KR20160004053A - 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로 - Google Patents

다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20160004053A
KR20160004053A KR1020140082404A KR20140082404A KR20160004053A KR 20160004053 A KR20160004053 A KR 20160004053A KR 1020140082404 A KR1020140082404 A KR 1020140082404A KR 20140082404 A KR20140082404 A KR 20140082404A KR 20160004053 A KR20160004053 A KR 20160004053A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
power supply
circuit
secondary winding
power
Prior art date
Application number
KR1020140082404A
Other languages
English (en)
Inventor
박상갑
박홍선
류동균
박현서
장상인
Original Assignee
주식회사 솔루엠
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 주식회사 솔루엠 filed Critical 주식회사 솔루엠
Priority to KR1020140082404A priority Critical patent/KR20160004053A/ko
Priority to US14/612,240 priority patent/US9496796B2/en
Publication of KR20160004053A publication Critical patent/KR20160004053A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • 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
    • H02M3/01—Resonant DC/DC 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
    • 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
    • H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33538—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type
    • H02M3/33546—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only of the forward type with automatic control of the output voltage or current
    • 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
    • H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • 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
    • H02M3/325—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—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 using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/382—Switched mode power supply [SMPS] with galvanic isolation between input and output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/39—Circuits containing inverter bridges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일 구현예에 따른 다중 출력 전원 공급 장치는, 일차 권선과 제1 및 제2 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압하는 변압부, 전압 체배 회로를 이용하여 상기 제1 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제1 전원을 출력하는 제1 출력부 및 상기 제2 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제2 전원을 출력하는 제2 출력부를 포함할 수 있다.

Description

다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로 {MULTI OUTPUT POWER SUPPLYING APPARATUS, AND OUTPUT CIRCUIT THEREOF}
본 발명은 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로에 관한 것이다.
전원 공급 장치는 적용되는 전자제품에 따라 복수의 출력 전원을 제공할 수 있다.
일반적인 다중 출력 전원 공급 장치는 입력 전원을 트랜스포머를 통해 복수의 교류 전원으로 변환하고, 이들을 각각 정류하여 복수의 직류 전원을 출력한다.
그러나, 일반적인 다중 출력 전원 공급 장치는 트랜스포머에 의해 복수의 직류 전원 중 하나의 직류 전원의 전압 레벨이 변동하는 경우 다른 직류 전원에 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.
영상 전원과 백라이트 유닛 전원을 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치의 예를 들어 설명하면, 다중 출력 전원 공급 장치는 트랜스포머의 2차측 영상 전원에 대한 피드백을 기반으로 제어가 수행되므로, 영상 전원의 부하가 낮아지면 공진 주파수가 높아지고 이로 인하여 1차측 공진 커패시터의 전압 스윙 폭이 좁아지게 되어 트랜스포머의 입력 전압이 강하되는 문제가 발생한다.
또한, 백라이트 유닛의 입력 전압에 따라 2차측 권선의 수가 결정되므로, 백라이트 유닛의 입력 전압이 크게 요구되는 경우 이로 인한 누설 인덕턴스가 증가하게 된다.
따라서, 이와 같이 누설 인덕턴스가 큰 회로에서 영상 전원의 부하가 낮아지게 되면, 입력 전압 강하에 따라 트랜스포머의 파워링 에너지가 작아지게 되어 백라이트 유닛 전원에 큰 전압 강하, 즉 크로스-레귤레이션이 커지게 되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 크로스-레귤레이션에 의한 전원 강하는 디밍 펄스에 영향을 미쳐 정확한 디밍 제어가 어려워지는 문제점이 또한 발생하게 된다.
하기의 특허문헌 1은 피디피용 전원 공급 장치에 관한 것이고, 특허문헌 2는 다출력 스위칭 전원 장치에 관한 것이나, 이러한 선행기술문헌들은 상술한 문제점을 여전히 가지고 있다.
한국 등록특허공보 제10-0523378호 일본 공개특허공보 제2011-101516호
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 다중 출력 중 어느 하나의 출력 부하가 낮아지더라도 이러한 부하의 변동이 타 출력 부하에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는 다중 출력 전원 공급 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예를 제안한다. 상기 다중 출력 전원 공급 장치는, 일차 권선과 제1 및 제2 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압하는 변압부, 전압 체배 회로를 이용하여 상기 제1 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제1 전원을 출력하는 제1 출력부 및 상기 제2 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제2 전원을 출력하는 제2 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은 다중 출력 전원 공급 장치의 다른 실시예를 제안한다. 상기 다중 출력 전원 공급 장치는, 일차 권선과 복수의 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압하는 변압부, 전압 체배 회로를 이용하여 상기 복수의 이차 권선 중 제1 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제1 전원을 출력하는 제1 출력부 및 상기 복수의 이차 권선 중 상기 제1 이차 권선을 제외한 나머지 권선들에 인가되는 전원을 안정화시켜 복수의 제2 전원을 출력하는 제2 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 기술적인 측면은 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로의 일 실시예를 제안한다. 상기 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로는 다중 출력 전원 공급 장치의 트랜스포머의 이차 권선과 연결되고, 다중 출력 전원 공급 장치의 트랜스포머의 이차 권선과 전압 체배 회로를 포함하는 제1 폐회로 및 상기 이차 권선, 출력 스위치 및 출력 커패시터를 포함하는 제2 폐회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 다중 출력 중 어느 하나의 출력 부하가 낮아지더라도 이러한 부하의 변동이 타 출력 부하에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 영상 전원의 부하가 낮아지더라도 백라이트 유닛 전원의 부하가 안정적으로 공급될 수 있으므로, 보다 정확하게 디밍 제어가 가능해지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예를 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 전원 공급 장치의 일 실시예를 도시하는 회로도이다.
도 3은 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예에 따른 파형 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예를 도시하는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예(100)는 스위치부(130), 변압부(140), 제1 출력부(150) 및 제2 출력부(160)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 다중 출력 전원 공급 장치는 정류부(110) 또는 역률 보정부(120)를 더 포함할 수 있다.
정류부(110)는 입력 교류 전원을 정류하여 역률 보정부(120)에 전달할 수 있다. 실시예에 따라 정류부(110)는 평활 회로를 더 포함하여 입력 교류 전원에 대하여 정류 및 평활을 수행할 수 있다.
역률 보정부(120)는 정류부(110)로부터의 정류된 전원의 전압 및 전류 간의 위상차를 조정하여 역률을 보정할 수 있다. 역률 보정부(120)는 정류된 전원의 전류 파형이 전압 파형을 추종하도록 조정하여 역률을 보정할 수도 있다.
스위칭부(130)는 입력 전원에 대한 스위칭 동작을 수행하여 다중 출력 전원 공급 장치가 전원 변환을 수행하도록 할 수 있다. 스위칭부(130)는 직렬 연결된 복수의 스위치를 포함할 수 있으며, 복수의 스위치에 대한 교번적 또는 순차적인 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
변압부(140)는 일차 권선과 복수의 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압할 수 있다. 변압부(140)는 스위칭부(130)의 스위칭 동작에 의하여 변압을 수행할 수 있다.
변압부(140)는 자기 유도 방식을 이용하여 일차 권선으로부터 복수의 이차 권선에 전원을 유도시킬수 있다. 일차 권선과 이차 권선의 권선비에 따라 유도되는 전원이 변압될 수 있다.
변압부(140)의 복수의 이차 권선은 각각 복수의 출력부에 교류 전원을 제공할 수 있다.
출력부(150, 160)는 변압부(140)의 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시킨다.
이하에서 설명하는 본 발명의 다양한 실시예들은, 전압 체배 회로의 구비 여부에 따라 제1 출력부(150)와 제2 출력부(160)를 구분하여 설명한다. 제1 출력부(150)는 전압 체배 회로를 포함하고, 제2 출력부(160)는 전압 체배 회로를 포함하지 않는다. 제2 출력부(160)는 하나의 구성 요소로 기재하나, 실시예에 따라 복수의 이차 권선에 각각 연결된 복수의 출력 회로를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예를 도시하는 회로도로서, 이하에서 도 2를 참조하여 다중 출력 전원 공급 장치의 동작 및 회로 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
스위칭부(130)는 직류 전원(Vin)이 입력되는 입력 전원단과 접지 사이에 스택(stack)된 적어도 둘의 스위치를 구비할 수 있다. 도시된 예에서는 한 쌍의 스위치(Q1, Q2)를 포함하고 있으며, 제1 스위치(Q1) 및 제2 스위치(Q2)의 교번적인 스위칭 동작에 의해 전원 변환 동작을 수행할 수 있다.
변압부(140)는 공진 탱크(141)와 트랜스포머(142)를 포함할 수 있다.
공진 탱크(141)는 인덕터-커패시터(LC) 공진 회로 또는 인덕터-인덕터 -커패시터(LLC) 공진 회로로 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서 공진 탱크(141)는 인덕터-인덕터 -커패시터(Lr, Lm, Cr)로 구성되며, 여기에서 하나의 인덕터(Lm)는 트랜스포머(142)의 자화 인덕터일 수 있다.
트랜스포머(142)는 일차 권선(Np) 및 복수의 이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)을 포함할 수 있다. 일차 권선(Np)와 복수의 이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)는 서로 자기적으로 결합될 수 있다. 즉, 일차 권선(Np)와 복수의 이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)은 서로 전기적으로 이격될 수 있다.
일차 권선(Np)과 이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)는 서로 사전에 설정된 권선비를 형성할 수 있다. 예컨대, 제1 이차권선은 일차 권선에 대하여 제1 권선비를 가지고, 제2 이차권선은 일차 권선에 대하여 제2 권선비를 가질 수 있다.
이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)는 일차 권선에 입력된 전압에 상기 권선비를 적용하여 결정된 전압 레벨을 가지는 전원을 출력할 수 있다.
트랜스포머(142)의 복수의 이차 권선 중, 후술할 전압 체배 회로(151)를 구비한 제1 출력부(150)와 연결되는 제1 이차 권선(Ns1)은, 전압 체배 회로(151)의 체배수에 따라 권선수가 결정된다. 즉, 전압 체배 회로(151)의 체배수가 증가할수록, 제1 출력부(150)에는 보다 작은 권선수를 가지는 제1 이차 권선(Ns1)이 적용될 수 있다. 전압 체배 회로가 적용되지 않은 경우 제1 이차 권선(Ns1)이 n의 권선수를 가진다고 가정하면, 전압 체배 회로(151)가 2배의 체배수를 가지게 되면 제1 이차 권선(Ns1)의 권선수는 n/2로 결정된다. 이러한 전압 체배 회로(151)와 제1 이차 권선(Ns1)에 대해서는 이하의 제1 출력부(150)에 대한 설명에서 보다 상세히 설명한다.
제1 및 제2 출력부(150, 160)는 복수의 이차 권선(Ns1, Ns2, Ns3)으로부터의 전원을 각각 안정화시켜서 복수의 직류 전원(Vm, Vdrv)을 출력할 수 있다. 출력부(150, 160)는 별도의 독립된 회로 단위로 구성될 수 있으며, 이러한 독립적 회로 단위를 이하에서는 출력 회로라고 칭한다.
제1 출력부(150)는 제1 이차 권선의 일단에 직렬 연결되는 밸런스 커패시터(Cb), 밸런스 커패시터(Cb)와 제1 출력부(150)의 출력 노드 사이에 배치되는 출력 스위치(SW1), 일단은 밸런스 커패시터와 스위치의 접속단에 연결되고, 타단은 제1 이차 권선의 타단에 연결되는 체배 다이오드(Dm)를 포함할 수 있다.
밸런스 커패시터(Cb)와 체배 다이오드(Dm)는 전압 체배 회로(151)를 구성할 수 있다. 도 2에서는 체배수가 2인 전압 체배 회로를 도시하고 있으나, 실시예에 따라 다양한 체배수를 가지는 전압 체배 회로가 적용될 수 있음은 자명하다.
제1 출력부(150)에 전압 체배 회로(151)가 적용됨에 따라, 제1 출력부(150)와 연결되는 트랜스포머(142)의 제1 이차 권선(Ns1)은 전압 체배 회로(151)가 없는 경우에 비하여 그 권선수가 줄어들게 된다. 도시된 예와 같이 2배의 전압 체배 회로(151)가 적용되는 경우, 제1 이차 권선(Ns1)은 n/2(n은 전압 체배 회로가 없는 경우의 권선수)의 권선수를 가지게 됨은 상술한 바와 같다.
이와 같이 본 발명은 제1 이차 권선(Ns1)의 권선수가 줄어들게 되므로, 제1 이차 권선(Ns1)에 인한 누설 인덕턴스가 감소하게 된다. 누설 인덕턴스가 감소함에 따라, 다른 출력부(160)에서 부하가 적게 걸리는 경우라도 제1 출력부(150)는 충분한 출력을 안정적으로 제공할 수 있다.
도시된 예에서, 제1 출력부(150)는 LED 백라이트 유닛(200)에 전원을 제공하고 있다. 따라서, 제1 출력부(150)의 이러한 특성은 백라이트 유닛(200)에 안정적인 전원을 공급할 수 있다. 이러한 안정적 전원 공급에 따라 백라이트 유닛(200)은 정확한 디밍 제어를 수행할 수 있게 된다.
제1 출력부(150)는 두 개의 폐 회로를 포함할 수 있다. 제1 출력부(150)는 트랜스포머(142)의 이차 권선(Ns1)과 전압 체배 회로(151)를 포함하는 제1 폐회로와, 이차 권선(Ns1), 출력 스위치(SW1) 및 출력 커패시터(Cout)를 포함하는 제2 폐회로를 포함할 수 있다.
도 3을 더 참조하여 설명하면, 제1 폐회로(점선)와 제2 폐회로(실선)는 도시된 바와 같이 서로 구별되는 별도의 폐회로로서 스위칭부(130)의 스위칭 동작에 따라 제1 폐회로 또는 제2 폐회로 중 어느 하나가 동작하게 된다.
전압 체배 회로(151)를 포함하는 제1 폐회로가 동작하는 경우, 체배 다이오드의 순방향 방향으로 통전하며 밸런스 커패시터가 충전되게 된다. 이후, 스위칭부(130)의 스위칭 동작이 변경되면, 제2 폐회로가 동작하여 제1 출력부(150)를 출력 전원(Vdrv)을 제공하게 된다.
제1 출력부(150)는 스위칭부(130)의 교번적 스위칭 동작에 따라 제1 폐회로 및 제2 폐회로를 교번적으로 동작시킬 수 있으며, 이러한 교번적인 동작에 따라 출력 전원의 체배화를 안정적으로 수행할 수 있다.
출력 스위치(SW1)는 Single-ended SSPR 방식에 따라 스위칭될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 출력부(160)는 전압 체배 회로를 포함하지 않고 있다. 도시된 예에서는 2개의 이차 권선을 이용하는 하나의 제2 출력부(160)가 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이므로 제2 출력부(160)는 하나의 이차 권선으로 동작하거나, 또는 서로 구분되어 동작하는 복수의 출력 회로로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 출력 전원 공급 장치의 일 실시예에 따른 파형 그래프이다.
도 4 의 그래프 (c)는 제1 출력부의 전류(Isec_drv)와 제2 출력부의 전류(Isec_m)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 각 출력부의 전류는 안정적인 파형을 가짐을 알 수 있으며, 서로 상호 간섭이 적음을 알 수 있다. 이는, 출력부에 전압 체배 회로가 적용되어 누설 인덕턴스가 감소됨에 따른 것이다.
결국, 본 발명은 다중 출력부의 상호 영향을 감소시켜, 각 출력부의 출력을 안정화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정될 것이다. 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100 : 다중 출력 전원 공급 장치
110 : 정류부
120 : 역률 보정부
130 : 스위치부
140 : 변압부
141 : 공진 탱크
142 : 트랜스포머
150 : 제1 출력부
151 : 체배 회로
160 : 제2 출력부

Claims (16)

  1. 일차 권선과 제1 및 제2 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압하는 변압부;
    전압 체배 회로를 이용하여 상기 제1 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제1 전원을 출력하는 제1 출력부; 및
    상기 제2 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제2 전원을 출력하는 제2 출력부; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변압부는
    상기 제1 및 상기 제2 이차 권선과 자기 결합하는 상기 일차 권선,
    상기 일차 권선에 대하여 제1 권선비를 가지는 상기 제1 이차권선 및
    상기 일차 권선에 대하여 제2 권선비를 가지는 상기 제2 이차권선을 포함하는 트랜스포머;
    를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 변압부는
    적어도 하나의 인덕터 및 커패시터를 포함하는 공진탱크; 를 더 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 출력부는
    상기 제1 이차 권선의 일단에 직렬 연결되는 밸런스 커패시터;
    상기 밸런스 커패시터와 출력 노드 사이에 배치되는 출력 스위치; 및
    일단은 상기 밸런스 커패시터와 상기 스위치의 접속단에 연결되고, 타단은 상기 제1 이차 권선의 타단에 연결되는 체배 다이오드; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 다중 출력 전원 공급 장치는
    상기 입력 전원에 대한 스위칭 동작을 수행하는 스위치부; 를 더 포함하고,
    상기 제1 출력부는
    상기 스위치부의 상기 스위칭 동작에 따라, 상기 체배 다이오드를 포함하는 제1 폐회로 또는 상기 출력 스위치를 포함하는 제2 폐회로 중 어느 하나를 동작시키는 다중 출력 전원 공급 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 밸런스 커패시터와 상기 체배 다이오드는
    상기 전압 체배 회로를 구성하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 출력부는
    백 라이트 유닛에 상기 제1 전원을 공급하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  8. 일차 권선과 복수의 이차 권선을 이용하여 입력 전원의 전압 레벨을 변압하는 변압부;
    전압 체배 회로를 이용하여 상기 복수의 이차 권선 중 제1 이차 권선에 인가되는 전원을 안정화시켜 제1 전원을 출력하는 제1 출력부; 및
    상기 복수의 이차 권선 중 상기 제1 이차 권선을 제외한 나머지 권선들에 인가되는 전원을 안정화시켜 복수의 제2 전원을 출력하는 제2 출력부; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 출력부는
    상기 제1 이차 권선의 일단에 직렬 연결되는 밸런스 커패시터;
    상기 밸런스 커패시터와 출력 노드 사이에 배치되는 출력 스위치; 및
    일단은 상기 밸런스 커패시터와 상기 스위치의 접속단에 연결되고, 타단은 상기 제1 이차 권선의 타단에 연결되는 체배 다이오드; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다중 출력 전원 공급 장치는
    상기 입력 전원에 대한 스위칭 동작을 수행하는 스위치부; 를 더 포함하고,
    상기 제1 출력부는
    상기 스위치부의 상기 스위칭 동작에 따라, 상기 체배 다이오드를 포함하는 제1 폐회로 또는 상기 출력 스위치를 포함하는 제2 폐회로 중 어느 하나를 동작시키는 다중 출력 전원 공급 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 밸런스 커패시터와 상기 다이오드는
    상기 전압 체배 회로를 구성하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1 출력부는
    백 라이트 유닛에 상기 제1 전원을 공급하는 다중 출력 전원 공급 장치.
  13. 다중 출력 전원 공급 장치의 트랜스포머의 이차 권선과 연결되는 출력 회로에 있어서,
    다중 출력 전원 공급 장치의 트랜스포머의 이차 권선과 전압 체배 회로를 포함하는 제1 폐회로; 및
    상기 이차 권선, 출력 스위치 및 출력 커패시터를 포함하는 제2 폐회로; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 폐회로는
    상기 이차 권선의 일단에 직렬 연결되는 밸런스 커패시터;
    일단은 상기 이차 권선의 타단과 연결되고, 타단은 상기 밸런스 커패시터에 연결되는 체배 다이오드; 를 포함하는 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로.
  15. 제13항에 있어서, 상기 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로는
    상기 다중 출력 전원 공급 장치의 스위칭 동작에 따라, 상기 제1 폐회로 및 상기 제2 폐회로 중 어느 하나를 동작시키는 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로.
  16. 제13항에 있어서, 상기 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로는
    백 라이트 유닛에 전원을 공급하는 다중 출력 전원 공급 장치의 출력 회로.
KR1020140082404A 2014-07-02 2014-07-02 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로 KR20160004053A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082404A KR20160004053A (ko) 2014-07-02 2014-07-02 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로
US14/612,240 US9496796B2 (en) 2014-07-02 2015-02-02 Multi-output power supply apparatus and output circuit thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140082404A KR20160004053A (ko) 2014-07-02 2014-07-02 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160004053A true KR20160004053A (ko) 2016-01-12

Family

ID=55017741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140082404A KR20160004053A (ko) 2014-07-02 2014-07-02 다중 출력 전원 공급 장치 및 그의 출력 회로

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9496796B2 (ko)
KR (1) KR20160004053A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102105149B1 (ko) * 2017-05-26 2020-04-28 주식회사 솔루엠 Llc 공진형 컨버터 및 전자장치
WO2022187902A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 Clearblue Software Pty Ltd A device for power transformation and photonic irradiation

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4559590A (en) * 1983-03-24 1985-12-17 Varian Associates, Inc. Regulated DC to DC converter
US4709316A (en) * 1985-12-27 1987-11-24 General Electric Company Single-ended DC-to-DC converter with lossless switching
DE19754846A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Philips Patentverwaltung Spannungskonverter
WO2006095328A2 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Nxp B.V. Switched mode power converter and method of operation thereof
KR100523378B1 (ko) 2005-05-17 2005-10-24 (주)대길엔지니어링 피디피용 전원공급장치
JP2007174793A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Sanken Electric Co Ltd 多出力スイッチング電源装置
US8953343B2 (en) * 2007-04-30 2015-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Power supply apparatus having multiple outputs
US8169798B2 (en) * 2007-06-14 2012-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Synchronous rectifier circuit and multi-output power supply device using the same
JP5644089B2 (ja) 2009-11-06 2014-12-24 サンケン電気株式会社 多出力スイッチング電源装置
KR101053278B1 (ko) * 2010-03-23 2011-08-01 삼성전기주식회사 램프 구동 장치
KR101197934B1 (ko) * 2010-07-12 2012-11-05 삼성전기주식회사 발광 다이오드 구동용 전원 공급 장치
KR101264024B1 (ko) * 2010-12-22 2013-05-13 삼성전기주식회사 Ｌｌｃ 공진형 컨버터의 제어 회로 및 이를 이용한 ｌｌｃ 공진형 컨버터
CN202190214U (zh) * 2011-08-03 2012-04-11 深圳市赛其创新科技有限公司 一种液晶显示装置一体化供电电源电路
KR20130076293A (ko) * 2011-12-28 2013-07-08 삼성전기주식회사 직류/직류 컨버터 및 이를 갖는 구동 장치
TWI514745B (zh) * 2013-10-30 2015-12-21 Novatek Microelectronics Corp 交流直流轉換裝置及其操作方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160006361A1 (en) 2016-01-07
US9496796B2 (en) 2016-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5148515B2 (ja) 供給回路及び供給回路を有する装置
US8842449B1 (en) LLC resonant converter with lossless primary-side current feedback
JP5804073B2 (ja) スイッチング電源装置
KR100966972B1 (ko) 가변 스위칭 주파수 방식 전원 공급 장치
US9547351B2 (en) Power supply apparatus
JP5817835B2 (ja) スイッチング電源装置
US20160261197A1 (en) Current mode regulator
US8824170B2 (en) Power factor correct current resonance converter
TWI801442B (zh) 合併式分壓器正向轉換器
US8385089B2 (en) Multiple-output switching power supply unit
US20170070150A1 (en) Voltage Adjustment System and Method for Parallel-Stage Power Converter
US9099927B2 (en) Multi-voltage power supply and electronic apparatus including the same
US20110216560A1 (en) Two stage isolated switch-mode ac/dc converter
JP2007174793A (ja) 多出力スイッチング電源装置
US9584032B2 (en) Multi-output DC-to-DC power converter
US8467204B2 (en) High voltage power supply
JP2012186984A (ja) 高電圧インバータ装置
KR20160021953A (ko) 인덕턴스 가변 회로 및 그를 이용한 전원 공급 장치
JP5218456B2 (ja) Ｌｅｄ駆動装置
US20150194897A1 (en) Power supply apparatus
US20150117061A1 (en) Power supply apparatus
US9496796B2 (en) Multi-output power supply apparatus and output circuit thereof
KR102195566B1 (ko) 무선 전력 전달 시스템 및 그 구동 방법
TW202234811A (zh) 降低輕負載下ｌｌｃ諧振轉換器的功率消耗
US20210152095A1 (en) Full bridge converter having wide output voltage range

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid