KR20150108267A - 동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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KR20150108267A
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김우섭
박철우
이재호
박홍태
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 동기 정류기 구동 장치는 동기 정류기의 제어에 기초가 되는 입력 전압 및 입력 전류를 검출하는 입력검출부; 상기 동기 정류기의 구동 여부의 기준이 되는 기준 전류를 공급하는 기준입력부; 상기 입력검출부가 검출한 상기 입력 전압을 기초로 상기 기준 전류를 조정하는 조정출력부; 조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류의 크기를 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 동기 정류기의 구동 신호를 출력하는 신호출력부를 포함한다.

Description

동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법{SYNCHRONIZING RECTIFIER DRIVER AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 동기 정류기의 구동 여부에 기준이 되는 입력 전압이 변동하더라도 일정하게 동기 정류기를 구동시킬 수 있는 동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에는 구동 모터에 고전압을 공급하는 고전압 배터리와 전장 장치에 저전압을 공급하는 저전압 배터리가 함께 사용된다.
그리고 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 배터리 충전은 외부 전원이나 차량 내부의 발전기를 통해 고전압 배터리를 충전하고, 고전압 배터리의 고전압을 변환하여 저전압 배터리를 충전하는 방식이 이용된다.
고전압을 저전압으로 변환하는 장치가 저전압 직류 변환 장치(Low voltage DC/DC Converter)이며, 저전압 직류 변환 장치는 고전압 배터리를 저전압으로 변환하여 저전압 배터리를 충전하거나 부하장치에 전력을 전달하는 역할을 한다.
이러한 저전압 직류 변환 장치는 고전압 배터리, 입력 필터부, LDC 입력 스위치부, 절연 변압기, 정류부, 출력 필터부, 저전압 배터리 등으로 구성된다.
그리고 저전압 직류 변환 장치의 정류부는 정류기(Rectifier)를 포함하는데, 정류기는 교류(AC) 전원을 직류(DC) 전원으로 변환하는 장치이다.
이러한 정류기는 정류 소자 또는 스위칭 소자를 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다.
그리고 동기 정류기(Synchronizing Rectifier)는 정류 동작을 위한 복수의 스위치 소자에 동기화된 스위칭 신호를 전달하여 교류를 직류로 변환하는 장치이다.
한편, 동기 정류기는 동기 정류기가 포함된 회로의 입력 또는 출력 측의 전압, 전류 등을 검출하여, 검출된 값과 기준값을 비교하여 동기 정류기의 구동에 대한 구동 신호를 출력한다.
그런데 동기 정류기의 구동 신호를 출력하는데 기초가 되는 기준값은 일정하나 동기 정류기가 포함된 회로에서 검출되는 검출값은 변동될 수 있어서 일정한 조건으로 동기 정류기가 구동하기 어려운 문제가 있다.
구체적으로, 동기 정류기가 포함된 회로의 입력 전압이 변동되면 출력 전류에 대한 입력 전류가 동일 출력 전력에서 다른 값을 가지게 되므로 동기 정류기가 구동되는 전류값이 달라지는 문제가 있다.
이에 따라 동기 정류기가 일정한 기준에서 구동될 수 없게 되어 저전압 직류 변환 장치의 정류부의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 동기 정류기의 구동 여부에 기준이 되는 입력 전압이 변동하더라도 일정하게 동기 정류기를 구동시킬 수 있는 동기 정류기 구동 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치는 동기 정류기의 제어에 기초가 되는 입력 전압 및 입력 전류를 검출하는 입력검출부; 상기 동기 정류기의 구동 여부의 기준이 되는 기준 전류를 공급하는 기준입력부; 상기 입력검출부가 검출한 상기 입력 전압을 기초로 상기 기준 전류를 조정하는 조정출력부; 조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류의 크기를 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 동기 정류기의 구동 신호를 출력하는 신호출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 비교부는 트랜지스터를 포함하고, 상기 트랜지스터의 이미터단에 상기 기준 전류가 입력되고 상기 트랜지스터의 베이스단에 상기 입력 전압에 대응하는 전류가 인가되어, 상기 입력 전압의 크기에 따라 상기 트랜지스터의 콜렉터단으로 출력되는 전류의 크기가 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 비교부에 포함되는 트랜지스터는 상기 입력 전압의 크기에 비례하여 상기 콜렉터단으로 출력되는 전류의 크기가 증감하는 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor)일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 비교부는 입력 전류가 상기 조정된 기준 전류보다 크면 동작 신호를 상기 신호출력부에 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 신호출력부는 상기 비교부가 전달한 동작 신호를 증폭하여 상기 동기 정류기의 구동 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 기준 전류는 상기 입력검출부가 검출한 상기 입력 전압을 기초로 생성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입력검출부는 인덕터 및 커패시터로 구성되어 과전류를 방지하는 보호부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 동기 정류기의 입력 전압의 변동에 영향을 받지 않고 일정한 조건에서 동기 정류기를 구동시킬 수 있는 동기 정류기 구동 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 직류 변환 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치와 정류부의 연결을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 구성에 대한 제1 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 구성 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 구성에 대한 제2 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 정류기 구동 장치의 구성에 대한 제3 예시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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.
도 1을 참고하여 저전압 직류 변환 장치(200)를 설명한다.
도 1은 저전압 직류 변환 장치(200)의 회로도이다.
도 1을 참고하면, 저전압 직류 변환 장치(200)는 입력부(210), 입력 필터부(220), 스위치부(230), 변압부(240), 정류부(250), 출력 필터부(260), 출력부(270)를 포함할 수 있다.
입력부(210)는 저전압으로 변환하기 위한 입력 전압(Va)을 인가할 수 있다.
입력부(210)는 입력 전압(Va)를 포함할 수 있어서, 저전압 직류 변환 장치(200)가 변환하고자 하는 고전압을 인가할 수 있다.
예를 들면, 입력부(210)는 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 등에 포함되는 고전압 배터리가 포함될 수 있다.
입력 필터부(220)는 입력부(210)로부터 입력되는 직류 전원의 과전류를 차단할 수 있다.
스위치부(230)는 입력 필터부(220)를 통해 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.
스위치부(230)는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있어서, 복수의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통해 입력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.
변압부(240)는 스위치부(230)에서 변환된 교류 전원의 크기를 조절할 수 있다.
변압부(240)는 적어도 하나 이상의 변압기를 포함할 수 있어서, 입력된 교류 전원의 크기를 조절하여 출력할 수 있다.
구체적으로, 변압부(240)는 변압부(240)에 포함된 변압기의 권선비에 따라 입력된 교류 전원의 크기를 조절하여 출력할 수 있다. 그리고 변압부(240)에 포함된 변압기는 1차측과 2차측이 분리된 절연형 변압기로 구성될 수 있다.
정류부(250)는 크기가 조절된 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
정류부(250)는 다이오드, 스위칭 소자 중 하나 이상을 포함할 수 있어서, 입력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
출력 필터부(260)는 정류된 직류 전원을 필터링할 수 있다.
그래서 출력 필터부(260)는 정류된 직류 전원의 과전류를 차단할 수 있다.
출력부(270)는 크기가 변환된 직류 전원을 출력할 수 있다.
출력부(270)는 출력 전압(Vb)을 출력할 수 있어서, 출력부(270)에 연결된 배터리를 충전시킬 수 있다.
예를 들면, 출력부(270)는 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차 등에 포함되는 저전압 배터리가 포함할 수 있고, 포함된 저전압 배터리를 충전할 수 있다.
도 2를 참고하여 동기 정류기 구동 장치(100)를 설명한다.
도 2는 동기 정류기 구동 장치(100)의 구성 블록도이다.
동기 정류기 구동 장치(100)는 입력검출부(110), 기준입력부(120), 조정출력부(130), 비교부(140), 신호출력부(150)을 포함할 수 있다.
입력검출부(110)는 동기 정류기(255)가 포함된 저전압 직류 변환 장치(100)의 입력 전압, 입력 전류 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
이를 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 입력검출부(110)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력부(210)에 포함된 입력 전압(Va), 입력 전류(Ia) 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
또한, 입력검출부(110)는 동기 정류기(255)가 포함된 저전압 직류 변환 장치(100)의 출력 전압(Vb), 출력 전류(Ib) 중 하나 이상도 검출할 수 있다.
다시 도 2를 참고한다.
기준입력부(120)는 동기 정류기 구동 장치(100)의 구동 신호 출력 여부 판단의 기초가 되는 비교 기준값을 제공한다.
여기서 비교 기준값은 비교부(140)에서 비교되는 입력 전압(Va) 또는 입력 전류(Ia)에 각각 대응하는 기준 전압 또는 기준 전류가 될 수 있다.
동기 정류기 구동 장치(100)의 비교부(140)는 입력검출부(110)가 검출한 전압 또는 전류 중 하나 이상을 기초로 비교 기준값과 비교하여 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력할지를 판단할 수 있고, 기준입력부(120)는 동기 정류기 구동 장치(100)의 구동 신호 출력 여부에 대한 판단에 비교 기준이 되는 비교 기준값을 제공할 수 있다.
이에 따라 기준입력부(120)는 입력검출부(110)가 검출한 전압 또는 전류에 대응하는 비교 기준값을 비교부(140)에 제공할 수 있다.
또한, 기준입력부(120)는 조정출력부(130)에 비교 기준값을 제공하여, 조정출력부(130)가 입력검출부(110)로부터 입력된 검출값을 기초로 비교 기준값을 조정할 수 있다.
조정출력부(130)는 입력검출부(110)가 검출한 검출값과 기준입력부(120)가 제공한 비교 기준값을 기초로 일정하게 조정된 비교 기준값을 출력할 수 있다.
구체적으로 조정출력부(130)는 일정하게 입력되는 비교 기준값을 기초로 입력검출부(110)가 검출한 검출값이 증가하면 비교 기준값을 감소시켜 출력할 수 있고, 입력검출부(110)가 검출한 검출값이 감소하면 비교 기준값을 증가시켜 출력할 수 있다.
예를 들면, 조정출력부(130)는 트랜지스터를 포함할 수 있어서, 입력된 검출값이 트랜지스터의 베이스(Base)단에 인가되고 비교 기준값이 트랜지스터의 이미터(Emmiter)단에 입력될 수 있다. 그래서 조정출력부(130)에 포함된 트랜지스터는 베이스단에 입력된 검출값에 따라 이미터단에서 콜렉터(Collector)단으로 흐르는 드레인 전류(Ids)를 조절할 수 있다. 이에 따라 조정출력부(130)는 입력된 검출값을 기초로 조정된 비교 기준값을 출력할 수 있다.
조정출력부(130)의 조정 동작에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.
비교부(140)는 복수의 입력값을 비교할 수 있다.
비교부(140)는 비교의 기준이 되는 비교 기준값과 입력검출부(110)에서 검출된 검출값을 비교할 수 있다.
예를 들면, 비교부(140)는 입력검출부(110)가 검출한 검출값이 비교 기준값보다 크면 동작 신호를 출력할 수 있다. 반면에, 비교부(140)는 입력검출부(110)가 검출한 검출값이 비교 기준값보다 작으면 동작 신호를 출력하지 않을 수 있다.
여기서 비교 기준값은 조정출력부(130)에서 조정된 비교 기준값일 수 있다.
신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 수신한 동작 신호를 기초로 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력할 수 있다.
구체적으로 신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 수신한 동작 신호를 기초로 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력할 수 있고, 동기 정류기(255)가 구동할 수 있는 구동 신호를 출력하기 위해 수신한 동작 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
예를 들면, 신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 동작 신호를 수신하면 수신된 동작 신호를 증폭하여 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력할 수 있다. 반면에, 신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 신호를 수신하지 못하면 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력하지 않을 수 있다.
도 3을 참고하여 동기 정류기 구동 장치(100)의 구동 신호 출력에 따른 동기 정류기(255)의 동작을 설명한다.
도 3은 동기 정류기 구동 장치(100)와 정류부(250)의 연결을 나타낸다.
동기 정류기(255)는 다이오드 및 능동 스위칭 소자를 포함할 수 있어서, 다이오드 및 능동 스위칭 소자 중 하나의 소자를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
구체적으로 동기 정류기(255)는 입력되는 교류 전원의 크기가 기준값보다 작은 경우에는 다이오드를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있고, 입력되는 교류 전원의 크기가 기준값보다 큰 경우에는 능동 스위칭 소자를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
예를 들어, 동기 정류기(255)는 입력되는 교류 전원의 크기가 기준값인 0.7V 이상이면 능동 스위칭 소자를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 입력되는 교류 전원의 크기가 기준값 미만이면 다이오드를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
이처럼, 동기 정류기(255)는 입력되는 교류 전원의 크기에 따라 변환 효율이 높은 소자를 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환할 수 있다.
한편, 동기 정류기(255)가 능동 스위칭 소자를 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 하는 신호가 구동 신호이며, 동기 정류기 구동 장치(100)가 동기 정류기(255)에 구동 신호를 전달한다.
그래서 동기 정류기 구동 장치(100)가 동기 정류기(255)에 구동 신호를 전달하면 동기 정류기(255)가 능동 스위칭 소자를 이용하여 입력되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다.
도 4를 참고하여 동기 정류기 구동 장치(100)의 구동 신호 출력의 일 실시예를 설명한다.
도 4는 동기 정류기 구동 장치(100)의 구성에 대한 제1 예시도이다.
도 4를 참고하면, 동기 정류기 구동 장치(100)는 전류 검출부(112), 보호부(116), 기준 입력부(120), 비교부(140), 신호출력부(150)를 포함할 수 있다.
동기 정류기 구동 장치(100)의 기준 입력부(120)는 동기 정류기(255)의 능동 스위칭 소자를 구동시키는 기준 전류를 비교부(140)에 전달한다.
기준 전류는 보호부(116)를 거쳐 비교부(140)에 전달된다.
여기서, 보호부(116)는 비교부(140)에 전달되는 기준 전류에 의한 과전류가 비교부(140)에 전달되는 것을 차단할 수 있다.
전류검출부(112)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력 전류(Ia)를 검출하고, 검출된 입력 전류(Ia)를 비교부(140)에 전달한다.
비교부(140)는 전달받은 기준 전류와 입력 전류(Ia)를 비교하여, 신호출력부(150)에 대한 동작 신호를 출력할 수 있다.
예를 들면, 비교부(140)는 전달받은 입력 전류(Ia)가 기준 전류보다 크면 동작 신호를 출력할 수 있고, 전달받은 입력 전류(Ia)가 기준 전류보다 작으면 동작 신호를 출력하지 않을 수 있다.
신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 동작 신호를 전달받으면 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 동작 신호를 전달받으면, 전달받은 동작신호를 기초로 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력한다.
신호출력부(150)에서 출력된 구동 신호는 동기 정류기(255)에 전달된다.
동기 정류기(255)는 동기 정류기 구동 장치(100)로부터 구동 신호를 전달받으면, 동기 정류기(255)의 능동 스위칭 소자가 스위칭 동작을 수행한다. 그리고 동기 정류기(255)의 능동 스위칭 소자의 스위칭 동작을 통해 교류 전원을 직류 전원으로 변환한다.
도 5 내지 도 7을 참고하여, 동기 정류기 구동 장치(100)의 다른 실시예를 설명한다.
도 5는 동기 정류기 구동 장치(100)의 구성 블록도이며, 도 6은 동기 정류기 구동 장치(100)의 동작 방법에 대한 흐름도이다.
그리고 도 7은 동기 정류기 구동 장치(100)의 구성에 대한 제2 예시도이다.
도 5를 참고하면, 입력검출부(110)는 전류검출부(112) 및 전압검출부(114)를 포함할 수 있다.
전류검출부(112)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력부(210)에 흐르는 입력 전류(Ia)를 검출할 수 있다. 그리고 전류검출부(112)는 검출된 입력 전류(Ia)를 비교부(140)에 전달할 수 있다.
전압검출부(114)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력부(210)에 인가되는 입력 전압(Va)을 검출할 수 있다. 그리고 전압검출부(114)는 검출된 입력 전압(Va)를 조정출력부(130)에 전달할 수 있다.
도 6을 참고하면, 전압검출부(114)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력부(210)에 인가되는 입력 전압(Va)을 검출한다(S100). 그리고 전압검출부(114)는 검출된 입력 전압(Va)을 조정출력부(130)에 전달한다.
한편, 입력검출부(110)는 과전류를 차단하는 보호부(116)를 포함할 수 있다.
이에 따라 도 7에 도시된 바와 같이, 전압검출부(114)에서 조정출력부(130)에 전달되는 입력 전압(Va)은 보호부(116)를 거쳐 전달될 수 있다. 이에 따라 조정출력부(130)에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 6을 참고한다.
조정출력부(130)는 입력 전압(Va)의 크기를 기초로 입력된 기준 전류를 조정하여 출력한다(S110).
도 7을 참고하면, 조정출력부(130)는 기준 입력부(120)로부터 기준 전류를 입력받고, 전압검출부(114)로부터 입력 전압(Va)를 입력받는다. 그리고 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)의 베이스단에 입력 전압(Va)에 대응하는 전류가 인가되고, PNP 트랜지스터(M1)의 이미터단에 기준 전류가 입력된다. 그래서 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)는 베이스단에 인가되는 인력 전압(VA)에 대응하는 전류의 크기에 따라 이미터단에서 콜렉터단으로 흐르는 드레인 전류(Ids)의 크기를 조절할 수 있다.
구체적으로, 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)의 베이스단에 인가되는 입력 전압(Va)에 대응하는 전류의 크기가 기준값보다 크면 드레인 전류(Ids)의 크기가 작아져서 조정출력부(130)에서 출력되는 전류의 크기도 작아진다.
반면에, 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)의 베이스단에 인가되는 입력 전압(Va)에 대응하는 전류의 크기가 기준값보다 작으면 드레인 전류(Ids)의 크기가 커져서 조정출력부(130)에서 출력되는 전류의 크기도 작아진다.
이처럼, 조정출력부(130)는 입력된 기준 전류의 크기를 입력 전압(Va)의 크기를 기초로 조정하여 출력할 수 있다.
다시 도 6을 참고한다.
비교부(140)는 조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류(Ib)를 비교한다(S120).
비교부(140)는 조정출력부(130)에서 조정된 기준 전류와 전류검출부(112)에서 검출된 입력 전류(Ib)를 입력받아, 조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류(Ib)의 크기를 비교한다. 이에 따라 비교부(140)는 조정된 기준 전류의 크기보다 입력 전류(Ib)의 크기가 크면 동작 신호를 출력한다. 그리고 비교부(140)에서 출력된 동작 신호는 신호출력부(150)에 전달된다.
신호출력부(150)는 비교부(140)로부터 전달받은 동작 신호를 기초로 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력한다(S130).
그리고 신호출력부(150)에서 출력된 구동 신호는 동기 정류기(255)에 전달되어, 동기 정류기(255)의 능동 스위칭 소자가 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
도 8을 참고하여, 동기 정류기 구동 장치(100)의 또다른 실시예를 설명한다.
도 8은 동기 정류기 구동 장치(100)의 구성에 대한 제3 예시도이다.
전류검출부(112)는 저전압 직류 변환 장치(200)의 입력부(210)에 흐르는 입력 전류(Ia)를 검출하여 비교부(140)에 전달한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전압검출부(114)에서 조정출력부(130)에 전달되는 입력 전압(Va)는 보호부(116)를 거쳐 전달될 수 있다. 이에 따라 조정출력부(130)에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
조정출력부(130)는 전압검출부(114)로부터 기준 전류를 입력받고, 전압검출부(114)로부터 입력 전압(Va)를 입력받는다.
구체적으로 조정출력부(130)는 전압검출부(114)로부터 입력 전압(Va)를 인가받아 인가받은 입력 전압(Va)을 기준 전류로 변환할 수 있다. 여기서 조정출력부(130)에 포함된 저항 R3의 크기를 조절하여 기준 전류의 크기를 조절할 수 있다.
예를 들어 도 8을 참고하면, 조정출력부(130)는 전압검출부(114)와 연결되어 전압검출부(114)와 연결된 저항 R3에 입력 전압(Va)이 인가될 수 있고, 이에 따라 저항 R3에 흐르는 전류를 기준 전류로 변환할 수 있다.
그리고 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)의 베이스단에 입력 전압(VA)에 대응하는 전류가 인가되고, PNP 트랜지스터(M1)의 이미터단에 변환된 기준 전류가 입력된다. 그래서 조정출력부(130)에 포함된 PNP 트랜지스터(M1)는 베이스단에 인가되는 인력 전압(VA)에 대응하는 전류의 크기에 따라 이미터단에서 콜렉터단으로 흐르는 드레인 전류(Ids)의 크기를 조절한다.
조정출력부(130)에서 조정된 기준 전류는 비교부(140)로 전달된다.
그리고 비교부(140)는 조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류(Ib)를 비교하여 동작 신호를 출력한다.
신호출력부(150)는 동작 신호를 입력받아 동기 정류기(255)의 구동 신호를 출력한다.
그리고 신호출력부(150)에서 출력된 구동 신호는 동기 정류기(255)에 전달되어, 동기 정류기(255)의 능동 스위칭 소자가 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
이처럼, 동기 정류기 구동 장치(100)는 전압검출부(114)가 검출한 입력 전압(Va)를 이용하여 기준 전류를 생성하고, 생성된 기준 전류를 기초로 동기 정류기의 구동 신호를 출력할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 동기 정류기 구동 장치(100)는 입력 전압(Va)의 크기 변동에 따라 기준 전류의 크기도 조정되므로, 조정된 기준 전류의 크기를 기초로 입력 전류(Ia)에 따른 동기 정류기의 동작 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 동기 정류기 구동 장치 110 : 입력검출부
112 : 전류검출부 114 : 전압검출부
116 : 보호부 120 : 기준입력부
130 : 조정출력부 140 : 비교부
150 : 신호출력부 200 : 저전압 직류 변환 장치
210 : 입력부 220 : 입력 필터부
230 : 스위치부 240 : 변압부
250 : 정류부 255 : 동기 정류기
260 : 출력 필터부 270 : 출력부

Claims (7)

  1. 동기 정류기의 제어에 기초가 되는 입력 전압 및 입력 전류를 검출하는 입력검출부;
    상기 동기 정류기의 구동 여부의 기준이 되는 기준 전류를 공급하는 기준입력부;
    상기 입력검출부가 검출한 상기 입력 전압을 기초로 상기 기준 전류를 조정하는 조정출력부;
    조정된 기준 전류와 검출된 입력 전류의 크기를 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 동기 정류기의 구동 신호를 출력하는 신호출력부를 포함하는
    동기 정류기 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는 트랜지스터를 포함하고,
    상기 트랜지스터의 이미터단에 상기 기준 전류가 입력되고 상기 트랜지스터의 베이스단에 상기 입력 전압에 대응하는 전류가 인가되어, 상기 입력 전압의 크기에 따라 상기 트랜지스터의 콜렉터단으로 출력되는 전류의 크기가 조절되는
    동기 정류기 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 입력 전압의 크기에 비례하여 상기 콜렉터단으로 출력되는 전류의 크기가 증감하는 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor)인
    동기 정류기 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는
    상기 입력 전류가 상기 조정된 기준 전류보다 크면 동작 신호를 상기 신호출력부에 전달하는
    동기 정류기 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호출력부는
    상기 비교부가 전달한 동작 신호를 증폭하여 상기 동기 정류기의 구동 신호를 출력하는
    동기 정류기 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기준 전류는 상기 입력검출부가 검출한 상기 입력 전압을 기초로 생성되는
    동기 정류기 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입력검출부는
    인덕터 및 커패시터로 구성되어 과전류를 방지하는 보호부를 포함하는
    동기 정류기 구동 장치.
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