KR20140103575A - Switching mode power supply unit and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a switching mode power supply device comprising a signal output unit which outputs an AC signal by using commercial power supplied from the outside; a phase inverter circuit which outputs a phase-inverted signal by inverting the phase of the AC signal; a first current feedback control unit which provides a first amplification signal by amplifying the phase-inverted signal; a first DC blocking condenser which outputs a first oscillation signal by removing a DC signal from the first amplification signal; and a converter which supplies power to an electronic device by using the first oscillation signal.

Description

스위칭 모드 전원 공급 장치 및 방법{SWITCHING MODE POWER SUPPLY UNIT AND METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a switching mode power supply,

본 발명은 전력 효율이 높은 전원 공급 장치를 제공하기 위한 방안에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for providing a power-efficient power supply.

파워 서플라이(Power Supply)는 외부에서 들어오는 교류 전류를 컴퓨터 시스템에서 안정적으로 사용할 수 있도록 직류로 변환해 각각의 시스템에 맞게 전원을 공급하는 하드웨어이다. 파워 서플라이가 안정적으로 시스템에 전원을 공급하지 못할 경우, 시스템이 다운되거나 부팅이 되지 않는 현상이 일어날 수 있기 때문에 컴퓨터 부품에서 차지하는 비중이 아주 크다.The power supply is the hardware that converts external AC current into DC for stable use in a computer system and supplies power to each system. If the power supply fails to supply power to the system in a stable manner, the proportion of computer components is very high because the system may go down or become unbootable.

도 1은 종래기술에 따른 파워 서플라이의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a power supply according to the related art.

도 1을 참고하면, 파워 서플라이(100)는 크게 네 부분으로 이루어져 있다. 첫째, 전자파장애(EMI) 필터부(110)는 교류 입력 라인의 잡음이 파워 서플라이 안으로 흘러들어가는 것을 막는 동시에, 파워 서플라이 내부의 스위칭 잡음이 교류 입력 라인으로 들어가는 것을 막는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the power supply 100 includes four parts. First, the electromagnetic interference (EMI) filter unit 110 prevents the noise of the AC input line from flowing into the power supply, and also prevents switching noise in the power supply from entering the AC input line.

둘째, 교류-직류 정류부(120)는 전자파장애 필터부(110)를 거친 전원이 컴퓨터나 주변기기에서 필요로 하는 직류 전원으로 변환되기 전에 임시 직류 전원으로 변환되는 과정이다. Second, the AC-DC rectifier 120 is a process of converting a power source through the electromagnetic interference filter unit 110 into a temporary DC power source before being converted into a DC power source required by a computer or a peripheral device.

셋째, 직류-직류 스위칭 변환부(130)는 교류-직류 정류부(120)에서 변환된 직류 전원을 깨끗하고 안정적으로 공급할 수 있도록 저대역 통과필터를 사용해 스위칭 동작과정에서 발생하는 리플과 잡음을 없애는 과정이다. 이를 통해 3.3V, 5V, 12V 등의 직류 전원이 만들어지는데, 이는 파워 서플라이(100)에서 가장 중요한 부분이다.Third, the DC-DC switching converter 130 uses a low-pass filter to cleanly and stably supply the DC power converted by the AC-DC rectifier 120, eliminating ripple and noise generated during the switching operation to be. This results in a DC power source of 3.3V, 5V, 12V, etc., which is the most important part of the power supply 100.

넷째, 출력필터 및 출력부(140)는 파워 서플라이(100)의 마지막 단계로, 직류-직류 스위칭 변환부(130)에서 변환되고 필터링된 직류 전원을 추가로 여과해 규격에 맞는 깨끗한 전원을 얻는 역할을 한다.Fourth, the output filter 140 and the output unit 140 are the last stage of the power supply 100, and further, the DC power converted and filtered by the DC-DC switching converter 130 is further filtered to obtain a clean power conforming to the standard .

이렇게, 파워 서플라이(100)는 교류 전압을 직류로 바꾸어 출력하는 일반 가정용 어댑터와 기능상의 차이는 없다. 그러나 어댑터가 용량이 작은 기기의 전원으로 사용되는 데 반해 파워 서플라이(100)는 컴퓨터와 같이 출력 전압과 전류 용량이 많은 기기의 전원으로 사용된다.Thus, the power supply 100 is functionally different from a general household adapter that converts an AC voltage into a direct current. However, while the adapter is used as a power source for a small-sized device, the power supply 100 is used as a power source for a device having a large output voltage and current capacity, such as a computer.

그런데, 파워 서플라이(100)는 크게 리니어 형과 스위치 모드형으로 구분되는데, 1990년대에 들어서 경량, 소형화에 적합한 스위치 모드형이 개인용 컴퓨터(PC), 가전기기, 전자제품의 주력 전원 공급 장치로서 자리 잡아 가고 있다. 이러한, 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply; SMPS)는 스위칭 과정에서 잡음 및 전자파를 발생시키는 단점이 있다.The power supply 100 is divided into a linear type and a switch mode type. In the 1990's, a switch mode type suitable for light weight and miniaturization is used as a main power supply device of a personal computer (PC) It is catching. Such a switching mode power supply (SMPS) has disadvantages of generating noise and electromagnetic waves in the switching process.

따라서, 잡음 및 전자파를 발생시키지 않으면서, 안정적으로 전력을 공급하는 파워 서플라이가 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for a power supply that supplies power stably without generating noise and electromagnetic waves.

본 발명의 일실시예는 커런트 피드백 제어부를 이용하여 발진 주파수를 1MHz로 증가시킴으로써, 고효율 전력밀도를 향상시킬 수 있는, 스위칭 모드 전원 공급 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a switching mode power supply apparatus and method that can increase a high efficiency power density by increasing an oscillation frequency to 1 MHz using a current feedback control unit.

본 발명의 일실시예는 신호 출력부, 위상 반전 회로, 두 개의 커런트 피드백 제어부, 두 개의 직류 저지용 콘텐서 및 변환부로 구성함으로써, 소형이며, 내구성이 강하게 구성할 수 있는, 스위칭 모드 전원 공급 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention is a switching mode power supply device comprising a signal output section, a phase inversion circuit, two current feedback control sections, two DC blocking contensors, and a conversion section, And methods.

본 발명의 일실시예는 두 개의 커런트 피드백 제어부를 이용함으로써, 각 커런트 피드백 제어부에 전압이 1/2가 걸리도록 함으로써, 안정성을 높일 수 있는, 스위칭 모드 전원 공급 장치 및 방법을 제공한다.
An embodiment of the present invention provides a switching mode power supply apparatus and method that can increase stability by causing each current feedback control unit to take 1/2 of a voltage by using two current feedback control units.

본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 장치는 외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력하는 신호 출력부, 상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력하는 위상 반전 회로, 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공하는 제1 커런트 피드백 제어부, 상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력하는 제1 직류 저지용 콘덴서, 및 상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급하는 변환부를 포함한다.A switching mode power supply device according to an embodiment of the present invention includes a signal output unit for outputting an AC signal using a commercial power source supplied from the outside, a phase inversion circuit for inverting the phase of the AC signal to output a phase inversion signal, A first current feedback control unit for amplifying the phase inversion signal to provide a first amplified signal, a first DC blocking capacitor for removing a DC signal from the first amplified signal to output a first oscillation signal, And a converter for supplying power to the electronic device using the signal.

상기 스위칭 모드 전원 공급 장치는 상기 위상반전회로를 증폭시켜 제2 증폭신호를 제공하는 제2 커런트 피드백 제어부, 및 상기 제2 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제2 발진신호를 출력하는 제2 직류 저지용 콘덴서를 더 포함할 수 있다.The switching mode power supply includes a second current feedback controller for amplifying the phase inversion circuit and providing a second amplified signal, and a second DC feedback circuit for removing the DC signal from the second amplified signal and outputting a second oscillation signal, For example.

상기 변환부는 상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호를 변환하여 전자기기로 전력을 공급할 수 있다.The conversion unit may convert the first oscillation signal and the second oscillation signal and supply power to the electronic device.

상기 변환부는 1MHZ의 발진 주파수로 전력을 공급할 수 있다.The conversion unit can supply power at an oscillation frequency of 1 MHZ.

본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 방법은 외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력하는 단계, 상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력하는 단계, 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공하는 단계, 상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력하는 단계, 및 상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급하는 단계를 포함한다.
The switching mode power supply method according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting an AC signal using a commercial power source supplied from the outside, inverting a phase of the AC signal to output a phase inversion signal, Amplifying the first amplified signal to provide a first amplified signal, removing the direct current signal from the first amplified signal to output a first oscillated signal, and supplying power to the electronic device using the first oscillated signal .

본 발명의 일실시예에 따르면, 커런트 피드백 제어부를 이용하여 발진 주파수를 1MHz로 증가시킴으로써, 고효율 전력밀도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by increasing the oscillation frequency to 1 MHz by using the current feedback control unit, the high efficiency power density can be improved.

본 발명의 일실시예에 따르면, 신호 출력부, 위상 반전 회로, 두 개의 커런트 피드백 제어부, 두 개의 직류 저지용 콘텐서 및 변환부로 구성함으로써, 소형이며, 내구성이 강하게 구성할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the signal output section, the phase inversion circuit, the two current feedback control sections, the two DC blocking contensors, and the conversion section are compact and durable.

본 발명의 일실시예에 따르면, 두 개의 커런트 피드백 제어부를 이용함으로써, 각 커런트 피드백 제어부에 전압이 1/2가 걸리도록 함으로써, 안정성을 높일 수 있다.
According to the embodiment of the present invention, by using two current feedback control sections, the current feedback control section is made to have a voltage of 1/2, so that the stability can be improved.

도 1은 종래기술에 따른 파워 서플라이의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발진주파수와 전력효율 간의 상관관계를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a power supply according to the related art.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a correlation between an oscillation frequency and power efficiency according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a procedure of a switching mode power supply method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, the configuration and operation according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals denote the same elements regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

전원 공급 장치(Power Supply Unit)는 상용전원으로부터 공급되는 교류(AC) 전기를 컴퓨터, 통신기기, 가전기기 등 각종 전자기기에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원 공급 장치이다. 이러한, 전원 공급 장치는 고속 전력 반도체를 이용해 높은 주파수로 단속 제어를 하고 정류와 평활 회로를 거쳐 안정된 각종 직류 전압을 얻는데, 크게 리니어 형과 스위치 모드형으로 구분된다. 1990년대에 들어서 경량, 소형화에 적합한 스위칭 모드 전원 공급 장치가 개인용 컴퓨터(PC), 가전기기, 통신기기 등의 전자제품의 주력 전원 공급 장치로서 자리 잡아 가고 있다. The power supply unit is a modular power supply unit that converts AC (Alternating Current) electricity supplied from a commercial power source to various electronic devices such as a computer, a communication device, and a home appliance. Such a power supply device uses a high-speed power semiconductor to control intermittence at a high frequency, and obtains various DC voltages through a rectification and a smoothing circuit. The power supply device is classified into a linear type and a switch mode type. In the 1990s, switching mode power supplies suitable for lightweight and miniaturization have become the main power supply devices for electronic products such as personal computers (PCs), home appliances, and communication devices.

그런데, 스위칭 모드 전원 공급 장치는 리니어형 전원 공급 장치에 비해 효율이 높고 내구성이 강하며 소형, 경량화에 유리한 반면, 스위칭 과정에서 잡음 및 전자파를 발생시키는 단점이 있다. 따라서, 잡음 및 전자파를 발생시키지 않으면서, 안정적으로 전력을 공급하는 스위칭 모드 전원 공급 장치가 필요한 실정이다.However, the switching mode power supply is more efficient and more durable than the linear type power supply, and is advantageous in that it is small and light in weight, but it has disadvantages of generating noise and electromagnetic waves in the switching process. Therefore, there is a need for a switching mode power supply device that stably supplies power without generating noise and electromagnetic waves.

본 발명에서는 커런트 피드백 제어부를 이용하여 안정적이면서 효율이 높은 스위칭 모드 전원 공급 장치를 제공한다.The present invention provides a stable and efficient switching mode power supply using a current feedback controller.

이하에서는 도면을 통해 스위칭 모드 전원 공급 장치를 설명한다.Hereinafter, a switched mode power supply will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 스위칭 모드 전원 공급 장치(200, 이하 '전원 공급 장치'라 함)는 신호 출력부(210), 위상 반전 회로(220), 제1 커런트 피드백 제어부(230), 제1 직류 저지용 콘덴서(240), 변환부(250)를 포함한다. 실시예에 따라, 전원 공급 장치(200)는 제2 커런트 피드백 제어부(260) 및 제2 직류 저지용 콘덴서(270)를 더 포함할 수 있다.2, the switching mode power supply 200 includes a signal output unit 210, a phase inversion circuit 220, a first current feedback control unit 230, a first DC A blocking capacitor 240, and a conversion unit 250. According to an embodiment, the power supply 200 may further include a second current feedback control unit 260 and a second DC blocking capacitor 270.

신호 출력부(210)는 외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력한다. 이러한, 신호 출력부(210)는 가정 또는 사무실에서 전기의 옥내배선에서 실내에 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하는 기구인 콘센트를 통해 실시간으로 상용전원을 공급받아 교류성분이 포함된 교류신호를 출력하는 것이다.The signal output unit 210 outputs an AC signal using a commercial power source supplied from the outside. The signal output unit 210 is connected to a wiring for connecting a cord used indoors in an indoor wiring of an electric home or an office, and is supplied with commercial power in real time through an outlet, which is a mechanism for inserting a plug, And outputs the included AC signal.

참고로, 직류는 시간에 관계없이 방향과 크기가 일정한 전류이고, 교류는 시간에 따라 흐르는 방향과 크기가 주기적으로 변하는 전류를 의미한다. 따라서, 교류신호는 정현파(사인파), 구형파(직사각형파), 삼각파, 톱니파 등으로 시간에 따라 방향과 주기가 주기적으로 변하는 파형이다.For reference, direct current is a constant current of direction and size irrespective of time, and AC means a current whose periodic direction and magnitude change with time. Therefore, the AC signal is a waveform in which the direction and period periodically change with time in a sinusoidal wave (sinusoidal wave), a square wave (rectangular wave), a triangular wave, a sawtooth wave or the like.

위상 반전 회로(220)는 상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력한다. 상기 교류신호를 두 개의 커런트 피드백에 병렬로 입력하기 위하여, 위상 반전 회로(220)는 제1 교류신호를 제1 커런트 피드백 제어부(230)로 입력하고, 상기 제1 교류신호와 위상이 반대인 제2 교류신호를 상기 제1 교류신호와 위상이 동일하게 위상을 반전시켜 제2 커런트 피드백 제어부(260)로 입력시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 교류신호와 위상이 동일하게 위상을 반전시킨 제2 교류신호가 위상반전신호가 될 수 있다. 또는, 위상 반전 회로(220)는 제1 교류신호의 위상을 반전시켜 반전시킨 위상반전신호를 제1 커런트 피드백 제어부(230)로 입력하고, 상기 제1 교류신호와 위상이 반대인 제2 교류신호를 제2 커런트 피드백 제어부(260)로 입력시킬 수도 있다.The phase inversion circuit 220 inverts the phase of the AC signal to output a phase inversion signal. In order to input the AC signal in parallel to the two current feedback circuits, the phase inversion circuit 220 inputs the first AC signal to the first current feedback controller 230 and outputs the first AC signal to the first current feedback controller 230, 2 AC signal to the second current feedback controller 260 in the same phase as the first AC signal. That is, the second AC signal whose phase is inverted in phase with the first AC signal may be a phase inversion signal. Alternatively, the phase inversion circuit 220 may input a phase inversion signal inverted by inverting the phase of the first AC signal to the first current feedback controller 230, and output a second AC signal, which is opposite in phase to the first AC signal, May be input to the second current feedback controller 260.

제1 커런트 피드백 제어부(230)는 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공한다. 본 발명의 전원 공급 장치(200)는 전자기기로 공급되는 전력의 효율을 높이기 위하여, 발진 주파수를 높여야 하는데, 제1 커런트 피드백 제어부(230)는 상기 위상반전신호의 전류와 전압을 2배 이상 증폭시켜 발진 주파수를 높일 수 있게 한다.The first current feedback controller 230 amplifies the phase inversion signal to provide a first amplified signal. In order to increase the efficiency of the power supplied to the electronic device, the power supply device 200 of the present invention must increase the oscillation frequency. The first current feedback control unit 230 amplifies the current and voltage of the phase inversion signal by two or more times So that the oscillation frequency can be increased.

제1 직류 저지용 콘덴서(240)는 상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력한다. 제1 직류 저지용 콘덴서(240)는 제1 커런트 피드백 제어부(230)에 의해 위상반전신호가 증폭되면서 잡음이나 전자파 등이 제1 증폭신호에 삽입된 경우, 잡음이나 전자파 등을 제거하기 위한 것이다. 제1 직류 저지용 콘덴서(240)는 커패시터로 형성되며, 제1 발진신호를 출력한다.The first DC blocking condenser 240 removes the DC signal from the first amplified signal and outputs a first oscillation signal. The first DC blocking capacitor 240 is for removing noise or electromagnetic waves when a noise or an electromagnetic wave is inserted into the first amplification signal while the phase inversion signal is amplified by the first current feedback controller 230. The first DC blocking capacitor 240 is formed of a capacitor and outputs a first oscillation signal.

변환부(250)는 상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급한다. 여기서, 전자기기는 컴퓨터, 통신기기, 가전기기 등 전기를 이용하여 전력을 공급받는 모든 기기를 통칭하는 개념이다.The conversion unit 250 supplies power to the electronic device using the first oscillation signal. Here, an electronic device is a concept that collectively refers to all devices that receive power by using electricity such as a computer, a communication device, and a household appliance.

실시예로, 제2 커런트 피드백 제어부(260)는 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제2 증폭신호를 제공한다. 본 발명의 전원 공급 장치(200)는 전자기기로 공급되는 전력의 효율을 높이기 위하여, 발진 주파수를 높여야 하는데, 제2 커런트 피드백 제어부(260)는 상기 위상반전신호의 전류와 전압을 2배 이상 증폭시켜 발진 주파수를 높일 수 있게 한다.In an embodiment, the second current feedback controller 260 amplifies the phase inversion signal to provide a second amplified signal. In order to increase the efficiency of the power supplied to the electronic device, the power supply 200 of the present invention has to increase the oscillation frequency. The second current feedback controller 260 amplifies the current and voltage of the phase inversion signal by two or more times So that the oscillation frequency can be increased.

본 발명에서와 같이, 전원 공급 장치(200)는 커런트 피드백 제어부를 두 개로 구성함으로써, 각 커런트 피드백 제어부에 전압이 1/2가 걸리도록 함으로써, 안정성을 높일 수 있다. 예컨대, 공급된 상용전원이 하나의 커런트 피드백 제어부로 모두 입력되면, 증폭에 의해 전류와 전압이 증가하기 때문에, 부하가 걸리면 매우 높은 전압으로 증폭될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 커런트 피드백 제어부를 두 개로 구성함으로써, 전압이 두 개로 나눠서 입력되기 때문에, 증폭되더라도 한 개의 커런트 피드백 제어부를 이용할 때보다 증폭되는 전류와 전압이 낮을 수 있다.As in the present invention, the power supply device 200 includes two current feedback control sections, so that the current feedback control sections are each supplied with a voltage of 1/2, thereby enhancing stability. For example, if the supplied commercial power source is input to one current feedback control unit, the current and the voltage are increased by the amplification, so that it can be amplified to a very high voltage when the load is applied. Therefore, in the present invention, since the current feedback control unit is composed of two, since the voltage is divided into two, the amplified current and voltage can be lower than when using one current feedback control unit.

제2 직류 저지용 콘덴서(270)는 상기 제2 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제2 발진신호를 출력한다. 제2 직류 저지용 콘덴서(270)는 제2 커런트 피드백 제어부(260)에 의해 위상반전신호가 증폭되면서 잡음이나 전자파 등이 제2 증폭신호에 삽입된 경우, 잡음이나 전자파 등을 제거하기 위한 것이다. 제2 직류 저지용 콘덴서(270)는 커패시터로 형성되며, 제2 발진신호를 출력한다.The second DC blocking condenser 270 removes the DC signal from the second amplified signal and outputs a second oscillated signal. The second DC blocking capacitor 270 is for removing noise or electromagnetic waves when the second inverting signal is amplified by the second current feedback controller 260 and noises or electromagnetic waves are inserted into the second amplifying signal. The second DC blocking capacitor 270 is formed of a capacitor and outputs a second oscillation signal.

따라서, 변환부(250)는 상기 제1 발진신호 및 제2 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급한다. 이때, 변환부(250)는 1MHZ의 발진 주파수로 전력을 공급할 수 있다.Accordingly, the converter 250 supplies power to the electronic device using the first oscillation signal and the second oscillation signal. At this time, the conversion unit 250 can supply electric power with an oscillation frequency of 1 MHZ.

따라서, 본 발명에 따른 전원 공급 장치는 커런트 피드백 제어부를 이용하여 발진 주파수를 1MHz로 증가시킴으로써, 고효율 전력밀도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the power supply apparatus according to the present invention can improve the high-efficiency power density by increasing the oscillation frequency to 1 MHz by using the current feedback control unit.

한편, 종래의 전원 공급 장치는 외부 또는 내부에서 구형파를 주어서, 트랜지스터(Field Effect Transistor; FET)를 단순히 온/오프 동작을 하게 함으로써, 발진 주파수를 70k~100kHz밖에 쓸 수 없었다. 그런데, 전원 공급 장치의 효율은 발진 주파수와 밀접한 관계가 있다.On the other hand, the conventional power supply device can only use an oscillation frequency of 70 k to 100 kHz by allowing a square wave to be externally or internally applied to a field effect transistor (FET). However, the efficiency of the power supply device is closely related to the oscillation frequency.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 발진주파수와 전력효율 간의 상관관계를 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.3 is a graph showing a correlation between an oscillation frequency and power efficiency according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 전원 공급 장치는 70KHz의 발진 주파수를 사용했을 경우, 전력효율은 75%이고, 100KHz의 발진 주파수를 사용했을 경우, 전력효율은 85%이고, 300KHz의 발진 주파수를 사용했을 경우, 전력효율은 89%이다. 즉, 발진 주파수를 증가시키면 증가시킬수록 전력효율이 향상되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, when the power supply uses an oscillation frequency of 70 KHz, the power efficiency is 75%. When the oscillation frequency of 100 KHz is used, the power efficiency is 85%. When the oscillation frequency of 300 KHz is used , And the power efficiency is 89%. That is, it can be seen that the power efficiency is improved as the oscillation frequency is increased.

따라서, 본 발명과 같이 1MKHz의 발진 주파수를 사용했을 경우, 전력효율은 95%로서, 종래의 전원 공급 장치보다 효율이 매우 높은 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전원 공급 장치는 커런트 피드백 제어부를 이용하여 발진 주파수를 1MHz로 증가시킴으로써, 고효율 전력밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, when the oscillation frequency of 1 MKHz is used as in the present invention, the power efficiency is 95%, which is much higher than that of the conventional power supply device. That is, the power supply apparatus according to the present invention has an effect of improving the high-efficiency power density by increasing the oscillation frequency to 1 MHz by using the current feedback control unit.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭 모드 전원 공급 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of a switching mode power supply method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 단계 S10에서, 스위칭 모드 전원 공급 방법(이하, '전원 공급 방법'이라 함)은 외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력한다. 상기 전원 공급 방법은 가정 또는 사무실에서 전기의 옥내배선에서 실내에 사용하는 코드를 접속하기 위해 배선에 연결하여 플러그를 삽입하는 기구인 콘센트를 통해 실시간으로 상용전원을 공급받아 교류성분이 포함된 교류신호를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 4, in step S10, a switching mode power supply method (hereinafter referred to as 'power supply method') outputs an AC signal using a commercial power supplied from the outside. In the power supply method, a commercial power is supplied in real time through a receptacle, which is a mechanism for inserting a plug to connect the cord for indoor use in a domestic or an office, Can be output.

단계 S20에서, 상기 전원 공급 방법은 상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력한다. 상기 교류신호를 두 개의 커런트 피드백에 병렬로 입력하기 위하여, 상기 전원 공급 방법은 제1 교류신호를 제1 커런트 피드백 제어부로 입력하고, 상기 제1 교류신호와 위상이 반대인 제2 교류신호를 상기 제1 교류신호와 위상이 동일하게 위상을 반전시켜 제2 커런트 피드백 제어부로 입력시킬 수 있다. 즉, 상기 제1 교류신호와 위상이 동일하게 위상을 반전시킨 제2 교류신호가 위상반전신호가 될 수 있다. In step S20, the power supply method inverts the phase of the AC signal to output a phase inversion signal. Wherein the power supply method includes the steps of inputting a first AC signal to a first current feedback controller and inputting a second AC signal that is opposite in phase to the first AC signal to the first AC feedback signal in order to input the AC signal in parallel to two current feedbacks, The phase can be inverted in the same phase as the first AC signal and input to the second current feedback controller. That is, the second AC signal whose phase is inverted in phase with the first AC signal may be a phase inversion signal.

또는, 상기 전원 공급 방법은 제1 교류신호의 위상을 반전시켜 반전시킨 위상반전신호를 제1 커런트 피드백 제어부로 입력하고, 상기 제1 교류신호와 위상이 반대인 제2 교류신호를 제2 커런트 피드백 제어부로 입력시킬 수도 있다.Alternatively, the power supply method may include inputting a phase inversion signal inverted by inverting the phase of the first AC signal to the first current feedback control unit, and outputting a second AC signal, which is opposite in phase to the first AC signal, And may be inputted to the control unit.

단계 S30에서, 상기 전원 공급 방법은 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공한다. 상기 전원 공급 방법은 전자기기로 공급되는 전력의 효율을 높이기 위하여, 발진 주파수를 높여야 하는데, 제1 커런트 피드백 제어부는 상기 위상반전신호의 전류와 전압을 2배 이상 증폭시켜 발진 주파수를 높일 수 있게 한다. 따라서, 상기 전원 공급 방법은 제1 커런트 피드백 제어부를 이용하여 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공할 수 있다.In step S30, the power supply method amplifies the phase inversion signal to provide a first amplified signal. In order to increase the efficiency of the power supplied to the electronic equipment, the power supply method must increase the oscillation frequency. The first current feedback control unit amplifies the current and voltage of the phase inversion signal by two or more times to increase the oscillation frequency . Accordingly, the power supply method may provide the first amplified signal by amplifying the phase inversion signal using a first current feedback control unit.

단계 S40에서, 상기 전원 공급 방법은 상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력한다. 상기 전원 공급 방법은 상기 제1 커런트 피드백 제어부에 의해 위상반전신호가 증폭되면서 잡음이나 전자파 등이 제1 증폭신호에 삽입된 경우, 잡음이나 전자파 등을 제거하기 위한 것이다. 상기 전원 공급 방법은 제1 직류 저지용 콘덴서를 이용하여 제1 발진신호를 출력할 수 있다.In step S40, the power supply method removes the direct current signal from the first amplified signal and outputs the first oscillated signal. The power supply method is for removing noise or electromagnetic waves when noise or electromagnetic waves are inserted into the first amplified signal while the phase inversion signal is amplified by the first current feedback controller. The power supply method may output the first oscillation signal using the first DC blocking capacitor.

단계 S50에서, 상기 전원 공급 방법은 상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급한다. 상기 전자기기는 컴퓨터, 통신기기, 가전기기 등 전기를 이용하여 전력을 공급받는 모든 기기를 통칭하는 개념이다.In step S50, the power supply method supplies power to the electronic device using the first oscillation signal. The electronic device is a concept collectively referred to as all devices that receive power by using electricity such as a computer, a communication device, and a household appliance.

실시예로, 상기 전원 공급 방법은 제2 커런트 피드백 제어부를 이용하여 상기 위상반전신호를 증폭시켜 제2 증폭신호를 제공한다. 상기 전원 공급 방법은 상기 제2 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제2 발진신호를 출력할 수 있다.In an embodiment, the power supply method uses a second current feedback controller to amplify the phase inversion signal to provide a second amplified signal. The power supply method may output the second oscillation signal by removing the DC signal from the second amplified signal.

이러한, 상기 전원 공급 방법은 도 2의 전원 공급 장치에 의해 수행될 수 있다.Such a power supply method can be performed by the power supply apparatus of Fig.

따라서, 본 발명에서와 같이, 상기 전원 공급 방법은 커런트 피드백 제어부를 두 개로 구성함으로써, 각 커런트 피드백 제어부에 전압이 1/2가 걸리도록 함으로써, 안정성을 높일 수 있다. 예컨대, 공급된 상용전원이 하나의 커런트 피드백 제어부로 모두 입력되면, 증폭에 의해 전류와 전압이 증가하기 때문에, 부하가 걸리면 매우 높은 전압으로 증폭될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 커런트 피드백 제어부를 두 개로 구성함으로써, 전압이 두 개로 나눠서 입력되기 때문에, 증폭되더라도 한 개의 커런트 피드백 제어부를 이용할 때보다 증폭되는 전류와 전압이 낮을 수 있다.Therefore, as in the present invention, the power supply method includes two current feedback control units, so that the current feedback control unit is made to have a voltage of 1/2, thereby enhancing stability. For example, if the supplied commercial power source is input to one current feedback control unit, the current and the voltage are increased by the amplification, so that it can be amplified to a very high voltage when the load is applied. Therefore, in the present invention, since the current feedback control unit is composed of two, since the voltage is divided into two, the amplified current and voltage can be lower than when using one current feedback control unit.

상기 전원 공급 방법은 상기 제1 발진신호 및 제2 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급한다. 이때, 변환부(250)는 1MHZ의 발진 주파수로 전력을 공급할 수 있다.The power supply method supplies power to the electronic device using the first oscillation signal and the second oscillation signal. At this time, the conversion unit 250 can supply electric power with an oscillation frequency of 1 MHZ.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

200: 스위칭 모드 전원 공급 장치
210: 신호 출력부
220: 위상 반전 회로
230: 제1 커런트 피드백 제어부
240: 제1 직류 저지용 콘덴서
250: 변환부
260: 제2 커런트 피드백 제어부
270: 제2 직류 저지용 콘덴서200: Switching mode power supply
210: Signal output section
220: phase inversion circuit
230: first current feedback control section
240: first DC blocking capacitor
250:
260: second current feedback control section
270: second DC blocking capacitor

Claims (7)

외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력하는 신호 출력부;
상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력하는 위상 반전 회로;
상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공하는 제1 커런트 피드백 제어부;
상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력하는 제1 직류 저지용 콘덴서; 및
상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급하는 변환부
를 포함하는 스위칭 모드 전원 공급 장치.
A signal output unit for outputting an AC signal using a commercial power source supplied from the outside;
A phase inversion circuit for inverting the phase of the AC signal to output a phase inversion signal;
A first current feedback control unit for amplifying the phase inversion signal to provide a first amplified signal;
A first DC blocking capacitor for removing a DC signal from the first amplified signal and outputting a first oscillation signal; And
And a converter for supplying power to the electronic device using the first oscillation signal,
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 위상반전회로를 증폭시켜 제2 증폭신호를 제공하는 제2 커런트 피드백 제어부; 및
상기 제2 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제2 발진신호를 출력하는 제2 직류 저지용 콘덴서
를 더 포함하는, 스위칭 모드 전원 공급 장치.
The method according to claim 1,
A second current feedback control unit for amplifying the phase inversion circuit and providing a second amplified signal; And
A second DC blocking capacitor for removing a DC signal from the second amplified signal and outputting a second oscillation signal,
≪ / RTI >
제2항에 있어서,
상기 변환부는,
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호를 변환하여 전자기기로 전력을 공급하는, 스위칭 모드 전원 공급 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein,
And converts the first oscillation signal and the second oscillation signal to supply power to the electronic device.
제3항에 있어서,
상기 변환부는,
1MHZ의 발진 주파수로 전력을 공급하는, 스위치 모드 스위칭 모드 전원 공급 장치.
The method of claim 3,
Wherein,
A switched mode switching mode power supply that supplies power at an oscillation frequency of 1 MHz.
외부로부터 공급된 상용전원을 이용하여 교류신호를 출력하는 단계;
상기 교류신호의 위상을 반전시켜 위상반전신호를 출력하는 단계;
상기 위상반전신호를 증폭시켜 제1 증폭신호를 제공하는 단계;
상기 제1 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제1 발진신호를 출력하는 단계; 및
상기 제1 발진신호를 이용하여 전자기기로 전력을 공급하는 단계
를 포함하는 스위칭 모드 전원 공급 방법.
Outputting an AC signal using a commercial power source supplied from the outside;
Inverting a phase of the AC signal to output a phase inversion signal;
Amplifying the phase inversion signal to provide a first amplified signal;
Removing a direct current signal from the first amplified signal and outputting a first oscillated signal; And
Supplying power to the electronic device using the first oscillation signal
/ RTI >
제5항에 있어서,
상기 위상반전회로를 증폭시켜 제2 증폭신호를 제공하는 단계; 및
상기 제2 증폭신호로부터 직류신호를 제거하여 제2 발진신호를 출력하는 단계
를 더 포함하는, 스위칭 모드 전원 공급 방법.
6. The method of claim 5,
Amplifying the phase inversion circuit to provide a second amplified signal; And
Removing the direct current signal from the second amplified signal and outputting a second oscillated signal
≪ / RTI >
제6항에 있어서,
상기 전력을 공급하는 단계는,
상기 제1 발진신호 및 상기 제2 발진신호를 변환하여 1MHZ의 발진 주파수로 전력을 공급하는 단계
를 포함하는 스위칭 모드 전원 공급 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of supplying power comprises:
Converting the first oscillation signal and the second oscillation signal to supply power at an oscillation frequency of 1 MHZ
/ RTI >
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