KR20120081002A - Method and apparatus for supressing spike voltage generated by leakage inductance of transformer in flyback converter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라이백 컨버터에서 트랜스포머의 입력권선에 축적되는 에너지 중 출력권선과 결합하지 못하는 누설 에너지를 보조전압정류부로 배출시켜 입력권선 양단에 생성되는 스파이크 전압을 낮은 값으로 제한하는 방법과 장치에 관한 것이며, 본 발명에 따르는 플라이백 컨버터는 통상적으로 트랜스포머의 입력권선의 양단에 접속하는 스너버회로를 제거할 수 있으므로, 회로부품수의 절감, 원가절감 및 소형화에 유리하다.The present invention relates to a method and apparatus for limiting a spike voltage generated at both ends of an input winding to a low value by discharging leakage energy that cannot be combined with an output winding among the energy accumulated in an input winding of a transformer in a flyback converter. Since the flyback converter according to the present invention can eliminate the snubber circuit connected to both ends of the input winding of the transformer, it is advantageous in reducing the number of circuit components, cost reduction, and miniaturization.
종래에는 플라이백 컨버터에 있어서 트랜스포머의 리키지인덕턴스에 축적되는 에너지에 의해 발생되는 스파이크 전압의 억제를 위해 트랜스포머의 입력권선의 양단에 스너버회로를 장착하였으며, 이는 부품수의 증가 및 소형화의 저해 요소가 되었다.In the conventional flyback converter, snubber circuits are provided at both ends of the input winding of the transformer in order to suppress spike voltages generated by the energy accumulated in the transformer inductance of the transformer. Became.
종래의 기술을 간략히 설명하면 다음과 같다.Brief description of the prior art is as follows.
도1은 일반적인 플라이백 컨버터의 구성도이다. 제시된 도면에 있어서, 구성도와 구조도에서 트랜스포머의 권선에 표시된 검은 점과 트랜스포머의 구조도에 표시된 검게 채워진 선은 권선의 시작점을 표시한다.1 is a block diagram of a typical flyback converter. In the drawings shown, the black dots on the transformer's windings and the black filled lines on the transformer's schematic in the schematics and schematics indicate the starting point of the windings.
도1에 있어서, 통상적으로 스위칭소자(12)가 온 일 때 트랜스포머(13)의 입력권선(131)에 자기에너지를 축적하며, 오프일 때 축적된 대부분의 에너지는 출력권선(133)으로 전달되어 부하에 에너지를 공급하나, 입력권선(131) 중에서 출력권선(133)에 결합되지 않는 리키지인덕턴스에 축적되는 누설 에너지는 스위칭소자(12)가 오프일 때 저항(16)과 다이오드(17)을 통해 캐페시터(18)을 충전하며 방출되고, 캐페시터(18)에 충전된 전압은 저항(19)에 의해 손실을 발생시켜 방전시킴으로써, 리키지인덕턴스의 에너지를 소멸시킨다. 또한, 트랜스포머(13)의 입력권선(131)과 출력권선(133)과의 사이에 보조권선(132)을 설치하여 유기되는 플라이백 전압을 정류하여 스위칭소자(12)의 구동을 위한 구동회로의 전원전압을 공급하는데, 입력권선(131)과 출력권선(133)과의 사이에 감기는 보조권선(132)은 입력권선(131)과 출력권선(133)과의 거리를 증가시켜 입력권선(131) 중에서 출력권선(133)에 결합되지 않는 리키지인덕턴스를 증가시킨다.In FIG. 1, magnetic energy is typically stored in the input winding 131 of the
이와같은 종래의 기술은 입력권선(131) 중에서 출력권선(133)에 결합되지 않는 리키지인덕턴스에 축적되는 누설 에너지를 저항에서 열로 발산시켜 효율이 저하되고, 저항(16)과 다이오드(17)와 캐페시터(18)와 저항(19)로 구성되는 클램프회로를 필요로 하므로, 부품 원가가 높아지고, 전원장치의 소형화에 저해요인이 되었다.This conventional technique dissipates the leakage energy accumulated in the liquid crystal inductance that is not coupled to the output winding 133 among the
본 발명을 통하여 플라이백 컨버터에서 저항(16), 다이오드(17), 캐페시터(18), 저항(19)로 구성되는 스너버회로를 사용하지 않고도 리키지인덕턴스에 축적된 에너지에 의한 스파이크 전압을 억제할 수 있는 방법을 제공하여 부품수 및 원가를 절감하고 소형화에 기여하려는 것이다.According to the present invention, the flyback converter suppresses the spike voltage due to the energy accumulated in the inductance without using a snubber circuit composed of the
상술한 목적을 달성하기 위해 이 발명에 따라 트랜스포머의 리키지인덕턴스에 의한 스파이크 전압을 제한하도록 구성되고 제1입력전압단자와; 제2입력전압단자와; 자기에너지전달소자와; 스위칭소자와; 그리고 보조전원정류부를 포함하는 플라이백 전원장치는,A first input voltage terminal, configured to limit the spike voltage by the liquid crystal inductance of the transformer according to the present invention to achieve the above object; A second input voltage terminal; A magnetic energy transfer device; A switching element; And the flyback power supply including an auxiliary power rectifier,
상기 자기에너지전달소자는, 자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨져 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1권선과; 상기 제1권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨져 상기 제1권선과 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하는 제2권선과; 그리고 상기 제1권선의 권선 층 중에서 상기 제2권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층의 누설에너지를 배출시킬 제3권선 내지 제1권선에 축적되나 제2권선과 결합하지 못하는 누설 에너지를 유도하여 배출시킬 제3+n권선을 포함하고,The magnetic energy transfer device includes a core of the magnetic energy transfer device; A first winding wound around the core of the magnetic energy transfer element and controlling the flow of current by the interruption of the switching element; A second winding wound to face one side of the first winding and magnetically coupled with the first winding to draw energy and supply it to a load; In addition, in the winding layers of the first winding, the distance from the second winding is far, and the amount of leakage energy that cannot be combined with the second winding is accumulated in the windings of the third to the first windings to discharge the leakage energy of the winding layer. A third + n winding to induce and discharge leakage energy that cannot be combined with the second winding,
상기 보조전원정류부는, 자기에너지전달소자의 상기 제3권선 내지 상기 제3+n권선 중에서 상기 제1권선의 권선 층 중 상기 제2권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 권선(들) 중의 하나 이상의 권선(들)을 포함하는 선택된 권선(들)에 상기 스위칭소자가 오프 상태인 기간 동안에 유도되는 플라이백 전압을 정류하여 보조전원으로 공급함으로써, 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 제2권선에 전달되지 못하고 상기 제1권선에 잔류하는 누설 에너지의 대부분을 상기 보조전압정류부로 배출시켜 상기 제1권선의 양단에 스파이크 전압을 생성시킬 에너지의 양을 현저히 감소시키고,The auxiliary power rectifier may have a leakage energy that is not coupled to the second winding because the auxiliary winding is far from the second winding among the winding layers of the first winding among the third to third windings of the magnetic energy transfer device. The selected winding (s) comprising one or more of the winding (s) that tightly couples to the winding layer of, rectifies the flyback voltage induced during the period when the switching element is off to the auxiliary power source. By supplying, most of the energy stored in the first winding, which is not transferred to the second winding and remains in the first winding, is discharged to the auxiliary voltage rectifier to generate spike voltages at both ends of the first winding. Significantly reduce the amount of energy
상기 자기에너지전달소자의 상기 제3권선 내지 상기 제3+n권선이 상기 제1권선과의 사이에 갖는 분포용량은 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 보조전압정류부로도 인출되지 못하고 잔류하는 누설 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 억제시키는 것을 특징으로 한다.The distribution capacitance of the third winding to the third + n winding of the magnetic energy transfer device between the first winding and the first winding is not drawn to the auxiliary voltage rectifying unit among the energy accumulated in the first winding. It is characterized by suppressing generation of spike voltage due to leakage energy.
또한 상술한 목적을 달성하기 위해 이 발명에 따라 트랜스포머의 리키지인덕턴스에 의한 스파이크 전압을 제한하도록 구성되고 제1입력전압단자와; 제2입력전압단자와; 자기에너지전달소자와; 스위칭소자와; 그리고 보조전원정류부를 포함하는 플라이백 전원장치는,In addition, in order to achieve the above object, according to the present invention, the first input voltage terminal is configured to limit the spike voltage caused by the leakage inductance of the transformer; A second input voltage terminal; A magnetic energy transfer device; A switching element; And the flyback power supply including an auxiliary power rectifier,
상기 자기에너지전달소자는, 자기에너지전달소자의 코어와; 상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1입력전압단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1권선과; 상기 제1권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨지고, 상기 제2입력전압단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2권선과; 상기 제2권선의 측면 중 상기 제2권선이 상기 제1권선과 마주하는 면의 반대쪽 측면과 마주하여 감겨지고, 상기 제1권선과 상기 제2권선에 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하는 제3권선과; 그리고 상기 제1권선의 권선 층 중에서 상기 제3권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층의 누설 에너지를 배출시킬 제4권선 내지 제1권선에 축적되나 제3권선과 결합하지 못하는 누설 에너지를 유도하여 배출시킬 제4+n권선을 포함하고,The magnetic energy transfer device includes a core of the magnetic energy transfer device; A first winding wound around the core of the magnetic energy transfer element, connected between the first input voltage terminal and one terminal of the switching element, and controlling the flow of current by the interruption of the switching element; A second winding wound on one side of the first winding, connected between the second input voltage terminal and the other terminal of the switching element, and controlling the flow of current by an interruption of the switching element; and; The second winding of the side of the second winding is wound facing the opposite side of the surface facing the first winding, magnetically coupled to the first winding and the second winding to draw energy to the load A third winding to be supplied; In addition, the winding layer of the first winding is far from the third winding, and thus the amount of leakage energy that cannot be combined with the second winding is accumulated in the windings 4 to 1 to discharge the leakage energy of the winding layer. A fourth + n winding to induce and discharge leakage energy that cannot be combined with the third winding,
상기 보조전원정류부는 상기 제2권선과 상기 제4권선 내지 상기 제4+n권선 중에서 상기 제1권선의 권선 층 중 상기 제3권선과의 거리가 멀어 상기 제3권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 권선(들) 중의 하나 이상의 권선(들)을 포함하는 선택된 권선(들)에 상기 스위칭소자가 오프 상태인 기간 동안에 유도되는 플라이백 전압을 정류하여 보조전원으로 공급함으로써, 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 제2권선에 전달되지 못하고 상기 제1권선에 잔류하는 누설 에너지의 대부분을 상기 보조전압정류부로 배출시켜 상기 제1권선의 양단에 스파이크 전압을 생성시킬 에너지의 양을 현저히 감소시키고,The auxiliary power rectifier is a leakage energy that is not coupled to the third winding because the distance between the third winding of the winding layer of the first winding among the second winding and the fourth winding to the fourth + n winding is far from the third winding. Rectifying and supplying the flyback voltage induced during the period when the switching element is off to the selected winding (s) comprising one or more of the winding (s) tightly coupled with the plural winding layers. By discharging most of the leakage energy remaining in the first winding and not transmitted to the second winding among the energy accumulated in the first winding, the spike voltage is generated at both ends of the first winding. Significantly reduce the amount of energy,
상기 자기에너지전달소자의 상기 제2권선과 상기 제4권선 내지 상기 제4+n권선이 상기 제1권선과의 사이에 갖는 분포용량은 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 보조전압정류부로도 인출되지 못하고 잔류하는 누설 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 억제시키는 것을 특징으로 한다.The distribution capacitance of the second winding and the fourth winding to the fourth + n winding of the magnetic energy transfer device between the first winding and the first winding is also included in the auxiliary voltage rectifying unit among the energy accumulated in the first winding. It is characterized by suppressing the generation of the spike voltage by the leakage energy remaining without being drawn out.
또한, 이 발명에 따르는 상술한 플라이백 전원장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조된 물품이 제공된다.Also provided is a manufactured article comprising the above-described flyback power supply according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 트랜스포머의 리키지인덕턴스에 의한 스파이크 전압 발생을 억제하는 방법 및 장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the method and apparatus for suppressing the spike voltage generation by the liquid crystal inductance of the transformer according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 플라이백 컨버터에서 저항(16), 다이오드(17), 캐페시터(18), 저항(19)로 구성되는 통상적인 스너버회로를 제거할 수 있으므로, 부품수를 줄여서 제품의 원가를 절감하고 소형화에 기여할 수 있고, 누설인덕턴스에 축적되는 에너지 성분을 인출하여 스위칭소자 등의 구동을 위한 보조전원으로 활용하여 효율을 향상시킨다.The present invention can eliminate the conventional snubber circuit consisting of
도 1은 종래 기술에 따른 플라이백 컨버터의 구성도
도 2a와 도 2b와 도 2c와 도 2d는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 구성도
도 3a와 도 3b와 도 3c는 도 2a와 도 2d의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 실시예들
도 4a와 도 4b는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 다른 구성도
도 5는 도 4a의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 실시예들
도 6은 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 7은 도 6의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 일 실시예
도 8은 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 9a와 도 9b는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 10은 도 9a의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 일 실시예
도 11은 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 12a와 도 12b는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 12c는 도 12a와 도 12b의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 일 실시예
도 12d와 도 12f와 도 12g는 도 12a의 플라이백 컨버터의 변형된 구성도
도 12e는 도 12d의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머의 구조의 일 실시예
도 12h는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터의 또 다른 구성도
도 13a 내지 도 13f는 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터에 있어서 저항과 캐페시터로 구성된 스너버 회로를 포함하는 구성도1 is a block diagram of a flyback converter according to the prior art
2A, 2B, 2C and 2D are schematic views of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
3A, 3B and 3C show embodiments of the structure of a transformer for the flyback converter of FIGS. 2A and 2D.
4A and 4B show another configuration of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
5 illustrates embodiments of the structure of a transformer for the flyback converter of FIG. 4A.
6 is another configuration diagram of a flyback converter constructed in accordance with the present invention;
7 is an embodiment of a structure of a transformer for the flyback converter of FIG.
8 is another configuration diagram of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
9A and 9B show another configuration of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
FIG. 10 illustrates an embodiment of a structure of a transformer for the flyback converter of FIG. 9A.
11 is another configuration diagram of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
12A and 12B show another configuration of a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
12C illustrates one embodiment of a structure of a transformer for the flyback converter of FIGS. 12A and 12B.
12D, 12F, and 12G show a modified configuration of the flyback converter of FIG. 12A.
12E illustrates one embodiment of a structure of a transformer for the flyback converter of FIG. 12D.
12h is another configuration diagram of a flyback converter constructed in accordance with the present invention;
13A-13F are schematic diagrams of a snubber circuit comprising resistors and capacitors in a flyback converter constructed in accordance with the present invention.
이 발명에 대한 구체적인 실시예를 위의 도면와 같이 제시하였으나, 제시한 도면들은 가장 모범적인 일례를 보이는 것이며, 이 발명이 제시된 도면들에 의해 국한되는 것은 아니다. "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 이 명세서를 통한 언급은 최소한 이 발명의 한 실시예를 포함하는 실시예에 관련하여 서술되는 특정한 특징, 구조 혹은 특성을 뜻한다. 그러므로, 이 명세서의 전체에 걸쳐 다양한 곳에서 "일 실시예"에서 또는 "실시예"에서 라는 구의 출현은 반드시 동일한 실시예를 모두 언급하는 것은 아니다. 또한, 상세한 특징, 구조 또는 특성은 하나 혹은 그 이상의 실시예에 있는 임의의 적절한 방법으로 결합될 수 있다.Specific embodiments of the present invention have been presented as shown in the above drawings, but the drawings have shown the best example, and the present invention is not limited to the drawings shown. Reference throughout this specification to “one embodiment” or “an embodiment” refers to a particular feature, structure, or characteristic described in connection with an embodiment that includes at least one embodiment of the invention. Therefore, the appearances of the phrase “in one embodiment” or “in an embodiment” in various places throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment. In addition, the detailed features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
[제1실시예][First Embodiment]
도 2a와 도 2b는 이 발명에 따라 플라이백 컨버터에서 통상적인 스너버회로를 사용하지 않고도 트랜스포머의 리키지인덕턴스에 의해 발생되는 스파이크 전압을 효과적으로 억제하는 플라이백 컨버터의 일실시예이다.2A and 2B illustrate an embodiment of a flyback converter that effectively suppresses the spike voltage generated by the transformer inductance of a transformer without using a conventional snubber circuit in the flyback converter according to the present invention.
도 2a에 있어서, 트랜스포머(20a)는 트랜스포머 코어(205)에 감겨져 에너지를 축적하는 입력권선(202)과, 입력권선(202)에 마주하여 감겨져 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하는 출력권선(204a)과, 입력권선(202)의 권선 면 중 출력권선(204a)과 마주하는 면의 반대쪽 측면과 마주하여 감겨져 입력권선(202)의 권선 층 중 출력권선(204a)과의 거리가 멀어 출력권선(204a)과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 제1유도권선(201a)과, 입력권선(202)과 출력권선(204a)과의 사이에 감겨져 입력권선(202)의 권선 층 중에서 출력권선(204a)과 가까운 층에 축적되나 출력권선(204a)과 결합되지 못하고 잔류하는 누설 에너지를 유도하여 배출시키기 위한 제2유도권선(203a)을 포함한다. 제1유도권선(201a)과 제2유도권선(203a)은 입력권선(202)에 대해 샌드위치 형태로 매우 높은 밀결합을 하므로, 입력권선(202) 중 출력권선(204a)과 결합되지 못하는 리키지 인덕턴스에 축적된 대부분의 에너지는 스위칭소자(12)가 오프인 플라이백 기간에 제1유도권선(201a)과 제2유도권선(203a)에 전달되어 다이오드(29)와 저항(28)와 캐페시터(25)로 구성되는 보조전압 정류부에 의해 정류되어 저항(23)을 통해 구동회로(27)에 전원 전압으로 배출됨으로써, 입력권선(202)에는 스파이크 전압을 생성할 수 있는 누설 에너지가 현저히 감소하게 된다.In FIG. 2A, the
또한 제1유도권선(201a)과 입력권선(202)과의 밀착 결합 혹은 입력권선(202)과 제2유도권선(203a)과의 밀착 결합에 의해 나타나는 비교적 큰 분포용량은 다이오드(29)와 저항(28)와 캐페시터(25)로 구성되는 보조전압 정류부로도 배출되지 못한 잔류 에너지 성분을 충전하면서 스파이크 전압의 생성을 억제하는 역할을 한다.In addition, a relatively large distribution capacitance, which is caused by the close coupling between the first induction winding 201a and the input winding 202 or the close coupling between the input winding 202 and the second induction winding 203a, is characterized by the resistance of the
한편, 도 2a의 제1유도권선(201a)은 입력권선(202)이 트랜스포머 코어(205)나 입력선로와 정전 결합하지 못하도록 차폐하여 입력권선(202)이 갖는 높은 노이즈의 전위가 트랜스포머 코어(205) 혹은 입력선로를 통해 커먼모드 노이즈를 발생시키는 것을 차단하는 기능도 겸하여 수행할 수 있다. 또한, 제2유도권선(203a)은 입력권선(202)이 출력권선(204a)과 용량성으로 결합하지 못하도록 차폐하며, 아울러 제2유도권선(203a)과 출력권선(204a)와의 전위차를 이용하여 제2유도권선(203a)의 차폐에도 불구하고 입력권선(202)으로부터 출력권선(204a)으로 흐르는 결합 전류를 상쇄시키는 기능도 겸하여 수행할 수 있다.On the other hand, the first induction winding 201a of FIG. 2A shields the input winding 202 from electrostatic coupling with the
또한, 제2유도권선(203a)은 출력권선(204a)과도 밀결합하므로 출력 전압의 정보를 검출하는 피드백권선으로도 활용될 수 있다.In addition, since the second induction winding 203a is also tightly coupled with the output winding 204a, the second induction winding 203a may be used as a feedback winding for detecting information of the output voltage.
도 2b에서는 다이오드(29)를 제1유도권선(201a)과 제2유도권선(203a)의 사이에 위치시킨 것으로, 다이오드(29)에 접속되는 제1유도권선(201a)의 단자의 전위가 스위칭소자(12)의 일측 단자에 접속되는 입력권선(202)의 단자의 전위의 극성과 반대이며, 제1유도권선(201a)은 입력권선(202)이 트랜스포머 코어(205)와 정전 결합하는 것을 차폐할 뿐 아니라, 차폐에도 불구하고 생성되는 용량성의 결합 전류 성분도 입력권선(202)의 전압과 역 극성인 제1유도권선(201a)의 전위와 용량성의 결합을 하게 하여 상쇄시킴으로써 입력선로나 트랜스포머 코어(205)가 낮은 노이즈 전위를 갖게 한다.In FIG. 2B, the
도 2c는 트랜스포머(20b)에서 출력권선(204b)의 전위가 입력권선(202)의 전위의 극성과 반대인 전위를 갖도록 다이오드(14)를 연결한 경우의 구성도로써, 스파이크전압의 억제 효과는 도 2a에 대한 설명과 같다.FIG. 2C is a configuration diagram when the
도 2d는 트랜스포머(20c)가 입력권선(202)으로부터 출력권선(204c)으로 흐르는 결합 전류와 제2유도권선(203c)으로부터 출력권선(204c)으로 흐르는 역극성의 결합 전류와의 차이를 제거하기 위하여 균형권선(206)을 더 포함하는 경우의 실시예를 보인다.FIG. 2D illustrates a method for eliminating the difference between the coupling current flowing from the input winding 202 to the output winding 204c and the reverse current coupling current flowing from the second induction winding 203c to the output winding 204c. For example, the balance winding 206 may be further included.
도 3a와 도 3c에 도 2a와 도2d의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머(20a와 20c)의 실시예에 대한 구조의 단면도를 보인다.3A and 3C show cross-sectional views of the structure of an embodiment of
도 3b는 제1유도권선(201)이 입력권선(202)의 권선 면 중 출력권선(204a)과 마주하는 면의 반대쪽 측면과 마주하여 감겨지는 권선과 입력권선(202)의 권선 층 중의 한 층과 그 층에 인접한 입력권선(202)의 다른 한 층과의 사이에 감겨지는 권선을 병렬로 접속하여 구성되고, 입력권선(202)의 권선 층 중 출력권선(204a)과의 거리가 멀어 출력권선(204a)과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하도록 된 구조의 단면도이다.FIG. 3B illustrates one of the windings of the windings of the input winding 202 and the windings in which the first induction winding 201 is wound facing the opposite side of the winding surface of the input winding 202 facing the output winding 204a. And windings wound in parallel with another layer of the input winding 202 adjacent to the layer, and the output winding 204a is far from the output winding 204a among the winding layers of the input winding 202. A cross-sectional view of a structure in which an amount of leakage energy that cannot be combined with 204a is tightly coupled with a winding layer.
이와 같이, 본 발명은 입력권선(202)의 권선 면에 밀착 결합하여 감겨진 권선들 중에서 입력권선(202)의 권선 층 중 출력권선(204a)과의 거리가 멀어 출력권선(204a)과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 제1유도권선(201 혹은 201a)를 포함하는 선택된 권선들의 플라이백 전압을 정류하여 보조전원으로 공급함으로써, 입력권선(202)에 축적되는 에너지 중 출력권선(204 혹은 204a 혹은 204c)에 전달되지 못하고 입력권선(202)에 잔류하는 누설 에너지의 대부분을 보조전압정류부로 배출시켜 입력권선(202)의 양단에 스파이크 전압을 생성시킬 에너지의 양을 현저히 감소시키고, 입력권선(202)의 권선 면에 밀착 결합하여 감겨진 권선들과 출력권선(204 혹은 204a 혹은 204c) 과의 사이에 갖는 분포용량은 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 보조전압정류부로도 인출되지 못하고 잔류하는 누설 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 현저히 억제시키며, 입력권선(202)의 양단에 별도의 클램프회로를 접속하지 않아도 스파이크 전압을 목표치 이하로 억제할 수 있고, 도 1에서의 저항(16), 다이오드(17), 캐페시터(18), 저항(19)로 구성되는 스너버회로를 제거하여, 부품수를 줄여서 제품의 원가를 절감하고 소형화에 기여할 수 있으며, 누설 에너지를 보조전원으로 활용하므로 효율이 향상되는 장점을 가진다.As described above, the present invention is not coupled with the output winding 204a because the distance between the winding winding of the input winding 202 and the output winding 204a of the winding layer of the input winding 202 is far from the winding wound tightly coupled to the winding surface of the input winding 202. Among the energy accumulated in the input winding 202 by rectifying and supplying the flyback voltage of the selected windings including the first induction winding 201 or 201a tightly coupled to the winding layer with a large amount of leakage energy that cannot be leaked. The amount of energy that is not transmitted to the output winding 204 or 204a or 204c and remains in the input winding 202 is discharged to the auxiliary voltage rectifier to generate a spike voltage at both ends of the input winding 202. And the distribution capacitance between the windings wound by being tightly coupled to the winding surface of the input winding 202 and the output winding 204 or 204a or 204c is equal to the energy stored in the first winding. It is possible to significantly suppress the generation of spike voltage due to residual leakage energy which is not drawn out even by the auxiliary voltage rectifying unit, and to suppress the spike voltage below a target value without connecting a separate clamp circuit at both ends of the input winding 202, By removing the snubber circuit composed of the
[제2실시예][Second Embodiment]
도 4a와 도 4b와 도 6과 도 8은 이 발명에 따른 플라이백 컨버터의 다른 실시예들이고, 도 5와 도 7은 각각 도 4a와 도 6의 플라이백 컨버터를 위한 트랜스포머(21)의 실시예의 단면도를 보인다.4A and 4B and 6 and 8 are other embodiments of the flyback converter according to the invention, and FIGS. 5 and 7 respectively show an embodiment of the
도 4a와 도 4b에 있어서, 트랜스포머(21)는 입력권선(212)과 출력권선(215) 사이에 제2유도권선(213)과 차폐권선(214)이 감겨지고, 입력권선(212)의 권선 면 중 출력권선과 마주하는 면의 반대측 면에 마주하여 제1유도권선(211)이 감겨지도록 구성되어 있다. 제2유도권선(213)은 입력권선(212)이 출력권선(215)과 용량성의 결합을 하지 못하도록 차폐함과 아울러 입력권선(212)이 갖는 전위와 역극성의 전위로 출력권선(215)과의 결합전류를 생성시킨다. 차폐권선(214)은 제2유도권선(213)이 출력권선(215)과 용량성의 결합을 하지 못하도록 차폐함과 아울러 출력권선(215)와의 전위차에 의해 생성되는 결합전류를 이용하여 입력권선(212)으로부터 출력권선(215)으로 흐르는 결합전류와 제2유도권선(213)으로부터 출력권선(215)으로 흐르는 결합전류와의 차이를 상쇄시켜 출력권선(215)에 결합전류에 의한 노이즈 전위의 생성을 억제한다. 또한 차폐권선(214)은 출력 전압의 정보를 인출하여 피드백하는 역할도 수행한다.4A and 4B, in the
한편 도 4a와 도 4b에서는 입력권선(212)의 양 측면을 샌드위치 형태로 감싸는 제1유도권선(211)과 제2유도권선(213)을 직렬로 접속하여 두 권선의 플라이백 전압의 합을 정류하여 인출함으로써, 입력권선(212) 중 출력권선(215)과 결합되지 못하는 리키지 인덕턴스에 축적된 자기에너지를 효과적으로 인출하여 보조전원으로 활용하여 리키지인덕턴스의 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 억제하고 있다.Meanwhile, in FIGS. 4A and 4B, the sum of the flyback voltages of the two windings is rectified by connecting the first induction winding 211 and the second induction winding 213 in series to sandwich both sides of the input winding 212 in a sandwich form. By drawing out, the magnetic energy accumulated in the liquid crystal inductance that cannot be combined with the output winding 215 of the input winding 212 is effectively taken out and used as an auxiliary power supply to suppress the generation of spike voltage by the energy of the liquid crystal inductance. have.
또한, 도 6과 도 8에서는 제1유도권선(301 혹은 311)과 제2유도권선(303 혹은 313)이 병렬로 접속된 예를 보인다.6 and 8 show an example in which the first induction winding 301 or 311 and the second induction winding 303 or 313 are connected in parallel.
[제3실시예][Third Embodiment]
도 9a와 도 9b와 도 10은 이 발명에 따른 플라이백 컨버터의 또 다른 실시예이다.9A, 9B and 10 show another embodiment of a flyback converter according to this invention.
도 9a에 있어서, 트랜스포머(32)에는 트랜스포머 코어(325)에 스위칭소자(12)의 단속에 의해 자기에너지의 축적과 방출이 제어되는 제1입력권선(322)과 제2입력권선(323)이 마주하여 감겨지고, 제2입력권선(323)의 측면 중 제1입력권선(322)과 마주하는 면의 반대쪽 면과 마주하여 출력권선(324)이 감겨지고, 제1입력권선(322)의 측면 중 제2입력권선(323)과 마주하는 면의 반대쪽 면과 마주하여 유도권선(321)이 감겨진다.In FIG. 9A, the
제2입력권선(323)은 스위칭소자(12)가 오프되면 축적한 에너지를 출력권선(324)으로 전달하지만, 한편으로는 제1입력권선(322) 중 출력권선(324)과 결합되지 못하는 리키지 인덕턴스에 축적된 에너지의 일부를 유도하여 인출하는 역할도 수행한다.The second input winding 323 transfers the accumulated energy to the output winding 324 when the switching
즉, 유도권선(321)과 제2입력권선(323)은 제1입력권선(322)에 대해 샌드위치 형태로 매우 높은 밀결합을 하므로, 제1입력권선(322) 중 출력권선(324)과 결합되지 못하는 리키지 인덕턴스에 축적된 에너지의 대부분을 유도하여 배출시킴으로써, 리키지 인덕턴스에 의한 스파이크 전압의 발생을 효과적으로 억제하며, 유도권선(321)과 제2입력권선(323)이 제1입력권선(322)과의 사이에 갖는 분포용량도 리키지 인덕턴스의 에너지 성분을 충전하면서 스파이크 전압의 생성을 억제하는 역할을 한다.That is, the induction winding 321 and the second input winding 323 are very tightly coupled in a sandwich form with respect to the first input winding 322, and thus coupled with the output winding 324 of the first input winding 322. By inducing and discharging most of the energy accumulated in the impossible inductance, the spike voltage caused by the liquid inductance can be effectively suppressed, and the induction winding 321 and the second input winding 323 are connected to the first input winding ( 322) also serves to suppress the generation of spike voltage while charging the energy component of the liquid crystal inductance.
도 9b는 도 9a와 비교하여 다이오드(29)와 저항(28)의 위치의 차이에 따라 다이오드(29)에 연결되는 유도권선(321)의 단자의 전위의 변화의 극성이 달라지나, 스파이크 전압의 억제에 대한 효과는 동일하다.9B shows a change in the polarity of the change in the potential of the terminal of the induction winding 321 connected to the
도 10은 도 9a의 트랜스포머(32)의 구조도의 일례이다.FIG. 10 is an example of a structural diagram of the
도 11은 이 발명에 따른 플라이백 컨버터의 또 다른 실시예인데, 도 9a와 도 9b에서는 유도권선(321)과 제2입력권선(323)이 직렬 접속되어 리키지 인덕턴스의 에너지를 인출하여 스파이크전압을 억제하도록 구성하고 있는 것과 달리, 도 11은 유도권선(331)과 제2입력권선(333)이 병렬 접속되어 리키지 인덕턴스의 에너지를 인출하여 스파이크전압의 생성을 억제하도록 구성되는 차이를 보인다.FIG. 11 is a further embodiment of a flyback converter according to the present invention. In FIGS. 9A and 9B, the induction winding 321 and the second input winding 323 are connected in series to extract energy of the liquid crystal inductance and thus spike voltage. Unlike FIG. 11, FIG. 11 shows a difference in which the induction winding 331 and the second input winding 333 are connected in parallel to draw energy of the liquid inductance to suppress the generation of the spike voltage.
[제4실시예][Fourth Embodiment]
도 12a 내지 도 12h는 이 발명에 따른 플라이백 컨버터의 또 다른 실시예들인데, 입력권선 중 출력권선으로부터 먼 거리에 위치한 층에 축적되는 자기에너지 중에 출력권선과 결합하지 못하여 배출되지 못하는 잔류에너지를 출력권선으로부터 먼 거리에 위치한 입력권선의 층과 밀결합하는 한 개의 유도권선을 통해 인출하고, 미처 인출하지 못한 잔류에너지를 입력권선과 유도권선과의 분포용량에 의해 흡수하여 스파이크전압의 생성을 억제하도록 구성한 것이다.12A to 12H illustrate still other embodiments of the flyback converter according to the present invention. Among the input windings, magnetic energy accumulated in a layer located at a distance from the output winding does not allow residual energy not to be combined with the output winding to be discharged. Suppresses the generation of spike voltage by drawing out through one induction winding closely coupled with the layer of the input winding located far from the output winding, and absorbing the residual energy which is not drawn out by the distribution capacity between the input winding and the induction winding. It is configured to
도 12a 내지 도 12h의 실시예들이 스파이크전압의 생성을 억제하는 능력이 도 2a 내지 도 11에서 보인 실시예들보다 약간 떨어질 수는 있으나, 입력권선 중 출력권선으로부터 먼 거리에 위치한 층에 축적되는 자기에너지 중에 출력권선과 결합하지 못하여 배출되지 못하는 잔류에너지의 상당부분을 유도권선을 통해 배출시켜 보조전원으로 활용하고, 미처 인출하지 못한 잔류에너지도 입력권선과 유도권선과의 분포용량에 의해 흡수함으로써 스파이크전압의 생성을 현저히 억제한다.Although the ability of the embodiments of FIGS. 12A-12H to suppress the generation of spike voltages may be slightly lower than the embodiments shown in FIGS. 2A-11, magnetic accumulation that accumulates in a layer located far from the output winding of the input windings. A large portion of the residual energy that cannot be discharged due to the failure of the output winding to be discharged through the induction winding is used as an auxiliary power source, and the residual energy that is not drawn out is also absorbed by the distribution capacity between the input winding and the induction winding. Significantly suppress the generation of voltage.
이상의 제1실시예 내지 제5실시예의 이 발명에 따라 구성된 플라이백 컨버터에 대해서 설명하였는데, 위의 모든 실시예들은 도 13a 내지 도 13f에서 보이는 바와 같이 보조전압의 정류를 위한 권선의 양단 혹은 정류기(29) 양단에 캐페시터(40)과 저항(41), 출력권선의 양단 혹은 정류기(14 혹은 14a) 양단에 캐페시터(44)과 저항(45), 제2차폐권선(203)이나 제3차폐권선(214 혹은 304 혹은 314)이나 제2입력권선(323) 양단에 캐페시터(42)과 저항(43), 제1차폐권선(201)이나 차폐권선(321)의 양단에 캐페시터(46)과 저항(47)으로 구성되는 RC 스너버 회로를 1개소 혹은 그 이상의 개소에 선택적으로 삽입하여 낮은 임피던스를 갖게 함으로써 리키지 인덕턴스의 에너지 성분에 의해 스위칭소자(12)의 스파이크 전압의 상승이 상당히 억제되는 효과를 갖게 할 수 있다. 그러나, RC 스너버 회로를 추가하는 것은 스위칭 손실을 유발하므로 필요에 의해 선택할 수 있는 것이며, RC 스너버 회로의 추가 여부는 이 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위에 속한다 할 것이다.The flyback converter constructed in accordance with the present invention of the first to fifth embodiments has been described. All the above embodiments are shown at both ends of the winding or the rectifier for rectifying the auxiliary voltage as shown in FIGS. 13A to 13F. 29
또한, 이상의 도면에서 제시된 트랜스포머의 구조도에 표시된 매 권선의 점극성의 위치는 필요에 따라 좌측 혹은 우측으로 바뀌어서 위치할 수 있으며, 각 권선의 점극성의 위치의 변경에 따라 권선간의 분포용량을 통한 전류의 흐름에 차이가 발생할 수 있고, 그러한 차이의 발생에 의해 스위칭소자(12)의 양단의 스파이크 전압의 상승의 억제 효과가 약간씩 달라질 수 있음은 당연하며, 점극성의 위치의 변화가 이 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위에 속한다 할 것이다.In addition, the position of the polarity of each of the windings shown in the structural diagram of the transformer shown in the above drawings can be located by changing left or right, if necessary, the current through the distribution capacity between the windings in accordance with the change of the position of the polarity of each winding Of course, a difference may occur in the flow of, and the effect of suppressing the increase of the spike voltage at both ends of the switching
이상에서 이 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 이 발명의 가장 양호한 일 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 이 발명에서 도시하지 않은 트랜스포머의 권선과 권선 사이에 절연 테이프를 삽입한다든지, 권선과 핀 사이의 간격을 유지하기 위하여 보빈의 한쪽이나 양쪽 끝에 베리어 테이프를 삽입한다든지, 전원장치에서 추가로 필요로 하는 권선들의 추가, 혹은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical spirit of the present invention has been described above with the accompanying drawings, it is intended to exemplarily describe the best embodiment of the present invention, but not to limit the present invention. In addition, an insulation tape is inserted between the winding and the winding of the transformer, not shown in this invention, or a barrier tape is inserted at one or both ends of the bobbin to maintain the gap between the winding and the pin, and is additionally required in the power supply. It is obvious that any person having ordinary skill in the art or the addition of windings can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
11은 입력 캐페시터, 12는 스위칭소자, 13은 종전의 트랜스포머, 14는 출력 정류다이오드, 15는 출력 캐페시터, 16은 저항, 17은 다이오드, 18은 캐페시터, 19는 저항, 20a와 20b와 20c는 본 발명에 따르는 트랜스포머, 21은 본 발명에 따르는 다른 트랜스포머, 22는 캐페시터, 23은 저항, 24는 캐페시터, 25와 26은 저항, 27은 구동회로, 271은 전원입력, 272는 피드백입력, 273은 접지, 274는 구동출력, 28은 저항, 29는 다이오드, 30 내지 38은 본 발명에 따르는 또 다른 트랜스포머들,
40은 캐페시터, 41은 저항, 42는 캐페시터, 43은 저항, 44는 캐페시터, 45는 저항, 46은 캐페시터, 47은 저항
131은 입력권선, 132는 보조권선, 133은 출력권선
201a와 201b와 201c는 제1유도권선, 202는 입력권선, 203a와 203b와 203c는 제2유도권선, 204a와 204b와 204c는 출력권선, 205는 트랜스포머 코어, 206은 균형권선
211은 제1유도권선, 212는 입력권선, 213은 제2유도권선, 214는 차폐권선, 215는 출력권선, 216은 트랜스포머 코어
301은 제1유도권선, 302는 입력권선, 303은 제2유도권선, 304는 차폐권선, 305는 출력권선, 306은 트랜스포머 코어
311은 제1유도권선, 312는 입력권선, 313은 제2유도권선, 314는 차폐권선, 315는 출력권선, 316은 트랜스포머 코어
321은 유도권선, 322는 제1입력권선, 323은 제2입력권선, 324는 출력권선, 325는 트랜스포머 코어
331은 유도권선, 332는 제1입력권선, 333은 제2입력권선, 334는 출력권선
341은 유도권선, 342는 입력권선, 343은 출력권선, 344는 트랜스포머 코어
351은 유도권선, 352는 입력권선, 353은 차폐권선, 354는 출력권선, 355는 트랜스포머 코어
361은 유도권선, 362는 입력권선, 363은 차폐권선, 364는 출력권선
371은 유도권선, 372는 입력권선, 373은 역전압차폐권선, 374는 차폐권선, 375는 출력권선
381은 유도권선, 382는 제1입력권선, 383은 제2입력권선, 384는 출력권선11 is input capacitor, 12 is switching element, 13 is conventional transformer, 14 is output rectifier diode, 15 is output capacitor, 16 is resistor, 17 is diode, 18 is capacitor, 19 is resistor, 20a and 20b and 20c is Transformer according to the invention, 21 is another transformer according to the present invention, 22 is a capacitor, 23 is a resistor, 24 is a capacitor, 25 and 26 are resistors, 27 is a drive circuit, 271 is a power input, 272 is a feedback input, 273 is a
40 is a capacitor, 41 is a resistor, 42 is a capacitor, 43 is a resistor, 44 is a capacitor, 45 is a resistor, 46 is a capacitor, 47 is a resistor
131 is the input winding, 132 is the auxiliary winding, 133 is the output winding
201a and 201b and 201c are the first induction winding, 202 is the input winding, 203a and 203b and 203c are the second induction winding, 204a and 204b and 204c are the output winding, 205 is the transformer core and 206 is the balanced winding
211 is the first winding, 212 is the input winding, 213 is the second winding, 214 is the shield winding, 215 is the output winding, and 216 is the transformer core.
301 is the first winding, 302 is the input winding, 303 is the second winding, 304 is the shield winding, 305 is the output winding, and 306 is the transformer core.
311 is the first winding, 312 is the input winding, 313 is the second winding, 314 is the shield winding, 315 is the output winding, and 316 is the transformer core.
321 is an induction winding, 322 is a first input winding, 323 is a second input winding, 324 is an output winding, and 325 is a transformer core
331 is an induction winding, 332 is a first input winding, 333 is a second input winding, and 334 is an output winding
341 is induction winding, 342 is input winding, 343 is output winding, and 344 is transformer core
351 is induction winding, 352 is input winding, 353 is shield winding, 354 is output winding, and 355 is transformer core
361 is induction winding, 362 is input winding, 363 is shielding winding, 364 is output winding
371 is induction winding, 372 is input winding, 373 is reverse voltage shielding winding, 374 is shield winding and 375 is output winding
381 is the induction winding, 382 is the first input winding, 383 is the second input winding, and 384 is the output winding
Claims (76)
상기 자기에너지전달소자는,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨져 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1권선과;
상기 제1권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨져 상기 제1권선과 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하는 제2권선과; 그리고
상기 제1권선의 권선 층 중에서 상기 제2권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층의 누설에너지를 배출시킬 제3권선 내지 제1권선에 축적되나 제2권선과 결합하지 못하는 누설 에너지를 유도하여 배출시킬 제3+n권선을 포함하고,
상기 보조전원정류부는 상기 제3권선 내지 상기 제3+n권선 중에서 상기 제1권선의 권선 층 중 상기 제2권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 권선(들) 중의 하나 이상의 권선(들)을 포함하는 선택된 권선(들)에 상기 스위칭소자가 오프 상태인 기간 동안에 유도되는 플라이백 전압을 정류하여 보조전원으로 공급함으로써, 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 제2권선에 전달되지 못하고 상기 제1권선에 잔류하는 누설 에너지의 대부분을 상기 보조전압정류부로 배출시켜 상기 제1권선의 양단에 스파이크 전압을 생성시킬 에너지의 양을 현저히 감소시키고,
상기 자기에너지전달소자의 상기 제3권선 내지 상기 제3+n권선이 상기 제1권선과의 사이에 갖는 분포용량은 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 보조전압정류부로도 인출되지 못하고 잔류하는 누설 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 억제시키는 것을 특징으로 하는 플라이백 전원장치.A flyback power supply device comprising a first input voltage terminal, a second input voltage terminal, a magnetic energy transfer device, a switching device, and an auxiliary power rectifier.
The magnetic energy transfer device,
A core of the magnetic energy transfer device;
A first winding wound around the core of the magnetic energy transfer element and controlling the flow of current by the interruption of the switching element;
A second winding wound to face one side of the first winding and magnetically coupled with the first winding to draw energy and supply it to a load; And
Among the winding layers of the first winding, the distance from the second winding is far, and thus the amount of leakage energy that cannot be combined with the second winding is accumulated in the windings 3 to 1 to discharge the leakage energy of the winding layer. A third + n winding to induce and discharge leakage energy that cannot be combined with two windings,
The auxiliary power rectifier is a winding layer having a large amount of leakage energy that cannot be combined with the second winding because the distance from the second winding is far from the winding layers of the first winding among the third winding to the third + n winding. By rectifying and supplying a flyback voltage induced during the period during which the switching element is off to the selected winding (s) including one or more of the winding (s) that are over tightly coupled to the auxiliary power source. Of the energy accumulated in the winding, most of the leakage energy remaining in the first winding and not transferred to the second winding is discharged to the auxiliary voltage rectifying unit, thereby remarkably increasing the amount of energy to generate a spike voltage at both ends of the first winding. Reduce,
The distribution capacitance of the third winding to the third + n winding of the magnetic energy transfer device between the first winding and the first winding is not drawn to the auxiliary voltage rectifying unit among the energy accumulated in the first winding. A flyback power supply, characterized in that to suppress the generation of spike voltage due to leakage energy.
상기 자기에너지전달소자는,
자기에너지전달소자의 코어와;
상기 자기에너지전달소자의 코어에 감겨지고, 상기 제1입력전압단자와 상기 스위칭소자의 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제1권선과;
상기 제1권선의 한쪽 측면과 마주하여 감겨지고, 상기 제2입력전압단자와 상기 스위칭소자의 다른 일측 단자와의 사이에 접속되어, 상기 스위칭소자의 단속에 의해 전류의 흐름이 제어되는 제2권선과;
상기 제2권선의 측면 중 상기 제2권선이 상기 제1권선과 마주하는 면의 반대쪽 측면과 마주하여 감겨지고, 상기 제1권선과 상기 제2권선에 자기적으로 결합하여 에너지를 인출하여 부하에 공급하는 제3권선과; 그리고
상기 제1권선의 권선 층 중에서 상기 제3권선과의 거리가 멀어 상기 제2권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층의 누설 에너지를 배출시킬 제4권선 내지 제1권선에 축적되나 제3권선과 결합하지 못하는 누설 에너지를 유도하여 배출시킬 제4+n권선을 포함하고,
상기 보조전원정류부는 상기 제2권선과 상기 제4권선 내지 상기 제4+n권선 중에서 상기 제1권선의 권선 층 중 상기 제3권선과의 거리가 멀어 상기 제3권선과 결합되지 못하는 누설 에너지의 양이 많은 권선 층과 밀 결합하는 권선(들) 중의 하나 이상의 권선(들)을 포함하는 선택된 권선(들)에 상기 스위칭소자가 오프 상태인 기간 동안에 유도되는 플라이백 전압을 정류하여 보조전원으로 공급함으로써, 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 제2권선에 전달되지 못하고 상기 제1권선에 잔류하는 누설 에너지의 대부분을 상기 보조전압정류부로 배출시켜 상기 제1권선의 양단에 스파이크 전압을 생성시킬 에너지의 양을 현저히 감소시키고,
상기 자기에너지전달소자의 상기 제2권선과 상기 제4권선 내지 상기 제4+n권선이 상기 제1권선과의 사이에 갖는 분포용량은 상기 제1권선에 축적되는 에너지 중 상기 보조전압정류부로도 인출되지 못하고 잔류하는 누설 에너지에 의한 스파이크 전압의 생성을 억제시키는 것을 특징으로 하는 플라이백 전원장치.A flyback power supply device comprising a first input voltage terminal, a second input voltage terminal, a magnetic energy transfer device, a switching device, and an auxiliary power rectifier.
The magnetic energy transfer device,
A core of the magnetic energy transfer device;
A first winding wound around the core of the magnetic energy transfer element, connected between the first input voltage terminal and one terminal of the switching element, and controlling the flow of current by the interruption of the switching element;
A second winding wound on one side of the first winding, connected between the second input voltage terminal and the other terminal of the switching element, and controlling the flow of current by an interruption of the switching element; and;
The second winding of the side of the second winding is wound facing the opposite side of the surface facing the first winding, magnetically coupled to the first winding and the second winding to draw energy to the load A third winding to be supplied; And
Among the winding layers of the first winding, the distance from the third winding is far, and thus the amount of leakage energy that cannot be combined with the second winding is accumulated in the windings 4 to 1 to discharge the leakage energy of the winding layer. A fourth + n winding to induce and discharge leakage energy that cannot be combined with winding 3,
The auxiliary power rectifier is a leakage energy that is not coupled to the third winding because the distance between the third winding of the winding layer of the first winding among the second winding and the fourth winding to the fourth + n winding is far from the third winding. Rectifying and supplying the flyback voltage induced during the period when the switching element is off to the selected winding (s) comprising one or more of the winding (s) tightly coupled with the plural winding layers. By discharging most of the leakage energy remaining in the first winding and not transmitted to the second winding among the energy accumulated in the first winding, the spike voltage is generated at both ends of the first winding. Significantly reduce the amount of energy,
The distribution capacitance of the second winding and the fourth winding to the fourth + n winding of the magnetic energy transfer device between the first winding and the first winding is also included in the auxiliary voltage rectifying unit among the energy accumulated in the first winding. A flyback power supply, characterized in that it suppresses the generation of spike voltage due to residual leakage energy that cannot be drawn out.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2011
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017082888A1 (en) * | 2015-11-11 | 2017-05-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reusing electromagnetic energy from a voltage converter downhole |
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