터, 상기 제4 커패시터, 상기 제5 커패시터 및 상기 제6 커패시터는, 상기 생성된 교류 전압이 2배로 승압된 전압이 인가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고전압 전원 장치를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 고전압 전원 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 고전압 전원 장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 4a는 본 고전압 전원 장치의 배압부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4b는 본 고전압 전원 장치에 이용되는 전압 파형을 나타내는 도면.
도 5a는 일반적인 고전압 전원 장치의 배압 회로에 포함된 커패시터에 흐르는 전류 파형을 나타내는 도면.
도 5b는 본 고전압 전원 장치의 제1 커패시터에 흐르는 전류를 나타내는 도면.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 고전압 전원 장치(100)는 인버터부(110), 변압부(120), 배압 회로부(130), 및 제어부(140)를 포함한다.
인버터부(110)는 고전압 전원 장치(100)에 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 구체적으로 인버터부(110)는 PFC(Power Factor Correction) 회로(미도시)에서 출력되는 직류 전압을 입력받아, 정현파 형태의 교류 전압으로 변환한다.
변압부(120)는 변환된 교류 전압을 입력 권선부에서 입력받아, 복수 개의 출력 권선부에서 변압된 교류 전압을 각각 생성한다. 구체적으로, 변압부(120)는 1차(primary) 권선부인 입력 권선부 및 2차(secondary) 권선부인 출력 권선부를 포함하며, 출력 권선부는 복수 개일 수 있다.
변압부(120)는 1차 권선부와 2차 권선부의 턴비(turn ratio)에 따라 변압부(120)로 입력되는 전압을 승압하여 출력할 수 있다. 바람직하게는, 본 고전압 전원 장치(100)에서는 변압부(120)의 턴비를 제어하기보다는, 후술할 배압 회로부(130)를 이용하여 출력 전압을 승압할 수 있다.
배압 회로부(130)는 생성된 교류 전압을 짝수 배로 승압시켜 출력한다. 구체적으로, 배압 회로부(130)는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압부를 포함하며, 복수 개의 배압부는 복수 개의 출력 권선부와 각각 연결된다. 배압 회로부(130)에 대한 구체적인 설명은 후술할 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제어부(140)는 출력된 교류 전압의 승압의 정도(level)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 인버터부(110)를 제어하며, PWM(Pulse Width Modulation) 방식 또는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 방식을 이용하여 최종 출력 전압을 승압할 수 있다. 변압부(120)에서 설명한 것과 마찬가지로, 본 고전압 전원 장치(100)에서는 배압 회로부(130)를 이용하여 출력 전압을 승압하는 것이 바람직하다.
본 고전압 전원 장치(100)는 TV, 화상형성장치, 플라즈마 생성기 등 다양한 분야에 이용될 수 있지만, 바람직하게는 LCD TV 또는 LED TV의 백라이트 유닛을 구동하기 위한 전원 장치에 이용될 수 있다.
이에 따라, 본 고전압 전원 장치(100)는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압부를 이용하여, 복수 개의 배압부에 포함된 커패시터의 전류 스트레스를 줄이고, 고전압 전원 장치의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 고전압 전원 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의상, 배압 회로부(130)가 6배압 회로인 예를 기초로 설명하기로 한다. 다만, 본 고전압 전원 장치(100)는 한정되지 않는다. 여기서, 6배압 회로란, 본 고전압 전원 장치(100)에서의 최종 출력 전압이 변압부(120)에서 생성된 교류 전압의 6배로 승압되어 출력되는 회로를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 배압 회로부(130)는 제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135)를 포함한다.
제1 배압부(133)는 제1 내지 제3 커패시터(C1, C2, C3)와, 제1 내지 제3 다이오드(D1, D2, D3)를 포함한다.
마찬가지로, 제2 배압부(135)는 제4 내지 제6 커패시터(C4, C5, C6)와, 제4 내지 제6 다이오드(D4, D5, D6)를 포함한다.
제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135)는 서로 직렬로 연결된다.
제1 배압부(133)는, 변압부(120)에서 인가되는 전압의 방향에 따라, 제1 다이오드(D1) 및 제3 다이오드(D3)가 함께 턴온될 수 있으며, 제2 다이오드(D2)가 단독으로 턴온될 수 있다.
마찬가지로 제2 배압부(135)에서는 변압부(120)에서 인가되는 전압의 방향에 따라, 제4 다이오드(D4) 및 제6 다이오드(D6)가 함께 턴온될 수 있으며, 제5 다이오드(D2)가 단독으로 턴온될 수 있다.
제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135)는 각각 정류 동작을 수행할 수 있으며, 이에 따라 제1 내지 제6 커패시터(C1 ~ C6)에 교류 전압이 인가될 수 있다.
제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135)는 각각에 포함된 다이오드의 방향을 제외하고는, 그 구조가 대칭적(symmetrical)일 수 있다.
본 고전압 전원 장치(100)는, 도 2에서 도시된 것처럼, 고전압 전원 장치(100)에서 출력 전압을 산출하기 위한 출력 커패시터(Cout)를 더 포함할 수 있다. 도 2에서는 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4), 및 제 6 커패시터(C6)에 각각 인가되는 전압이 합산되어, 최종 전압으로 출력되도록 도시되어 있다. 하지만, 도시된 것과 달리, 본 고전압 전원 장치(100)는 제3 커패시터(C3) 및 제4 커패시터(C4) 사이의 전압이 합산되어 최종 전압으로 출력되도록 구성될 수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 고전압 전원 장치(100)는 제어부(140)로 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 Current Feedback Register 및 제어부(140)에 과전압이 인가되는 것을 방지하기 위한 Voltage Feedback Register를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 고전압 전원 장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고전압 전원 장치(100)는 변압부(120)의 입력 권선부(123)는 하나인 반면에, 변압부(120)의 출력 권선부(125)는 2개일 수 있다.
또한, 입력 권선부(123)의 극성은, 출력 권선부(125)의 제1 권선부(125A) 및 제2 권선부(125B)의 극성과 동일할 수 있다.
만약, 제1 권선부(125A)의 극성이 변경되면, 제1 배압부(133)에 포함된 커패시터들(C1 ~ C3)에 인가되는 교류 전압의 방향이 변경될 수 있다. 즉, 제1 권선부(125A)의 극성 변경에 따라, 제1 내지 제3 다이오드(D1 ~ D3)의 방향을 변경하는 등 제1 배압부(133)에 포함된 소자들에 대한 설계 변경은 자명할 수 있다.
제1 권선부(125A)는 제1 배압부(133)와 직렬로 연결될 수 있으며, 제1 배압부(133)는 제2 배압부(135)와 직렬로 연결될 수 있으며, 제2 배압부(135)는 제2 권선부(125B)와 직렬로 연결될 수 있다.
본 고전압 전원 장치(100)의 제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135) 각각은, 일 예로서, Cockcroft-Walton voltage multiplier를 기초로 구현될 수 있다. 다만, 제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135) 각각의 일 측면은 서로 직렬로 연결되며, 제1 배압부(133) 및 제2 배압부(135) 각각의 타 측면은 제1 권선부(125A) 및 제2 권선부(125B)와 연결되는 점에서, 일반적인 Cockcroft-Walton voltage multiplier의 구조와 상이할 수 있다.
제1 배압부(133)의 회로 구조를 살펴보기로 한다.
제1 커패시터(C1)는, 일 단이 제1 권선부(125A)의 일 단과 연결되고, 타 단이 제1 노드(N1)에 연결된다.
제1 다이오드(D1)는, 캐소드(cathode)가 제1 노드(N1)에 연결되고, 애노드(anode)가 제1 권선부(125A)의 타 단인 제2 노드(N2)와 연결된다.
제2 커패시터(C2)는, 일 단이 제2 노드(N2)와 연결되고, 타 단이 제3 노드(N3)와 연결된다.
제2 다이오드(D2)는, 캐소드가 제3 노드(N3)와 연결되고, 애노드가 제1 노드(N1)와 연결된다.
제3 커패시터(C3)는 일 단이 제1 노드(N1)와 연결되고, 타 단이 제4 노드(N4)와 연결된다.
제3 다이오드(D3)는 캐소드가 제4 노드(N4)와 연결되며, 애노드가 제3 노드(N3)와 연결된다.
이에 따라, 제1 배압부(133)의 제4 노드(N4)는 제2 배압부(135)와 연결될 수 있다.
또한, 1차 권선부(125A), 제1 커패시터(C1), 및 제1 다이오드(D1)는 제1 폐 루프(closed loop)를 구성하며, 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 및 제2 커패시터(C2)는 제2 폐 루프를 구성하며, 제2 다이오드(D2), 제3 커패시터(C3), 및 제3 다이오드(D3)는 제3 폐 루프를 구성한다. 이에 따라, 본 제1 배압부(133)는, 제1 내지 제3 폐 루프가 직렬로 배치된 3배압 회로일 수 있다.
제2 배압부(135)의 회로 구조를 살펴보기로 한다.
제4 커패시터(C4)는, 일 단이 제4 노드(N4)에 연결되며, 타 단이 제5 노드(N5)와 연결된다.
제4 다이오드(D4)는, 애노드가 제4 노드(N4)와 연결되며, 캐소드가 제6 노드(N6)와 연결된다.
제5 커패시터(C5)는, 일 단이 제6 노드(N6)와 연결되며, 타 단이 제7 노드(N7)와 연결된다.
제5 다이오드(D5)는, 애노드가 제6 노드(N6)와 연결되며, 캐소드가 제 5 노드(N5)와 연결된다.
제6 커패시터(C6)는, 일 단이 제 5 노드(N5)와 연결되며, 타 단이 제8 노드(N8)인 제2 권선부(125B)의 일 단에 연결된다.
제6 다이오드(D6)는, 애노드가 제5 노드(N5)와 연결되며, 캐소드가 제2 권선부(125B)의 타 단인 제7 노드(N7)에 연결될 수 있다.
또한, 제1 다이오드(D4), 제5 다이오드(D5), 및 제4 커패시터(C4)는 제4 폐 루프를 구성하고, 제5 다이오드(D5), 제5 커패시터(C5), 및 제6 다이오드(D6)는 제5 폐 루프를 구성하며, 제6 다이오드(D6), 2차 권선부(125B), 및 제6 커패시터(C6)는 제6 폐 루프를 구성한다. 이에 따라, 본 제2 배압부(135)는, 제4 내지 제6 폐 루프가 직렬로 배치된 3배압 회로일 수 있다.
즉, 제1 폐루프 내지 제 6 폐루프가 직렬로 연결된 일반적인 6배압 회로와 달리, 본 배압 회로부(130)는 3배압의 제1 배압부(133)와 3배압의 제2 배압부(135)가 직렬로 연결될 수 있다. 이에 따라, 본 고전압 전원 장치(100)는 제1 배압부(133)의 제1 커패시터(C1)에 흐르는 전류가 반으로 줄어들 수 있기 때문에, 제1 폐루프 내지 제 6 폐루프가 직렬로 연결된 일반적인 6배압 회로보다 제1 커패시터(C1)의 전류 스트레스를 저감할 수 있다.
또한, 본 고전압 전원 장치(100)는 제1 폐루프 내지 제 6 폐루프가 직렬로 연결된 일반적인 6배압 회로와 달리, 본 고전압 전원 장치(100)의 응답 속도를 증가시킬 수 있다.
한편, 본 고전압 전원 장치(100)는 3배압의 제1 배압부(133)와 3배압의 제2 배압부(135)가 직렬로 연결된 구조를 기초로 설명하고 있으나, 2배압의 제1 배압부와 2배압의 제2 배압부가 직렬로 연결된 구조, 4배압의 제1 배압부와 4배압의 제2 배압부가 직렬로 연결된 구조 등으로 용이하게 설계 변경될 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않는다.
도 4a는 본 고전압 전원 장치의 배압부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 4b는 본 고전압 전원 장치에 이용되는 전압 파형을 나타내는 도면이다. 한편, 제1 배압부(133)의 동작 원리는 제2 배압부(135)의 동작 원리와 동일하므로, 도 4a 및 도 4b에서는 제1 배압부(133)의 동작 원리에 대해서만 설명하기로 한다.
변압부(120)의 제1 권선부(125A)에서 도 4b에서와 같은 순방향의 전압 파형이 생성되는 경우, 즉 변압부(120)에서 생성된 교류 전압이 제2 노드(N2)로 입력되는 경우, 반주기 동안(0 ~ T/2)에 제1 다이오드(D1)가 턴온(전류를 흐르게 함)될 수 있다. 이에 따라, 제1 커패시터(C1)에 도 4a에서 도시된 것과 같은 V1 전압을 갖도록 제1 커패시터(C1)가 충전될 수 있다.
또한, 변압부(120)의 제1 권선부(125A)에 도 4b에서와 같은 역방향의 전압 파형이 생성되는 경우, 즉 변압부(120)에서 생성된 교류 전압이 제1 노드(N1)로 입력되는 경우, 다음 반주기 동안(T/2 ~ T)에는 제1 다이오드(D1)는 턴오프(전류를 흐르지 않게 함)되고, 제2 다이오드는 턴온될 수 있다. 이에 따라, 제2 커패시터(C2)에 도 4a에서 도시된 것과 같은 2V1 전압을 갖도록 제2 커패시터(C2)가 충전될 수 있다.
한편, 변압부(120)의 제1 권선부(125A)에서 도 4b에서와 같은 순방향의 전압 파형이 생성되는 경우, 즉 변압부(120)에서 생성된 교류 전압이 제2 노드(N2)로 입력되는 경우, 그 다음 반주기 동안(T ~ 3T/2)에 제3 다이오드(D3)가 턴온(전류를 흐르게 함)될 수 있다. 이에 따라, 제3 커패시터(C3)에 도 4a에서 도시된 것과 같은 2V1 전압을 갖도록 제3 커패시터(C3)가 충전될 수 있다.
설명의 편의상, 제1 커패시터(C1)가 충전되는 시간과 제3 커패시터(C3)가 충전되는 시간이 상이하도록 설명하였으나, 실제 처음 반주기(0 ~ T/2)에 제1 커패시터(C1)의 충전 동작과 제3 커패시터(C3)의 충전 동작은 함께 일어날 수 있다.
즉, 변압부(120)의 제1 권선부(125A)에서 peak 값이 V1인 교류 정현파 파형이 생성되는 경우, 제1 커패시터는 peak 값이 V1인 전압을 갖도록 충전되며, 제2 커패시터 및 제3 커패시터는 peak 값이 2V1인 전압을 갖도록 충전될 수 있다.
이에 따라, 제1 커패시터(C1)와 제3 커패시터(C3) 사이에 peak 값이 3V1인 전압이 인가될 수 있다. 또한, 제1 배압부(133)와 마찬가지 방법으로 제2 배압부(135)가 동작하기 때문에, 제1 배압부(133)와 직렬로 연결된 제2 배압부(135)의 각 커패시터들에서도 제1 배압부(133)의 커패시터들과 마찬가지의 전압을 가질 수 있다.
즉, 제1 커패시터(C1)는, 생성된 교류 전압과 동일한 크기를 갖는 전압이 인가되며, 제2 커패시터(C2), 제3 커패시터(C3), 제4 커패시터(C4), 및 제6 커패시터(C6)는, 생성된 교류 전압이 2배로 승압된 전압이 인가될 수 있다.
본 고전압 전원 장치(100)는, 제1 폐루프 내지 제 6 폐루프가 직렬로 연결된 일반적인 6배압 회로보다 제1 커패시터(C1)의 전류 스트레스를 저감할 수 있으며, 본 고전압 전원 장치(100)의 응답 속도를 증가시킬 수 있다.
도 5a는 일반적인 고전압 전원 장치의 배압 회로에 포함된 커패시터에 흐르는 전류 파형을 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 고전압 전원 장치의 제1 커패시터에 흐르는 전류를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 폐 루프 내지 제6 폐루프가 직렬로 연결되는 배압 회로를 갖는 일반적인 고전압 전원 장치의 제1 커패시터에서는 대략 267mA의 피크 전류가 발생하는 반면에, 본 고전압 전원 장치의 제1 커패시터에는 대략 127mA의 피크 전류가 발생하기 때문에 제1 커패시터에 흐르는 전류량이 줄어들어, 제1 커패시터의 전류 스트레스가 저감될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 고전압 전원 장치 110 : 인버터부
120 : 변압부 123 : 입력 권선부
125 : 출력 권선부 125A : 제1 권선부
125B : 제2 권선부 130 : 배압 회로부
133 : 제1 배압부 135 : 제2 배압부
140 : 제어부

Claims (9)

  1. 고전압 전원 장치에 있어서,
    상기 고전압 전원 장치에 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부;
    상기 변환된 교류 전압을 입력 권선부에서 입력받아, 복수 개의 출력 권선부에서 변압된 교류 전압을 생성하는 변압부; 및
    상기 생성된 교류 전압을 짝수 배로 승압시켜 출력하는 배압 회로부;를 포함하며,
    상기 배압 회로부는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 배압부를 포함하며, 상기 복수 개의 배압부는 상기 복수 개의 출력 권선부와 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력된 교류 전압의 승압 레벨을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 고전압 전원 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배압부는, 제1 배압부 및 제2 배압부를 포함하며,
    상기 복수 개의 출력 권선부는, 상기 제1 배압부와 연결된 제1 권선부 및 상기 제2 배압부와 연결된 제2 권선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 권선부의 극성은,상기 제1 권선부 및 상기 제2 권선부의 극성과 동일한 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 배압부는, 제1 내지 제3 커패시터 및 제1 내지 제3 다이오드를 포함하며,
    상기 제1 커패시터의 일 단은 상기 제1 권선부의 일 단과 연결되고, 상기 제1 커패시터의 타 단은 제1 노드에 연결되며,
    상기 제1 다이오드의 캐소드는 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 애노드는 상기 제1 권선부의 타 단인 제2 노드와 연결되며,
    상기 제2 커패시터의 일 단은 상기 제2 노드와 연결되고, 상기 제2 커패시터의 타 단은 제3 노드와 연결되며,
    상기 제2 다이오드의 캐소드는 상기 제3 노드와 연결되고, 상기 제2 다이오드의 애노드는 상기 제1 노드와 연결되며,
    상기 제3 커패시터의 일 단은 상기 제1 노드와 연결되고, 상기 제3 커패시터의 타 단은 제4 노드와 연결되며,
    상기 제3 다이오드의 캐소드는 상기 제4 노드와 연결되며, 상기 제3 다이오드의 애노드는 상기 제3 노드와 연결되며,
    상기 제4 노드는 상기 제2 배압부와 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 배압부는, 제4 내지 제6 커패시터 및 제4 내지 제6 다이오드를 포함하며,
    상기 제4 커패시터의 일 단은 상기 제4 노드에 연결되며, 상기 제4 커패시터의 타 단은 제5 노드와 연결되며,
    상기 제4 다이오드의 애노드는 상기 제4 노드와 연결되며, 상기 제4 다이오드의 캐소드는 제6 노드와 연결되며,
    상기 제5 커패시터의 일 단은 상기 제6 노드와 연결되며, 상기 제5 커패시터의 타 단은 제7 노드와 연결되며,
    상기 제5 다이오드의 애노드는 상기 제6 노드와 연결되며, 상기 제5 다이오드의 캐소드는 상기 제 5 노드와 연결되며,
    상기 제6 커패시터의 일 단은 상기 제 5 노드와 연결되며, 상기 제6 커패시터의 타 단은 제8 노드인 상기 제2 권선부의 일 단에 연결되며,
    상기 제6 다이오드의 애노드는 상기 제5 노드와 연결되며, 상기 제6 다이오드의 캐소드는 상기 제2 권선부의 타 단인 상기 제7 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 배압부는,
    상기 생성된 교류 전압이 상기 제2 노드로 입력되면, 상기 제1 다이오드 및 상기 제3 다이오드는 턴온되며, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제1 노드로 입력되면 상기 제2 다이오드가 턴온되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 배압부는,
    상기 생성된 교류 전압이 상기 제8 노드로 입력되면, 상기 제4 다이오드 및 상기 제6 다이오드는 턴온되며, 상기 생성된 교류 전압이 상기 제7 노드로 입력되면 상기 제5 다이오드가 턴온되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 커패시터는, 상기 생성된 교류 전압과 동일한 크기를 갖는 전압이 인가되며,
    상기 제2 커패시터, 상기 제3 커패시터, 상기 제4 커패시터, 상기 제5 커패시터 및 상기 제6 커패시터는, 상기 생성된 교류 전압이 2배로 승압된 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 고전압 전원 장치.
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