KR20120097274A

KR20120097274A - 전류 조절 장치

Info

Publication number: KR20120097274A
Application number: KR1020110016765A
Authority: KR
Inventors: 김영종; 김현식; 김택수; 허동영
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-03
Also published as: CN103477295A; TW201241591A; KR101241470B1; EP2678751A1; CN103477295B; WO2012115323A1; TWI456370B; US9112420B2; EP2678751B1; EP2678751A4; US20140055057A1

Abstract

실시 예는 전류 조절 장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 전류 조절 장치는, 보조권선부를 갖는 트랜스부; 상기 트랜스부의 동작을 제어하는 제1스위칭부; 상기 보조권선부에 유기된 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부에 검출된 전압을 기준 전압과 비교하는 전압 비교부; 및 상기 전압 비교부의 출력 전압에 따라 상기 제1스위칭부의 스위칭 온 구간을 조절하는 제어부를 포함한다.

Description

전류 조절 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING CURRENT}

실시 예는 전류 조절 장치에 관한 것이다.

일반적으로 SMPS(switching mode power supply)의 출력 전압을 안정화시키기 위해서, 트랜스부의 출력 전압 인출부에 오차 검출회로를 두어 출력 전압의 오차를 검출하고, 검출된 오차 전압을 옵토 커플러(opto coupler)를 통해 전력 변환부로 피드백하여 출력 전압을 조절하고 있다.

트랜스부는 발광 다이오드(LED: Light emitting didoe)에 필요한 전류로 변환하여 공급하고 있으며, 이러한 발광 다이오드의 전류를 조절하는 장치에 옵토 커플러를 이용하고 있다.

그러나, 피드백을 위한 옵토 커플러 등의 소자는 고가이기 때문에, 고도의 출력 전압의 정밀도를 요구하지 아니하는 트랜스부의 전원 회로를 염가로 구현하기 위한 기술들이 연구되고 있다.

실시 예는 트랜스부의 보조권선부로부터 검출된 전압 레벨에 따라 트랜스부의 출력 전류를 조절할 수 있는 전류 조절 장치를 제공한다.

실시 예는 트랜스부의 보조권선부로부터 전압을 검출하고 상기 검출된 전압을 비교하여 상기 트랜스부의 입력 또는/및 출력 전압의 변동에 따라 전류를 일정하게 조절할 수 있도록 한 전류 조절 장치를 제공한다.

실시 예에 따른 전류 조절 장치는, 보조권선부를 갖는 트랜스부; 상기 트랜스부의 동작을 제어하는 제1스위칭부; 상기 보조권선부에 유기된 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 전압 검출부에 검출된 전압을 기준 전압과 비교하는 전압 비교부; 및 상기 전압 비교부의 출력 전압에 따라 상기 제1스위칭부의 스위칭 온 구간을 조절하는 제어부를 포함한다.

실시 예는 옵토 커플러를 제거할 수 있다.

실시 예는 정전류 제어를 위한 집적회로(IC)를 제거할 수 있다.

실시 예는 트랜스부의 부피를 줄여줄 수 있다.

실시 예는 트랜스부의 출력 전압의 오차를 조절하여 출력 전류를 안정적으로 공급할 수 있다.

실시 예는 발광다이오드용 전류 조절 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 전류 조절 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 도 1의 회로 구성도이다.
도 3은 도 1의 제1스위칭부의 온 구간시의 제1시정수 회로의 충전 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 제1시정수 회로의 충전 파형도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 도 1의 제1스위칭부의 오프 구간시의 제1시정수 회로의 방전 동작을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 제1시정수 회로의 방전 파형도이다.
도 8은 도 2의 제1시정수 회로의 충,방전 파형도이다.
도 9는 도 2의 비교부의 상세 회로 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 전류 조절 장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 실시 예에 따른 전류 조절 장치를 나타낸 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 전류 조절 장치는 필터부(11), 정류부(13), 트랜스부(15), 직류 출력부(17), 발광부(19), 제어부(21), 제1스위칭부(23), 피드백부(25), 오차 전압 검출부(31)를 포함한다.

상기 필터부(11)는 입력되는 교류 전원(AC)에 포함된 노이즈를 제거하게 된다. 상기 필터부(11)는 전자파 방해(EMI) 필터를 포함하며, 바람직하게 커패시터를 포함한다.

상기 정류부(13)는 상기 필터부(11)로부터 출력된 전압을 정류하여 트랜스부(15)로 공급하게 된다. 상기 정류부(13)는 브리지 다이오드 회로를 포함하며, 상기 브리지 다이오드 회로는 상기 필터부(11)의 출력 전압을 전파 정류하여 출력하게 된다.

상기 정류부(13)의 출력 전압(Vin)은 트랜스부(15)에 입력되며, 상기 트랜스부(15)는 상기 제1스위칭부(23)의 스위칭 온에 의해 2차측으로 출력하며, 상기 트랜스부(15)의 출력 전압(Vo)은 직류 출력부(17)에 의해 발광부(19)로 공급된다. 상기 직류 출력부(17)는 평활 회로를 포함하며, 부하에 필요한 전압을 평활하여 출력하게 된다.

상기 발광부(19)는 복수의 발광 다이오드(19A)를 포함하며, 상기 복수의 발광 다이오드(19A)는 직렬 또는 직-병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 직-병렬 연결은 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드(19A)의 그룹들이 병렬로 연결된 회로를 포함한다.

상기 제어부(21)는 입력 단자(CT) 및 제어 단자(Ctl)로부터 입력되는 신호에 의해 PWM(Pulse width modulation) 신호를 조절하여 구동 단자(DRV)로 출력하게 되며, 상기 제어부(21)의 구동 단자(DRV)로 출력된 신호는 제1스위칭부(23)를 턴-온 또는 턴-오프시키고, 상기 제1스위칭부(23)의 턴-오프에 의해 상기 트랜스부(15)의 1차측에 유기된 전원이 2차측으로 출력된다.

상기 제어부(21)는 역률보상(PFC) 회로를 포함하며, 상기 트랜스부(15)의 출력 전압 변동에 따른 전류를 일정하게 조절하게 된다. 즉, 상기 제어부(21)는 트랜스부(15)의 출력 전압 변동에 따른 오차를 검출하여 제1스위칭부(23)의 온 구간(duty ratio)을 조절하여, 상기 발광부(19)에 인가되는 전류를 일정하게 조절하게 된다.

상기 트랜스부(15)의 보조권선부(15A)에는 오차 전압 검출부(31) 및 피드백부(25)가 연결되며, 상기 피드백부(25)와 상기 오차 전압 검출부(31)는 보조 권선부(15A)의 양단 탭에 각각 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.

상기 피드백부(25)는 상기 보조권선부(15A)를 통해 검출된 전압을 제어부(21)의 피드백 단자(FB)로 출력하게 된다. 상기 제어부(21)는 상기 피드백부(25)로 검출된 전압에 의해 상기 발광부(19)의 오픈 상태 또는 과부하 상태를 검출하게 되며, 상기 검출된 상태에 의해 제1스위칭부(23)의 구동을 제어하게 된다. 또한 상기 보조권선부(15A)에 인가되는 전압은 제어부(21)의 전원 단자(Vcc)로 공급된다.

상기 보조권선부(15A)로부터 출력되는 전압은 상기 트랜스부(15)의 입력 전압(Vin)의 크기 또는 출력 전압(Vo)의 크기에 비례되는 전압이 검출된다.

상기 오차 전압 검출부(31)는 도 1 및 도 2와 같이, 전압 검출부(33), 제2스위칭부(35), 및 전압 비교부(37)를 포함하며, 상기 전압 검출부(33)는 보조 권선부(15A)의 제1탭으로부터 연결되며, 입력되는 전압을 충전 및 방전하고, 평탄화하여 일정 DC 레벨로 검출하게 된다. 상기 전압 검출부(33)의 전압(V2)은 제2스위칭부(35)의 오프 구간에 전압 비교부(37)로 출력된다. 상기 전압 비교부(37)는 상기 전압 검출부(33)에 의해 검출된 전압(V2)을 내부의 기준 전압과 비교하여 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)로 출력하게 된다.

상기 제2스위칭부(35) 및 상기 제1스위칭부(23)는 제어부(21)의 구동 신호에 의해 동시에 턴 온 또는 턴 오프된다.

상기 전압 비교부(37)는 상기 전압 검출부(33)의 검출 전압(V2)이 기준 전압을 초과하면, 상기 전압 비교부(37)의 출력 전압(V3)의 레벨은 감소하게 된다. 상기 제어부(21)는 제어 단자(Ctl)로 입력되는 전압(V3)의 레벨이 감소되면, 상기 제1스위칭부(23)의 온 구간이 짧아지도록 구동 신호를 조절하게 된다. 이에 따라 상기 트랜스부(15)의 출력 전류는 상기 제1스위칭부(23)의 온 구간의 감소 비율에 비례하여 감소하게 되고, 상기 발광부(19)에 입력되는 전류도 감소하게 된다.

상기 전압 비교부(37)는 상기 전압 검출부(33)의 검출 전압(V2)이 기준 전압 이하가 되면, 상기 전압 비교부(37)의 출력 전압(V3)의 레벨은 증가하게 된다. 상기 제어부(21)는 제어 단자(Ctl)로 입력되는 전압의 레벨이 증가하면, 상기 제1스위칭부(23)의 온 구간이 길어지도록 구동 신호를 조절하게 된다. 이에 따라 상기 트랜스부(15)의 출력 전류는 상기 제1스위칭부(23)의 온 구간의 증가 비율에 비례하여 증가하게 되고, 상기 발광부(19)에 입력되는 전류도 증가하게 된다.

여기서, 트랜스부(15)의 입력 전압이 변화되는 경우, 상기 제어부(21)는 상기 트랜스부(15)의 보조권선부(15A)를 통해 오차 전압 검출부(31)로 검출된 오차 전압에 따라 상기 트랜스부(15)의 출력 전압 변동에 따른 오차 전류를 보상하여 일정한 전류가 공급되도록 조절할 수 있다.

상기 오차 전압 검출부(31)는 상기 트랜스부(15)의 출력 전류가 변화되거나, 상기 트랜스부(15)의 입력 전압이 변화될 때, 일정한 전류가 상기 발광부(19)에 공급되도록 오차 전압을 검출하여 제공하게 된다.

상기 오차 전압 검출부(31)는 상기 트랜스부(15)의 보조권선으로부터 전류를 조절하기 위한 전압을 피드백받는 구조로서, 프라이머리 사이드 레귤레이이션(Primary Side Regulation:PSR) 방식이다.

도 2는 도 1의 회로 구성도이다.

도 2를 참조하면, 트랜스부(15)는 1차측 권선(N1), 2차측 권선(N2), 그리고 보조권선부(15A)를 포함하며, 1차측 권선(N1)의 제1탭은 정류부(13)의 출력 단에 연결되며, 제2탭은 제1스위칭부(23)의 드레인(Drain) 단자에 연결된다. 상기 제1스위칭부(23)은 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT) 또는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)으로 구성될 수 있다.

상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)에는 직류 출력부(17)가 연결되며, 직류 출력부(17)는 제2다이오드(D2) 및 상기 제2다이오드(D2)의 캐소드 단에 병렬로 연결되고 타단이 접지된 제5커패시터(C5)를 포함하며, 상기 제2다이오드(D2) 및 제5커패시터(C5)는 상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)으로 출력된 전압을 평활하여 출력하게 된다.

트랜스부(15)의 보조권선부(15A)의 제1탭에는 오차 전압 검출부(31)가 연결되며, 제2탭에는 피드백부(25)가 연결되며, 센터 탭(No)은 접지된다. 상기 보조권선부(15A)의 제1탭은 상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)과는 반대의 극성을 갖는 전압이 유기되며, 상기 보조권선부(15A)의 제2탭에는 상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)과 동일한 극성을 갖는 전압이 유기된다.

상기 보조권선부(15A)의 제2탭에는 제3다이오드(D3)가 연결되며, 상기 제3다이오드(D3)를 거친 전압은 피드백부(25)를 거쳐 제어부(21)의 피드백 단자(FB) 및 제어부(21)의 전원 단자(Vcc)로 공급된다.

상기 피드백부(25)는 분압 저항(R8,R9)를 포함하며, 상기 분압 저항(R8,R9)에 의해 분압된 전압을 피드백하게 된다.

상기 오차 전압 검출부(31)의 전압 검출부(33)는 제1시정수 회로(33A) 및 제2시정수 회로(33B)를 포함하며, 상기 제1시정수 회로(33A)는 상기 보조권선부(15A)의 제1탭에 연결된 제1저항(R1) 및 상기 제1저항(R1)의 타단에 병렬로 연결된 제1커패시터(C1)를 포함하며, 상기 제2시정수 회로(33B)는 상기 제1저항(R1)의 타단에 직렬 연결된 제2저항(R2) 및 상기 제2저항(R2)의 타단에 병렬로 연결된 제2커패시터(C2)를 포함한다. 상기 제1시정수 회로(33A)는 상기 트랜스부(15)의 보조 권선부(15A)에 유기되는 전압을 저장하고, 방전하게 된다. 상기 제1시정수 회로(33A)의 시정수는 제1스위칭부(23)의 턴-온 시간의 1배 이상 100배 이하로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 보조권선부(15A)의 제1탭에 걸리는 전압은 상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)과 제1보조 권선(N4)의 권선 비에 의해 입력되며, 또한 상기 트랜스부(15)의 1차측 권선(N1)과 상기 제1보조 권선(N4)의 비에 의해 입력된다. 상기 권선비를 조절하여 상기 트랜스부(15)의 출력 전압의 크기에 비례해서 조절할 수 있다. 상기 보조권선부(15A)의 제2탭에 걸리는 전압은 상기 트랜스부(15)의 2차측 권선(N2)과 제2보조 권선(N3)의 권선 비에 의해 입력되며, 상기 권선비를 조절하여 상기 트랜스부(15)의 출력 전압의 크기에 비례해서 조절할 수 있다.

상기 제1저항(R1)에는 애노드가 접지된 제1다이오드(D1)가 연결되며, 상기 제1다이오드(D1)는 제어 전압이 음의 전압인 경우 접지로 연결된다.

상기 제2시정수 회로(33B)는 제1시정수 회로(33A)의 출력 전압을 저장하고 방전하게 된다. 이때 시정수 값에 의해 방전된 전압은 평탄화된 전압(V2)으로 출력될 수 있다.

도 3은 제1스위칭부(23)의 온 구간시의 제1시정수 회로에서의 동작 설명을 나타낸 도면이며, 도 4는 제1시정수 회로에 걸리는 전압을 나타내며, 도 5는 도 4의 부분 확대도이다.

도 3과 같이, 제1스위칭부(23)의 온 구간에는 도 4와 같이, 제1시정수 회로에 걸리는 전압은 선형적으로 증가하게 된다. 여기서, 제1스위칭부(23)의 동작 스위칭 주파수가 예컨대 70Khz이라고 할 경우, 상기 트랜스부(15)의 입력 전압이 보조권선부(15A)의 제2탭에 인가되는 시간은 14.28us이하가 될 수 있다. 여기서, 상기 제1시정수 회로(33A)의 제1저항(R1)과 제1커패시터(C1)의 값을 조절하여, 시정수를 상기 제1스위칭부(23)의 턴-온 구간의 1배 이상 100배 이하로 세팅함으로써, 선형적으로 증가된 전압(V1)을 구할 수 있다. 상기 제1커패시터(C1)는 도 5와 같이 충전된다.

여기서, Vc= (N4/N1) * Vin으로 구할 수 있다.

도 6은 제1스위칭부의 오프 구간시의 제1시정수 회로의 동작 설명을 나타낸 도면이며, 도 7 및 도 8은 제1시정수 회로의 전압을 나타낸 그래프이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 제1스위칭부(23)가 오프되면, 상기 트랜스부(15)의 출력 전압은 보조권선부(15A)의 권선에 인가되며, 그 시간은 예컨대, 14.28us 이하가 될 수 있으며, 상기 제1시정수 회로(33A)의 시정수 값에 의해 상기 제1시정수 회로(33A)에 걸리는 전압(Vc)은 도 7의 그래프와 같이 선형적으로 감소하게 된다.

여기서, Vc= -(N4/N2) * Vo으로 구할 수 있다.

도 8은 제1스위칭부의 턴-온, 턴-오프 구간에서의 제1시정수 회로(33A)의 전압 파형을 나타낸 도면이다. 상기 제2시정수 회로의 방전 시간(T1)은 상기 제1스위칭부(23)의 턴-오프 시간보다 짧을 수 있다.

여기서, 상기 제1스위칭부(23)의 턴-오프 구간에는 도 8과 같은 A1 영역의 면적을 구할 수 있으며, 이러한 A1 영역의 면적은 트랜스부(15)의 출력전류(Io)에 대한 정보를 아래의 수학식 1을 통해 검출할 수 있다.

[수학식 1]

도 2를 참조하면, 상기 제2시정수 회로(33B)의 시정수 값에 의해 상기 제1시정수 회로(33A)의 전압 즉, 삼각파형의 신호를 일정 DC 전압으로 출력하게 된다. 즉, 상기 제2시정수 회로(33B)는 제2저항(R2) 및 제2커패시터(C2)의 값을 조절하여 입력 전압이 평탄화된 DC 전압으로 출력하게 된다.

따라서, 상기 제2시정수 회로(33B)의 값과 제1시정수 회로(33A)의 시정수 값을 조절하여, 상기 트랜스부(15)의 출력 전류를 검출할 수 있다.

제2시정수 회로(33B)의 출력 전압(V2)은 상기 전압 비교부(37)로 입력된다. 이때 상기 제2스위칭부(35)는 턴-오프된다.

상기 제2스위칭부(35)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT) 또는 모스 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)으로 구성될 수 있다.

상기 제2스위칭부(23)의 드레인 단에는 제3저항(R3)가 연결되며, 상기 제2시정수 회로(33B)의 출력 단에 연결된다.

제 1스위칭부(23)가 턴-온 시에 발생하는 출력전압(V2)의 파형은 도 5 전압파형과 같이 생성되며, 이때 제 2스위칭부(35)도 동시에 턴 온되면서 제3저항(R3)에 의하여 방전하여 출력 전압(V2)이 방전하게 된다. 제 1스위칭부(23)가 턴-오프시에 발생하는 출력전압(V2)의 파형은 도 7과 같이 생성되며, 이때 제 2스위칭부(35)도 동시에 턴-오프되기 때문에 전압비교부(37)로 입력된다. 또한 상기 제3저항(R3)에 의하여 입력전압의 변동에는 상기 전압(V2)의 전압레벨이 바뀌어지지 않고 출력전류의 변동에 의하여 전압 비교부(37)에 전압(V2)가 입력되기 때문에 출력전류는 입력전압의 변동에도 변하지 않고 일정한 전류를 출력하게 된다.

상기 전압 비교부(37)는 분압부(37A), 비교부(37B), 게인 조절회로(37C)를 포함하며, 상기 분압부(37A)는 제4 및 제5저항(R4,R5)을 포함하며, 상기 전압 검출부(33)의 출력 전압(V2)을 상기 제4저항(R4) 및 제5저항(R5)에 의해 분압(V2a)하고 상기 비교부(37B)의 기준 단으로 출력하게 된다.

상기 비교부(37B)는 에러 증폭기로 동작하여, 상기 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)로 오차 전압(V3)을 출력 하게 된다.

상기 비교부(37B)는 상기 입력 전압(V2a)을 내부의 기준 전압과 비교하게 된다. 상기 비교부(37B)는 상기 제2시정수 회로(33B)로부터 출력된 전압(V2a)을 내부의 기준 전압과 비교하여 상기 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)에 변동된 전압(V3)을 출력하게 된다.

상기 비교부(37B)의 애노드 단자는 접지 단에 연결되며, 캐소드 단자는 상기 제어부(21)의 전원 단자(Vcc)에 연결된다.

상기 게인 조절 회로(37C)는 상기 분압부(37A)에 연결된 제6저항(R6), 및 상기 제6저항(R6)과 상기 비교부(37C)의 캐소드 단자 사이에 연결된 제3커패시터(C3), 상기 분압부(37A)와 상기 비교부(37B)의 캐소드 단자에 병렬로 연결된 제4캐패시터(C4)를 포함한다. 상기 게인 조절 회로(37C)는 상기 비교부(37B)의 출력 전압(V3)의 게인을 조절하여 비정상적인 주파수를 갖는 전압에 의한 오동작을 차단하게 된다.

이에 따라 상기 제어부(21)는 제어 단자(Ctl)로 입력되는 전압(V3)의 변동에 따라 상기 제1스위칭부(23)의 턴-온 구간을 증가 또는 감소하여, 트랜스부(15)의 출력 전류를 일정하게 조절할 수 있다.

여기서, 상기 비교부(37B)는 상기 트랜스부(15)의 입력 전압(Vin)이 상승할 경우 출력 전압(V3)은 감소하게 되며, 입력 전압이 감소할 경우 출력 전압(V3)은 증가시켜 출력하게 된다. 상기 오차 전압 검출부(31)는 상기 트랜스부(15)의 입력 전압의 변동에 따른 출력 전압의 오차를 검출하여, 상기 제1스위칭부(23)의 스위칭 온 구간을 증가 또는 감소시켜 줄 수 있다.

상기 보조권선부(15A)는 오차 전압 검출부(31)를 이용하여 오차 전압을 검출하여 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)로 출력하는데, 이는 제어부(21)의 피드백 단자(FB)로 오차 전압을 피드백할 경우, 피드백 전압을 예컨대 2.5V 정도로 끌어 올려야 하고 이를 위해서는 보조권선부의 권선이 더 증가하게 된다. 이러한 문제는 트랜스부의 부피가 증가하게 되며, 전체적인 효율 저하를 가져올 수 있다. 또한 제어부(21)의 피드백 단자로 오차 전압을 검출할 경우, 출력 전류의 제어 시에 제어부가 오 동작할 수 있고, 제어 단자의 전압 제어가 어렵고 출력 전류의 세팅에 문제점이 있을 수 있다.

도 9는 비교부의 구체적인 일 예를 나타낸 회로도이다.

도 9를 참조하면, 비교부(37B)는 비교기(41)의 정 단자(+)에 입력 전압(V2a)이 인가되고, 부 단자(-)에 기준 전압(Vref)이 연결된다. 상기 비교기(41)의 출력 단자에는 스위칭 소자(42)의 베이스가 연결되며, 콜렉터는 비교부(37B)의 캐소드 단자에 연결되고, 에미터는 비교부(37B)의 애노드 단자에 연결된다.

도 2를 참조하여, 정전류 제어 동작을 설명하면, 트랜스부(15)의 출력 전류가 변동되면, 상기 보조권선부(15A)를 통해 전압 검출부(33)로부터 검출된 전압(V2)은 상승하게 되며, 전압 비교부(37)는 기준 전압과 상기 검출된 전압(V2)을 비교하여 기준 전압보다 높으면 감소된 전압을 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)로 출력하게 되며, 상기 제어부(21)는 제어 단자(Ctl)로 입력되는 감소된 전압에 비례하여 상기 제1스위칭부(23)의 스위칭 온 구간을 감소시켜 준다.

트랜스부(15)의 출력 전류가 변동되면, 상기 보조권선부(15A)를 통해 전압 검출부(33)로부터 검출된 전압(V2)은 감소하게 되며, 전압 비교부(37)는 기준 전압과 상기 검출된 전압(V2)을 비교하여 기준 전압보다 낮으면 증가된 전압을 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)로 출력하게 되며, 상기 제어부(21)는 제어 단자(Ctl)로 입력되는 증가된 전압에 비례하여 상기 제1스위칭부(23)의 스위칭 온 구간을 증가시켜 준다.

또한 트랜스부(15)의 출력 전류의 변동은 상기 트랜스부(15)의 입력 전압(Vin)의 변동에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

따라서, 트랜스부(15)의 입력 전압(Vin)의 변동이나 출력 전류(Io)의 변동에 따라 오차 전압 검출부(31)에 의해 검출된 오차 값만큼 상기 제1스위칭부(23)의 스위칭 온 구간을 조절하여, 상기 트랜스부(15)의 출력 전류가 항상 일정한 전류로 공급되도록 조절할 수 있다.

또한 전압 비교부(37)의 비교부(37B)는 전압 검출부(33)로부터 검출된 전압이 내부의 기준 전압보다 크거나 작을 때, 상기 제어부(21)의 전원 단자(Vcc)로 인가되는 전압을 상기 제어부(21)의 제어 단자(Ctl)에 입력 또는 차단되도록 하여, 상기 제1스위칭부(23)의 온 구간을 제어할 수 있다.

상기와 같은 전류 조절 장치는 백라이트 유닛, 각 종 표시 장치, 전조등, 가로등, 실내등, 실외등, 신호등, 조명등 등과 같은 조명 시스템의 파워 모듈에 적용될 수 있다.

이상은 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

11:필터부, 13: 정류부, 15:트랜스부, 15A:보조권선부, 17:직류 출력부, 19:발고아부, 21:제어부, 23;제1스위칭부, 25;피드백부, 31:오차 전압 검출부, 33:전압 검출부, 35:제2스위칭부, 37: 전압 비교부

Claims

보조권선부를 갖는 트랜스부;
상기 트랜스부의 동작을 제어하는 제1스위칭부;
상기 보조권선부에 유기된 전압을 검출하는 전압 검출부;
상기 전압 검출부에 검출된 전압을 기준 전압과 비교하는 전압 비교부; 및
상기 전압 비교부의 출력 전압에 따라 상기 제1스위칭부의 스위칭 온 구간을 조절하는 제어부를 포함하는 전류 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 트랜스부의 2차측으로 출력된 전압에 의해 발광하는 복수의 발광 다이오드를 갖는 발광부를 포함하는 전류 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 전압 검출부의 출력 단과 상기 제1스위칭부로 입력된 신호를 받아 스위칭 동작하는 제2스위칭부를 포함하는 전류 조절 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2스위칭부의 드레인 단과 상기 전압 검출부의 출력 단에 연결된 저항을 포함하며, 상기 저항은 상기 제1스위칭부의 턴-온에 의해 상기 전압 비교부에 입력 전압이 전달되는 것을 방지하는 전류 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 보조권선부의 일부 탭에 연결되어, 상기 트랜스부의 출력 전압을 상기 제어부의 피드백 단자로 피드백하는 피드백부를 포함하는 전류 조절 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 전압 검출부는 상기 보조권선부에 연결된 제1시정수 회로; 및 상기 제1시정수 회로의 출력 전압을 평탄화하기 위한 제2시정수 회로를 포함하는 전류 조절 장치.
제1항에 있어서, 상기 전압 비교부는 상기 전압 검출부의 출력 전압과 내부의 기준 전압을 비교하여 상기 제어부의 제어 단자로 출력하는 비교부; 및 상기 비교부의 출력 전압의 게인을 조절하는 게인 조절 회로를 포함하는 전류 조절 장치.
제7항에 있어서, 상기 보조권선부의 일부 탭은 다이오드를 통해 상기 제어부의 전원 단자로 연결되며, 상기 제어부의 전원 단자는 상기 전압 비교부의 비교부의 출력 단에 연결되는 전류 조절 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조권선부는 상기 트랜스부의 2차측에 유기되는 전압에 비례하는 전압이 유기되는 전류 조절 장치.