KR20140055865A - The power supply device, and the method for supplying power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 공급 장치 및 전원 공급 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply and a power supply method.
대형 전자 기기는 주기능 모듈, 즉, TV의 경우, 백라이트 모듈 및 디스플레이 모듈 이외에도 통신 모듈을 포함한다.The large electronic device includes a communication module in addition to a main functional module, that is, a backlight module and a display module in the case of a TV.
이러한 통신 모듈은 외부의 리모트 콘트롤러 등으로부터 제어 신호를 수신하여 상기 전원 공급 장치에 상기 제어 신호를 전달하여 주기능 모듈로 전원을 공급하기 위한 수단이다.The communication module receives a control signal from an external remote controller and transmits the control signal to the power supply unit to supply power to the main function module.
상기 통신 모듈은 외부로부터의 제어 신호를 수신하기 위하여, 항상 턴온 상태를 유지하여야 하며, 이를 위하여 상기 전원 공급 장치는 항상 대기 전력을 생성하여 상기 통신 모듈로 전달한다.In order to receive a control signal from the outside, the communication module must be always turned on. To this end, the power supply device always generates standby power and transmits the generated standby power to the communication module.
일반적으로 상기 대기 전력을 생성하기 위하여, 전원 공급 장치는 두 개의 변압기를 포함한다.Generally, to generate the standby power, the power supply includes two transformers.
즉, 하나의 변압기는 주기능 모듈로 공급되는 기준 전압을 생성하고, 다른 하나의 변압기는 통신 모듈로 공급되는 대기 전력을 생성하기 위한 기준 전압을 생성한다.That is, one transformer generates a reference voltage supplied to the main function module, and the other transformer generates a reference voltage for generating standby power supplied to the communication module.
이와 같이 두 개의 변압기를 포함하는 전원 공급 장치의 경우, 외부로부터 교류 전원이 인가되면, 대기 전력을 위한 다른 하나의 변압기가 항상 가동상태를 유지하여 통신 모듈에 대기 전력을 공급한다.In the case of a power supply including two transformers, when the AC power is supplied from the outside, the other transformer for standby power is always kept in the operating state to supply standby power to the communication module.
따라서, 통신 모듈이 항상 턴온 상태를 유지하면, 외부로부터 리모트 콘트롤러에 의해 제어 신호가 인가되면, 상기 제어 신호를 수신하여 상기 전원 공급 장치에 전달한다.Therefore, when the communication module always maintains the turn-on state, the control signal is received by the remote controller from the outside, and the control signal is received and transmitted to the power supply device.
전원 공급 장치는 제어 신호가 수신되면 주기능모듈의 기준 전압을 생성하기 위한 하나의 변압기를 가동한다.The power supply activates one transformer to generate the reference voltage of the main function module when the control signal is received.
이때, 변압기를 가동하여 주기능모듈로 기준 전압을 출력하는 출력단에서 정전기 등에 의한 쇼트가 발생하여 오동작이 진행된다.At this time, a short circuit due to static electricity occurs at the output terminal that outputs the reference voltage to the main function module by operating the transformer, and the malfunction is progressed.
이러한 쇼트가 발생하면, 출력단의 출력이 정지되어야 하나, 제어 신호가 수신되는 입력단에서 오토리스타트(auto restart)가 수행되어 변압기가 계속 가동함으로써 출력단으로 기준 전압을 계속 출력한다. When such a short occurs, the output of the output stage must be stopped, but an auto restart is performed at the input terminal where the control signal is received, so that the transformer continues to operate, thereby continuously outputting the reference voltage to the output stage.
따라서, 오동작이 발생하는 경우, 소자가 보호될 수 없어 부품 스트레스가 증가하는 문제가 있다.Therefore, when a malfunction occurs, the element can not be protected, and there is a problem that component stress increases.
실시예는 하나의 변압기로 대기 전력을 생성하는 전원 공급 장치에서 출력단에 쇼트 시 소자를 보호할 수 있는 전원 공급 장치를 제공한다.The embodiment provides a power supply capable of protecting a device at the time of short-circuit at an output terminal in a power supply generating standby power with one transformer.
실시예는 메인 모듈 및 무선 통신을 이용하여 상기 메인 모듈을 제어하는 무선 모듈을 포함하며, 상기 무선 모듈로 제어 신호가 인가되기까지의 대기 모드를 가지는 전자 기기의 전원 공급 장치에 있어서, 상기 전원 공급 장치는, 교류 전원으로부터 상기 메인 모듈을 구동하는 적어도 하나의 메인기준전압을 생성하고, 상기 메인 기준 전압으로부터 상기 통신 모듈을 턴온하는 대기기준전압을 생성하는 변압회로를 포함하며, 상기 변압회로는 상기 대기 모드에서 간헐적으로 동작하여 상기 대기기준전압을 생성하고, 메인기준전압을 출력하는 출력단에서 쇼트가 발생하면, 상기 대기 모드와 같이 동작하는 전원 공급 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a power supply apparatus for an electronic apparatus including a main module and a wireless module for controlling the main module using wireless communication and having a standby mode until a control signal is applied to the wireless module, The apparatus includes a transformer circuit for generating at least one main reference voltage for driving the main module from an AC power source and generating a standby reference voltage for turning on the communication module from the main reference voltage, The present invention provides a power supply apparatus that operates like the standby mode when a short circuit occurs at an output terminal that operates intermittently in a standby mode to generate the standby reference voltage and outputs a main reference voltage.
한편, 실시예는 메인 모듈 및 무선 통신을 이용하여 상기 메인 모듈을 제어하는 무선 모듈을 포함하며, 상기 무선 모듈로 제어 신호가 인가되기까지의 대기 모드를 가지는 전자 기기의 전원 공급 방법에 있어서, 교류 전원이 인가되면, 상기 대기 모드에서 간헐적으로 구동하여 상기 통신 모듈을 구동하는 대기기준전압을 생성하는 버스트 단계, 외부로부터 무선 모듈을 통하여 제어 신호를 수신하는 단계, 그리고 연속구동하여 상기 메인 모듈 및 상기 통신 모듈을 구동하는 메인기준전압 및 상기 대기기준전압을 생성하는 정상 단계를 포함하며, 상기 정상 단계에서 상기 메인기준전압의 출력단에 쇼트가 발생하면, 버스트 단계로 동작하는 전원 공급 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power supply method of an electronic apparatus having a standby mode until a control signal is applied to the main module and a radio module for controlling the main module using radio communication, A burst step of intermittently driving in the standby mode to generate a standby reference voltage for driving the communication module when the power is applied, receiving a control signal from an external unit via the wireless module, A main reference voltage for driving the communication module, and a normal reference voltage for generating the standby reference voltage. When a short circuit occurs at the output terminal of the main reference voltage in the normal operation, the power supply method operates in a burst mode.
본 발명에 따르면, 통신 모듈로 대기 전력을 공급하는 전원 공급 장치가 하나의 변압기를 가짐으로써 소자가 줄어 비용이 절감된다. 또한, 변압기 하나를 사용하여 대기 전력을 생성할 때, 버스트 모드로 동작함으로써 전력 소모가 줄어 비용이 절감되고, 소자 열화가 방지된다.According to the present invention, the power supply for supplying standby power to the communication module has one transformer, thereby reducing the number of elements, thereby reducing the cost. In addition, when one of the transformers is used to generate the standby power, operation in the burst mode reduces power consumption and costs and prevents device deterioration.
또한, 출력단에서 정전기 등에 의한 쇼트가 발생할 때, 출력단에 보호 회로를 형성하여 입력되는 제어 신호를 차단함으로써 부품의 스트레스를 저감시킬 수 있다. In addition, when a short circuit due to static electricity or the like occurs at the output terminal, the protection circuit is formed at the output terminal to block the input control signal, thereby reducing the stress of the component.
도 1은 본 발명에 따른 전원 공급 장치를 포함하는 전자 기기의 구성도이다.
도 2는 도 1의 일 예인 전원 공급 장치의 블럭도이다.
도 3은 도 2의 전원 공급 장치의 일 예인 회로도이다.
도 4는 도 3의 동작을 나타내는 신호도이다.
도 5는 도 3의 제어 모듈의 동작을 나타내는 신호도이다.
도 6은 전원 공급 장치의 출력부에서 쇼트가 발생할 때의 동작을 나타내는 신호도이다. 1 is a configuration diagram of an electronic apparatus including a power supply apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a power supply device, which is an example of FIG.
3 is a circuit diagram of an example of the power supply device of FIG.
4 is a signal diagram showing the operation of Fig.
5 is a signal diagram showing the operation of the control module of FIG.
6 is a signal diagram showing an operation when a short circuit occurs in the output portion of the power supply device.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 발명은 하나의 변압기에 대하여 버스트 모드를 가동하여 대기전력을 발생하는 전원 공급 장치에서 쇼트 발생 시에 소자를 보호하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for protecting a device at the occurrence of a short circuit in a power supply device that generates a standby power by operating a burst mode for one transformer.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치를 설명한다. Hereinafter, a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 1은 본 발명에 따른 전원 공급 장치(100)를 포함하는 전자 기기(10)의 구성도이고, 도 2는 도 1의 일 예인 전원 공급 장치(100)의 블록도이고, 도 3은 도 2의 전원 공급 장치(100)의 일 예인 회로도이고, 도 4는 도 3의 동작을 나타내는 신호도이며, 도 5는 도 3의 제어 모듈(20)의 동작을 나타내는 신호도이고, 도 6은 전원 공급 장치의 출력부에서 쇼트가 발생할 때의 동작을 나타내는 신호도이다. 2 is a block diagram of a
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 전원 공급 장치(100)를 포함하는 전자 기기(10)는 제어 모듈(20), 제1 주모듈(30) 및 제2 주모듈(40)을 포함할 수 있다.1, an
전자 기기(10)는 적어도 하나의 주모듈(30, 40)을 포함하며, 도 1과 같이 두 개의 주모듈(30, 40)을 포함할 수 있다.The
상기 전자 기기(10)가 TV인 경우, 상기 주모듈(30, 40)은 제1 주모듈(30)로 디스플레이 모듈을 포함하고, 제2 주모듈(40)로 백라이트 모듈을 포함할 수 있다.When the
상기 제어 모듈(20)은 외부로부터 무선 통신을 이용하여 상기 주모듈(30, 40)의 동작에 대한 제어 신호를 수신하여, 상기 제어 신호에 따라 상기 주모듈(30, 40)을 제어한다.The
상기 제어 모듈(20)은 외부로부터 리모트 콘트롤러(50), 스마트폰 등의 무선 통신을 이용하여 제어 신호를 수신하는 무선 통신 모듈(21)을 포함한다.The
상기 무선 통신 모듈(21)은 무선 통신망을 이용하여 상기 제어 신호를 수신하고, 이를 기저대역 신호로 변환하고, 복호 및 복조를 진행하여 디지털 제어 신호를 생성한다.The wireless communication module 21 receives the control signal using a wireless communication network, converts it into a baseband signal, and performs decoding and demodulation to generate a digital control signal.
상기 제어 신호는 주모듈(30)을 턴온하는 온신호 및 기타 제어 신호일 수 있다.The control signal may be an ON signal for turning on the
상기 통신 모듈(21)은 랜덤하게 입력되는 제어 신호를 수신하기 위하여 항상 턴온 되어 있는 대기 상태를 유지한다.The communication module 21 maintains a standby state in which the communication module 21 is always turned on to receive a control signal that is input at random.
상기 제어 모듈(20)은 온신호에 따라 주모듈(30, 40)을 턴온하기 위한 기준 전압을 생성하고, 상기 통신 모듈(21)에 기준 전압을 생성하여 제공하는 전원공급장치(100)를 포함한다.The
상기 통신 모듈(21)의 대기 상태를 유지하기 위하여 상기 기준 전압이 항상 인가되어야 하며, 이를 위하여 상기 전원 공급 장치(100)는 버스트 모드(burst mode) 및 노멀 모드(normal mode)로 동작한다.In order to maintain the standby state of the communication module 21, the reference voltage must be always applied. To this end, the
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참고하여 전원 공급 장치(100)의 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the
도 2를 참고하면, 전원 공급 장치(100)는 정류부(110), 제어부(120), 변압부(130), 출력부(140), 대기전원부(150) 및 오작동감지부(160)를 포함한다.2, the
상기 정류부(110)는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 수신하고, 이를 정류하여 출력한다.The rectifying
상기 정류부(110)는 도 3과 같이 교류 전원을 수신하는 수신단(111), 수신한 교류 전원을 필터링하는 필터링부 및 교류 전원을 정류하여 하나의 극성을 가지는 전압으로 변환하여 출력하는 정류기(113)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the rectifying
상기 정류기(113)는 브릿지 정류기(113)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The rectifier 113 may include a bridge rectifier 113, but is not limited thereto.
상기 필터링부는 복수의 커패시터 및 저항으로 이루어지는 필터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The filtering unit may include a plurality of capacitors and resistors, but is not limited thereto.
상기 정류부(110)는 입력단과 연결되어 정전기를 필터링하는 보호소자(112)를 포함할 수 있으며, 상기 보호소자(112)는 제너 다이오드 또는 바리스터일 수 있다.The rectifying
제어부(120)는 상기 정류부(110)로부터 정류된 교류 전압을 수신하고, 외부로부터의 제어 신호에 따라 모드를 가변하여 스위칭 신호를 출력하는 제어칩(121), 상기 제어칩(121)의 입력단에 제1 트랜지스터 및 출력단에 제2 및 제3 트랜지스터를 포함한다.The
제1 트랜지스터(Q1)는 상기 제어부(120)의 입력단에 형성되어 변압부(130)의 2차측의 입력제어 신호를 센싱하여 동작한다.The first transistor Q1 is formed at the input terminal of the
상기 제어부(120)는 LCC 공진 변압을 구현하기 위하여 변압부(130)의 1차측 코일과 연결되어 있는 복수의 커패시터 및 상기 커패시터에 전압을 제공하는 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)를 포함한다. The
제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)는 제어부(120)의 제어에 따라 서로 반대로 온오프하여 상기 변압부(130)의 1차측 코일로 일정한 전압을 제공한다.The second and third transistors Q2 and Q3 are turned on and off according to the control of the
변압부(130)는 변압기(131), 파워입력부(133) 및 센싱부(132)를 포함한다.The
상기 변압기(131)는 트랜스미터를 포함하며, 상기 제어부(120)의 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)로부터 인가되는 1차 전압을 수신하는 1차 코일 및 상기 1차 코일의 전압을 변압하여 출력하는 2차 코일을 포함한다.The
이때, 상기 전원 공급 장치(100)가 복수의 주모듈(30, 40)에 기준 전압을 공급하는 경우, 각각의 주모듈(30)의 기준 전압은 서로 다른 레벨일 수 있다.In this case, when the
이러한 경우, 도 3과 같이 변압기(131)는 서로 다른 전압으로 변환하기 위하여 서브변압기를 더 포함할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 3, the
즉, 변압기(131)에서 변압되어 출력되는 전압 레벨이 둘 이상인 경우 제1 출력 전압(POUT1)이 제2 노드(n2)에 인가되고, 제2 출력 전압(POUT2)이 제3 노드(n3)에 인가된다.The first output voltage POUT1 is applied to the second node n2 and the second output voltage POUT2 is applied to the third node n3 when the voltage level output from the
상기 변압기(131)와 제2 및 제3 노드(n2, n3) 사이의 구성은 동일하게 형성될 수 있으며, 전류 역행을 방지하기 위한 복수의 다이오드가 정방향으로 형성될 수 있다. The configuration between the
한편, 상기 변압부(130)는 무선 모듈(21)로부터 제어 신호를 수신하는 파워입력부(133)(133)를 포함한다.The transforming
상기 파워입력부(133)는 도 3과 같이 제4 및 제5 트랜지스터(Q4, Q5)를 포함한다.The
상기 제4 트랜지스터(Q4)는 제2 노드(n2)와 접지 사이에 형성되어 무선모듈(21)로부터 출력되는 제어 신호(Pin)를 수신하여, 상기 제어 신호(Pin)에 따라 턴온되어 상기 접지 전압을 제5 트랜지스터(Q5)로 전달한다.The fourth transistor Q4 is formed between the second node n2 and the ground to receive a control signal Pin output from the wireless module 21 and is turned on in response to the control signal Pin, To the fifth transistor (Q5).
상기 제5 트랜지스터(Q5)는 센싱부(132)와 대기전원부(150) 사이에 연결되어 상기 제4 트랜지스터(Q4)의 출력에 의해 온오프되어 상기 대기전원부(150)에 기준 전압을 전달한다.The fifth transistor Q5 is connected between the
상기 제4 트랜지스터(Q4)의 출력과 상기 제5 트랜지스터(Q5)의 게이트 사이에 다이오드가 형성되어 있으며, 상기 다이오드에 의해 양의 전압이 상기 제4 트랜지스터(Q4)를 타고 제5 트랜지스터(Q5)에 인가되는 것이 방지된다.A diode is formed between the output of the fourth transistor Q4 and the gate of the fifth transistor Q5 and a positive voltage is applied to the fifth transistor Q5 by the fourth transistor Q4, Is prevented.
상기 제4 및 제5 트랜지스터(Q4, Q5)는 서로 반대로 동작하는 트랜지스터로서, 제4 트랜지스터(Q4)가 하이 레벨에 의해 턴온될 때, 제5 트랜지스터(Q5)는 로우 레벨에서 턴온된다.The fourth and fifth transistors Q4 and Q5 operate in opposite directions. When the fourth transistor Q4 is turned on by a high level, the fifth transistor Q5 is turned on at a low level.
상기 제4 트랜지스터(Q4)와 파워입력부(133) 사이에는 입력 저항(Rin)이 형성되어 있을 수 있다.An input resistance Rin may be formed between the fourth transistor Q4 and the
상기 센싱부(132)는 상기 제5 트랜지스터(Q5)와 연결되어 있으며, 상기 제5 트랜지스터(Q5)로부터의 출력을 받아 상기 출력에 대한 정보를 제1 트랜지스터(Q1)의 게이트에 인가한다.The
상기 센싱부(132)는 변압기(131)의 2차 정보를 1차측으로 전달하는 소자로서, 포토 커플러 등을 포함할 수 있다.The
한편, 상기 파워입력부(133)와 출력부(140) 사이에 보호부(135)를 포함한다.The
상기 보호부(135)는 도 3과 같이 제6 트랜지스터(Q6)를 포함한다.The
상기 제6 트랜지스터(Q6)는 게이트로 상기 제어 신호(Pin)를 수신하고, 일단이 출력부(140)의 두 개의 출력단(141, 142)과 동시에 연결되어 있으며, 타단이 제4 트랜지스터(Q4)의 게이트와 연결되어 있다.The sixth transistor Q6 receives the control signal Pin at its gate and is connected at one end to the two
상기 제어 신호(Pin)와 제6 트랜지스터(Q6)의 게이트 사이에 보호저항(Rp)이 형성될 수 있으며, 게이트와 접지 사이에 리플을 제거하기 위하여 커패시터(Cf) 및 저항(Rf)이 연결되어 필터링할 수 있다.A protection resistor Rp may be formed between the control signal Pin and the gate of the sixth transistor Q6 and a capacitor Cf and a resistor Rf may be connected between the gate and the ground to remove the ripple Can be filtered.
상기 두 개의 출력단(141, 142)과 제6 트랜지스터(Q6)의 일단 사이에는 각각 다이오드(D1, D2)가 역방향으로 연결되어 전류가 반대 방향으로 흐르는 것을 방지한다.Diodes D1 and D2 are connected in opposite directions between the two
상기 제6 트랜지스터(Q6)는 제4 트랜지스터(Q4)와 동일하게 동작하므로, 제어 신호(Pin)가 인가되지 않을 때에는 턴오프 상태를 유지하고, 제어 신호(Pin)가 인가되면 턴온 상태를 유지한다. Since the sixth transistor Q6 operates in the same manner as the fourth transistor Q4, the sixth transistor Q6 maintains the turn-off state when the control signal Pin is not applied, and maintains the turn-on state when the control signal Pin is applied .
상기 대기전원부(150)는 상기 제5 트랜지스터(Q5)로부터 대기 전원을 위한 기준 전압을 인가받아 이를 직류-직류 변환하여 원하는 레벨의 직류 전압을 출력한다.The standby
상기 대기전원부(150)의 출력 전압은 통신 모듈(21)을 항상 턴온하기 위한 기준 전압으로 이용되며, 상기 대기전원부(150)는 입력 전압을 직류-직류 변환하기 위한 DCDC컨버터(151)를 포함한다.The output voltage of the standby
상기 이때, 상기 입력 전압은 교류 성분을 많이 포함하므로, 상기 DCDC컨버터(151)의 입력단에 상기 교류 성분의 리플을 소거하기 위한 커패시터(CS)를 포함한다.At this time, since the input voltage includes a large amount of AC component, a capacitor CS for eliminating the ripple of the AC component at the input terminal of the DCDC converter 151 is included.
한편, 상기 전원 공급 장치(100)는 상기 제어부(120)와 연결되어 상기 제어부(120)가 오동작 시 이를 감지하고 보상하는 오동작감지부(160)를 더 포함할 수 있으나, 상기 오동작감지부(160)는 생략 가능하다.The
이러한 전원 공급 장치(100)는 반도체 회로칩인 제어칩(121) 및 DCDC컨버터(151)의 입출력단 앞에 리플을 제거하기 위한 복수의 커패시터가 형성될 수 있으며, 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 다이오드가 각각 연결될 수 있다.In this
또한, 노드와 노드 사이에 전압 강하를 위하여 복수의 저항이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 각각의 입출력단 앞에는 필터링을 위한 RC필터, RLC 필터 등의 필터 회로가 구현될 수 있다.In addition, a plurality of resistors may be connected in series or in parallel for voltage drop between the node and the node, and a filter circuit such as an RC filter or an RLC filter for filtering may be implemented in front of each input / output stage.
또한, 제2 노드(n2)와 대기전원부(150)의 입력단 사이에는 제5 트랜지스터(Q5)가 턴온되어 연결될 때, 전압 강하를 위한 복수의 저항이 연결될 수 있다. Further, when the fifth transistor Q5 is turned on and connected between the second node n2 and the input terminal of the standby
이러한 전원 공급 장치(100)는 외부로부터 주모듈(30, 40)을 턴온하기 위한 제어 신호를 수신하기 전인 대기 상태일 때, 상기 전원 공급 장치(100)를 전부 턴온하지 않고 일부 시간 동안만 간헐적으로 동작하는 버스트 모드를 구현한다.When the
이하에서는 도 4 및 도 5를 참고하여, 본 발명의 전원 공급 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
먼저 도 4와 같이 교류 전원이 인가되고, 외부로부터 무선을 통한 파워제어신호(Pin)를 수신하지 않는 대기 상태일 때, 상기 전원 공급 장치(100)는 버스트 모드로 동작한다.4, the
버스트 모드에서의 동작을 도 5를 참고하여 설명하면, 먼저 제어칩(121)의 VH 핀에 정류된 교류 전원이 인가되면(S1), 상기 제어칩(121)의 내부 커패시터는 VH부터 VCC까지 충전이 진행된다(S2).5, when AC power rectified at the VH pin of the
즉, 상기 REF핀의 전압도 따라 충전되어 전압이 올라가나, VREFON 전압 이하에서는 동작이 진행되지 않고 충전이 계속된다. 상기 REF핀의 충전 및 VDD 핀의 충전이 계속 진행되어 VCC 핀의 전압이 VCCON 전압을 충족하면(S3), 내부 커패시터의 충전이 정지되고, 제어칩(121)의 동작이 진행된다.That is, the voltage of the REF pin is also charged to increase the voltage, but when the voltage is lower than the VREFON voltage, the operation is not continued and charging continues. When charging of the REF pin and charging of the VDD pin continue, and the voltage of the VCC pin satisfies the VCCON voltage (S3), the charging of the internal capacitor is stopped and the operation of the
CS핀과 FB핀이 둘다 턴온 전압까지 상승하면(S4), LO핀이 전압을 출력하여 제3 트랜지스터(Q3)가 스위칭을 시작하고, VB-VS핀 사이의 전압이 턴온전압에 도달하면(S5), HO핀이 전압을 출력하여 제2 트랜지스터(Q2)가 스위칭을 시작한다.When the CS pin and the FB pin both rise to the turn-on voltage (S4), the LO pin outputs the voltage and the third transistor Q3 starts switching, and when the voltage between the VB and VS pins reaches the turn- ), The HO pin outputs a voltage and the second transistor Q2 starts switching.
이와 같이 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)가 스위칭을 시작하면, 제1 노드(n1)에 전압이 인가되어 변압기(131)의 2차측에 변압된 전압이 전달되고, 이를 FB핀으로 피드백하여 FB핀의 전압은 계속 상승한다.When the second and third transistors Q2 and Q3 start switching, a voltage is applied to the first node n1 to transmit the transformed voltage to the secondary side of the
이때, CS핀이 계속 충전되어 CS핀의 전압이 상승하여 VCC핀 전압이 VBH까지 상승하면, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 CS핀이 방전을 진행하여, CS핀 전압이 하강한다(S6).At this time, when the CS pin is continuously charged and the voltage of the CS pin rises and the VCC pin voltage rises to VBH, the first transistor Q1 is turned on, the CS pin discharges, and the CS pin voltage falls (S6) .
이때, CS핀의 전압이 VCSON까지 하강하면 LO, HO핀의 전압이 출력되지 않아 스위칭이 중단된다(S7).At this time, when the voltage of the CS pin drops to VCSON, the voltage of the LO and HO pins is not outputted and the switching is stopped (S7).
따라서, VCC핀의 전압은 다시 하강하고, VCC 핀의 전압이 VBL 이하로 하강하면 CS핀이 충전을 시작하여 CS핀 전압이 다시 상승한다. 상기 CS핀 전압이 VCSON까지 상승하면 다시 스위칭이 시작되어 VCC가 상승한다(S8).Therefore, when the voltage of the VCC pin falls again and the voltage of the VCC pin falls below VBL, the CS pin begins to charge and the CS pin voltage rises again. When the CS pin voltage rises to VCSON, switching starts again and VCC rises (S8).
즉, CS핀이 소정 전압 이상일 때, 스위치가 동작하여 VCC가 상승하고, VCC가 소정 전압이상으로 상승하면, 다시 CS핀이 방전하여 스위치가 꺼지므로, VCC가 하강하며, VCC가 소정 전압 이하일 때, 다시 CS가 충전을 시작하여 스위치가 동작하는 구성을 갖는다.That is, when the CS pin is higher than the predetermined voltage, the switch operates to raise the VCC. When the VCC rises to the predetermined voltage or higher, the CS pin discharges again and the switch is turned off. , The CS starts to charge again and the switch operates.
따라서, 상기 CS 및 VCC 전압에 의해 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)가 간헐적으로 온오프 동작하는 버스트 모드를 수행한다.Therefore, the second and third transistors Q2 and Q3 perform the burst mode in which the transistors Q2 and Q3 are intermittently turned on and off by the CS and VCC voltages.
이에 따라 변압부(130)는 제1 노드(n1)에 설정되는 전압을 변압하여 제2 및 제3 노드(n2, n3)에 인가한다.Accordingly, the
상기 대기전원부(150)는 상기 제2 노드(n2) 전압으로부터 분배되는 전압을 입력 전압으로 수신하고, 이를 직류직류 변환하여 통신 모듈(21)의 대기 기준 전압(Sout)으로 출력한다.The standby
버스트 모드 동안 제4 내지 제6 트랜지스터(Q4, Q5, Q6)는 턴오프 상태를 유지한다. During the burst mode, the fourth to sixth transistors Q4, Q5 and Q6 maintain the turn-off state.
이때, 통신 모듈(21)로부터 파워 제어 신호(Pin)가 수신되면, 노멀 모드가 시작된다.At this time, when the power control signal Pin is received from the communication module 21, the normal mode is started.
즉, 통신 모듈(21)로부터 파워 제어 신호(Pin)가 수신되면, 변압부(130)의 제4 및 제6 트랜지스터(Q4, Q6)가 턴온되고, 제4 트랜지스터(Q4)가 턴온되어 제5 트랜지스터(Q5)도 턴온된다.That is, when the power control signal Pin is received from the communication module 21, the fourth and sixth transistors Q4 and Q6 of the
상기 제5 트랜지스터(Q5)가 턴온되면, 상기 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프 상태가 되어 CS핀이 VCSH 이상으로 풀업되어 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)는 온오프를 계속 유지할 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 트랜지스터(Q2, Q3)가 번갈아 턴온되어 제1 노드(n1)에 일정 전압이 인가되는 노멀 모드가 진행된다. When the fifth transistor Q5 is turned on, the first transistor Q1 is turned off and the CS pin is pulled up to VCSH or higher, so that the second and third transistors Q2 and Q3 can be kept on and off have. Accordingly, the second and third transistors Q2 and Q3 are turned on alternately, and a normal mode in which a constant voltage is applied to the first node n1 proceeds.
상기 노멀 모드에서는 제1 노드(n1)에 항상 일정 전압이 인가되므로 변압부(130)에서 이를 변압하여 제1 및 제2 출력단(141, 142)으로 제1 및 제2 주모듈(30, 40)의 기준 전압(Pout1, Pout2)을 각각 출력할 수 있다.Since the constant voltage is always applied to the first node n1 in the normal mode, the
또한, 상기 제2 노드(n2)에 인가되는 전압을 분배하여 상기 대기전원부(150)에 입력하여 대기전원부(150)의 구동이 가능하다.The voltage applied to the second node n2 may be divided and input to the standby
이와 같이 대기 전력을 생성하기 위한 별도의 트랜스미터 및 인버터를 구현하지 않고, 제어칩(121)의 버스트 모드로부터 대기 전력을 추출하여 DCDC컨버팅을 수행하여 비용 및 전력이 감소된다.In this manner, the standby power is extracted from the burst mode of the
이하에는 도 6을 참고하여, 노멀 모드에서 쇼트 발생 시에 동작을 설명한다. Hereinafter, referring to Fig. 6, the operation will be described when a short occurs in the normal mode.
도 6은 전원 공급 장치의 출력부에서 쇼트가 발생할 때의 동작을 나타내는 신호도이다. 6 is a signal diagram showing an operation when a short circuit occurs in the output portion of the power supply device.
상기 노멀 모드가 진행되는 동안 도 6과 같이 제1 또는 제2 출력단(141, 142)에서 쇼트가 발생하는 경우(t1), 즉, 제1 또는 제2 출력단(141, 142)의 메인기준전압(Pout1, Pout2)이 0으로 하강하며, 과전류가 흐른다.When the short circuit occurs at the first or
따라서, 상기 제6 트랜지스터(Q6)의 일단 전압이 0이 되어 턴오프 상태가 된다.Therefore, the one-end voltage of the sixth transistor Q6 becomes 0 and turns off.
상기 제6 트랜지스터(Q6)가 턴오프되면, 제6 트랜지스터(Q6)의 게이트가 플로팅 상태가 되어 상기 게이트에 연결되는 커패시터(Cf)의 특성에 의해 제4 트랜지스터(Q4)의 게이트에 걸리는 전압이 제어 신호(Pin)에 의한 고전압에서 저전압으로 천이한다.When the sixth transistor Q6 is turned off, the gate of the sixth transistor Q6 becomes a floating state, and the voltage applied to the gate of the fourth transistor Q4 due to the characteristic of the capacitor Cf connected to the gate And changes from a high voltage to a low voltage by the control signal (Pin).
따라서, 제4 트랜지스터(Q4)가 턴오프되며, 연쇄적으로 제5 트랜지스터(Q5)가 턴오프된다.Accordingly, the fourth transistor Q4 is turned off, and the fifth transistor Q5 is turned off in a cascade fashion.
따라서, 제1 트랜지스터(Q1)가 턴온 상태가 되어 버스트 모드가 다시 진행된다.Therefore, the first transistor Q1 is turned on, and the burst mode is resumed.
이와 같이 버스트 모드가 진행되면, 메인기준전압(Pout1, Pout2)이 출력되지 않고, 대기기준전압(Sout)만 생성되어 출력되므로 출력단(141, 142)에 계속적인 부하가 발생하지 않아 회로가 보호될 수 있다. Since the main reference voltages Pout1 and Pout2 are not outputted and only the standby reference voltage Sout is generated and output when the burst mode is progressed as described above, no continuous load is generated in the output stages 141 and 142, .
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
전원 공급 장치 100
주모듈 30, 40
통신 모듈 21
입력부 110
제어부 120
변압부 130
출력부 140
대기전원부 150
보호부 135
Communication module 21
The
The
The
The
Standby
Claims (19)
상기 전원 공급 장치는,
교류 전원으로부터 상기 메인 모듈을 구동하는 적어도 하나의 메인기준전압을 생성하고, 상기 메인 기준 전압으로부터 상기 통신 모듈을 턴온하는 대기기준전압을 생성하는 변압회로를 포함하며,
상기 변압회로는 상기 대기 모드에서 간헐적으로 동작하여 상기 대기기준전압을 생성하고, 메인기준전압을 출력하는 출력단에서 쇼트가 발생하면, 상기 대기 모드와 같이 동작하는 전원 공급 장치.1. A power supply apparatus for an electronic apparatus having a standby mode until a control signal is applied to the wireless module, the power supply apparatus comprising: a main module and a wireless module for controlling the main module using wireless communication,
The power supply device includes:
And a transformer circuit for generating at least one main reference voltage for driving the main module from the AC power source and generating a standby reference voltage for turning on the communication module from the main reference voltage,
Wherein the transforming circuit operates intermittently in the standby mode to generate the standby reference voltage and operates as in the standby mode when a short occurs at an output terminal that outputs the main reference voltage.
상기 변압회로는
상기 출력단으로부터 상기 메인기준전압과 연결되어, 상기 출력단에 쇼트가 발생하면 상기 제어 신호를 차단하는 보호부를 포함하는 전원 공급 장치.The method according to claim 1,
The transforming circuit
And a protection unit connected to the main reference voltage from the output terminal to cut off the control signal when a short circuit occurs in the output terminal.
상기 변압회로는
교류 전원을 정류하는 정류부,
상기 정류부로부터 정류된 교류 전압을 받아 출력 전압을 생성하는 제어칩,
상기 제어칩의 출력 전압에 의해 온오프되는 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터,
상기 트랜지스터로부터 직류 전압을 받아 상기 메인기준전압으로 가변하는 변압기,
상기 통신 모듈로부터 제어 신호를 수신하는 파워입력부, 그리고
상기 통신 모듈로 대기기준전압을 생성하여 전달하는 대기전원부
를 포함하며,
상기 보호부는 상기 변압기의 출력단과 상기 파워입력부 사이에 연결되는 전원공급장치.3. The method of claim 2,
The transforming circuit
A rectifying part for rectifying AC power,
A control chip which receives an alternating-current voltage rectified from the rectifying unit and generates an output voltage,
At least one switching transistor which is turned on and off by an output voltage of the control chip,
A transformer receiving the direct current voltage from the transistor and changing the main reference voltage,
A power input section for receiving a control signal from the communication module,
An idle power source for generating and transmitting an idle reference voltage to the communication module,
/ RTI >
Wherein the protection section is connected between the output terminal of the transformer and the power input section.
상기 변압회로는
상기 파워입력부는 제어 신호 수신에 따라 온오프되어 상기 제어칩의 모드를 결정하는 모드 트랜지스터
를 포함하는 전원공급장치.The method of claim 3,
The transforming circuit
Wherein the power input unit is turned on and off according to reception of a control signal to determine a mode of the control chip.
≪ / RTI >
상기 파워입력부는
상기 제어 신호가 입력하면 턴온되는 제1 입력트랜지스터, 그리고
상기 제1 입력트랜지스터의 출력에 따라 턴온되어 상기 모드 트랜지스터를 온오프시키는 제2 입력트랜지스터
를 포함하는 전원공급장치.5. The method of claim 4,
The power input section
A first input transistor that is turned on when the control signal is input,
A second input transistor that is turned on according to the output of the first input transistor to turn the mode transistor on and off;
≪ / RTI >
상기 보호부는
상기 제1 입력트랜지스터와 상기 출력단 사이에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 턴온되어 상기 제1 입력트랜지스터를 온오프시키는 보호 트랜지스터
를 포함하는 전원공급장치.6. The method of claim 5,
The protection portion
And a control transistor connected between the first input transistor and the output terminal for turning on and off the first input transistor according to the control signal,
≪ / RTI >
상기 대기 모드에서 상기 제1 및 제2 입력트랜지스터 및 보호 트랜지스터는 턴오프되고, 상기 모드트랜지스터는 턴온되어 상기 제어칩의 입력단을 충방전하는 전원공급장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the first and second input transistors and the protection transistor are turned off in the standby mode, and the mode transistor is turned on to charge and discharge the input terminal of the control chip.
상기 출력단에서 쇼트가 발생하면, 상기 보호 트랜지스터가 턴오프되어 상기모드트랜지스터가 턴온되는 전원공급장치.8. The method of claim 7,
And when a short circuit occurs at the output terminal, the protection transistor is turned off so that the mode transistor is turned on.
상기 보호부는
상기 보호트랜지스터의 게이트에 연결되는 커패시터를 더 포함하는 전원공급장치.The method according to claim 6,
The protection portion
And a capacitor coupled to a gate of the protection transistor.
교류 전원이 인가되면, 상기 대기 모드에서 간헐적으로 구동하여 상기 통신 모듈을 구동하는 대기기준전압을 생성하는 버스트 단계,
외부로부터 무선 모듈을 통하여 제어 신호를 수신하는 단계, 그리고
연속구동하여 상기 메인 모듈 및 상기 통신 모듈을 구동하는 메인기준전압 및 상기 대기기준전압을 생성하는 정상 단계
를 포함하며,
상기 정상 단계에서 상기 메인기준전압의 출력단에 쇼트가 발생하면, 버스트 단계로 동작하는 전원 공급 방법.1. A power supply method for an electronic apparatus having a standby mode until a control signal is applied to the main module and a radio module for controlling the main module using a main module and a radio communication,
A burst step of intermittently driving in the standby mode to generate a standby reference voltage for driving the communication module when AC power is applied,
Receiving a control signal from the outside via the wireless module, and
A main reference voltage for driving the main module and the communication module by continuous driving and a normal step for generating the standby reference voltage
/ RTI >
And when a short circuit occurs at the output terminal of the main reference voltage in the normal step, the power supply method operates in a burst step.
상기 버스트 단계에서,
상기 교류 전원을 직류 전압으로 변환하는 제어칩의 입력단을 주기적으로 충전 및 방전하는 전원 공급 방법.11. The method of claim 10,
In the burst stage,
And charging and discharging the input terminal of the control chip periodically to convert the AC power into a DC voltage.
상기 입력단의 충방전에 따라 상기 제어칩의 출력을 간헐적으로 제어하는 전원 공급 방법.12. The method of claim 11,
And the output of the control chip is intermittently controlled in accordance with charge and discharge of the input terminal.
상기 버스트 단계에서,
상기 제어칩의 직류 전압을 기초로 변압하여 메인기준전압을 생성하는 단계, 그리고
상기 메인기준전압을 분배하는 단계, 그리고
상기 분배된 메인기준전압을 DCDC 변환하여 상기 대기기준전압을 생성하는 단계
를 포함하는 전원 공급 방법.13. The method of claim 12,
In the burst stage,
Generating a main reference voltage by transforming based on the DC voltage of the control chip, and
Distributing the main reference voltage, and
And DCDC-converting the divided main reference voltage to generate the standby reference voltage
/ RTI >
제어 신호를 수신하는 단계는,
상기 제어 신호를 수신하여 상기 제어칩의 입력단을 풀업상태로 변환하는 전원 공급 방법.12. The method of claim 11,
The step of receiving the control signal comprises:
And receiving the control signal to convert an input terminal of the control chip into a pull-up state.
상기 정상 단계에서 쇼트가 발생하면, 상기 제어 신호를 차단하는 전원 공급 방법.12. The method of claim 11,
And when the short circuit occurs in the normal step, the control signal is cut off.
상기 메인기준전압을 생성하는 단계는,
적어도 두 개의 서로 다른 레벨의 상기 메인기준전압을 생성하는 전원 공급 방법.12. The method of claim 11,
Wherein generating the main reference voltage comprises:
Wherein the main reference voltage is at least two different levels.
상기 전자 기기의 전원 공급 장치는,
상기 제어 신호 수신에 따라 온오프되어 상기 제어칩의 모드를 결정하는 모드 트랜지스터,
상기 제어 신호가 입력하면 턴온되는 제1 입력트랜지스터,
상기 제1 입력트랜지스터의 출력에 따라 턴온되어 상기 모드 트랜지스터를 온오프시키는 제2 입력트랜지스터, 그리고
상기 제1 입력트랜지스터와 상기 출력단 사이에 연결되어 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 입력트랜지스터를 온오프시키는 보호 트랜지스터
를 포함하는 전원 공급 방법.13. The method of claim 12,
The power supply device of the electronic device includes:
A mode transistor which is turned on and off according to the reception of the control signal to determine a mode of the control chip,
A first input transistor that is turned on when the control signal is input,
A second input transistor that is turned on in response to the output of the first input transistor to turn the mode transistor on and off,
And a control transistor connected between the first input transistor and the output terminal for turning on and off the first input transistor in accordance with the control signal,
/ RTI >
상기 출력단에서 쇼트가 발생하면, 상기 보호 트랜지스터가 턴오프되어 상기 제1 입력트랜지스터가 턴오프되는 전원 공급 방법.18. The method of claim 17,
And when a short occurs at the output terminal, the protection transistor is turned off so that the first input transistor is turned off.
상기 교류 전원을 정류하는 단계를 포함하는 전원 공급 방법.
18. The method of claim 17,
And rectifying the AC power.
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