KR20130121347A - Ａｃ／ｄｃ 전력 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

AC/DC 전력 변환 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부와, 1차 측 권선, 2차 측 주권선, 및 2차 측 보조권선을 구비하고, 정류부에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압하는 변압부와, 2차 측 주권선과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 출력부와, 2차 측 주권선에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하기 위한 감지부과, 변압부의 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭을 입력 신호에 따라 변조시키는 가변 MOSFET 회로와, 감지부을 통해 2차 측 보조 권선에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지하고, 그 감지한 전압 값에 따라 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공하는 제어부로 구성될 수 있다. 본 발명은 전력 절감 효과가 우수한 AC/DC 전력 변환 장치를 제공한다.

Description

ＡＣ／ＤＣ 전력 변환 장치{ＡＣ／ＤＣ POWER CONVERSION DEVICE}
본 발명은 AC/DC 전력 변환 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부하량을 감시하여 부하에 공급하는 전력 제어가 가능한 AC/DC 전력 변환 장치에 관한 것이다.
일반적으로, AC/DC 전력 변환 장치는 교류 전압을 인가받아 부하에 직류 전력을 공급해 주도록 구성된다. 그리고, AC/DC 전력 변환 장치는 부하량에 대한 정보를 피드백 받아 부하가 연결되어 있는 경우에만 부하로의 직류 전력이 공급될 수 있도록 제어하는 구성을 포함하도록 구성될 수 있다.
한국특허공개번호 제2006-0007919호(공개일 : 2006년 1월 26일)
본 발명은 대기 전력을 감소시키어 전력 절감이 가능한 AC/DC 전력 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부; 1차 측 권선, 2차 측 주권선, 및 2차 측 보조권선을 구비하고, 상기 정류부에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압하는 변압부; 상기 2차 측 주권선과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 출력부; 상기 2차 측 주권선에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하기 위한 감지부; 상기 변압부의 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭을 입력 신호에 따라 변조시키는 가변 MOSFET 회로; 및 상기 감지부를 통해 상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 감지하고, 그 감지한 전압 값에 따라 상기 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공하는 제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 가변 MOSFET 회로는, 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 감지부는, 저항 스트링으로 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하며, 그 판단한 부하량에 따라 상기 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 상기 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공할 수 있다.
상기 제어부는 상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하며, 상기 판단한 부하량에 따라 상기 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 하거나 모든 MOSFET이 턴 오프 되어 1차 측 권선에서 전력이 발생되지 않도록 제어할 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 장치 안정화를 위해서 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하가 갑작스럽게 제거되는 경우에 상기 2차 측 보조권선으로 인가되는 에너지를 수용할 수 있도록 상기 저항 스트링에 연결되는 커패시터부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부; 1차 측 권선, 2차 측 주권선, 및 2차 측 보조권선을 구비하고, 상기 정류부에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압하는 변압부; 상기 2차 측 주권선과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 출력부; 상기 2차 측 주권선에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하기 위한 감지부; 입력 신호에 따라 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 스위칭하는 소 신호용 MOSFET 스위치와 대 신호용 MOSFET 스위치; 및 상기 감지부를 통해 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하고 그 감지한 전압 값에 따라 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공하는 제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 감지부는, 저항 스트링으로 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하고 그 판단된 부하량이 전력 절감 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 상기 소 신호용 MOSFET 스위치를 통해 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하고 그 판단된 부하량이 정상 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 상기 대 신호용 MOSFET 스위치를 통해 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 기 설정된 시간 간격마다 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 소 신호용 MOSFET 스위치 또는 상기 대 신호용 MOSFET 스위치를 턴 온 시켜 가변 전력이 발생되도록 하거나 상기 소 신호용 MOSFET 스위치 및 상기 대 신호용 MOSFET 스위치 모두 턴 오프 시켜 전력이 발생되지 않도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 장치 안정화를 위해서 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하가 갑작스럽게 제거되는 경우에 상기 2차 측 보조권선으로 인가되는 에너지를 수용할 수 있도록 상기 저항 스트링에 연결되는 커패시터부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 부하량에 대응하여 부하로 공급하는 전력량이 조절되도록 동작된다. 그리고 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치는 부하가 제거되었다 다시 부하가 연결되는 경우에 부하량 감시를 위해 사용하는 대기 전력이 절감되도록 해 준다. 그에 따라, 본 발명은 전력 절감 효과가 우수한 AC/DC 전력 변환 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에서 가변 MOSFET 회로를 구비한 AC/DC 전력 변환 장치는 부하로 전달하는 최대전달 전력이 조절 가능하여, 저 전력에서 고 전력을 요구하는 다양한 제품에 대해서 적용 가능하다.
도 1은 일반적인 AC/DC 전력 변환 장치의 일 실시 예 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 전력 공급 제어 방식을 신호 흐름으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 AC/DC 전력 변환 장치의 일 실시 예 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 AC/DC 전력 변환 장치(10)는 정류부(11)와, 변압부(13)와, 출력부(15)와, 감지부(17)과, 스위치부(19)와, 제어부(21)로 구성된다.
정류부(11)는 입력된 교류 전압을 정류하여 출력한다.
변압부(13)는 1차 측 권선(T1), 2차 측 주권선(T2), 및 2차 측 보조권선(T3)을 구비한다. 그리고 변압부(13)는 정류부(11)에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압해 준다.
출력부(15)는 다이오드와 커패시터로 구성될 수 있다. 그리고 출력부(15)는 2차 측 주권선(T2)과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 기능을 수행한다.
감지부(17)은 2차 측 주권선(T2)에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 감지하기 위한 구성이다. 감지부(17)는 도1에 도시된 바와 같이 저항 스트링으로 구성될 수 있다.
부하량에 따라 2차 측 주권선(T2)에 흐르는 부하 전류는 변화될 것이고 그로 인해 2차 측 보조권선(T3)에 연결된 감지부(17)에서 감지되는 전압도 다르게 되므로, 감지된 전압 값을 통해 부하량에 대한 정보를 판단할 수 있다.
1차 측에 제어부(21)는 감지부(17)을 이용하여 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 감지하고 그에 따른 부하량에 대한 정보를 판단한다. 제어부(21)는 상기 판단한 부하량에 따라 전력 절감 모드로 스위치부(19)가 오프 상태를 유지하도록 제어하거나 아니면 정상 모드로 부하에 전력을 공급할 수 있도록 스위치부(19)를 동작시킨다.
도 1에 도시된 AC/DC 전력 변환 장치(10)는 전력 절감 모드에서 정상 모드로 다시 복귀하기 위해서 기 설정된 간격마다 스위치부(19)를 온시켜 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 감지한다. 그 결과, 전력 절감 모드에서도 정상 모드와 동일한 스위치부(19)를 사용하므로 추가적인 전력 절감을 위해 제어부(21)는 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 감지하는 시간 간격을 늘려야 한다. 하지만, 그럴 경우 부하가 제거되었다 연결되었어도 정상 모드로 부하에 전력을 공급하는데 지연을 초래할 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 정류부(110)와, 변압부(120)와, 출력부(130)와, 감지부(140)와, 커패시터부(150)와, 가변 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 회로(160)와, 제어부(170)로 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 정류부(110)와, 변압부(120)와, 출력부(130)와, 감지부(140)는 도 1을 통해 살펴본 정류부(11)와, 변압부(13)와, 출력부(15)와, 감지부(17)와 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 2차 측 주권선(T2)에 연결된 부하가 갑작스럽게 제거되는 경우에 2차 측 보조권선(T3)으로 인가되는 에너지를 수용할 수 있도록 감지부(140)에 연결되는 커패시터부(150)를 구비하도록 구성될 수 있다.
도 2는 커패시터부(150)가 감지부(140)에 해당하는 저항 스트링에 연결된 일 실시 예 형태를 도시하고 있다. 커패시터부(150)는 적어도 하나의 커패시터를 구비하고, 저항 스트링에 연결되어 AC/DC 전력 변환 장치(100)의 안정성을 높인다.
가변 MOSFET 회로(160)는 변압부(120)의 1차 측 권선(T1)에서 발생되는 전력의 진폭을 입력 신호에 따라 변조시키는 기능을 수행한다. 여기서, 가변 MOSFET 회로(160)는 도 2에 도시된 바와 같은 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열로 구성될 수 있다.
제어부(170)는 감지부(140)를 통해 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지한다. 그리고 제어부(170)는 그 감지한 전압 값에 따라 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공한다.
상세하게, 제어부(170)는 상기 감지한 전압 값에 따라 2차 측 주권선(T2)에 연결된 부하량을 판단한다. 그리고 그 판단한 부하량이 이전 시점에 판단한 부하량보다 작은 경우에, 그 차이에 대응되어 변압부(120)의 1차 측 권선(T1)에서 발생되는 전력의 진폭이 작아지도록 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공한다. 제어부(170)는 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공한다.
본 발명에서 제어부(170)는 다른 실시 예로 상기 판단한 부하량에 따라 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 하거나 모든 MOSFET이 턴 오프 되어 1차 측 권선에서 전력이 발생되지 않도록 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공할 수 있다.
바람직하게, 제어부(170), 2차 측 보조권선(T3), 및 감지부(140)는 동일한 접지에 연결되는 구성을 가진다.
상기와 같은 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 2차 측에 부하가 제거되었다가 다시 부하가 연결되는 경우에도 최소한의 전력을 부하로 제공하면서 부하가 제거되었는지 또는 다시 연결되었는지 여부를 확인해 볼 수가 있다. 그래서 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 부하가 제거되거나 다시 연결되는 경우에, 최소한의 전력 공급으로 전력 절감 모드로의 진입 또는 전력 절감 모드에서 정상 모드로의 전환이 가능하여 대기 전력을 절감할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 전력 공급 제어 방식을 신호 흐름으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시되어 있는 AC/DC 전력 변환 장치(10)는 도 3에 맨 위에 도시되어 있는 온/오프 방식에 따라 부하로 전력이 공급되는 구성을 가진다. 따라서, 제어부(21)는 2차 측 부하권선(T3)에서 감지된 전압에 따라 하나의 스위칭 소자를 온 또는 오프시키어 부하로 전력을 제공하거나 제공하지 않는다.
도 2에 도시되어 있는 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 도 3에 도시된 진폭 변조 방식으로 부하에 전력을 공급하는 구성을 가진다. 진폭 변조 방식은 부하량이 줄어드는 경우, 그 줄어드는 부하량에 대응하여 1차 측 권선(T1)에서 더 낮은 진폭을 가지는 전력이 발생되도록, 다시 말해서 부하에 더 작은 전력량이 공급되도록 하는 방식이다.
그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 가변 MOSFET 회로(160)를 구비하고 제어부(170)가 2차 측 부하권선(T3)에서 감지된 전압에 대응하여 1차 측 권선(T1)에서 발생되는 전력의 진폭이 작아지도록 가변 MOSFET 회로(160)의 입력 신호를 발생시킨다.
진폭 변조 방식은 부하량에 대응하여 적절한 전력량이 공급되도록 해 주어 온/오프 방식보다 더 전력 절감 효과를 제공할 수 있다.
특히나, 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치(100)에서 제어부(170)는 부하의 종류에 따라 부하가 정상적으로 연결된 정상 모드인 경우 부하가 요구하는 전력량에 맞추어 가변 MOSFET 회로(160)의 초기 입력 신호를 기 설정해 놓는다. 다시 말해서, 제어부(170)는 부하가 고 전력을 요구하는 제품인 경우와 소 전력을 요구하는 제품인 경우에 그 두 제품에 대한 가변 MOSFET 회로(160)의 초기 입력 신호를 달리 설정해 놓는다.
그러므로, 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 부하가 정상적으로 연결되어 정상 모드인 경우라 할지라도 그 부하가 고 전력을 요구하는 것인지 아니면 소 전력을 요구하는 것인지에 따라 1차 권선(T1)에서 발생되는 전력의 진폭이 다르게 된다. 이는 AC/DC 전력 변환 장치(100)에서 부하로 전달하는 최대전달 전력이 조절 가능하다는 것으로, 본 발명에 따른 AC/DC 전력 변환 장치(100)는 저 전력에서 고 전력을 요구하는 다양한 제품에 대해서 적용 가능할 것이다.
도 3에 도시되어 있는 혼성 방식은 진폭 변조 방식과 온/오프 방식이 혼합된 방식을 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 AC/DC 전력 변환 장치(100) 내 제어부(170)는 부하량에 따라 가변 MOSFET 회로(160)를 통해 1차 측 권선(T1)에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공하거나 가변 MOSFET 회로(160)를 구성하는 적어도 하나의 MOSFET이 모두 턴 오프되어 1차 측 권선(T1)에서 전력이 발생되지 않도록 가변 MOSFET 회로(160)에 입력 신호를 제공할 수 있다.
그에 따라, 도 3에 도시되어 있는 혼성 방식으로 부하량에 따른 전력 제어가 가능할 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 AC/DC 전력 변환 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 AC/DC 전력 변환 장치(200)는 정류부(210)와, 변압부(220)와, 출력부(230)와, 감지부(240)와, 커패시터부(250)와, 소 신호용 MOSFET 스위치(260)와, 대 신호용 MOSFET 스위치(270)와, 제어부(280)로 구성될 수 있다.
여기서, 도 4에 도시된 정류부(210)와, 변압부(220)와, 출력부(230)와, 감지부(240)는 도 1을 통해 살펴본 바와 동일하고, 커패시터부(250)는 도 2를 통해 살펴본 바와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다.
소 신호용 MOSFET 스위치(260)와 대 신호용 MOSFET 스위치(270)는 입력 신호에 따라 정류부(210)에서 출력된 전압이 변압부(220)의 1차 측 권선(T1)으로 인가되도록 스위칭하는 구성요소이다. 소 신호용 MOSFET 스위치(260)는 대 신호용 MOSFET 스위치(270)에 비해 작은 구동능력을 가진 트랜지스터이다.
소 신호용 MOSFET 스위치(260)는 전력 절감 모드 동작에 이용되는 스위치이고, 대 신호용 MOSFET 스위치(270)는 정상 모드 동작에 이용되는 스위치이다. 다시 말해서, 소 신호용 MOSFET 스위치(260)는 정상적으로 부하가 연결된 경우보다 상대적으로 부하량이 작은 경우에 동작 된다. 그리고 대 신호용 MOSFET 스위치(270)는 정상적으로 부하가 연결된 경우 동작 된다.
제어부(280)는 감지부(240)를 통해 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지한다. 그리고 감지한 전압 값에 따라 2차 측 주권선(T2)에 연결된 부하량을 판단한다. 제어부(280)는 그 판단된 부하량이 전력 절감 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 소 신호용 MOSFET 스위치(260)를 통해 정류부(210)에서 출력된 전압이 변압부(220)의 1차 측 권선(T1)으로 인가되도록 소 신호용 MOSFET 스위치(260)와 대 신호용 MOSFET 스위치(270)에 입력 신호를 제공한다.
또한, 제어부(280)는 그 판단된 부하량이 정상 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우, 대 신호용 MOSFET 스위치(270)를 통해 정류부(210)에서 출력된 전압이 변압부(220)의 1차 측 권선(T1)으로 인가되도록 소 신호용 MOSFET 스위치(260)와 대 신호용 MOSFET 스위치(270)에 입력 신호를 제공한다.
전력 절감 모드는 정상 모드에 비해 부하량이 작은 경우를 말하는 것으로, 부하가 제거되었거나 연결된 부하 크기가 작아진 경우에 동작 상태를 말한다. 특히나, 도 3에 도시된 AC/DC 전력 변환 장치(200)에서는 소 신호용 MOSFET 스위치(260)가 동작되어 부하로 전력이 제공되는 상태라는 의미도 가진다.
정상 모드는 부하가 정상적으로 연결되어 있는 경우에 동작 상태를 말하는데, 도 3에 도시된 AC/DC 전력 변환 장치(200)에서는 대 신호용 MOSFET 스위치(270)가 동작되어 부하로 전력이 제공되는 상태라는 의미도 가진다.
제어부(280)는 부하량이 전력 절감 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 소 신호용 MOSFET 스위치(260)가 온 되도록 하는 입력신호와 대 신호용 MOSFET 스위치(270)가 오프 되도록 하는 입력신호를 제공한다. 제어부(280)는 정상 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 소 신호용 MOSFET 스위치(260)가 오프 되도록 하는 입력신호와 대 신호용 MOSFET 스위치(270)가 온 되도록 하는 입력신호를 제공한다.
제어부(280)의 다른 실시 예로, 기 설정된 시간 간격마다 2차 측 보조권선(T3)에서의 전압을 감지하고 그 감지한 전압 값에 따라 앞서 설명드린 바와 같이 소 신호용 MOSFET 스위치(260) 또는 대 신호용 MOSFET 스위치(270)를 턴 온 시켜 가변 전력이 발생되도록 하거나 아니면 소 신호용 MOSFET 스위치(260) 및 대 신호용 MOSFET 스위치(270) 모두 턴 오프 시키는 입력 신호를 제공할 수 있다. 제어부(280)가 소 신호용 MOSFET 스위치(260) 및 대 신호용 MOSFET 스위치(270) 모두 턴 오프 시키는 입력 신호를 제공하는 경우, 1차 측 권선(T1)에 전력이 발생되지 않도록 해 준다.
그에 따라, AC/DC 전력 변환 장치(200)는 도 3에 도시되어 있는 혼성 방식으로 전력 제어를 수행할 있도록 구성 가능하다.
도 4에 도시된 AC/DC 전력 변환 장치(200)는 부하가 제거되었거나 부하량이 작아진 경우에 소 신호용 MOSFET 스위치(260)를 통해 부하가 다시 연결되었는지 또는 부하량이 커졌는지 여부를 확인하도록 일정 시간 간격으로 부하에 작은 전력이 공급되게 한다. 그리고 AC/DC 전력 변환 장치(200)는 부하량이 원래 초기의 부하량과 동일한 경우에 대 신호용 MOSFET 스위치(270)를 통해 부하에 필요한 전력이 공급되게 한다.
그에 따라, 전력 절감 모드에서 부하량을 감시하는데 요구되는 대기 전력을 절감시킬 수 있다.
또한 AC/DC 전력 변환 장치(200)는 도 3에 도시되어 있는 혼성 방식으로 전력 제어를 수행하여 전력 절감이 이루어지게 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 응용 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예 및 응용 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10,100,200 : AC/DC 전력 변환 장치
11,110,210 : 정류부 13,120,220 : 변압부
15,130,230 : 출력부 17,140,240 : 감지부
19 : 스위치부 150,250 : 커패시터부
21,170,280 : 제어부 160 : 가변 MOSFET 회로
260 : 소 신호용 MOSFET 스위치
270 : 대 신호용 MOSFET 스위치

Claims (11)

  1. 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부;
    1차 측 권선, 2차 측 주권선, 및 2차 측 보조권선을 구비하고, 상기 정류부에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압하는 변압부;
    상기 2차 측 주권선과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 출력부;
    상기 2차 측 주권선에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하기 위한 감지부;
    상기 변압부의 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭을 입력 신호에 따라 변조시키는 가변 MOSFET 회로; 및
    상기 감지부를 통해 상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 감지하고, 그 감지한 전압 값에 따라 상기 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공하는 제어부;
    를 포함하는 AC/DC 전력 변환 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가변 MOSFET 회로는,
    이진 가중치 구조의 MOSFET 배열로 구성된 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    저항 스트링으로 구성되는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하며, 그 판단한 부하량에 따라 상기 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 상기 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공하는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 2차 측 보조 권선에서의 전압을 기 설정된 시간 간격마다 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하며, 상기 판단한 부하량에 따라 상기 이진 가중치 구조의 MOSFET 배열에서 턴 온 되는 MOSFET의 조합을 결정하여 1차 측 권선에서 발생되는 전력의 진폭이 가변되도록 하거나 모든 MOSFET이 턴 오프 되어 1차 측 권선에서 전력이 발생되지 않도록 상기 가변 MOSFET 회로에 입력 신호를 제공하는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  6. 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부;
    1차 측 권선, 2차 측 주권선, 및 2차 측 보조권선을 구비하고, 상기 정류부에서 출력된 전압을 권선비에 따라 소정의 크기로 변압하는 변압부;
    상기 2차 측 주권선과 연결되어 부하로 직류 전력을 공급하는 출력부;
    상기 2차 측 주권선에 흐르는 부하 전류의 변화에 의한 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하기 위한 감지부;
    입력 신호에 따라 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 스위칭하는 소 신호용 MOSFET 스위치와 대 신호용 MOSFET 스위치; 및
    상기 감지부를 통해 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하고 그 감지한 전압 값에 따라 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공하는 제어부;
    를 포함하는 AC/DC 전력 변환 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    저항 스트링으로 구성되는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하고 그 판단된 부하량이 전력 절감 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 상기 소 신호용 MOSFET 스위치를 통해 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공하는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기 설정된 시간 간격마다 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 2차 측 주권선에 연결된 부하량을 판단하며 그 판단된 부하량이 정상 모드로 동작하도록 설정해 놓은 범위 내에 해당하는 경우에 상기 대 신호용 MOSFET 스위치를 통해 상기 정류부에서 출력된 전압이 상기 변압부의 1차 측 권선으로 인가되도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공하는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  10. 제3 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 2차 측 주권선에 연결된 부하가 갑작스럽게 제거되는 경우에 상기 2차 측 보조권선으로 인가되는 에너지를 수용할 수 있도록 상기 저항 스트링에 연결되는 커패시터부;를 더 포함한 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기 설정된 시간 간격마다 상기 2차 측 보조권선에서의 전압을 감지하고 상기 감지한 전압 값에 따라 상기 소 신호용 MOSFET 스위치 또는 상기 대 신호용 MOSFET 스위치를 턴 온 시켜 가변 전력이 발생되도록 하거나 상기 소 신호용 MOSFET 스위치 및 상기 대 신호용 MOSFET 스위치 모두 턴 오프 시켜 전력이 발생되지 않도록 상기 소 신호용 MOSFET 스위치와 상기 대 신호용 MOSFET 스위치에 입력 신호를 제공하는 것인 AC/DC 전력 변환 장치.
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