KR20140074472A - Switching mode power supply for reducing hamonics of multiple frequency band - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a power supply device and, more specifically, to a power supply device which can effectively remove harmonics of an AC input and effectively improve the power conversion efficiency by improving a power factor at the same time; does not require an additional filter to an external device receiving a constant voltage and a constant current by removing the harmonic from an output of the constant voltage and the constant current; and stops the operation of a converter portion of an input side when an abnormal current occurs, in order to protect the device.

Description

복수 주파수 대역의 고조파를 제거할 수 있는 전원공급장치{Switching mode power supply for reducing hamonics of multiple frequency band}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply apparatus capable of eliminating harmonics in a plurality of frequency bands,

본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 입력교류의 고조파를 효과적으로 제거하면서 동시에 역률을 개선하여 전력변환효율을 높일 수 있고, 정전류 및 정전압 출력에 고조파를 제거하여 정전류 및 정전압을 공급받는 외부 장치에 별도의 필터를 요구하지 않으며, 이상 전류 발생시 입력 측의 컨버터부 동작을 중단시켜 장치를 보호할 수 있는 전원공급장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device capable of effectively removing harmonics of an input AC while improving a power factor, thereby improving power conversion efficiency, and a device for removing harmonics from a constant current and a constant voltage output, The present invention relates to a power supply device which does not require a separate filter for an external device and can protect the device by stopping the operation of the converter part on the input side when an abnormal current is generated.

전원공급장치는 전자기기의 구동에 필요한 전력을 공급해주는 장치로써 입력전원으로부터 필요한 출력전원을 생성하는 전력 회로이다.A power supply device is a device that supplies power necessary for driving an electronic device, and is a power circuit that generates necessary output power from an input power supply.

출력방식에 따라 전압원 출력 전원공급장치와 전류원 출력 전원공급장치로 분류할 수 있으며 구동 회로 방식에 따라 전압제어형 전원공급장치와 전류제어형 전원공급장치로 구분될 수 있다.According to the output method, it can be classified into a voltage source output power source device and a current source output power source device. According to the driving circuit method, it can be classified into a voltage control type power source device and a current control type power source device.

일반적으로 전원공급장치는 전압원 또는 전류원을 각각 출력하므로 활용성이 낮은 문제가 있고 입력단에 고조파 노이즈를 효과적으로 제거하기 위해서는 용량이 큰 콘덴서를 사용하여야 하는데 이는 역률저하의 원인이 되므로 전력변환효율을 향상시키기 어려운 단점이 있다.Generally, since the power supply unit outputs a voltage source or a current source, there is a problem in that the efficiency is low. In order to effectively remove the harmonic noise at the input terminal, a capacitor having a large capacity should be used. There are difficult disadvantages.

또한, 종래의 전원공급장치는 출력단에 정전압 또는 정전류에 포함된 고조파 노이즈를 제거하기 위한 장치가 없으므로 출력전원을 공급받는 케이블이나 회로소자에 노이즈 제거필터가 구비되어야 하는 불편함이 있다.In addition, since the conventional power supply device does not have a device for eliminating harmonic noises included in a constant voltage or a constant current at an output terminal, there is an inconvenience that a noise removing filter must be provided in a cable or a circuit element to which output power is supplied.

따라서 정전압 및 정전류를 각각 공급할 수 있고 역률저하 없이 입력단의 고조파를 효과적으로 제거할 수 있으며 출력단의 고조파를 제거할 수 있는 전원공급장치의 요구가 있다.
Accordingly, there is a demand for a power supply device capable of supplying constant voltage and constant current, effectively removing harmonics of the input stage without lowering the power factor, and eliminating harmonics of the output stage.

본 발명자들은 역률저하가 없이 입력단의 고조파를 효과적으로 제거할 수 있고, 고조파가 제거된 정전압 및 정전류를 각각 출력단으로 제공할 수 있으며, 출력측의 이상 전류 발생시 동작을 중지시켜 장치를 안전하게 보호하고자 연구 노력한 결과, 복수 개의 EMI필터를 이용하여 커패시터의 용량 증가 없이 넓은 대역의 고조파를 제거할 수 있고, 동시에 역률을 향상시킬 수 있으며, 고조파가 제거된 정전압 및 정전류를 제공하여 외부의 케이블이나 부하장치에 별도의 고조파필터를 요구하지 않고, 출력측에 이상 전류 발생시 입력측과 출력측을 절연하여 장치의 파손을 최소화할 수 있는 전원공급장치의 기술적 구성을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.The inventors of the present invention have been able to provide a constant voltage and a constant current to the output terminal, which can effectively remove the harmonics of the input terminal without lowering the power factor, , It is possible to eliminate harmonics of a wide band without increasing the capacity of the capacitor by using a plurality of EMI filters and to improve the power factor at the same time and to provide a constant voltage and a constant current from which harmonics are removed, The inventors of the present invention have developed a technical structure of a power supply device that does not require a harmonic filter and can insulate the input side and the output side when an abnormal current is generated on the output side to minimize damage to the device.

따라서, 본 발명의 목적은 EMI필터부의 커패시터 용량을 높이지 않고 넓은 대역의 고조파를 제거할 수 있고 동시에 역률을 향상시켜 전력변환효율이 높은 전원공급장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a power supply device capable of eliminating harmonics in a wide band without increasing the capacitor capacity of the EMI filter and at the same time improving the power factor and thereby achieving high power conversion efficiency.

또한, 본 발명의 다른 목적은 정전압 및 정전류를 각각 제공하여 활용도가 높고, 출력되는 정전압 및 정전류에 포함된 고조파를 제거함으로써 외부에서 연결되는 케이블이나 부하장치에 별도의 고조파필터를 요구하지 않는 전원공급장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a power supply which does not require a separate harmonic filter in a cable or an external load by eliminating harmonics contained in a constant voltage and a constant current by providing a constant voltage and a constant current, Device.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 출력측에 이상 전류 발생시 입력측의 동작을 중지시킴과 동시에 입력측과 출력측을 절연하여 장치의 파손을 최소화할 수 있는 전원공급장치를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a power supply device capable of stopping the operation of the input side when an abnormal current is generated on the output side and isolating the input side and the output side, thereby minimizing damage to the device.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력교류의 고조파를 제거하는 EMI(Electro magnetic interference)필터부; 상기 EMI필터부에서 필터링된 입력교류를 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 입력교류를 평활하여 입력직류로 변환하고 상기 입력직류의 흐름을 단속하여 입력전원을 공급하는 컨버터부; 상기 입력전원을 승압 또는 강압하여 출력전원을 출력하는 변압기부; 및 상기 변압기부의 출력전원을 정전류로 출력하는 정전류 출력부;를 포함하고, 상기 EMI필터부는 서로 직렬연결되는 복수 개의 EMI필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic interference (EMI) filter unit for removing harmonics of an input AC; A rectifier for rectifying an input AC filtered by the EMI filter; A converter unit for smoothing the input AC rectified by the rectifying unit to convert it into an input DC, interrupting the flow of the input DC, and supplying the input power; A transformer unit for stepping up or down the input power to output an output power; And a constant current output unit for outputting the output power of the transformer unit to a constant current. The EMI filter unit includes a plurality of EMI filters connected in series with each other.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 EMI필터들은 서로 다른 주파수 대역의 고조파를 제거하며, 상기 EMI필터부는 복수의 주파수 대역의 고조파를 제거한다.In a preferred embodiment, the EMI filters remove harmonics of different frequency bands, and the EMI filter removes harmonics of a plurality of frequency bands.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 변압기부는 일차측에 서로 분리되어 자기결합하는 제1 주 코일과 제1 보조 코일을 포함하고, 상기 컨버터부:는 상기 정류부에서 정류된 입력교류를 평활하여 상기 제1 주 코일로 전달하는 DC링크; 상기 DC링크와 접지단을 연결하며, 상기 제1 주 코일에 흐르는 전류를 단속하여 상기 입력전원을 형성하는 입력전원 형성용 스위치; 및 상기 제1 보조 코일과 접지단 사이에 연결되고, 상기 제1 보조 코일에 의해 형성된 전원으로 동작하며, 상기 입력전원 형성용 스위치를 제어하여 상기 입력 전원의 크기 및 역률을 제어하는 제1 제어회로;를 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, the transformer unit includes a first main coil and a first auxiliary coil which are magnetically coupled to each other on a primary side, and the converter unit: smoothes the input AC rectified by the rectifying unit, DC link to coil; An input power supply switch for connecting the DC link to a ground terminal and interrupting a current flowing through the first main coil to form the input power supply; And a first control circuit which is connected between the first auxiliary coil and a ground terminal and operates as a power source formed by the first auxiliary coil and controls the magnitude and power factor of the input power source by controlling the input power source forming switch, .

바람직한 실시예에 있어서, 상기 정전류 출력부는 상기 변압기부의 출력전원을 평활하여 정전류 출력단으로 정전류를 출력하는 정전류 출력링크를 포함하며, 상기 정전류 출력링크의 전류를 측정하고, 측정된 전류 값에 따라 상기 정전류 출력링크의 저항값을 가변시켜 상기 정전류 출력링크의 전류가 정전류로 출력되게 하며, 상기 정전류 출력링크에 이상전류가 흐를 시에 상기 제1 제어회로의 동작을 중지시키는 출력조절 및 피드백 제어부;를 더 포함한다.The constant current output unit may include a constant current output link for smoothing the output power of the transformer unit and outputting a constant current to the constant current output unit. The constant current output unit measures the current of the constant current output link, And an output control and feedback controller for changing the resistance value of the output link so that the current of the constant current output link is outputted as a constant current and stopping the operation of the first control circuit when an abnormal current flows to the constant current output link .

바람직한 실시예에 있어서, 상기 변압기부는 이차측에 서로 분리되어 자기결합하는 제2 주 코일과 제2 보조 코일을 포함하고, 상기 정전류 출력링크는 상기 제2 주 코일과 상기 정전류 출력단을 서로 연결하고, 상기 출력조절 및 피드백 제어부:는 상기 정전류 출력링크에 연결되어 전류를 측정하는 출력 측정용 저항; 상기 정전류 출력링크에 연결되며, 상기 정전류 출력링크의 저항값을 가변시켜 상기 정전류 출력링크의 전류 값이 조절되게 하는 출력조절용 가변 저항; 상기 제2 보조코일과 접지단 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일의 전원으로 동작하며, 상기 출력 측정용 저항에서 측정된 전류 값을 피드백 받아 상기 출력조절용 가변 저항의 저항값이 가변하게 하여 상기 정전류 출력링크의 전류가 정전류로 유지되게 하는 제2 제어회로; 및 상기 출력 측정용 저항에서 측정된 전류 값과 비교 대상이 되는 기준 전압을 상기 제2 제어회로로 공급하는 제3 제어회로;를 포함한다.In a preferred embodiment, the transformer unit includes a second main coil and a second auxiliary coil that are magnetically coupled to each other on a secondary side, and the constant current output link connects the second main coil and the constant current output stage to each other, The output control and feedback control part comprises: an output measuring resistor connected to the constant current output link and measuring a current; An output variable resistor connected to the constant current output link for varying a resistance value of the constant current output link to adjust a current value of the constant current output link; And a second auxiliary coil connected between the second auxiliary coil and the ground terminal and operating as a power supply of the second auxiliary coil to vary the resistance value of the output variable resistor by receiving a current value measured by the output measuring resistor, A second control circuit for causing the current of the constant current output link to be maintained at a constant current; And a third control circuit for supplying to the second control circuit a reference voltage to be compared with a current value measured by the output measuring resistor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 제어회로와 상기 제1 제어회로 사이에 연결되며, 상기 정전류 출력링크에 과전류 발생시 상기 제2 제어회로의 제어신호에 의해 상기 제1 제어회로로 공급되는 전원을 차단함으로써 상기 컨버터부의 동작이 중지되게 하는 컨버터 동작 차단부;를 더 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, when the overcurrent is generated in the constant current output link, the power supply to the first control circuit is cut off by the control signal of the second control circuit when the second control circuit and the first control circuit generate an overcurrent To thereby stop the operation of the converter unit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 컨버터 동작 차단부는 상기 제1 제어회로와 상기 제2 제어회로를 절연하는 포토 커플러로 구성된다.In a preferred embodiment, the converter operation cut-off portion is constituted by a photocoupler which insulates the first control circuit and the second control circuit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 정전류 출력링크와 상기 정전류 출력단 사이에 연결되고 상기 정전류의 고조파를 제거하는 정전류 출력단 필터부;를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the apparatus further includes a constant current output stage filter section connected between the constant current output link and the constant current output stage and for removing harmonics of the constant current.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2 보조 코일의 전압을 스위칭하여 정전압 출력단으로 정전압을 출력하는 정전압 출력부;를 더 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, it further includes a constant voltage output unit for switching the voltage of the second auxiliary coil to output a constant voltage to a constant voltage output terminal.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 정전압 출력부는 상기 정전압 출력단의 전압을 피드백 받아 상기 정전압 출력단의 전압이 일정하게 유지되게 하는 제4 제어회로를 포함한다.In a preferred embodiment, the constant voltage output unit includes a fourth control circuit that feeds back the voltage of the constant voltage output terminal and maintains the voltage of the constant voltage output end to be constant.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4 제어회로는 상기 제2 보조 코일의 전압을 강압하여 정전압을 출력하는 스텝-다운 레귤레이터(Step-Down Regulators)로 구성된다.In a preferred embodiment, the fourth control circuit comprises step-down regulators for stepping down the voltage of the second auxiliary coil to output a constant voltage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4 제어회로와 상기 정전압 출력단 사이에 구비되고 상기 정전압 출력단으로 출력되는 정전압의 고조파를 제거하는 정전압 출력단 필터부;를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the power control apparatus further includes a constant voltage output stage filter unit provided between the fourth control circuit and the constant voltage output stage and removing a harmonic of a constant voltage output to the constant voltage output stage.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 정전류 출력부는 상기 정전류 출력링크에 구비되고, 상기 정전류 출력링크에 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제1 환류 다이오드를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the constant current output unit is provided in the constant current output link, and further includes a first reflux diode that prevents generation of an impulse voltage due to a back electromotive force when the current becomes discontinuous in the constant current output link.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 출력조절 및 피드백 제어부는 상기 제2 보조코일과 상기 제2 제어회로 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제2 환류 다이오드를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the output regulation and feedback control section is connected between the second auxiliary coil and the second control circuit, and when the current flowing in the second auxiliary coil becomes discontinuous, the generation of the impulse voltage by the counter- And a second reflux diode for preventing the second reflux diode.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 출력조절 및 피드백 제어부는 상기 컨버터 동작 차단부와 상기 제2 제어회로 사이에 연결되고, 상기 컨버터 동작 차단부의 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제3 환류 다이오드를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the output regulation and feedback control section is connected between the converter operation interruption section and the second control circuit, and when the current of the converter operation interruption section becomes discontinuous, generation of the impulse voltage by the counter electromotive force is prevented And a third reflux diode.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 정전압 출력부는 상기 제2 보조 코일과 상기 제4 제어회로 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제4 환류 다이오드를 더 포함한다.
In a preferred embodiment, the constant-voltage output unit is connected between the second auxiliary coil and the fourth control circuit, and prevents the generation of the impulse voltage due to the back electromotive force when the current flowing in the second auxiliary coil becomes discontinuous And a fourth reflux diode.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 전원공급장치에 의하면 EMI필터부를 서로 다른 주파수 대역의 고조파를 제거하는 복수 개의 EMI필터로 구성하여 커패시터 용량을 높이지 않고 넓은 대역의 고조파를 제거할 수 있고 커패시터의 용량이 커지지 않으므로 역률을 향상시킬 수 있어 전체적인 전력변환효율을 높일 수 있는 효과가 있다.First, according to the power supply apparatus of the present invention, the EMI filter unit can be formed of a plurality of EMI filters that remove harmonics of different frequency bands, so that harmonics of a wide band can be removed without increasing the capacitance of the capacitor, The power factor can be improved and the overall power conversion efficiency can be enhanced.

또한, 본 발명의 전원공급장치에 의하면, 정전압 및 정전류를 각각 제공할 수 있으므로 활용도가 높고, 출력되는 정전압 및 정전류에 포함된 고조파를 제거함으로써 외부에서 연결되는 케이블이나 부하장치에 별도의 고조파필터를 요구하지 않아 외부장치와의 호환성이 뛰어난 장점이 있다.In addition, according to the power supply device of the present invention, it is possible to provide a constant voltage and a constant current, so that it is highly utilized, and harmonics contained in the constant voltage and constant current to be outputted are removed, So that it is advantageous in compatibility with external devices.

또한, 본 발명의 전원공급장치에 의하면, 출력측에 이상 전류 발생시 포토 커플러를 이용하여 입력측의 동작을 즉시 중지시킴과 동시에 입력측과 출력측을 절연할 수 있으므로 장치의 파손을 최소화하고 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.Further, according to the power supply apparatus of the present invention, when an abnormal current is generated in the output side, the operation of the input side can be immediately stopped using the photo coupler, and the input side and the output side can be insulated, There are advantages.

또한, 본 발명의 전원공급장치에 의하면, 제어를 위한 제어부의 동작전원과 입력 또는 출력을 위한 DC링크 및 정전류 출력 링크를 서로 절연하여 분리할 수 있으므로 링크계통에 이상이 발생하더라도 제어부를 안전하게 보호할 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the power supply apparatus of the present invention, since the operation power of the control unit for control and the DC link and the constant current output link for input or output can be isolated and separated from each other, the control unit can be safely protected There are advantages to be able to.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치의 회로도,
도 2는 종래의 전원공급장치의 입력단 고조파를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치의 입력단 고조파를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치의 출력단 고조파를 설명하기 위한 도면이다.1 is a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view for explaining an input terminal harmonic of a conventional power supply device,
3 is a diagram for explaining an input terminal harmonic of a power supply device according to an embodiment of the present invention,
4 is a diagram for explaining an output terminal harmonic of a power supply device according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 계통의 입력교류를 정전압 및 정전류의 직류 출력전원으로 변환하여 부하장치로 공급하는 전원공급장치이다.Referring to FIG. 1, a power supply device 100 according to an embodiment of the present invention is a power supply device that converts an input AC of a system into a DC output power of a constant voltage and a constant current, and supplies the DC output power to a load device.

또한, 상기 전원공급장치(100)는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS:switching mode power supply)라고도 불리우며, 입력 교류를 부하장치가 필요한 크기의 전원으로 변환하여 출력하는 모듈형의 전원공급장치이다.The power supply device 100 is also called a switching mode power supply (SMPS), and is a modular power supply device that converts input AC into a power source of a required size and outputs the same.

예를 들면, 상기 전원공급장치(100)는 LED램프 구동용 전원공급장치일 수 있다.For example, the power supply 100 may be a power supply for driving an LED lamp.

상기 전원공급장치(100)는 EMI필터부(110), 정류부(120), 컨버터부(130), 변압기부(140) 및 정전류 출력부(150)을 포함하여 이루어진다.The power supply apparatus 100 includes an EMI filter unit 110, a rectifying unit 120, a converter unit 130, a transformer unit 140, and a constant current output unit 150.

상기 EMI필터부(110)는 계통에서 입력되는 입력교류의 고조파를 제거하는 역할을 한다.The EMI filter unit 110 removes harmonics of input AC input from the system.

또한, 상기 EMI필터부(110)는 서로 직렬로 연결되는 복수 개의 EMI필터들(111,112,113,114)을 포함하여 이루어진다.The EMI filter unit 110 includes a plurality of EMI filters 111, 112, 113, and 114 connected in series.

그러나, 상기 각 EMI필터들(111,112,113,114)에 포함되는 커패시터들은 서로 병렬로 연결되는 형태이다.However, the capacitors included in the EMI filters 111, 112, 113, and 114 are connected in parallel.

또한, 도 1에서는 상기 EMI필터들(111,112,113,114)이 각각 두 개의 인덕터와 하나의 커패시터로 구성되는 평형 L형 필터로 도시하였으나, 하나의 인덕터와 하나의 커패시터로 구성되는 L형 필터, 직렬로 연결된 두 개의 인덕터 사이에 하나의 커패시터가 연결되는 T형 필터, 상기 T형 필터가 복수 개 연결되는 평형 다중 T형 필터, 하나의 인덕터 양단에 커패시터가 각각 연결되는 π형 필터, 상기 π형 필터가 복수 개 연결되는 평형 다중 π형 필터로 구성될 수 있으며, 상기 필터들 중, 적어도 두 개의 필터의 조합으로 구성될 수도 있다.1, the EMI filters 111, 112, 113, and 114 are each a balanced L-type filter including two inductors and one capacitor. However, the L-type filter includes one inductor and one capacitor, Type filter in which one capacitor is connected between two inductors, a balanced multi-T-type filter in which a plurality of the T-type filters are connected, a pi -type filter in which capacitors are connected to both ends of one inductor, And may be composed of a combination of at least two filters among the filters.

또한, 상기 EMI필터들(111,112,113,114)은 각각 서로 다른 주파수 대역의 고조파를 제거할 수 있다.In addition, the EMI filters 111, 112, 113, and 114 may remove harmonics of different frequency bands.

즉, 상기 EMI필터부(110)는 복수의 주파수 대역의 고조파를 제거할 수 있으며 이는 광범위한 대역의 고조파를 제거할 수 있음을 의미한다.That is, the EMI filter unit 110 can remove harmonics of a plurality of frequency bands, which means that harmonics of a wide range can be removed.

도 2는 종래에 하나의 EMI필터를 이용하여 필터링된 입력교류의 고조파를 시뮬레이션한 파형이다.2 is a waveform simulating a harmonic of an input AC filtered by using an EMI filter.

여기서 'a'는 고조파의 최대허용레벨을 의미하고 'b'는 고조파의 평균허용레벨을 의미한다.Here, 'a' means the maximum allowable level of the harmonics and 'b' means the mean allowable level of the harmonics.

도 2에서도 알 수 있듯이 하나의 EMI필터를 이용할 경우 50kHz에서 100kHz 대역의 고조파(c)는 최대 및 평균허용치 이하가 되도록 필터링할 수 있으나, 1Hz 근처의 고조파(d)는 최대 및 평균허용치 이하로 필터링할 수 없는 문제점이 발생한다.As can be seen from FIG. 2, when one EMI filter is used, the harmonic (c) in the 50 kHz to 100 kHz band can be filtered to be below the maximum and the average allowable value. However, harmonics (d) A problem that can not be solved occurs.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 커패시터의 용량을 크게 하여 전체 주파수 대역에서 고조파가 최대 및 평균허용치 이하가 되도록 필터링하는 방법을 사용하였다.In order to solve such a problem, conventionally, the capacity of the capacitor is increased, and a method of filtering the harmonics so that the harmonics are below the maximum and the average allowable values in the entire frequency band is used.

그러나 이러한 종래의 필터링 방법은 커패시터의 용량이 매우 커지기 때문에 전압 전류의 위상차가 커져 입력 역률이 저하되므로 장치 전체의 전력변환효율이 낮아지는 문제가 있다.However, this conventional filtering method has a problem that the power conversion efficiency of the entire device is lowered because the capacitance of the capacitor is very large, and therefore the phase difference of the voltage current becomes large and the input power factor is lowered.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 EMI필터들(111,112,113,114)을 이용하여 필터링된 입력교류의 고조파를 시뮬레이션한 파형이다.3 is a waveform simulating a harmonic of an input AC filtered using a plurality of EMI filters 111, 112, 113, and 114 according to an embodiment of the present invention.

도 3에서도 알 수 있듯이 전체 주파수 대역에서 고조파가 최대 및 평균허용치 이하로 필터링되는 것을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 3, it can be seen that the harmonics are filtered below the maximum and average allowable values in the entire frequency band.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMI필터부는 각 EMI필터(111,112,113,114)의 커패서터가 서로 병렬로 연결되어 전류를 분산하므로 커패시터용량을 증가시키지 않고도 전체 주파수 대역에서 고조파를 제거할 수 있으므로 입력 역률의 저하를 방지하여 장치 전체의 전력변환효율을 향상시킬 수 있는 것이다.In other words, the EMI filter according to the embodiment of the present invention can remove the harmonics in the entire frequency band without increasing the capacity of the capacitors because the capacitors of the EMI filters 111, 112, 113 and 114 are connected in parallel to each other, And the power conversion efficiency of the entire device can be improved.

상기 정류부(120)는 상기 EMI필터부(110)에서 필터링된 입력교류를 정류한다.The rectifying unit 120 rectifies the filtered input AC from the EMI filter unit 110.

바람직하게는 상기 정류부(120)는 상기 입력교류를 전파정류할 수 있는 브릿지 다이오드로 구성된다.Preferably, the rectifying unit 120 includes a bridge diode capable of full-wave rectifying the input AC.

상기 컨버터부(130)는 상기 정류부(120)에서 정류된 입력교류를 평활하여 입력직류로 변환하고 상기 입력 직류의 흐름을 단속하여 아래에서 설명할 변압기부(140)의 입력측 코일로 공급함으로써 상기 변압기부(140)의 입력측에 입력전원이 형성되게 한다.The converter 130 converts the input AC rectified by the rectifying unit 120 into an input DC, interrupts the flow of the input DC, and supplies the input DC to the input coil of the transformer 140, So that an input power source is formed on the input side of the unit 140.

또한, 상기 컨버터부(130)는 상기 정류부(120)에서 정류된 입력교류를 평활하여 상기 변압기부(140)의 일차측 코일 중, 제1 주 코일(141)로 전달하는 DC링크(131), 상기 DC링크(131)와 접지단을 서로 연결하며, 상기 제1 주 코일(141)에 흐르는 전류를 단속하여 상기 입력전원의 크기를 조절하는 입력전원 형성용 스위치(132) 및 상기 변압기부(140)의 일차측 코일 중, 제1 보조 코일(142)과 접지단 사이에 연결되고, 상기 제1 보조 코일(142)에 의해 형성된 전원으로 동작하며, 상기 입력전원 형성용 스위치(132)의 온/오프를 제어함으로써 상기 입력전원의 크기 및 역률을 제어하는 제1 제어회로(133)를 포함하여 이루어진다.The converter unit 130 includes a DC link 131 for smoothing the input AC rectified by the rectifying unit 120 and transmitting the rectified AC to the first main coil 141 of the primary coil of the transformer unit 140, An input power source forming switch 132 for connecting the DC link 131 and the ground terminal to each other and interrupting a current flowing through the first main coil 141 to adjust the size of the input power source, The first auxiliary coil 142 is connected between the first auxiliary coil 142 and the ground terminal and operates as a power source formed by the first auxiliary coil 142. The on / And a first control circuit 133 for controlling the magnitude and the power factor of the input power source by controlling the OFF state.

또한, 본 발명에서는 상기 제1 제어회로(133)를 역률 보정용 IC인 'L6562D' IC를 사용하였다.In the present invention, the first control circuit 133 is a power factor correction IC 'L6562D' IC.

상기 변압기부(140)는 상기 컨버터부(130)에서 형성된 입력전원을 승압 또는 강압하여 이차측으로 출력전원을 출력한다.The transformer unit 140 steps up or down the input power of the converter unit 130 and outputs the output power to the secondary side.

또한, 상기 변압기부(140)는 일차측에 서로 분리되며 하나의 코어를 통해 자기결합하는 제1 주 코일(141) 및 제1 보조 코일(142)를 포함한다.The transformer unit 140 includes a first main coil 141 and a first subcoil 142 which are separated from each other and magnetically coupled to each other through a single core.

즉, 상기 제1 주 코일(141) 및 제1 보조 코일(142)은 서로 절연된 형태이므로 상기 제1 주 코일(141)에 이상발생시 상기 제1 보조 코일(142)에 연결되는 제1 제어회로(133)를 보호할 수 있다.That is, since the first main coil 141 and the first auxiliary coil 142 are insulated from each other, when the first main coil 141 is abnormally generated, the first control coil 142 is connected to the first auxiliary coil 142, (133) can be protected.

또한, 상기 변압기부(140)의 이차측에는 일차측과 마찬가지로 서로 분리되며 하나의 코어를 통해 자기결합하는 제2 주 코일(143) 및 제2 보조 코일(144)를 포함한다.The secondary side of the transformer unit 140 includes a second main coil 143 and a second auxiliary coil 144 which are separated from each other and magnetically coupled through a single core as in the primary side.

상기 정전류 출력부(150)는 상기 변압기부(140)의 제2 주 코일(143)과 연결되며 출력전원을 정전류로 출력한다.The constant current output unit 150 is connected to the second main coil 143 of the transformer unit 140 and outputs the output power as a constant current.

또한, 상기 정전류 출력부(150)는 상기 제2 주 코일(143)과 정전류 출력단(150a) 사이를 연결하는 정전류 출력링크(151)를 포함한다.The constant current output unit 150 includes a constant current output link 151 that connects the second main coil 143 and the constant current output stage 150a.

또한, 상기 정전류 출력부(150)는 상기 정전류 출력링크(151)에 구비되고 상기 정전류 출력링크(151)에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하기 위한 제1 환류 다이오드(152)를 더 포함할 수 있다.The constant current output unit 150 is provided in the constant current output link 151. When the current flowing in the constant current output link 151 becomes discontinuous, the constant current output unit 150 generates a first feedback current Ip to prevent the generation of the impulse voltage due to the back electromotive force And may further include a diode 152.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)에 의하면 커패시터의 용량을 증대시키지 않고도 복수의 주파수 대역의 고조파를 제거할 수 있고, 동시에 역률을 향상시킬 수 있어 전력변환효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, according to the power supply apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, harmonics of a plurality of frequency bands can be removed without increasing the capacity of the capacitor, and at the same time, the power factor can be improved, There are advantages to be able to.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 상기 정전류 출력링크(151)의 전류를 측정하고, 측정된 전류 값에 따라 상기 정전류 출력링크(151)의 저항 값이 가변되게 함으로써, 상기 정전류 출력단(150a)으로 정전류가 출력되게 하는 출력조절 및 피드백 제어부(160)를 더 포함할 수 있다.The power supply 100 according to an embodiment of the present invention measures the current of the constant current output link 151 and varies the resistance value of the constant current output link 151 according to the measured current value And an output control and feedback controller 160 for outputting a constant current to the constant current output terminal 150a.

또한, 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)는 상기 정전류 출력링크(151)에 이상전류 발생시 상기 컨버터부(130)의 제1 제어회로(133)의 동작을 정지시킴으로써 입력측을 보호할 수 있는 기능을 한다.The output control and feedback control unit 160 also has a function of protecting the input side by stopping the operation of the first control circuit 133 of the converter unit 130 when an abnormal current is generated in the constant current output link 151 do.

또한, 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)는 상기 정전류 출력링크(151)에 연결되어 전류를 측정하는 출력 측정용 저항(161), 상기 정전류 출력링크(151)와 연결되며, 상기 정전류 출력링크(151)의 저항값을 가변시켜 상기 정전류 출력링크(151)의 전류가 정전류로 유지되게 하는 출력조절용 가변저항(162), 상기 제2 보조코일(144)과 접지단 사이에 연결되고 상기 제2 보조 코일(144)의 전원으로 동작하며, 상기 출력 측정용 저항(161)에서 측정된 전류 값을 피드백 받아 상기 출력 조절용 가변 저항(162)의 저항값을 가변함으로써 상기 정전류 출력링크(151)의 전류가 정전류로 유지되게 하는 제2 제어회로(163) 및 상기 출력 측정용 저항에서 측정된 전류 값과 비교 대상이 되는 기준 전압을 상기 제2 제어회로(163)로 공급하는 제3 제어회로(164)를 포함하여 이루어진다.The output control and feedback controller 160 includes an output measuring resistor 161 connected to the constant current output link 151 and measuring a current, a constant current output link 151 connected to the constant current output link 151, An output variable resistor 162 for varying a resistance value of the constant current output link 151 to maintain the current of the constant current output link 151 at a constant current, The current of the constant current output link 151 is changed by changing the resistance value of the output adjusting variable resistor 162 in response to the current value measured by the output measuring resistor 161, A second control circuit 163 for causing the second control circuit 163 to maintain a constant current and a third control circuit 164 for supplying a reference voltage to be compared with the current value measured by the output measuring resistor to the second control circuit 163 .

즉, 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)는 상기 정전류 출력링크(151)의 전류가 정전류로 유지되게 하는 역할을 하며, 작동전원을 입력받는 제2 보조 코일(144)이 상기 정전류 출력링크(151)가 연결된 제2 보조 코일(143)과 절연되어 있으므로 상기 제2 보조 코일(143)에 이상 발생시 상기 제2 및 상기 제2 제어회로(163,164)의 소손을 방지할 수 있다.That is, the output control and feedback controller 160 maintains the current of the constant current output link 151 at a constant current, and the second auxiliary coil 144 receiving the operating power is connected to the constant current output link 151 The second and the second control circuits 163 and 164 can be prevented from being burned out when an abnormality occurs in the second auxiliary coil 143. [

또한, 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)는 상기 제2 보조코일(144)과 상기 제2 제어회로(163) 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하여 상기 제2 제어회로(163) 내부의 스위칭소자를 보호할 수 있는 제2 환류 다이오드(165)를 더 포함할 수 있다.The output control and feedback controller 160 is connected between the second auxiliary coil 144 and the second control circuit 163. When the current flowing in the second auxiliary coil becomes discontinuous, And a second feedback diode 165 for preventing the generation of an impulse voltage by the second control circuit 163 and protecting the switching element in the second control circuit 163.

또한, 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)는 아래에서 설명할 컨버터 동작 차단부(170)와 상기 제2 제어회로(163) 사이에 연결되고, 상기 컨버터 동작 차단부(170)의 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하여 상기 제2 제어회로(163) 내부의 스위칭소자를 보호할 수 있는 제3 환류 다이오드(166)를 더 포함할 수 있다.The output control and feedback control unit 160 is connected between the converter operation cut-off unit 170 and the second control circuit 163 to be described below. When the current of the converter operation cut-off unit 170 is discontinuous And a third feedback diode 166 that prevents the generation of the impulse voltage due to the back electromotive force and protects the switching device in the second control circuit 163 when the first feedback circuit 163 is activated.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 상기 제2 제어회로(163)와 상기 제1 제어회로(133) 사이에 연결되며, 상기 정전류 출력링크(151)에 과전류 발생시 상기 제2 제어회로(163)의 제어신호에 의해 상기 제1 보조 코일(142)에서 상기 제1 제어회로(133)로 공급되는 전원을 차단함으로써 상기 컨버터부(130)의 동작이 정지되게 하는 컨버터 동작 차단부(170)를 더 포함할 수 있다.The power supply 100 according to an embodiment of the present invention is connected between the second control circuit 163 and the first control circuit 133. When the overcurrent is generated in the constant current output link 151, A converter operation for stopping the operation of the converter unit 130 by turning off the power supplied from the first auxiliary coil 142 to the first control circuit 133 by a control signal of the second control circuit 163 And may further include a blocking unit 170.

또한, 상기 컨버터 동작 차단부(170)는 상기 컨버터부(130)와 상기 출력조절 및 피드백 제어부(160)가 서로 절연되도록 포토 커플러로 구성되는 것이 바람직하다.The converter operation cut-off unit 170 may be formed of a photocoupler such that the converter unit 130 and the output control and feedback control unit 160 are isolated from each other.

더욱 자세하게는, 상기 포토 커플러의 일 측은 상기 제1 제어회로(133)의 동작전원 입력단과 출력단 사이를 연결하고, 타 측은 상기 제2 제어회로(163)의 동작전원 입력단과 출력단 사이를 연결한다.More specifically, one side of the photocoupler connects the operating power input terminal and the output terminal of the first control circuit 133, and the other side connects the operating power input terminal and the output terminal of the second control circuit 163.

즉, 상기 제2 제어회로(163)의 동작전원 입력단과 출력단 사이가 이상 전류에 의해 오픈될 경우, 상기 포토 커플러의 타측에 전류가 흐르지 않게 되고 상기 포토 커플러의 일측도 오픈되어 상기 제1 제어회로(133)의 동작이 정지되게 된다.That is, when the operating power input terminal and the output terminal of the second control circuit 163 are opened by an abnormal current, a current does not flow to the other side of the photocoupler and one side of the photocoupler is opened, The operation of the control unit 133 is stopped.

따라서, 상기 정전류 출력부(150)에 이상발생시 즉시 상기 컨버터부(130)의 동작이 정지되게 하여 장치의 소손을 방지할 수 있는 장점이 있다.Therefore, when the constant current output unit 150 is abnormally generated, the operation of the converter unit 130 is stopped, thereby preventing burnout of the apparatus.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 상기 정전류 출력부(150)와 정전류 출력단(150a) 사이에 구비되고 상기 정전류 출력링크(151)에 흐르는 정전류의 고조파를 제거하는 정전류 출력단 필터부(150b)를 더 포함할 수 있다.The power supply 100 according to an embodiment of the present invention includes a constant current output unit 150 and a constant current output unit 150. The constant current output unit 150 includes a constant current output unit 150, And an output stage filter unit 150b.

또한, 본 발명에서는 상기 정전류 출력단 필터부(150b)를 하나의 코어에 자기 결합하는 두 개의 코일로 이루어지는 라인필터로 구성하였다.Also, in the present invention, the line filter is composed of two coils for magnetically coupling the constant current output stage filter unit 150b to one core.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)의 정전류 고조파를 시뮬레이션한 도면이다. 4 is a graph simulating the constant current harmonic of the power supply device 100 according to an embodiment of the present invention.

여기서 'e'는 옥내용 전원공급장치의 출력 고조파 최대허용레벨을 의미하고 'f'는 옥외용 전원공급장치의 출력 고조파의 최대허용레벨을 의미한다.Where 'e' denotes the maximum allowable level of the output power harmonics of the indoor power supply and 'f' denotes the maximum allowable level of the output harmonics of the outdoor power supply.

본 발명의 일 실시예에 다른 전원공급장치(100)는 옥외용으로 제작되었으므로 출력 고조파가 최대 허용레벨 이하로 만족되고 있는 것을 알 수 있다.Since the power supply device 100 according to the embodiment of the present invention is manufactured for outdoor use, it can be seen that the output harmonics are satisfied at the maximum allowable level or less.

따라서, 상기 정전류 출력단(150a)에 연결되는 외부 케이블이나 부하장치에 별도로 고조파 제거를 위한 노이즈 필터가 요구되지 않으므로 호환성이 좋은 장점이 있다.Therefore, there is no need for an external cable connected to the constant current output terminal 150a or a noise filter for removing harmonics separately in the load device, which is advantageous in compatibility.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 상기 제2 보조 코일(144)의 전원을 스위칭하여 정전압 출력단(180a)으로 정전압을 출력하는 정전압 출력부(180)를 더 포함할 수 있다.The power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include a constant voltage output unit 180 for switching the power source of the second auxiliary coil 144 to output a constant voltage to the constant voltage output stage 180a .

또한, 상기 정전압 출력부(180)는 상기 정전압 출력단(180a)으로 출력되는 전압을 피드백 받아 상기 정전압 출력단(180a)으로 출력되는 전압이 일정한 정전압으로 유지되게 하는 제4 제어회로(181) 및 상기 제4 제어회로(181)와 상기 제2 보조 코일(144) 사이에 연결되고 상기 제2 보조코일(144)에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압이 상기 제4 제어회로(181)로 유입되지 않고 환류되게 하는 제4 환류 다이오드(182)을 포함한다.The constant voltage output unit 180 includes a fourth control circuit 181 for receiving the voltage output to the constant voltage output terminal 180a and maintaining the voltage output to the constant voltage output terminal 180a at a constant constant voltage, 4 control circuit 181 is connected between the control circuit 181 and the second auxiliary coil 144 and the current flowing in the second auxiliary coil 144 becomes discontinuous, the impulse voltage due to the counter- And a fourth reflux diode 182 for refluxing without flowing into the first refluxing diode 182.

또한, 상기 제4 제어회로(181)는 상기 제2 보조 코일(144)의 전압을 강합하여 정전압으로 출력하는 스텝-다운 레귤레이터(Step-Down Regulators)로 구성된다.The fourth control circuit 181 is configured by step-down regulators that output a voltage of the second auxiliary coil 144 with a constant voltage.

본 발명에서는 상기 스텝-다운 레귤레이터를 'MC34063' IC로 구성하였다.In the present invention, the step-down regulator is formed of an MC34063 IC.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원공급장치(100)는 상기 제4 제어회로(181)와 상기 정전압 출력단(180a) 사이에 정전압에 포함된 고조파를 제거하는 정전압 출력단 필터부(180a)를 더 포함할 수 있다.The power supply apparatus 100 according to an embodiment of the present invention further includes a constant voltage output stage filter unit 180a for removing harmonics contained in a constant voltage between the fourth control circuit 181 and the constant voltage output stage 180a .

따라서, 본 발명의 전원공급장치(100)에 의하면 정전류 및 정전압을 각각 제공할 수 있으므로 활용도가 높은 장점이 있다.
Therefore, according to the power supply apparatus 100 of the present invention, since the constant current and the constant voltage can be provided, there is an advantage of high utilization.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the present invention. Various changes and modifications will be possible.

100:전원공급장치 110:EMI필터부
111,112,113,114:EMI필터 120:정류부
130:컨버터부 131:DC링크
132:입력전원 형성용 스위치 133:제1 제어회로
140:변압기부 141:제1 주 코일
142:제1 보조 코일 143:제2 주 코일
144:제2 보조 코일 150:정전류 출력부
150a;정전류 출력단 150b:정전류 출력단 필터부
151:정전류 출력링크 152:제1 환류 다이오드
160:출력조절 및 피드백 제어부 161:출력 측정용 저항
162:출력 조절용 가변저항 163:제2 제어회로
164:제3 제어회로 165:제2 환류 다이오드
166:제3 환류 다이오드 170:컨버터 동작 차단부
180:정전압 출력부 180a:정전압 출력단
180b:정잔압 출력단 필터부 181:제4 제어회로
182:제4 환류 다이오드100: power supply unit 110: EMI filter unit
111, 112, 113, 114: EMI filter 120:
130: converter section 131: DC link
132: input power forming switch 133: first control circuit
140: transformer unit 141: first main coil
142: first auxiliary coil 143: second main coil
144: second auxiliary coil 150: constant current output unit
150a: Constant current output stage 150b: Constant current output stage filter section
151: Constant current output link 152: First reflux diode
160: Output regulation and feedback control section 161: Resistance for output measurement
162: Variable resistor for output adjustment 163: Second control circuit
164: Third control circuit 165: Second reflux diode
166: Third reflux diode 170:
180: Constant voltage output unit 180a: Constant voltage output stage
180b: Regulated output stage filter unit 181: Fourth control circuit
182: fourth reflux diode

Claims (16)

입력교류의 고조파를 제거하는 EMI(Electro magnetic interference)필터부;
상기 EMI필터부에서 필터링된 입력교류를 정류하는 정류부;
상기 정류부에서 정류된 입력교류를 평활하여 입력직류로 변환하고 상기 입력직류의 흐름을 단속하여 입력전원을 공급하는 컨버터부;
상기 입력전원을 승압 또는 강압하여 출력전원을 출력하는 변압기부; 및
상기 변압기부의 출력전원을 정전류로 출력하는 정전류 출력부;를 포함하고,
상기 EMI필터부는 서로 직렬연결되는 복수 개의 EMI필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
An electromagnetic interference (EMI) filter unit for removing harmonics of an input AC;
A rectifier for rectifying an input AC filtered by the EMI filter;
A converter unit for smoothing the input AC rectified by the rectifying unit to convert it into an input DC, interrupting the flow of the input DC, and supplying the input power;
A transformer unit for stepping up or down the input power to output an output power; And
And a constant current output unit for outputting the output power of the transformer unit as a constant current,
Wherein the EMI filter unit includes a plurality of EMI filters connected in series with each other.
제 1 항에 있어서,
상기 EMI필터들은 서로 다른 주파수 대역의 고조파를 제거하며,
상기 EMI필터부는 복수의 주파수 대역의 고조파를 제거하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The EMI filters remove harmonics of different frequency bands,
Wherein the EMI filter unit removes harmonics of a plurality of frequency bands.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 변압기부는 일차측에 서로 분리되어 자기결합하는 제1 주 코일과 제1 보조 코일을 포함하고,
상기 컨버터부:는
상기 정류부에서 정류된 입력교류를 평활하여 상기 제1 주 코일로 전달하는 DC링크;
상기 DC링크와 접지단을 연결하며, 상기 제1 주 코일에 흐르는 전류를 단속하여 상기 입력전원을 형성하는 입력전원 형성용 스위치; 및
상기 제1 보조 코일과 접지단 사이에 연결되고, 상기 제1 보조 코일에 의해 형성된 전원으로 동작하며, 상기 입력전원 형성용 스위치를 제어하여 상기 입력 전원의 크기 및 역률을 제어하는 제1 제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the transformer unit includes a first main coil and a first auxiliary coil that are magnetically coupled to each other on a primary side,
The converter section
A DC link for smoothing the input AC rectified by the rectifying unit and transmitting the rectified AC to the first main coil;
An input power supply switch for connecting the DC link to a ground terminal and interrupting a current flowing through the first main coil to form the input power supply; And
A first control circuit connected between the first auxiliary coil and a ground terminal and operating as a power source formed by the first auxiliary coil and controlling the magnitude and power factor of the input power source by controlling the input power source forming switch; And a power supply for supplying power to the power supply.
제 3 항에 있어서,
상기 정전류 출력부는 상기 변압기부의 출력전원을 평활하여 정전류 출력단으로 정전류를 출력하는 정전류 출력링크를 포함하며,
상기 정전류 출력링크의 전류를 측정하고, 측정된 전류 값에 따라 상기 정전류 출력링크의 저항값을 가변시켜 상기 정전류 출력링크의 전류가 정전류로 출력되게 하며, 상기 정전류 출력링크에 이상전류가 흐를 시에 상기 제1 제어회로의 동작을 중지시키는 출력조절 및 피드백 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
The method of claim 3,
Wherein the constant current output unit includes a constant current output link for smoothing the output power of the transformer unit and outputting a constant current to a constant current output stage,
The output of the constant current output link is changed by varying the resistance value of the constant current output link according to the measured current value so that the current of the constant current output link is outputted as a constant current, Further comprising: an output regulation and feedback control section for stopping the operation of the first control circuit.
제 4 항에 있어서,
상기 변압기부는 이차측에 서로 분리되어 자기결합하는 제2 주 코일과 제2 보조 코일을 포함하고,
상기 정전류 출력링크는 상기 제2 주 코일과 상기 정전류 출력단을 서로 연결하고,
상기 출력조절 및 피드백 제어부:는
상기 정전류 출력링크에 연결되어 전류를 측정하는 출력 측정용 저항;
상기 정전류 출력링크에 연결되며, 상기 정전류 출력링크의 저항값을 가변시켜 상기 정전류 출력링크의 전류 값이 조절되게 하는 출력조절용 가변 저항;
상기 제2 보조코일과 접지단 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일의 전원으로 동작하며, 상기 출력 측정용 저항에서 측정된 전류 값을 피드백 받아 상기 출력조절용 가변 저항의 저항값이 가변하게 하여 상기 정전류 출력링크의 전류가 정전류로 유지되게 하는 제2 제어회로; 및
상기 출력 측정용 저항에서 측정된 전류 값과 비교 대상이 되는 기준 전압을 상기 제2 제어회로로 공급하는 제3 제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the transformer unit includes a second main coil and a second auxiliary coil that are magnetically coupled to each other on a secondary side,
Wherein the constant current output link connects the second main coil and the constant current output terminal to each other,
The output regulation and feedback control section
An output measuring resistor connected to the constant current output link and measuring a current;
An output variable resistor connected to the constant current output link for varying a resistance value of the constant current output link to adjust a current value of the constant current output link;
And a second auxiliary coil connected between the second auxiliary coil and the ground terminal and operating as a power supply of the second auxiliary coil to vary a resistance value of the output variable resistor by receiving a current value measured by the output measuring resistor, A second control circuit for causing the current of the constant current output link to be maintained at a constant current; And
And a third control circuit for supplying a current value measured by the output measuring resistor and a reference voltage to be compared to the second control circuit.
제 5 항에 있어서,
상기 제2 제어회로와 상기 제1 제어회로 사이에 연결되며, 상기 정전류 출력링크에 과전류 발생시 상기 제2 제어회로의 제어신호에 의해 상기 제1 제어회로로 공급되는 전원을 차단함으로써 상기 컨버터부의 동작이 중지되게 하는 컨버터 동작 차단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
6. The method of claim 5,
Wherein when the overcurrent is generated in the constant current output link, the power supply to the first control circuit is cut off by the control signal of the second control circuit when the overcurrent is generated in the constant current output link, Further comprising: a converter operation interruption unit for stopping the converter when the power supply is turned off.
제 6 항에 있어서,
상기 컨버터 동작 차단부는 상기 제1 제어회로와 상기 제2 제어회로를 절연하는 포토 커플러로 구성되는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
The method according to claim 6,
And the converter operation cut-off section is constituted by a photocoupler which insulates the first control circuit and the second control circuit.
제 4 항에 있어서,
상기 정전류 출력링크와 상기 정전류 출력단 사이에 연결되고 상기 정전류의 고조파를 제거하는 정전류 출력단 필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
5. The method of claim 4,
And a constant current output stage filter unit connected between the constant current output link and the constant current output stage and removing a harmonic of the constant current.
제 5 항에 있어서,
상기 제2 보조 코일의 전압을 스위칭하여 정전압 출력단으로 정전압을 출력하는 정전압 출력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
6. The method of claim 5,
And a constant voltage output unit for switching the voltage of the second auxiliary coil and outputting a constant voltage to a constant voltage output terminal.
제 9 항에 있어서,
상기 정전압 출력부는 상기 정전압 출력단의 전압을 피드백 받아 상기 정전압 출력단의 전압이 일정하게 유지되게 하는 제4 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the constant voltage output unit includes a fourth control circuit that feeds back the voltage of the constant voltage output terminal and maintains the voltage of the constant voltage output end to be constant.
제 10 항에 있어서,
상기 제4 제어회로는 상기 제2 보조 코일의 전압을 강압하여 정전압을 출력하는 스텝-다운 레귤레이터(Step-Down Regulators)인 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
11. The method of claim 10,
And the fourth control circuit is a step-down regulator that steps down the voltage of the second auxiliary coil to output a constant voltage.
제 10 항에 있어서,
상기 제4 제어회로와 상기 정전압 출력단 사이에 구비되고 상기 정전압 출력단으로 출력되는 정전압의 고조파를 제거하는 정전압 출력단 필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
11. The method of claim 10,
And a constant voltage output stage filter unit provided between the fourth control circuit and the constant voltage output stage to remove a harmonic of a constant voltage output to the constant voltage output stage.
제 5 항에 있어서,
상기 정전류 출력부는 상기 정전류 출력링크에 구비되고, 상기 정전류 출력링크에 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제1 환류 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the constant current output unit is provided in the constant current output link and further comprises a first return diode for preventing generation of an impulse voltage due to a back electromotive force when the current is discontinuous in the constant current output link.
제 5 항에 있어서,
상기 출력조절 및 피드백 제어부는 상기 제2 보조코일과 상기 제2 제어회로 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제2 환류 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the output regulating and feedback control unit is connected between the second auxiliary coil and the second control circuit, and when the current flowing in the second auxiliary coil becomes discontinuous, a second feedback circuit for preventing the generation of the impulse voltage by the back electromotive force Further comprising a diode.
제 6 항에 있어서,
상기 출력조절 및 피드백 제어부는 상기 컨버터 동작 차단부와 상기 제2 제어회로 사이에 연결되고, 상기 컨버터 동작 차단부의 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제3 환류 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
The method according to claim 6,
Wherein the output regulating and feedback control unit includes a third feedback diode connected between the converter operation cutoff unit and the second control circuit and configured to prevent the generation of the impulse voltage due to the back electromotive force when the current of the converter operation cutoff unit becomes discontinuous Further comprising a power supply.
제 10 항에 있어서,
상기 정전압 출력부는 상기 제2 보조 코일과 상기 제4 제어회로 사이에 연결되고, 상기 제2 보조코일에 흐르는 전류가 불연속이 될 때, 역기전력에 의한 임펄스 전압의 발생을 방지하는 제4 환류 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.11. The method of claim 10,
Wherein the constant voltage output unit is connected between the second auxiliary coil and the fourth control circuit and further includes a fourth feedback diode for preventing the generation of the impulse voltage due to the counter electromotive force when the current flowing in the second auxiliary coil becomes discontinuous And the power supply unit.
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