KR20150115257A - 전원장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

전원장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초기 구동 시에 전류가 과도하게 흐르는 것을 방지하는 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 인덕터, 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 인턱터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치, 및 스위치에 흐르는 전류의 크기를 감지하고 스위치의 턴온/턴오프 동작을 제어하는 제어신호를 출력하되, 기준전류를 설정하고 초기 구동 시 스위치에 흐르는 전류가 기준전류에 도달하면 스위치를 기설정된 제1시간 동안 턴오프시키는 제어부를 포함하는 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

Description

전원장치 및 그의 구동방법{POWER CONVETER AND DRIVING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 전원장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 벅컨버터, 플라이백 컨버터 등의 스위치모드 전원장치들은 광범위한 전자장비에 사용되고 있다. 또한, 최근 경향은 소비전력을 낮춰 에너지 소비를 줄일 수 있는 방향으로 기술이 전개되고 있다. 이러한 스위치모드 전원장치들의 소비전력을 줄이기 위해서는 불필요한 전류의 사용을 줄이는 방안이 필요하다. 특히, 스위치모드 전원장치는 기설정된 전류를 안정적으로 생성하여 공급하기 위해서는 스위치를 턴온하였을 경우 기설정된 전류보다 더 큰 전류를 흐르도록 하여야 하는데, 초기 구동시에 과도한 전류가 흐르게 될 수 있다. 또한, 초기 구동시에 흐르는 전류의 크기가 크면 초기 구동에 소요되는 시간이 길어 정상구동으로 진입되는 시기가 늦어지는 문제점이 발생될 수 있다.
미국특허공개 제2013/0249519호(2013.09.26 공개)
본 발명의 목적은, 초기 구동 시에 전류가 과도하게 흐르는 것을 방지하는 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 초기 구동 시간을 짧게 하여 정상구동을 빠르게 할 수 있는 전원장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1실시형태는, 인덕터, 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 인덕터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치 및 기준전류를 설정하고 스위치에 흐르는 전류의 크기를 감지하여 스위치의 턴온/턴오프 동작을 제어하는 제어신호를 출력하되, 초기 구동 시 스위치에 흐르는 전류가 기준전류에 도달하면 스위치를 기설정된 제1시간 동안 턴오프시키고, 정상동작 시 스위치를 턴온시켜 스위치에 흐르는 전류가 기준전류를 초과하도록 한 후, 기설정된 제2시간동안 스위치를 턴오프 하여 스위치에 흐르는 전류가 기준전류보다 작아지도록 하는 제어부를 포함하는 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2실시형태는 인덕터, 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 인덕터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치 및 스위치를 제어하여 인덕터에 흐르는 전류의 크기를 제어하는 제어부를 포함하되, 제어부는 스위치에 흐르는 전류를 감지하여 스위치의 턴온/턴오프동작을 결정하고, 스위치에 흐르는 전류는 복수의 피크치를 갖고, 복수의 피크치 중 적어도 첫번째 피크치는 기준전류의 크기가 되도록 제어하는 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3실시형태는 스위치의 턴온/턴오프를 제어하여 인덕터에 흐르는 전류를 조절하는 전원장치의 구동방법에 있어서, 스위치에 흐르는 전류를 감지하고, 스위치에 흐르는 전류의 크기가 기설정된 기준전류의 크기에 도달하면 스위치를 기설정된 제1시간동안 턴오프하는 단계, 및 스위치를 턴온하고 스위치에 흐르는 전류가 기준전류의 크기를 초과하면 스위치를 기설정된 제2시간동안 턴오프하여 스위치에 흐르는 전류가 기준전류의 크기보다 작아지도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전원장치 및 그의 구동방법은 초기 구동시에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하여 소비전력을 줄일 수 있다. 또한, 초기 구동시간 짧게 할 수 있어 정상 구동을 빠르게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전원장치를 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전원장치에 채용된 제어부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 제1실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 제2실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명에 따른 전원장치 및 그의 구동방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전원장치를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 전원장치(100)는 인덕터(L), 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 인덕터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치(M), 및 기준전류를 설정하고 스위치(M)에 흐르는 전류의 크기를 감지하여 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작을 제어하는 제어신호를 출력하되, 초기 구동 시 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달하면 스위치(M)를 기설정된 제1시간 동안 턴오프시키고, 정상 동작 시 스위치를 턴온시켜 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류를 초과하도록 한 후, 기설정된 제2시간동안 스위치(M)를 턴오프 하여 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류보다 작아지도록 하는 제어부(110)를 포함할 수 있다. 또한, 전원장치(100)는 발광다이오드(LED)와, 다이오드(D)를 포함하는 정류기를 더 포함할 수 있고, 발광다이오드(LED)에 스위치(M)의 동작에 따라 전류가 흘러 빛을 발광할 수 있다.
인덕터(L)는 스위치(M)에 연결될 수 있고, 스위치(M)의 턴온 또는 턴오프 동작에 따라 전류가 흐르거나 차단되어 소정의 전압을 생성할 수 있다.
스위치(M)는 일단이 인덕터(L)에 연결되고 타단은 저항(R)에 연결되고 제어신호에 따라 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작이 결정될 수 있다. 스위치(M)는 모스 트랜지스터와 같은 트랜지스터일 수 있고 제어신호는 스위치(M)가 트랜지스터일 경우 트랜지스터의 게이트에 전달되어 트랜지스터의 턴온/턴오프 동작을 제어할 수 있다.
제어부(110)는 스위치(M)에 흐르는 전류의 크기를 감지하고 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작을 제어하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이를 위해 제어부(110)는 스위치(M)에 연결되어 있는 저항(R)에 흐르는 전류에 의해 생성된 전압(VCS)과 기설정된 기준전압(VREF)을 비교하고 비교결과에 따라 제어신호를 출력할 수 있다. 제어신호는 펄스폭이 조절되며, 펄스폭에 따라 스위치(M)의 턴온시간과 턴오프 시간을 조절하여 스위치(M)에 흐르는 전류를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 초기 구동시에 인덕터(L)에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달하면 스위치(M)를 기설정된 제1시간 동안 턴오프시켜 소정시간 동안 스위치(M)에 전류가 흐르는 것을 차단할 수 있다. 그리고, 제1시간경과 후 다시 스위치(M)를 턴온시키면 정상동작을 시작하고 스위치(M)에 전류가 흐르게 되어 기준전류를 초과하면 다시 스위치(M)를 턴오프시켜 스위치(M)에 흐르는 전류가 감소되도록 할 수 있다. 그리고, 다시 스위치(M)를 기설정된 제2시간 동안 턴오프하여 스위치(M)에 흐르는 전류가 감소되도록 할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작에 의해 스위치(M)에 흐르는 전류가 복수의 피크치를 갖도록 하고, 복수의 피크치 중 적어도 첫번째 피크치는 기준전류의 크기가 되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(110)에 의해 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작이 제어되어 초기에 스위치(M)에 흐르는 전류의 피크치는 기준전류를 초과하지 않도록 함으로써 스위치(M)에 과도한 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 제어부(110)에 의해 스위치(M)가 턴온/턴오프 동작을 반복함으로써 인덕터(L)에 흐르는 전류가 증가와 감소를 반복하게 되면 인덕터(L)에 소정의 전압이 생성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 기준전류의 크기는 정상 동작 시 스위치에 흐르는 전류의 평균값일 수 있다. 따라서, 정상동작 시 기준전류의 크기에 해당되는 전류에 의해 인덕터(L)에 소정의 전압이 생성될 수 있다. 또한, 발광다이오드(LED)는 기준전류에 대응하는 밝기를 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 제1시간을 제2시간보다 짧게 제어할 수 있다. 제1시간이 제2시간 보다 짧으면 두 번째 피크치에 도달하는 속도가 빠르게 되어 정상상태에 빨리 도달할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전원장치에 채용된 제어부의 일 실시예를 나타내는 회로도이고, 도 3은 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 제1실시예를 나타내는 타이밍도이다. 또한, 도 4는 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 제2실시예를 나타내는 타이밍도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제어부(110)는 오프타임신호발생기(111)를 포함할 수 있다. 오프타임신호발생기(111)는 제1오프타임신호발생기(111a)와 제2오프타임신호발생기(111b)를 포함할 수 있다. 제1오프타임신호발생기(111a)와 제2오프타임신호발생기(111b)는 스위치(M)의 오프타임이 유지되는 기간을 다르게 설정하고 저장할 수 있다. 또한, 제1오프타임신호발생기(111a)는 초기 구동시에 스위치(M)의 오프타임이 유지되는 제1시간(toff1)을 저장할 수 있고, 제2오프타임신호발생기(111b)는 정상구동시에 스위치(M)의 오프타임이 유지되는 제2시간(toff2)을 저장할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 초기 구동 시에 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달하면 제1시간(toff1)동안 스위치(M)를 턴오프 시켜 스위치(M)에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 정상구동 시에 제1오프타임신호발생기(111a)에 설정되어 있는 제1시간(toff1)이 경과된 후 스위치(M)를 턴온할 수 있는 제어신호를 발생하여 스위치(M)에 흐르는 전류가 증가될 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달한 후 소정시간 경과 후에 제2오프타임신호발생기(111b)에 설정되어 있는 제2시간(toff2) 동안 스위치(M)를 턴오프 시켜 스위치(M)에 흐르는 전류가 감소되도록 할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 제2시간(toff2)이 경과된 후 스위치(M)를 턴온할 수 있는 제어신호를 발생하여 스위치(M)에 흐르는 전류가 증가될 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 제어부(110)은 스위치(M)의 턴온/턴오프 동작을 제어하여 스위치(M)에 흐르는 전류를 조절함으로써 인덕터(L)에 흐르는 전류가 변화될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 전류제어부(113)를 더 포함할 수 있다. 전류제어부(113)는 스위치(M)에 흐르는 전류의 크기를 감지하고 감지된 전류의 크기에 따라 스위치(M)를 턴오프할 수 있는 신호를 발생시키되, 스위치(M)가 턴온되어 스위치(M)에 흐르는 전류의 크기가 기준치 아래에서부터 증가하여 기준전류의 크기를 초과하면, 스위치(M)를 차단할 수 있도록 스위치(M)를 턴오프시킬 수 있는 신호를 출력할 수 있다. 이를 위해, 전류제어부(113)는 스위치(M)에 흐르는 전류가 흐르는 저항(R)에 의해 생성되는 측정전압(VCS)과 기준전압(VREF)을 전달받을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 비교기(112)를 더 포함할 수 있다. 비교기(112)는 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달되었는지를 판단하고, 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류에 도달되었으면 비교기(112)는 스위치(M)를 턴오프 시킬 수 있는 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부(110)는 선택부(114)를 더 포함할 수 있다. 선택부(114)는 전류제어부(113)와 비교기(112)의 출력 중 하나의 출력을 선택하여 제어신호로 출력하고 스위치(M)에 전달할 수 있다. 또한, 선택부(114)는 제1오프타임신호발생기(111a)와 제2오프타임신호발생기(111b) 중 하나를 선택할 수 있다. 이를 위해, 선택부(114)는 출력상태설정기(114a), 초기동작설정기(114b) 및 논리게이트(114g)를 포함할 수 있다. 출력상태설정기(114a)는 두 개의 입력단을 통해 신호를 전달받을 수 있다. 첫번째 입력단은 제1오프타임신호발생기(111a) 또는 제2오프타임신호발생기(111b)에 연결되고 두번째 입력단은 전류제어부(113) 또는 비교기(112)에 연결될 수 있다. 출력상태설정기(114a)는 RS 플립플롭일 수 있다. 초기동작설정기(114b)는 출력상태설정기(114a)의 두 개의 입력단에 입력되는 신호를 선택할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 초기동작설정기(114b)에 의해 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단에 제1오프타임신호발생기(111a)와 제2오프타임신호발생기(111b) 중 하나가 연결될 수 있도록 하고 출력상태설정기(114a)의 두번째 입력단에 비교기(112)와 전류제어부(113) 중 하나가 연결될 수 있도록 할 수 있다. 초기동작설정기(114b)는 D 플립플롭일 수 있다. 논리게이트(114g)는 출력상태설정기(114a)의 출력과 리셋신호를 두개의 입력으로 하여 스위치(M)를 턴온 또는 턴오프할 수 있는 제어신호를 출력할 수 있다. 논리게이트(114g)에 입력되는 출력상태설정기(114a)의 출력은 오프타임신호발생기(111), 비교기(112), 전류제어부(113)에 의해 변경될 수 있지만, 논리게이트(114g)에 입력되는 리셋신호는 특정한 상태일 경우에 변경될 수 있다. 논리게이트(114g)에 입력되는 리셋신호는 제2선택기의 리셋신호를 제1인버터(114f)를 통해 인버팅한 신호로 사용할 수 있다. 논리게이트(114g)의 출력신호는 제2인버터(116)를 통해 오프타임신호발생기(111)에 전달될 수 있고 전류제어부(113)의 리셋신호로 사용될 수 있다. 또한, 논리게이트(114g)의 출력신호는 버퍼(115)를 통해 스위치(M)로 전달될 수 있다. 논리게이트(114g)는 AND 게이트일 수 있다. 또한, 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단은 제1먹스(114c)와 연결되고 두번째 입력단은 제2먹스(114d)에 연결될 수 있다. 제1먹스(114c)는 초기동작설정기(114b)에 의해 제1오프타임신호발생기(111a)와 제2오프타임신호발생기(111b) 중 하나를 선택할 수 있고 제2먹스(114d)는 초기동작설정기(114b)에 의해 비교기(112)와 전류제어부(113) 중 하나를 선택할 수 있다.
상기와 같이 구성된 제어부(110)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 초기 구동시에 초기동작설정기(114b)에 의해 제1오프타임신호발생기(111a)와 비교기(112)가 선택되어 출력상태설정기(114a)에 각각 연결될 수 있다. 스위치(M)가 턴온되면 도 3 또는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 스위치(M)에 흐르는 전류가 증가할 수 있다. 이때, 초기동작설정기(114b)에 의해 제1오프타임신호발생기(111a)와 비교기(112)가 선택되어 있을 수 있기 때문에 제1오프타임신호발생기(111a) 출력은 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단에 전달되고 비교기(112)의 출력은 출력상태설정기(114a)의 두번째 입력단에 전달될 수 있다. 그리고, 스위치(M)에 흐르는 전류가 증가하여 기준전류(IREF)의 크기에 도달되면 비교기(112)는 스위치(M)에 흐르는 전류에 의해 저항(R)에 형성되어 있는 측정전압(VCS)과 기준전압(VREF)을 비교하여 스위치(M)를 턴오프시키는 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 출력상태설정기(114a)에 의해 비교기(112)의 출력이 스위치(M)에 전달되어 턴오프가 될 수 있고 스위치(M)에 흐르는 전류가 감소할 수 있다. 상기와 같은 이유로, 초기 구동 시에 스위치(M)에 흐르는 전류의 제1피크치(Ip1)는 기준전류(IREF)의 크기를 초과할 수 없다. 그리고, 제1오프타임신호발생기(111a)에 설정되어 있는 제1시간(toff1) 동안 스위치(M)가 턴오프되어 있기 때문에 스위치(M)에 흐르는 전류는 제1시간(toff1)동안 감소할 수 있다.
그리고, 제1오프타임신호발생기(111a)에 설정되어 있는 제1시간(toff1)이 경과되면, 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단으로 스위치(M)를 턴온시킬 수 있는 신호가 입력될 수 있다. 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단으로 스위치(M)를 턴온시킬 수 있는 신호가 입력되면 출력상태설정기(114a)는 스위치(M)를 턴온할 수 있는 신호를 출력할 수 있어 논리게이트(114g)에서 스위치를 턴온할 수 있는 제어신호를 출력할 수 있다. 이로 인해, 스위치(M)에 흐르는 전류가 다시 증가할 수 있다.
그리고, 정상 구동 시에 초기동작설정기(114b)에 의해 제2오프타임신호발생기(111b)와 전류제어부(113)가 선택될 수 있다. 제2오프타임신호발생기(111b)와 전류제어부(113)가 선택되어 있으면, 제2오프타임신호발생기(111b)의 출력은 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단에 전달되고 전류제어부(113)의 출력은 출력상태설정기(114a)의 두번째 입력단에 전달될 수 있다. 그리고, 스위치(M)가 턴온되고 스위치(M)에 흐르는 전류가 증가하여 기준전류(IREF)를 초과하여 제2피크치(Ip2)에 도달하면 전류제어부(113)는 저항(R)에 형성되어 있는 측정전압(VCS)과 기준전압(VREF)에 대응하여 스위치(M)를 턴오프시키는 신호를 출력할 수 있다.
따라서, 출력상태설정기(114a)에 의해 전류제어부(113)의 출력이 스위치(M)에 전달되어 턴오프가 될 수 있고 스위치(M)에 흐르는 전류가 감소할 수 있다. 상기와 같은 이유로 정상구동 시에 스위치(M)에 흐르는 제2피크치(Ip2)는 기준전류의 크기를 초과할 수 있다. 이때, 정상동작 시에 스위치(M)가 턴온되어 전류가 증가하여 기준전류(IREF)에 도달되는 제1구간(Tonl1)과 기준전류를 지나 피크치에 도달되는 제2구간(Tonh1)의 비율이 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 1:1일 수도 있고 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 1:1.5일수도 있다. 여기서, 제1구간(Tonl1)과 제2구간(Tonh1)의 비율이 1:1 또는 1:1.5로 제시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제2오프타임신호발생기(111b)에 설정되어 있는 제2시간(toff2)이 경과되면, 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단으로 스위치(M)를 턴온시킬 수 있는 신호가 입력될 수 있다. 출력상태설정기(114a)의 첫번째 입력단으로 스위치(M)를 턴온시킬 수 있는 신호가 입력되면 출력상태설정기(114a)는 스위치(M)를 턴온할 수 있는 신호를 출력할 수 있어 논리게이트(114g)에서 스위치(M)를 턴온할 수 있는 제어신호를 출력할 수 있다. 이로 인해, 스위치(M)에 흐르는 전류가 다시 증가할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 전원장치의 동작의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 스위치(M)의 턴온/턴오프를 제어하여 인덕터(L)에 흐르는 전류를 조절하는 전원장치(100)의 구동방법은, 스위치(M)에 흐르는 전류를 감지하고, 스위치(M)에 흐르는 전류의 크기가 기설정된 기설정된 기준전류의 크기에 도달하면 스위치(M)를 기설정된 제1시간동안 턴오프할 수 있다.(S500) 그리고, 스위치(M)를 턴온하고 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류의 크기를 초과하면 스위치(M)를 기설정된 제2시간동안 턴오프할 수 있고, 이로 인해, 스위치(M)에 흐르는 전류가 기준전류의 크기보다 작아지도록 할 수 있다.(S510)
일 실시예에 있어서, 기준전류는 스위치(M)에 흐르는 전류의 평균전류가 되도록 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전원장치(100) 구동방법은 제1시간이 제2시간 보다 더 짧게 할 수 있다. 제1시간을 짧게 구현하면 초기 구동 시에 전류가 감소되는 시간을 줄여 정상구동을 빠르게 시작할 수 있다.
본 발명의 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다.
본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트 웨어를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에서 '연결된다' 또는 '연결하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
100: 전원장치 110: 제어부
111: 신호발생기 111a: 제1오프타임신호발생기
111b: 제2오프타임신호발생기 112: 비교기
113: 전류제어부 114: 선택부
114a: 출력상태설정기 114b: 초기동작설정기
114c: 제1먹스 114d: 제2먹스
114f: 제1인버터 114g: 논리게이트
115: 버퍼 116: 제2인버터

Claims (19)

  1. 인덕터;
    제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 인덕터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치; 및
    기준전류를 설정하고 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기를 감지하여 상기 스위치의 턴온/턴오프 동작을 제어하는 제어신호를 출력하되, 초기 구동 시 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류에 도달하면 상기 스위치를 기설정된 제1시간 동안 턴오프시키고, 정상동작 시 상기 스위치를 턴온시켜 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류를 초과하도록 한 후, 기설정된 제2시간동안 상기 스위치를 턴오프 하여 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류보다 작아지도록 하는 제어부를 포함하는 전원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준전류의 크기는 상기 정상 동작 시 상기 스위치에 흐르는 전류의 평균값인 전원장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1시간이 상기 제2시간 보다 짧게 제어하는 전원장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 제1오프타임신호발생기와 제2오프타임신호발생기를 포함하고, 상기 제1오프타임 신호 발생기에 상기 제1시간이 설정되어 있고 상기 제2오프타임신호발생기에 상기 제2시간이 설정되어 있고, 상기 제1오프타임신호발생기와 상기 제2오프타임신호발생기 중 하나를 선택하여 상기 스위치의 오프 시점을 결정하는 전원장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 전류제어부를 더 포함하고, 상기 전류제어부는 상기 정상동작 시 상기 스위치를 턴오프 하는 신호를 발생시키되, 상기 스위치에 흐르는 전류가 기준치를 초과하면 상기 제2시간 동안 상기 스위치를 턴오프하여 상기 스위치에 흐르는 전류의 최소값이 상기 기준전류보다 더 작아지도록 제어하는 전원장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 비교기를 더 포함하며, 상기 비교기는 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류에 도달되었는지를 판단하고, 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류에 도달되었으면 상기 비교기 출력에 대응하여 상기 스위치를 턴오프시키는 전원장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 전류제어부, 비교기 및 선택부를 더 포함하고,
    상기 전류제어부는 상기 정상동작시 상기 스위치를 턴오프 하는 신호를 발생시키되, 상기 스위치에 흐르는 전류가 기준치를 초과하면 상기 제2시간 동안 상기 스위치를 턴오프하여 상기 스위치에 흐르는 전류의 최소값이 상기 기준전류보다 더 작아지도록 제어하고,
    상기 비교기는 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류에 도달되었는지를 판단하고, 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류에 도달되었으면 상기 비교기 출력에 대응하여 상기 스위치를 턴오프시키고,
    상기 선택부는 상기 전류제어부와 상기 비교기 중 하나의 출력을 선택하여 상기 스위치에 전달하는 전원장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 제1오프타임신호발생기와 제2오프타임신호발생기를 포함하고, 상기 제1오프타임 신호 발생기에 상기 제1시간이 설정되어 있고 상기 제2오프타임신호발생기에 상기 제2시간이 설정되어 있고, 상기 제어신호는 상기 제1오프타임신호발생기와 제2오프타임신호발생기 중 하나를 선택하여 상기 스위치의 오프 시점을 결정하고,
    상기 선택부는 상기 제1오프신호발생기와 상기 제2오프신호발생기 중 하나를 더 선택하는 전원장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 정상동작 시 상기 스위치가 턴온된 구간을 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 작은 제1구간과 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 더 큰 제2구간으로 구분하고, 상기 제1구간의 길이와 상기 제2구간의 길이가 동일하도록 제어하는 전원장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 정상동작 시 상기 스위치가 턴온된 구간을 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 작은 제1구간과 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 더 큰 제2구간으로 구분하고, 상기 제1구간의 길이를 상기 제2구간의 길이 보다 더 길도록 제어하는 전원장치.
  11. 인덕터;
    제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 인덕터에 흐르는 전류의 흐름을 조절하는 스위치; 및
    상기 스위치의 턴온/턴오프를 제어하여 상기 인덕터에 흐르는 전류의 크기를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 스위치에 흐르는 전류를 감지하여 상기 스위치의 턴온/턴오프동작을 결정하고, 상기 스위치에 흐르는 전류는 복수의 피크치를 갖고, 상기 복수의 피크치 중 적어도 첫번째 피크치는 기준전류의 크기가 되도록 제어하는 전원장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 피크 치 중 적어도 두번째 피크치부터 피크치가 상기 기준전류의 크기를 초과하면 상기 스위치를 턴오프하는 제어하는 전원장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치에 흐르는 전류의 두번째 피크치를 상기 기준전류보다 더 크게 흐르도록 하고, 상기 스위치에 흐르는 전류의 최소값을 상기 기준전류보다 더 작게 흐르도록 제어하는 전원장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치가 턴온된 시점부터 피크치에 도달하는 구간을 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 작은 제1구간과 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 더 큰 제2구간으로 구분하고, 상기 제1구간의 길이와 상기 제2구간의 길이가 동일하도록 제어하는 전원장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 스위치가 턴온된 시점부터 피크치에 도달하는 구간을 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 작은 제1구간과 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 상기 기준치보다 더 큰 제2구간으로 구분하고, 상기 제1구간의 길이를 상기 제2구간의 길이 보다 더 길도록 제어하는 전원장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기준전류의 크기는 상기 복수의 피크치 중 두번째 피크치에서 세번째 피크치 사이에 상기 스위치에 흐르는 전류의 평균 크기로 설정되는 전원장치.
  17. 스위치의 턴온/턴오프를 제어하여 인덕터에 흐르는 전류를 조절하는 전원장치의 구동방법에 있어서,
    상기 스위치에 흐르는 전류를 감지하고, 상기 스위치에 흐르는 전류의 크기가 기설정된 기준전류의 크기에 도달하면 스위치를 기설정된 제1시간동안 턴오프하는 단계; 및
    상기 스위치를 턴온하고 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류의 크기를 초과하면 상기 스위치를 기설정된 제2시간동안 턴오프하여 상기 스위치에 흐르는 전류가 상기 기준전류의 크기보다 작아지도록 하는 단계;를 포함하는 전원장치의 구동방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기준전류의 크기는 상기 스위치에 흐르는 전류의 평균전류의 크기인 전원장치의 구동방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제1시간이 상기 제2시간 보다 더 짧은 전원장치의 구동방법.
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