KR20150086174A - Primary side regulation power supply device - Google Patents

Primary side regulation power supply device Download PDF

Info

Publication number
KR20150086174A
KR20150086174A KR1020140192632A KR20140192632A KR20150086174A KR 20150086174 A KR20150086174 A KR 20150086174A KR 1020140192632 A KR1020140192632 A KR 1020140192632A KR 20140192632 A KR20140192632 A KR 20140192632A KR 20150086174 A KR20150086174 A KR 20150086174A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
resistor
auxiliary
node
diode
Prior art date
Application number
KR1020140192632A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102230745B1 (en
Inventor
엄현철
박인기
이응우
Original Assignee
페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페어차일드코리아반도체 주식회사 filed Critical 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority to US14/598,451 priority Critical patent/US9979303B2/en
Publication of KR20150086174A publication Critical patent/KR20150086174A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102230745B1 publication Critical patent/KR102230745B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/081—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters wherein the phase of the control voltage is adjustable with reference to the AC source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

A primary side regulation power supply device comprises a power switch; an auxiliary wire generating an auxiliary voltage upon an output voltage during a turned off period of the power switch, and located on an primary side; a clamping circuit clamping a sensing voltage corresponding to the auxiliary voltage with a certain voltage; a voltage follower reducing the sensing voltage upon reduction of the auxiliary voltage; and a switch control circuit controlling switching operation of the power switch by using the sensing voltage.

Description

일차측 레귤레이션 전력 공급 장치{PRIMARY SIDE REGULATION POWER SUPPLY DEVICE}[0001] PRIMARY SIDE REGULATION POWER SUPPLY DEVICE [0002]

실시 예는 전력 공급 장치에 관한 것으로, 예를 들어, 일차측 레귤레이션(Primary Side Regulation, RSR)이 적용된 전력 공급 장치(이하, PSR 전력 공급 장치)에 관한 것이다.An embodiment relates to a power supply apparatus, for example, a power supply apparatus (hereinafter referred to as a PSR power supply apparatus) to which a primary side regulation (RSR) is applied.

전력 공급 장치의 출력 전압의 범위는 부하에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 장치가 복수의 LED가 직렬 연결되어 있는 부하에 전력을 공급할 때, 출력 전압의 범위는 복수의 LED 개수에 따라 달라진다.The range of the output voltage of the power supply may vary depending on the load. For example, when the power supply supplies power to a load in which a plurality of LEDs are connected in series, the range of the output voltage depends on the number of the plurality of LEDs.

PSR 전력 공급 장치의 제어 IC는 출력 전압에 비례하는 감지 전압을 입력 받는다. 이 때, 제어 IC의 내부에는 감지 전압 범위가 설정되어 있다. 예를 들어, 0.8V부터 3V까지의 감지 전압 범위가 제어 IC의 내부에 설정되어 있고, 감지 전압의 최소 레벨은 0.8V로 제어되고, 최대 레벨은 3V로 제어된다. 감지 전압이 3V를 초과할 경우 과전압 보호 동작이 기동된다.The control IC of the PSR power supply receives a sense voltage proportional to the output voltage. At this time, the detection voltage range is set in the control IC. For example, a sense voltage range from 0.8V to 3V is set in the control IC, the minimum level of the sense voltage is controlled to 0.8V, and the maximum level is controlled to 3V. When the detection voltage exceeds 3V, the overvoltage protection operation is started.

그런데 부하에 따라 출력 전압이 변경된 조건에서 제어 IC의 내부에 설정된 전압 범위로 감지 전압을 제어할 경우 오동작이 발생할 수 있다. 예를 들어, PSR 전력 공급 장치에 연결된 직렬 연결된 LED 개수가 증가하여 출력 전압이 증가한 경우, 감지 전압이 상승하여 정상 상태임에도 불구하고 과전압 보호 동작이 기동될 수 있다.However, if the output voltage is changed according to the load, if the sensing voltage is controlled within the voltage range set in the control IC, malfunction may occur. For example, if the number of serially connected LEDs connected to the PSR power supply increases and the output voltage increases, the overvoltage protection operation may be initiated despite the rise of the sense voltage to a steady state.

출력 전압의 범위가 넓어질수록 감지 전압의 범위 역시 넓어지는데, 종래 PSR 전력 공급 장치는 감지 전압의 범위를 충분히 커버할 수 없는 문제점이 있다. 결국 출력 전압이 변할 경우, 제어 IC의 설계를 변경해야 하는 문제가 있다. As the range of the output voltage is widened, the range of the detection voltage is widened. However, the conventional PSR power supply can not sufficiently cover the range of the detection voltage. If the output voltage changes, there is a problem that the design of the control IC must be changed.

넓은 출력 전압의 범위에도 정상적으로 동작할 수 있는 PSR 전력 공급 장치를 제공하고자 한다.And to provide a PSR power supply device that can operate normally even within a wide output voltage range.

실시 예에 따른 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치는, 전력 스위치, 상기 전력 스위치의 턴 오프 기간 동안 출력 전압에 따르는 보조 전압이 발생하고 일차측에 위치하는 보조 권선, 상기 보조 전압에 대응하는 감지 전압을 소정 전압으로 클램핑하는 클램핑 회로, 상기 보조 전압의 감소에 따라 상기 감지 전압을 감소시키는 전압 팔로워, 및 상기 감지 전압을 이용하여 상기 전력 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 제어 회로를 포함한다.The primary side regulation power supply apparatus according to the embodiment includes a power switch, an auxiliary winding which generates an auxiliary voltage corresponding to an output voltage during a turn-off period of the power switch and is located on a primary side, And a switch control circuit for controlling the switching operation of the power switch by using the sensing voltage. The voltage control circuit includes a switching circuit for controlling the switching operation of the power switch using the sensing voltage.

상기 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치는, 직렬 연결되어 있는 제1 저항 및 제2 저항을 더 포함하고, 상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고, 상기 보조 전압은 상기 클램핑 회로에 의해 클램핑 전압으로 제한되어 상기 제2 저항의 타단에 공급된다.Wherein the primary side regulation power supply further comprises a first resistor and a second resistor which are connected in series, and the voltage of the first node, to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected, And the auxiliary voltage is limited to the clamping voltage by the clamping circuit and supplied to the other end of the second resistor.

상기 클램핑 회로는, 상기 보조 전압에 연결되어 있는 일단 및 상기 제2 저항의 타단에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제3 저항, 상기 제3 저항의 타단에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제1 다이오드, 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 제1 제너 다이오드를 포함하고, 상기 클램핑 전압은 상기 제1 제너 다이오드의 제너 전압에 대응하는 전압이다.Wherein the clamping circuit comprises: a first resistor including a third resistor including one end connected to the auxiliary voltage and the other end connected to the other end of the second resistor, an anode connected to the other end of the third resistor, And a first zener diode coupled to the cathode of the first diode, wherein the clamping voltage is a voltage corresponding to a zener voltage of the first zener diode.

상기 전압 팔로워는, 상기 제1 제너 다이오드와 상기 제1 다이오드의 캐소드가 연결되어 있는 제2 노드와 상기 보조 전압 사이에 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다.The voltage follower may include a capacitor coupled between the first node and a second node to which the cathode of the first diode is connected.

상기 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치는, 직렬 연결되어 있는 제1 저항 및 제2 저항을 더 포함하고, 상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고, 상기 전압 팔로워는 상기 보조 전압의 감소에 따라 상기 제2 저항의 타단 전압을 감소시킨다.Wherein the primary side regulation power supply further comprises a first resistor and a second resistor which are connected in series, and the voltage of the first node, to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected, And the voltage follower reduces the other end voltage of the second resistor in accordance with the decrease of the auxiliary voltage.

상기 전압 팔로워는, 상기 보조 전압과 상기 제2 저항의 타단 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다. 또는, 상기 전압 팔로워는, 상기 제3 저항에 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다.The voltage follower may include a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the other end of the second resistor. Alternatively, the voltage follower may include a capacitor connected in parallel to the third resistor.

상기 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치는, 상기 보조 전압이 소정의 임계 전압 이상일 때 상기 감지 전압을 상기 보조 전압에 따라 증가시키는 과전압 감지 회로를 더 포함한다.The primary side regulation power supply further includes an overvoltage detection circuit for increasing the sense voltage according to the auxiliary voltage when the auxiliary voltage is equal to or higher than a predetermined threshold voltage.

상기 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치는, 직렬 연결되어 있는 제1 내지 제3 저항을 더 포함하고, 상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고, 상기 제2 저항의 타단과 상기 제3 저항의 일단이 제3 노드에서 연결되어 있으며, 상기 보조 전압이 상기 임계 전압 이상일 때, 상기 과전압 감지 회로는 상기 보조 전압에 따라 상기 제3 노드의 전압을 증가시킨다.The primary side regulation power supply further comprises first to third resistors connected in series, and the voltage of the first node to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected is a sense voltage And the overvoltage detection circuit detects a voltage of the third node according to the auxiliary voltage when the auxiliary voltage is greater than or equal to the threshold voltage, .

상기 과전압 감지 회로는, 상기 보조 전압에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제2 다이오드, 및 상기 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 캐소드 및 상기 제3 노드에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제2 제너 다이오드를 포함한다.The overvoltage sensing circuit includes a second diode comprising an anode connected to the auxiliary voltage and a second zener diode including a cathode connected to the cathode of the diode and an anode connected to the third node, do.

상기 클램핑 회로에 의해 상기 제3 저항의 타단 전압이 클램핑 전압으로 제한될 수 있다.And the other end voltage of the third resistor may be limited to the clamping voltage by the clamping circuit.

상기 클램핑 회로는, 상기 보조 전압에 연결되어 있는 일단 및 상기 제3 저항의 타단에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제4 저항, 상기 제4 저항의 타단에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제1 다이오드, 및 상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 제1 제너 다이오드를 포함하고, 상기 클램핑 전압은 상기 제1 제너 다이오드의 제너 전압에 대응하는 전압이다.The clamping circuit may include a fourth resistor including one end connected to the auxiliary voltage and the other end connected to the other end of the third resistor, a first diode including an anode connected to the other end of the fourth resistor, And a first zener diode coupled to the cathode of the first diode, wherein the clamping voltage is a voltage corresponding to a zener voltage of the first zener diode.

상기 전압 팔로워는, 상기 보조 전압과 상기 제4 저항의 타단 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다. 또는, 상기 전압 팔로워는, 상기 제1 제너 다이오드에 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다.The voltage follower may include a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the other end of the fourth resistor. Alternatively, the voltage follower may include a capacitor coupled to the first zener diode.

상기 전압 팔로워는, 상기 보조 전압과 상기 제3 노드 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다. 또는, 상기 전압 팔로워는, 상기 보조 전압과 상기 제3 저항의 타단 사이에 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함할 수 있다. The voltage follower may include a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the third node. Alternatively, the voltage follower may include a capacitor connected in parallel between the auxiliary voltage and the other end of the third resistor.

넓은 출력 전압의 범위에도 정상적으로 동작할 수 있는 PSR 전력 공급 장치를 제공한다.And provides a PSR power supply that can operate normally even over a wide output voltage range.

도 1은 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 클램핑 회로 및 전압 팔로워의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 보조 전압, N1 노드의 전압, 감지 전압, 및 전압 팔로워에 흐르는 전류를 나타낸 파형도이다.
도 5는 실시 예에 따른 전압 팔로워의 변형 예이다.
도 6은 도 2의 클램핑 회로, 전압 팔로워, 및 과전압 감지 회로의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a PSR power supply apparatus according to an embodiment.
2 is a view showing a PSR power supply apparatus according to another embodiment.
3 is a diagram illustrating an example of the clamping circuit and voltage follower of FIG.
4 is a waveform diagram showing the auxiliary voltage, the voltage of the N1 node, the sensing voltage, and the current flowing in the voltage follower.
5 is a modification of the voltage follower according to the embodiment.
6 is a diagram illustrating an example of the clamping circuit, voltage follower, and overvoltage sensing circuit of FIG.

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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 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. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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 a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a PSR power supply apparatus according to an embodiment.

도 1에 도시된 바와 같이, PSR 전력 공급 장치(1)는 정류 회로(10), 커패시터(Cin), 트랜스포머(20), 정류 다이오드(D1), 출력 커패시터(Cout), 전력 스위치(SW), 스위치 제어 회로(30), 클램핑 회로(40), 전압 팔로워(voltage follower)(50), 및 보조 권선(W3)을 포함한다.1, the PSR power supply device 1 includes a rectifier circuit 10, a capacitor Cin, a transformer 20, a rectifier diode D1, an output capacitor Cout, a power switch SW, A switch control circuit 30, a clamping circuit 40, a voltage follower 50, and an auxiliary winding W3.

도 1의 PSR 전력 공급 장치는 플라이백(flyback) 컨버터로 구현되어 있으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. The PSR power supply of FIG. 1 is implemented as a flyback converter, but the embodiment is not limited thereto.

전력 공급 장치(1)의 양 출력단은 부하(도시되어 있지 않음)에 연결되어 있고, 부하의 일 예로 직렬 연결된 복수의 LED가 있을 수 있다. Both output terminals of the power supply 1 are connected to a load (not shown), and there may be a plurality of LEDs connected in series as an example of a load.

교류 입력(AC)은 정류 회로(10)를 통해 정류되고, 정류된 교류 입력은 커패시터(Cin)를 통해 필터링된다. The AC input AC is rectified through the rectifying circuit 10 and the rectified AC input is filtered through a capacitor Cin.

정류 회로(10)는 전파 정류 회로인 풀-브릿지 다이오드일 수 있다.The rectifying circuit 10 may be a full-bridge diode which is a full-wave rectifying circuit.

트랜스포머(20)은 입력 전압(Vin)에 연결된 1차측 권선(W1)과 출력 전압(Vout)에 연결된 2차측 권선(W2)을 포함한다. 1차측 권선(W1)과 2차측 권선(W2)는 소정의 권선비(1차측 권선의 권선수 n1 : 2차측 권선의 권선수 n2)로 절연 커플링되어 있다.The transformer 20 includes a primary winding W1 connected to the input voltage Vin and a secondary winding W2 connected to the output voltage Vout. The primary winding W1 and the secondary winding W2 are insulated from each other by a predetermined winding ratio (winding n1 of the primary winding to winding n2 of the secondary winding).

1차측 권선(W1)의 일단은 입력 전압(Vin)에 연결되어 있고, 1차측 권선(W1)의 타단은 전력 스위치(SW)의 일전극(드레인)에 연결되어 있다. 1차측 권선(W1)에는 전력 스위치(SW)의 온 기간 동안 입력 전류(Iin)에 의한 에너지가 저장된다.One end of the primary winding W1 is connected to the input voltage Vin and the other end of the primary winding W1 is connected to one electrode (drain) of the power switch SW. The energy of the input current Iin is stored in the primary winding W1 during the ON period of the power switch SW.

2차측 권선(W2)의 일단은 정류 다이오드(D1)의 애노드에 연결되어 있고, 2차측 권선(W2)의 타단은 2차측 그라운드에 연결되어 있다. 전력 스위치(SW)의 오프 기간 동안, 1차측 권선(W1)에 저장된 에너지가 2차측 권선(W2)으로 전달된다.One end of the secondary winding W2 is connected to the anode of the rectifier diode D1 and the other end of the secondary winding W2 is connected to the secondary ground. During the off period of the power switch SW, the energy stored in the primary winding W1 is transferred to the secondary winding W2.

전력 스위치(SW)는 입력 전압(Vin)에 전기적으로 연결되어 있고, 전력 공급장치의 출력 전력을 제어한다. 전력 스위치(SW)의 게이트는 스위치 제어 회로(30)로부터 공급되는 게이트 전압(VG)에 연결되어 있고, 전력 스위치(SW)의 타전극(소스)는 1차측 그라운드에 연결되어 있다. 전력 스위치(SW)는 하이 레벨의 게이트 전압(VG)에 의해 턴 온 되고, 로우 레벨의 게이트 전압(VG)에 의해 턴 오프 된다.The power switch SW is electrically connected to the input voltage Vin and controls the output power of the power supply. The gate of the power switch SW is connected to the gate voltage VG supplied from the switch control circuit 30 and the other electrode (source) of the power switch SW is connected to the primary ground. The power switch SW is turned on by the gate voltage VG of the high level and turned off by the gate voltage VG of the low level.

출력 커패시터(Cout)은 전력 공급 장치(1)의 양 출력단 사이에 연결되어 있다. 출력 커패시터(Cout)의 일전극은 정류 다이오드(D1)의 캐소드에 연결되어 있고, 출력 커패시터(Cout)의 타전극은 2차측 그라운드에 연결되어 있다.The output capacitor Cout is connected between the two output terminals of the power supply 1. One electrode of the output capacitor Cout is connected to the cathode of the rectifying diode D1 and the other electrode of the output capacitor Cout is connected to the secondary ground.

2차측 권선(W2)에 흐르는 전류가 정류 다이오드(D1)를 통과하다. 정류 다이오드(D1)를 통과한 전류는 출력 커패시터(Cout)를 충전하거나 부하(100)에 공급된다. 부하(100)는 복수의 LED 소자가 직렬 연결되어 있는 도시되어 있으나, 실시 예에 따른 전력 공급 장치는 다른 종류의 부하에도 적용될 수 있다. 부하(100)에 공급되는 전류를 출력 전류(Iout)이고, 부하(100)에 공급되는 전압을 출력 전압(Vout)이라 한다. 출력 전압(Vout)은 출력 커패시터(Cout)에 의하여 평활된다.The current flowing in the secondary winding W2 passes through the rectifier diode D1. The current passing through the rectifier diode D1 is supplied to the load 100 or the output capacitor Cout. In the load 100, a plurality of LED devices are connected in series, but the power supply device according to the embodiment can be applied to other types of loads. The current supplied to the load 100 is the output current Iout and the voltage supplied to the load 100 is the output voltage Vout. The output voltage Vout is smoothed by the output capacitor Cout.

보조 권선(W3)은 도 1에 도시된 전력 공급 장치(1)의 1차측에 위치하고, 1차측 권선(W1)과 소정의 권선비(W1의 권선수 n1: W3의 권선수 n3)로 전자기적으로 커플링 되어 있고 2차측 권선(W2)과 소정의 권선비(W2의 권선수 n2: n3)로 절연 커플링되어 있다.The auxiliary winding W3 is located on the primary side of the power supply 1 shown in Figure 1 and is electromagnetically coupled to the primary winding W1 and a predetermined winding ratio W1 of winding n1: And is insulatedly coupled to the secondary side winding W2 and a predetermined winding ratio (winding n2: n3 of W2).

전력 스위치(SW)의 온 기간 동안 1차측 권선(W1)의 양단 전압은 입력 전압(Vin)이다. 보조 권선(W3)의 양단 전압(이하, 보조 전압)(VAUX)의 극성은 1차측 권선(W1)의 양단 전압의 극성과 반대이므로, 온 기간 동안 보조 권선(W3)의 양단 전압은 -n13*Vin(n13= n3/n1) 이다.The voltage across the primary winding W1 during the ON period of the power switch SW is the input voltage Vin. Since the polarity of the voltage across the auxiliary winding W3 (hereinafter auxiliary voltage) (VAUX) is opposite to the polarity of the voltage across the primary winding W1, the voltage across the auxiliary winding W3 is -n13 * Vin (n13 = n3 / n1).

전력 스위치(SW)의 오프 기간 동안, 1차측 권선(W1)의 양단 전압은 출력 전압(VOUT) 전압에 비례하는 음의 전압이고, 오프 기간 동안 보조 전압(VAUX)은 출력 전압(VOUT)에 비례하는 양의 전압 n23*Vout(n23=n3/n2) 이다. During the OFF period of the power switch SW, the both-end voltage of the primary winding W1 is a negative voltage proportional to the output voltage VOUT and the auxiliary voltage VAUX is proportional to the output voltage VOUT during the OFF period A positive voltage n23 * Vout (n23 = n3 / n2).

스위치 제어 회로(30)는 전력 스위치(SW)의 스위칭 동작을 제어하는 게이트 전압(VG)을 생성한다. 스위치 제어 회로(30)는 출력 전압(VOUT) 및 출력 전류(Iout)에 대한 정보를 기초로 전력 스위치(SW)의 스위칭 동작을 제어한다. 출력 전압(Vout)에 대한 정보는 감지 전압(VS)을 이용하여 감지될 수 있다. 전력 스위치(SW)의 오프 기간 동안 보조 전압(VAUX)은 출력 전압(VOUT)에 권선비(W3의 권선수/W2의 권선수)를 곱한 값이므로, 보조 전압(VAUX)이 저항 분배되어 생성된 감지 전압(VS)은 출력 전압(VOUT)에 따른다.The switch control circuit 30 generates a gate voltage VG for controlling the switching operation of the power switch SW. The switch control circuit 30 controls the switching operation of the power switch SW based on information on the output voltage VOUT and the output current Iout. Information on the output voltage Vout can be sensed using the sense voltage VS. The auxiliary voltage VAUX is a value obtained by multiplying the output voltage VOUT by the turn ratio (turn of W3 / turn of W2) during the off period of the power switch SW, so that the auxiliary voltage VAUX is divided by resistance The voltage VS depends on the output voltage VOUT.

스위치 제어 회로(30)는 감지 전압(VS)을 이용하여 2차측 권선(W2)에 전류가 흐르는 기간(이하, 방전 기간이라 함), 1차측의 전력 스위치(SW)에 흐르는 전류의 피크, 및 전력 스위치(SW)의 스위칭 주기를 감지하며, 감지된 방전 기간, 피크 전류, 및 스위칭 주기를 이용하여 출력 전류(Iout)를 예측할 수 있다. 방전 기간은 전력 스위치(SW)의 턴 오프 시점부터 감지 전압(VS)이 공진에 의해 감소하기 시작하는 시점까지의 기간에 대응할 수 있다. 아울러, 스위치 제어 회로(30)는 방전 기간에 피크 전류를 곱하고, 그 결과를 스위칭 주기로 나눠서 출력 전류(Iout)에 대한 정보를 생성할 수 있다. The switch control circuit 30 controls the switch control circuit 30 based on the detection voltage VS so that a period of current flow in the secondary winding W2 (hereinafter referred to as a discharge period), a peak of the current flowing in the power switch SW on the primary side, It is possible to sense the switching period of the power switch SW and predict the output current Iout using the sensed discharge period, the peak current, and the switching period. The discharge period may correspond to the period from the turn-off time of the power switch SW to the time point at which the sense voltage VS begins to decrease due to resonance. In addition, the switch control circuit 30 can multiply the peak current in the discharge period and divide the result by the switching period to generate information on the output current Iout.

출력 전류(Iout) 및 출력 전압(Vout)에 대한 정보를 생성하는 방법은 한정되지 않으며, 다양한 방식이 적용될 수 있다. The method of generating information on the output current Iout and the output voltage Vout is not limited, and various methods can be applied.

스위치 제어 회로(30)는 게이트 전압(VG)이 출력되는 핀(P1), 전원 전압(VDD)가 공급되는 핀(P2), 및 감지 전압(VS)이 입력되는 핀(P3)를 포함한다. The switch control circuit 30 includes a pin P1 to which a gate voltage VG is outputted, a pin P2 to which a power supply voltage VDD is supplied and a pin P3 to which a sense voltage VS is input.

다이오드(D2)는 보조 권선(W3)의 일단과 연결된 애노드 및 커패시터(CVDD)에 연결된 캐소드를 포함하고, 커패시터(CVDD)와 다이오드(D2)의 캐소드는 핀(P2)에 연결되어 있다. 보조 권선(W3)에 발생하는 전류가 다이오드(D2)를 통해 커패시터(CVDD)에 공급되어 충전되며, 전원 전압(VDD)은 커패시터(CVDD)의 전압이다. 전원 전압(VDD)은 스위치 제어 회로(30)의 동작에 필요한 전압이다.The diode D2 includes an anode connected to one end of the auxiliary winding W3 and a cathode connected to the capacitor CVDD and the cathode of the capacitor CVDD and the diode D2 is connected to the pin P2. The current generated in the auxiliary winding W3 is supplied to the capacitor CVDD through the diode D2 and is charged and the power supply voltage VDD is the voltage of the capacitor CVDD. The power supply voltage VDD is a voltage required for operation of the switch control circuit 30. [

저항(R1) 및 저항(R2)는 노드(N1)와 1차측 그라운드 사이에 직렬 연결되어 있고, 저항(R1)과 저항(R2)이 연결되는 노드(N2)의 전압이 감지 전압(VS)이다. The resistor R1 and the resistor R2 are connected in series between the node N1 and the primary ground and the voltage of the node N2 to which the resistor R1 and the resistor R2 are connected is the sense voltage VS .

클램핑 회로(40)는 감지 전압(VS)을 소정 전압으로 클램핑한다. 그러면 출력 전압(Vout)의 증가로 인한 감지 전압(VS)의 증가를 소정 전압으로 제한할 수 있다. 클램핑 회로(40)는 보조 전압(VAUX)이 발생하는 노드(N0)와 노드(N1) 사이에 연결되어 있다. 클램핑 회로(40)는 보조 전압(VAUX)을 소정의 클램핑 전압으로 제한하여 노드(N1)에 공급한다. 노드(N1)에 공급된 클램핀 전압이 저항(R1, R2)에 의해 분배되어 감지 전압(VS)이 결정되므로, 감지 전압(VS)은 소정 전압으로 클램핑된다.The clamping circuit 40 clamps the sense voltage VS to a predetermined voltage. Then, the increase of the sense voltage VS due to the increase of the output voltage Vout can be limited to a predetermined voltage. The clamping circuit 40 is connected between the node N0 and the node N1 at which the auxiliary voltage VAUX is generated. The clamping circuit 40 limits the auxiliary voltage VAUX to a predetermined clamping voltage and supplies it to the node N1. The clamp voltage supplied to the node N1 is divided by the resistors R1 and R2 to determine the sense voltage VS so that the sense voltage VS is clamped to a predetermined voltage.

전압 팔로워(50)는 보조 전압(VAUX)의 감소에 따라 감지 전압(VS)을 감소킨다. 전압 팔로워(50)는 노드(N0)와 노드(N1) 사이에 연결되어 있다. 전압 팔로워(50)는 보조 전압(VAUX)의 감소에 따라 노드(N1)의 전압을 감소시키고, 노드(N1)의 전압 감소에 따라 감지 전압(VS) 역시 감소된다.The voltage follower 50 reduces the sense voltage VS as the auxiliary voltage VAUX decreases. The voltage follower 50 is connected between the node N0 and the node N1. The voltage follower 50 decreases the voltage of the node N1 in accordance with the decrease of the auxiliary voltage VAUX and the sensed voltage VS is also decreased in accordance with the decrease of the voltage of the node N1.

스위치 제어 회로(30)가 방전 기간을 정확하게 검출하기 위해서는 전력 스위치(SW)의 턴 오프 시점 이후의 감지 전압(VS)의 감소 시작 시점을 정확하게 감지해야 한다. 전압 팔로워(50)는 감지 전압(VS)이 보조 전압(VAUX)에 따라 지연 없이 감소되도록 한다. In order for the switch control circuit 30 to accurately detect the discharge period, the start point of the decrease of the sense voltage VS after the turn-off point of the power switch SW must be accurately detected. The voltage follower 50 allows the sense voltage VS to be reduced without delay according to the auxiliary voltage VAUX.

전압 팔로워(50)는 클램핑 회로(40)의 일부 구성을 통해 노드(N1)와 연결되어 있을 수 있다. 이에 대한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.The voltage follower 50 may be connected to the node N1 through some configuration of the clamping circuit 40. [ A description thereof will be given later with reference to Fig.

도 2는 다른 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a PSR power supply apparatus according to another embodiment.

도 1에 도시된 실시 예에 비해 다른 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치(2)는 과전압 감지 회로(60)를 더 포함한다. 다른 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치(2)는 감지 전압(VS)을 이용하여 출력 전압(VOUT)의 과전압 여부를 감지할 수 있다.The PSR power supply 2 according to another embodiment, in contrast to the embodiment shown in Fig. 1, further comprises an overvoltage sensing circuit 60. Fig. The PSR power supply 2 according to another embodiment can sense the overvoltage of the output voltage VOUT using the sense voltage VS.

도 1과 비교해 저항(R2)이 두 개의 저항(R21, R22)으로 구분되고, 두 저항이 연결되는 노드(N4)와 노드(N0) 사이에 과전압 감지 회로(60)가 연결되어 있다. 1, the resistor R2 is divided into two resistors R21 and R22, and the overvoltage sensing circuit 60 is connected between the node N4 and the node N0 to which the two resistors are connected.

과전압 감지 회로(60)는 보조 전압(VAUX)이 소정의 임계 전압에 도달할 때, 노드(N4)에 보조 전압(VAUX)을 공급하여 보조 전압(VAUX)에 따라 감지 전압(VS)을 증가시킨다. 정상 상태에서는 과전압 감지 회로(60)가 보조 전압(VAUX)을 노드(N4)에 공급하지 않으므로, 노드(N4)의 전압이 클램핑 회로(40) 및 전압 팔로워(50)에 의해 제어된다. The overvoltage detection circuit 60 supplies the auxiliary voltage VAUX to the node N4 to increase the sense voltage VS according to the auxiliary voltage VAUX when the auxiliary voltage VAUX reaches a predetermined threshold voltage . The voltage of the node N4 is controlled by the clamping circuit 40 and the voltage follower 50 since the overvoltage detection circuit 60 does not supply the auxiliary voltage VAUX to the node N4 in the steady state.

즉, 클램핑 회로(40)는 보조 전압(VAUX)을 소정의 클램핑 전압으로 제한하여 노드(N1)에 공급한다. 노드(N1)에 공급된 클램핀 전압이 저항(R1, R21, R22)에 의해 분배되어 감지 전압(VS)이 결정되므로, 감지 전압(VS)은 소정 전압으로 클램핑된다. 전압 팔로워(50)는 보조 전압(VAUX)의 감소에 따라 노드(N1)의 전압을 감소시키고, 노드(N1)의 전압 감소에 따라 감지 전압(VS) 역시 감소된다.That is, the clamping circuit 40 limits the auxiliary voltage VAUX to a predetermined clamping voltage and supplies it to the node N1. The sense voltage VS is clamped to a predetermined voltage since the clamp pin voltage supplied to the node N1 is divided by the resistors R1, R21 and R22 to determine the sense voltage VS. The voltage follower 50 decreases the voltage of the node N1 in accordance with the decrease of the auxiliary voltage VAUX and the sensed voltage VS is also decreased in accordance with the decrease of the voltage of the node N1.

그러나 출력 전압(VOUT)이 과전압인 상태에서는 노드(N4)에 보조 전압(VAUX)이 공급되어 감지 전압(VS)이 급격히 상승한다. 스위치 제어 회로(30)는 감지 전압(VS)의 급격한 상승을 감지하여 과전압 보호 동작을 기동시킬 수 있다.However, when the output voltage VOUT is in the overvoltage state, the auxiliary voltage VAUX is supplied to the node N4, and the sensing voltage VS rises sharply. The switch control circuit 30 can detect the sudden rise of the sense voltage VS and start the overvoltage protection operation.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 도 1에 도시된 실시 예를 자세히 설명한다.Hereinafter, the embodiment shown in Fig. 1 will be described in detail with reference to Figs. 3 to 5. Fig.

도 3은 도 1의 클램핑 회로 및 전압 팔로워의 일 예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of the clamping circuit and voltage follower of FIG.

도 4는 보조 전압, N1 노드의 전압, 감지 전압, 및 전압 팔로워에 흐르는 전류를 나타낸 파형도이다.4 is a waveform diagram showing the auxiliary voltage, the voltage of the N1 node, the sensing voltage, and the current flowing in the voltage follower.

클램핑 회로(50)는 저항(R3), 다이오드(D3), 및 제너 다이오드(ZD1)을 포함한다. 저항(R3)는 노드(N0)와 노드(N1) 사이에 연결되어 있고, 다이오드(D3)는 노드(N1)와 노드(N3) 사이에 연결되어 있으며, 제너 다이오드(ZD1)는 노드(N3)와 1차측 그라운드 사이에 연결되어 있다.The clamping circuit 50 includes a resistor R3, a diode D3, and a zener diode ZD1. The resistor R3 is connected between the node N0 and the node N1, the diode D3 is connected between the node N1 and the node N3, the zener diode ZD1 is connected between the node N3, And the primary side ground.

다이오드(D3)의 애노드는 노드(N1)에 연결되어 있고, 캐소드는 노드(N3)에 연결되어 있다. 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드는 노드(N3)에 연결되어 있고, 제너 다이오드(ZD1)의 애노드는 1차측 그라운드에 연결되어 있다.The anode of the diode D3 is connected to the node N1, and the cathode is connected to the node N3. The cathode of the zener diode ZD1 is connected to the node N3, and the anode of the zener diode ZD1 is connected to the primary ground.

노드(N1)의 전압이 보조 전압(VAUX)을 따라 제너 다이오드(ZD1)의 제너 전압보다 큰 전압이 될 때, 다이오드(D3)가 도통되고, 노드(N3)의 전압은 제너 전압으로 유지되고, 노드(N1)의 전압은 제너 전압보다 다이오드(D3)의 포워드 전압만큼 높은 전압으로 유지된다. 제너 전압 및 다이오드(D3)의 포워드 전압은 일정한 전압이므로 노드(N1)의 전압은 소정 전압으로 클램핑 된다. 제너 전압에 비해 포워드 전압은 작은 값이므로, 실질적으로 노드(N1)의 전압은 제너 전압으로 클램핑 된다.When the voltage of the node N1 becomes higher than the zener voltage of the zener diode ZD1 along the auxiliary voltage VAUX, the diode D3 is turned on, the voltage of the node N3 is kept at the zener voltage, The voltage of the node N1 is maintained at a voltage higher than the Zener voltage by the forward voltage of the diode D3. Since the Zener voltage and the forward voltage of the diode D3 are constant voltage, the voltage of the node N1 is clamped to a predetermined voltage. Since the forward voltage with respect to the Zener voltage is a small value, the voltage of the node N1 is substantially clamped to the Zener voltage.

노드(N1)의 전압이 소정 전압으로 클램핑 되므로, 감지 전압(VS)도 일정하게 클램핑 된다. Since the voltage of the node N1 is clamped to a predetermined voltage, the sensing voltage VS is also clamped constantly.

전압 팔로워(50)는 커패시터(C1)을 포함하고, 커패시터(C1)은 노드(N0)와 노드(N3) 사이에 연결되어 있고, 다이오드(D3)가 도통되었을 때 노드(N1)와 연결된다. 보조 전압(VAUX)이 감소하기 시작하면, 노드(N1)으로부터 다이오드(D3) 및 커패시터(C1)을 통해 커패시터(C1)을 방전시키는 전류(Ic)가 발생한다. 그러면 노드(N1)의 전압이 보조 전압(VAUX)을 따라 감소하고, 감지 전압(VS) 역시 감소하기 시작한다. The voltage follower 50 includes a capacitor C1 and the capacitor C1 is connected between the node N0 and the node N3 and connected to the node N1 when the diode D3 is conductive. When the auxiliary voltage VAUX begins to decrease, a current Ic is generated which discharges the capacitor C1 from the node N1 through the diode D3 and the capacitor C1. Then, the voltage of the node N1 decreases along with the auxiliary voltage VAUX, and the sense voltage VS also begins to decrease.

도 4를 참조하면, 전력 스위치(SW)의 턴 오프 시점인 T1에 보조 전압(VAUX)이 급격히 상승한다. 그러면 클램핑 회로(40)의 다이오드(D3) 및 제너 다이오드(ZD1)가 도통되어 노드(N1)의 전압(이하, VN1)이 전압(VCL1)으로 클램핑된다. 감지 전압(VS)은 시점 T1부터 증가하다가 전압(VN1)이 전압 레벨(VCL1)로 클램핑되어 전압 레벨(VCL2)로 클램핑 된다. 시점 T1에 보조 전압(VAUX)에 의해 노드(N0)로부터 커패시터(C1)을 충전하는 전류(Ic)가 발생한다. 2차측 전류가 영이 되어 공진이 시작되는 시점 T2부터 커패시터(C1)을 방전시키는 전류(Ic)가 발생한다. 그러면 시점 T2부터 전압(VN1)이 감소하고 감지 전압(VS)도 감소하기 시작한다. Referring to FIG. 4, the auxiliary voltage VAUX rises sharply at T1, which is the turn-off time point of the power switch SW. Then, the diode D3 and the zener diode ZD1 of the clamping circuit 40 become conductive and the voltage of the node N1 (hereinafter, VN1) is clamped to the voltage VCL1. The sense voltage VS increases from the time point T1 and the voltage VN1 is clamped to the voltage level VCL1 and clamped to the voltage level VCL2. A current Ic for charging the capacitor C1 from the node N0 is generated by the auxiliary voltage VAUX at the time point T1. The secondary side current becomes zero and a current (Ic) for discharging the capacitor (C1) is generated from a time point T2 at which the resonance starts. Then, the voltage VN1 decreases from the time point T2 and the sensing voltage VS begins to decrease.

전압 팔로워(50)가 없는 경우, 보조 전압(VAUX)이 감소하기 시작하더라도, 보조 전압(VAUX)이 전압 레벨(VCL1)까지 감소하는 전에는 전압(VN1)이 일정하게 유지되는 문제가 발생할 수 있다. 그러면 감지 전압(VS)도 감소하지 않고 일정하게 유지될 수 있다. 그러면 시점 T3부터 감지 전압(VS)이 감소하기 시작하여 2차측 전류의 방전 기간을 정확하게 측정할 수 없다. 방전 기간이 종료된 시점부터 공진에 의해 출력 전압(Vout)이 감소하기 시작하여 보조 전압(VAUX)도 감소하는데, 보조 전압(VAUX)의 감소 시점과 감지 전압(VS)의 감소 시점 사이에 지연(도 4의 dT)이 발생하여 정확한 방전 기간을 측정할 수 없다. 실시 예는 이런 문제를 해결하기 위해 전압 팔로워(50)를 포함한다. In the absence of the voltage follower 50, even if the auxiliary voltage VAUX begins to decrease, there may be a problem that the voltage VN1 remains constant before the auxiliary voltage VAUX decreases to the voltage level VCL1. Then, the sensing voltage VS can be kept constant without decreasing. Then, the sense voltage VS begins to decrease from the time point T3 and the discharge period of the secondary current can not be accurately measured. The output voltage Vout starts decreasing due to the resonance from the end of the discharge period and the auxiliary voltage VAUX also decreases and the delay time between the decrease time point of the auxiliary voltage VAUX and the decrease time point of the detection voltage VS DT in FIG. 4) is generated and the accurate discharge period can not be measured. The embodiment includes a voltage follower 50 to solve this problem.

도 5는 실시 예에 따른 전압 팔로워의 변형 예이다.5 is a modification of the voltage follower according to the embodiment.

도 5에 도시된 전압 팔로워(51)는 도 3에 도시된 전압 팔로워(50)에 비해 노드(N1)와의 연결 관계가 상이하다. 커패시터(C1)는 노드(N1)에 연결되어 있는 일전극 및 보조 전압(VAUX)에 연결되어 있는 타전극을 포함한다. 그러면, 커패시터(C1)과 저항(R3)이 서로 병렬 연결되어 있다. The voltage follower 51 shown in Fig. 5 is different from the voltage follower 50 shown in Fig. 3 in connection with the node N1. The capacitor C1 includes one electrode connected to the node N1 and the other electrode connected to the auxiliary voltage VAUX. Then, the capacitor C1 and the resistor R3 are connected in parallel to each other.

보조 전압(VAUX)이 감소하기 시작하면, 노드(N1)으로부터 커패시터(C1)를 통해 흐르는 방전 전류가 발생한다. 그러면 노드(N1)의 전압이 보조 전압(VAUX)을 따라 감소하고, 감지 전압(VS) 역시 감소하기 시작한다. When the auxiliary voltage VAUX begins to decrease, a discharge current flows from the node N1 through the capacitor C1. Then, the voltage of the node N1 decreases along with the auxiliary voltage VAUX, and the sense voltage VS also begins to decrease.

도 6은 도 2의 클램핑 회로, 전압 팔로워, 및 과전압 감지 회로의 일 예를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of the clamping circuit, voltage follower, and overvoltage sensing circuit of FIG.

클램핑 회로(40) 및 전압 팔로워(50)의 구성은 동일한 바 상세한 설명은 생략한다. 과전압 감지 회로(60)는 다이오드(D5) 및 제너 다이오드(ZD2)를 포함한다.The configurations of the clamping circuit 40 and the voltage follower 50 are the same and detailed description is omitted. The overvoltage sensing circuit 60 includes a diode D5 and a zener diode ZD2.

다이오드(D5)의 애노드는 노드(N0)에 연결되어 있고, 다이오드(D5)의 캐소드는 제너 다이오드(ZD2)의 캐소드에 연결되어 있다. 제너 다이오드(ZD2)의 애노드는 노드(N4)에 연결되어 있다. 보조 전압(VAUX)의 상승에 의해 다이오드(D5) 및 제너 다이오드(ZD2)가 도통된다. 그러면 노드(N4)는 보조 전압(VAUX)에 연결되고, 감지 전압(VS)은 노드(N4)의 전압이 두 저항(R1, R22)에 의해 분배된 전압으로 발생한다. 이 때, 노드(N4)의 전압은 보조 전압(VAUX)에서 다이오드(D5)의 포워딩 전압 및 제너 다이오드(ZD2)의 제너 전압을 차감한 전압으로 발생할 수 있다.The anode of the diode D5 is connected to the node N0 and the cathode of the diode D5 is connected to the cathode of the zener diode ZD2. The anode of the zener diode ZD2 is connected to the node N4. The diode D5 and the zener diode ZD2 are turned on by the rise of the auxiliary voltage VAUX. The node N4 is then connected to the auxiliary voltage VAUX and the sense voltage VS is generated at the voltage distributed at the node N4 by the two resistors R1 and R22. At this time, the voltage of the node N4 may be generated by subtracting the forward voltage of the diode D5 from the auxiliary voltage VAUX and the zener voltage of the zener diode ZD2.

이와 같이, 실시 예들에 따른 PSR 전력 공급 장치는 출력 전압의 범위가 넓어지더라도 감지 전압을 소정 전압 범위로 제어할 수 있다. 아울러 다른 실시 예에 따른 PSR 전력 공급 장치는 출력 전압의 과전압이 발생하더라도 감지 전압을 통해 과전압을 감지할 수 있다. As described above, the PSR power supply apparatus according to the embodiments can control the sensing voltage to a predetermined voltage range even when the range of the output voltage is increased. In addition, the PSR power supply apparatus according to another embodiment can sense the overvoltage through the sensing voltage even if the overvoltage of the output voltage occurs.

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.

1: PSR 전력 공급 장치
10: 정류 회로
20: 트랜스포머
30: 스위치 제어 회로
40: 클램핑 회로
50: 전압 팔로워
60: 과전압 감지 회로1: PSR power supply
10: rectifier circuit
20: Transformer
30: Switch control circuit
40: Clamping circuit
50: Voltage followers
60: Overvoltage detection circuit

Claims (16)

전력 스위치,
상기 전력 스위치의 턴 오프 기간 동안 출력 전압에 따르는 보조 전압이 발생하고 일차측에 위치하는 보조 권선,
상기 보조 전압에 대응하는 감지 전압을 소정 전압으로 클램핑하는 클램핑 회로,
상기 보조 전압의 감소에 따라 상기 감지 전압을 감소시키는 전압 팔로워, 및
상기 감지 전압을 이용하여 상기 전력 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 스위치 제어 회로를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.Power switch,
An auxiliary voltage corresponding to the output voltage is generated during the turn-off period of the power switch and an auxiliary winding,
A clamping circuit for clamping the sensing voltage corresponding to the auxiliary voltage to a predetermined voltage,
A voltage follower that reduces the sense voltage in accordance with the decrease of the auxiliary voltage, and
And a switch control circuit for controlling the switching operation of the power switch using the sense voltage. 제1항에 있어서,
직렬 연결되어 있는 제1 저항 및 제2 저항을 더 포함하고,
상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고,
상기 보조 전압은 상기 클램핑 회로에 의해 클램핑 전압으로 제한되어 상기 제2 저항의 타단에 공급되는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a first resistor and a second resistor connected in series,
Wherein a voltage of a first node to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected is a sense voltage,
Wherein the auxiliary voltage is limited to a clamping voltage by the clamping circuit and is supplied to the other end of the second resistor. 제2항에 있어서,
상기 클램핑 회로는,
상기 보조 전압에 연결되어 있는 일단 및 상기 제2 저항의 타단에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제3 저항,
상기 제3 저항의 타단에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제1 다이오드, 및
상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 제1 제너 다이오드를 포함하고,
상기 클램핑 전압은 상기 제1 제너 다이오드의 제너 전압에 대응하는 전압인 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.3. The method of claim 2,
The clamping circuit comprising:
A third resistor including one end connected to the auxiliary voltage and the other end connected to the other end of the second resistor,
A first diode including an anode connected to the other end of the third resistor,
And a first zener diode coupled to the cathode of the first diode,
Wherein the clamping voltage is a voltage corresponding to a zener voltage of the first zener diode. 제3항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 제1 제너 다이오드와 상기 제1 다이오드의 캐소드가 연결되어 있는 제2 노드와 상기 보조 전압 사이에 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method of claim 3,
The voltage follower comprises:
And a capacitor coupled between the first node and a second node to which the first zener diode and the cathode of the first diode are connected. 제1항에 있어서,
직렬 연결되어 있는 제1 저항 및 제2 저항을 더 포함하고,
상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고,
상기 전압 팔로워는 상기 보조 전압의 감소에 따라 상기 제2 저항의 타단 전압을 감소시키는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a first resistor and a second resistor connected in series,
Wherein a voltage of a first node to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected is a sense voltage,
Wherein the voltage follower reduces the other end voltage of the second resistor as the auxiliary voltage decreases. 제5항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 보조 전압과 상기 제2 저항의 타단 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.6. The method of claim 5,
The voltage follower comprises:
And a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the other end of the second resistor. 제3항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 제3 저항에 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method of claim 3,
The voltage follower comprises:
And a capacitor connected in parallel to the third resistor. 제1항에 있어서,
상기 보조 전압이 소정의 임계 전압 이상일 때 상기 감지 전압을 상기 보조 전압에 따라 증가시키는 과전압 감지 회로를 더 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method according to claim 1,
And an overvoltage detection circuit for increasing the sense voltage according to the auxiliary voltage when the auxiliary voltage is equal to or greater than a predetermined threshold voltage. 제8항에 있어서,
직렬 연결되어 있는 제1 내지 제3 저항을 더 포함하고,
상기 제1 저항의 일단 및 상기 제2 저항의 일단이 연결되어 있는 제1 노드의 전압이 감지 전압이고, 상기 제2 저항의 타단과 상기 제3 저항의 일단이 제3 노드에서 연결되어 있으며,
상기 보조 전압이 상기 임계 전압 이상일 때,
상기 과전압 감지 회로는 상기 보조 전압에 따라 상기 제3 노드의 전압을 증가시키는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.9. The method of claim 8,
Further comprising first to third resistors connected in series,
Wherein a voltage of a first node to which one end of the first resistor and one end of the second resistor are connected is a sense voltage and the other end of the second resistor and the end of the third resistor are connected to each other at a third node,
When the auxiliary voltage is equal to or higher than the threshold voltage,
Wherein the overvoltage sensing circuit increases the voltage at the third node in accordance with the auxiliary voltage. 제9항에 있어서
상기 과전압 감지 회로는,
상기 보조 전압에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제2 다이오드, 및
상기 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 캐소드 및 상기 제3 노드에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제2 제너 다이오드를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.The method of claim 9, wherein
Wherein the overvoltage detection circuit comprises:
A second diode comprising an anode connected to the auxiliary voltage, and
A second zener diode comprising a cathode connected to the cathode of the diode and an anode connected to the third node. 제9항에 있어서,
상기 클램핑 회로에 의해 상기 제3 저항의 타단 전압이 클램핑 전압으로 제한되는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.10. The method of claim 9,
And the other end voltage of the third resistor is limited to a clamping voltage by the clamping circuit. 제9항에 있어서,
상기 클램핑 회로는,
상기 보조 전압에 연결되어 있는 일단 및 상기 제3 저항의 타단에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제4 저항,
상기 제4 저항의 타단에 연결되어 있는 애노드를 포함하는 제1 다이오드, 및
상기 제1 다이오드의 캐소드에 연결되어 있는 제1 제너 다이오드를 포함하고,
상기 클램핑 전압은 상기 제1 제너 다이오드의 제너 전압에 대응하는 전압인 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.10. The method of claim 9,
The clamping circuit comprising:
A fourth resistor including one end connected to the auxiliary voltage and the other end connected to the other end of the third resistor,
A first diode including an anode connected to the other end of the fourth resistor,
And a first zener diode coupled to the cathode of the first diode,
Wherein the clamping voltage is a voltage corresponding to a zener voltage of the first zener diode. 제12항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 보조 전압과 상기 제4 저항의 타단 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.13. The method of claim 12,
The voltage follower comprises:
And a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the other end of the fourth resistor. 제12항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 제1 제너 다이오드에 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.13. The method of claim 12,
The voltage follower comprises:
And a capacitor coupled to the first Zener diode. 제9항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 보조 전압과 상기 제3 노드 사이에 전기적으로 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.10. The method of claim 9,
The voltage follower comprises:
And a capacitor electrically connected between the auxiliary voltage and the third node. 제9항에 있어서,
상기 전압 팔로워는,
상기 보조 전압과 상기 제3 저항의 타단 사이에 병렬 연결되어 있는 커패시터를 포함하는 일차측 레귤레이션 전력 공급 장치.10. The method of claim 9,
The voltage follower comprises:
And a capacitor connected in parallel between the auxiliary voltage and the other end of the third resistor.
KR1020140192632A 2014-01-17 2014-12-29 Primary side regulation power supply device KR102230745B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/598,451 US9979303B2 (en) 2014-01-17 2015-01-16 Primary side regulation power supply device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461928531P 2014-01-17 2014-01-17
US61/928,531 2014-01-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150086174A true KR20150086174A (en) 2015-07-27
KR102230745B1 KR102230745B1 (en) 2021-03-19

Family

ID=53875081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140192632A KR102230745B1 (en) 2014-01-17 2014-12-29 Primary side regulation power supply device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102230745B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020055732A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 이형도 Protection using switching diode
US20080123377A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-29 Tzu-Chen Lin Circuit and method for predicting a valley timing for a voltage across a switching device
US20120098463A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Stmicroelectronics, Inc. Primary-side regulation of output current in a line-powered led driver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020055732A (en) * 2000-12-29 2002-07-10 이형도 Protection using switching diode
US20080123377A1 (en) * 2006-11-24 2008-05-29 Tzu-Chen Lin Circuit and method for predicting a valley timing for a voltage across a switching device
US20120098463A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Stmicroelectronics, Inc. Primary-side regulation of output current in a line-powered led driver

Also Published As

Publication number Publication date
KR102230745B1 (en) 2021-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2745368B1 (en) Start-up circuit
US20130176758A1 (en) Mosfet bridge rectifier
CN104980021A (en) System And Method For A Switched-mode Power Supply
US8547027B2 (en) LED drive circuit
KR20110095771A (en) Switch control device, power supply device comprising the same, and switch control method
US20060055386A1 (en) Power factor improving circuit and control circuit for power factor improving circuit
JP2006094696A (en) Power factor correcting circuit and its output voltage control method
US20140119065A1 (en) Switching power-supply device
JP2016174471A (en) Snubber circuit
KR20130037486A (en) Power supply apparatus
US9979303B2 (en) Primary side regulation power supply device
JP6187024B2 (en) LED power supply device and LED lighting device
US9502983B2 (en) Power supply device capable of varying switching frequency according to load condition
KR101279493B1 (en) Power supply circuit
KR101707715B1 (en) Power supply circuit and electronic device with power supply circuit
US9077256B2 (en) Method of forming a low power dissipation regulator and structure therefor
KR102230745B1 (en) Primary side regulation power supply device
JP6365162B2 (en) Power supply device and lighting device
KR102219639B1 (en) Clamping circuit, power supply device comprising the same, and driving method of power supply device
KR20130113363A (en) Led emitting device and the driving method thereof
KR101260749B1 (en) Power supply apparatus
US9871457B2 (en) Switching power supply device
KR20120007926A (en) Power supply apparatus of led
KR20160137010A (en) Apparatus for controlling power supply according to time of led light
KR20140011242A (en) Power supply circuit

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant