KR20160060887A

KR20160060887A - Power supply device

Info

Publication number: KR20160060887A
Application number: KR1020140162918A
Authority: KR
Inventors: 엄현철; 김영종; 박인기
Original assignee: 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-31

Abstract

A power supply device comprises: a filter capacitor connected to a line to which an input voltage passed through a dimmer is supplied; a discharge switch connected to the filter capacitor through the line; and a main switch for receiving the input voltage, and controlling power transmission. An input voltage control for shaping the input voltage with a predetermined pattern is controlled by using at least one from the discharge switch and the main switch.

Description

POWER SUPPLY DEVICE

본 발명은 전력 공급 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power supply apparatus.

트라이악 디머(triac dimmer)는 교류 입력의 매 주기 정현파를 디밍 앵글만큼 통과시킨다. 디머에 의해 입력 전압이 깍여지고, 입력 전압이 발생하지 않은 기간이 발생한다. The triac dimmer passes each periodic sine wave of the AC input as much as the dimming angle. The input voltage is trimmed by the dimmer, and a period during which the input voltage is not generated occurs.

디머를 포함하는 전력 공급 장치는 전력 공급을 제어하는 메인 스위치를 포함한다. 종래 전력 공급 장치는 입력 전압이 발생하지 않는 기간에서도 메인 스위치를 스위칭 동작시킨다.The power supply including the dimmer includes a main switch for controlling power supply. The conventional power supply apparatus switches the main switch even in a period in which no input voltage is generated.

입력 전압을 제어할 수 있는 전력 공급 장치를 제공하고자 한다.And to provide a power supply device capable of controlling an input voltage.

실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 디머를 통과한 입력 전압이 공급되는 라인에 연결되어 있는 필터 커패시터 상기 라인을 통해 상기 필터 커패시터에 연결되어 있는 방전 스위치 및 상기 입력 전압을 전달받고, 전력 전달을 제어하는 메인 스위치를 포함한다. 상기 전력 공급 장치는, 상기 방전 스위치를 이용하여 상기 입력 전압을 소정의 패턴으로 세이핑하는 입력 전압 제어를 수행하고, 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 입력 전압의 페이지 앵글에 따라 상기 디머의 도통 기간 및 상기 도통 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류 중 적어도 하나를 제어한다.A power supply apparatus according to an embodiment includes a filter capacitor connected to a line to which an input voltage passed through a dimmer is supplied, a discharge switch connected to the filter capacitor through the line, And a main switch. Wherein the power supply device performs an input voltage control for exciting the input voltage in a predetermined pattern using the discharge switch and controls a switching operation of the main switch, And a current flowing to the main switch during the conduction period.

상기 입력 전압 제어가 수행되는 입력 전압 제어 기간은 상기 입력 전압이 디머에 의해 깍여진 제1 기간을 포함하고, 상기 제1 기간 동안 상기 방전 스위치에 의해 흐르는 전류에 의해 상기 필터 커패시터가 방전된다.The input voltage control period in which the input voltage control is performed includes a first period in which the input voltage is cut by the dimmer and the filter capacitor is discharged by the current flowing by the discharge switch during the first period.

상기 입력 전압 제어 기간은 상기 입력 전압이 감소하는 기간과 겹치는 제2 기간을 더 포함하고, 상기 제2 기간 동안 상기 방전 스위치에 흐르는 전류를 소정의 패턴으로 제어한다.The input voltage control period may further include a second period in which the input voltage decreases and a second period in which the input voltage is decreased. The current flowing to the discharge switch during the second period is controlled in a predetermined pattern.

상기 제2 기간 동안 상기 방전 스위치에 흐르는 전류는 증가하고, 상기 제2 기간 동안 상기 방전 스위치에 흐르는 전류의 기울기가 변할 수 있다. 상기 제2 기간 동안 상기 방전 스위치에 흐르는 전류가 선형 레귤레이트될 수 있다. 상기 제2 기간 동안 상기 방전 스위치의 듀티가 증가할 수 있다.The current flowing through the discharge switch during the second period increases and the slope of the current flowing through the discharge switch during the second period may change. The current flowing to the discharge switch during the second period may be linearly regulated. And the duty of the discharge switch may increase during the second period.

상기 도통 기간은 상기 입력 전압이 발생한 시점부터 상기 입력 전압의 피크 발생 시점까지의 기간을 포함한다. 상기 도통 기간이 종료된 시점으로부터 소정 지연 기간 후에 상기 입력 전압 제어 기간이 발생할 수 있다.The conduction period includes a period from the time when the input voltage is generated to a time when a peak of the input voltage is generated. The input voltage control period may occur after a predetermined delay time from the end of the conduction period.

상기 디머가 트레일링 에지 디머인 경우, 상기 메인 스위치의 스위칭 동작에 따른 입력 전류가 발생하는 기간은 상기 입력 전압의 피크 발생 시점 이전의 소정 시점부터 상기 입력 전압이 깍인 지점까지의 기간을 적어도 포함한다.When the dimmer is a trailing edge dimmer, a period during which the input current according to the switching operation of the main switch occurs includes at least a period from a predetermined time point before the peak of the input voltage to a point where the input voltage is turned on .

상기 입력 전압 제어 기간은 상기 입력 전압이 깍인 기간을 포함할 수 있다.The input voltage control period may include a period during which the input voltage is excited.

상기 전력 공급 장치는, 상기 도통 기간 동안 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 인에이블 시키도록 형성되어 있는 도통 기간 제어기를 더 포함한다.The power supply further includes a conduction period controller configured to enable a switching operation of the main switch during the conduction period.

상기 도통 기간 제어기는, 상기 입력 전압의 페이지 앵글에 따라 상기 도통 기간 및 상기 도통 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 필터링된 입력 전류의 레벨 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The conduction period controller may control at least one of the conduction period according to the page angle of the input voltage and the level of the input current filtered by the current flowing to the main switch during the conduction period.

상기 도통 기간 동안, 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 필터링된 입력 전류의 레벨 정보에 대응하는 기준 전압과 상기 메인 스위치에 흐르는 전류에 대응하는 전압을 비교한 결과에 따라 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 듀티 결정기를 더 포함한다.The switching operation of the main switch is controlled according to a result of comparing the reference current corresponding to the level information of the filtered input current with the current corresponding to the current flowing in the main switch during the conduction period And a duty determiner.

상기 기준 전압은 상기 전력 공급 장치의 부하에 흐르는 출력 전류를 레귤레이션하기 위한 피드백 전압에 기초하여 결정될 수 있다.The reference voltage may be determined based on a feedback voltage for regulating the output current flowing to the load of the power supply.

소정의 입력 전압 제어 기간은 상기 방전 스위치에 흐르는 전류의 기울기가 증가하는 기간 및 상기 방전 스위치에 흐르는 전류가 일정한 기간을 포함한다.The predetermined input voltage control period includes a period during which the slope of the current flowing to the discharge switch increases and a period during which the current flowing through the discharge switch is constant.

상기 소정의 패턴은 상기 디머에 입력되는 라인 전압에 따르고, 상기 방전 스위치에 흐르는 전류는 상기 입력 전압이 상기 소정의 패턴에 따르도록 제어될 수있다.The predetermined pattern is dependent on a line voltage input to the dimmer, and a current flowing in the discharge switch can be controlled so that the input voltage follows the predetermined pattern.

상기 전력 공급 장치는, 상기 입력 전압 제어 기간 동안 상기 방전 스위치의 게이트에 공급되는 게이트 전압을 상기 입력 전압이 상기 소정의 패턴으로 세이핑되도록 생성하는 입력 전압 제어기를 더 포함한다.The power supply further includes an input voltage controller for generating a gate voltage supplied to the gate of the discharge switch during the input voltage control period so that the input voltage is shifted in the predetermined pattern.

상기 입력 전압 제어기는, 상기 입력 전압에 대응하는 입력 감지 전압과 소정의 기준 전압간의 차에 따라 세이핑 제어 전압을 생성하는 감산기, 상기 세이핑 제어 전압을 소정의 클램핑 전압으로 클램핑하는 클램핑 회로, 및 상기 방전 스위치에 흐르는 전류에 대응하는 감지 전압과 상기 세이핑 제어 전압이 동일하도록 제어하는 오차 증폭기를 포함한다.The input voltage controller includes a subtracter for generating a shaping control voltage according to a difference between an input sensed voltage corresponding to the input voltage and a predetermined reference voltage, a clamping circuit for clamping the shaping control voltage to a predetermined clamping voltage, And an error amplifier for controlling the same so that the sensing voltage corresponding to the current flowing through the discharge switch is equal to the shaping control voltage.

상기 전력 공급 장치는, 상기 디머의 비도통 기간에 상기 입력 전압 제어를 위해 상기 메인 스위치의 듀티를 제어한다.The power supply apparatus controls the duty of the main switch for the input voltage control in the non-conduction period of the dimmer.

다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 디머를 통과한 입력 전압이 공급되는 라인에 연결되어 있는 필터 커패시터 및 상기 입력 전압을 전달받고, 전력 전달을 제어하는 메인 스위치를 포함한다. 상기 전력 공급 장치는, 상기 입력 전압을 소정의 패턴으로 세이핑하기 위해 소정의 입력 전압 제어기간 동안 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하고, 상기 디머가 온 상태인 도통 기간 동안 상기 메인 스위치의 스위칭을 제어하며, 상기 입력 전압의 페이지 앵글에 따라 상기 디머의 도통 기간 및 상기 도통 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류 중 적어도 하나를 제어한다.A power supply apparatus according to another embodiment includes a filter capacitor connected to a line to which an input voltage passed through a dimmer is supplied, and a main switch which receives the input voltage and controls power transmission. Wherein the power supply device controls the switching operation of the main switch for a predetermined input voltage control period to excite the input voltage in a predetermined pattern and controls the switching of the main switch during the conduction period in which the dimmer is on And controls at least one of a conduction period of the dimmer and a current flowing to the main switch during the conduction period according to a page angle of the input voltage.

상기 입력 전압 제어 기간은, 상기 입력 전압이 감소하는 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 증가하는 기간을 포함하고, 상기 메인 스위치에 흐르는 전류는 상기 증가하는 기간 동안 그 기울기가 변한다. The input voltage control period includes a period during which the current flowing through the main switch increases during a period in which the input voltage decreases, and a current flowing through the main switch varies during the increasing period.

상기 입력 전압 제어 기간은, 상기 입력 전압이 감소하는 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 선형 레귤레이트되는 기간을 포함한다.The input voltage control period includes a period in which a current flowing to the main switch is linearly regulated during a period in which the input voltage decreases.

상기 입력 전압 제어 기간은, 상기 입력 전압이 감소하는 기간 동안 상기 메인 스위치의 듀티가 증가하는 기간을 포함한다.The input voltage control period includes a period during which the duty of the main switch increases during a period in which the input voltage decreases.

상기 입력 전압 제어 기간은, 상기 입력 전압이 상기 디머에 의해 깍여진 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류에 의해 상기 필터 커패시터가 방전되는 기간을 포함한다.The input voltage control period includes a period during which the filter capacitor is discharged by a current flowing to the main switch during a period in which the input voltage is cut by the dimmer.

상기 입력 전압 제어 기간은, 상기 입력 전압이 감소하는 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 증가하는 기간을 포함한다.The input voltage control period includes a period during which the current flowing to the main switch increases during a period in which the input voltage decreases.

상기 전력 공급 장치는, 상기 도통 기간 및 상기 입력 전압 제어 기간을 구분하고, 상기 입력 전압의 페이지 앵글에 따라 상기 도통 기간 및 상기 도통 기간 동안 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 필터링된 입력 전류의 레벨 중 적어도 하나를 제어하는 도통 기간 제어기를 더 포함한다.The power supply device may further include at least one of a current level flowing through the main switch and a level of the input current filtered during the conduction period and the conduction period according to a page angle of the input voltage, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

상기 전력 공급 장치는, 상기 도통 기간 동안, 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 필터링된 입력 전류의 레벨 정보에 대응하는 기준 전압과 상기 메인 스위치에 흐르는 전류에 대응하는 전압을 비교한 결과에 따라 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 듀티 결정기를 더 포함한다.Wherein the power supply device supplies the power to the main switch in accordance with a result of comparison between a reference voltage corresponding to the level information of the filtered input current and a voltage corresponding to the current flowing in the main switch during the conduction period, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

상기 기준 전압은 상기 전력 공급 장치의 부하에 흐르는 출력 전류를 레귤레이션하기 위한 피드백 전압에 기초하여 결정된다.The reference voltage is determined based on a feedback voltage for regulating the output current flowing to the load of the power supply device.

상기 전력 공급 장치는, 상기 메인 스위치에 흐르는 입력 전류를 감지하고, 상기 입력 전압 제어 기간 동안 상기 입력 전류를 제어하도록 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 입력 전압 제어기를 더 포함한다.The power supply further includes an input voltage controller for sensing an input current flowing to the main switch and controlling a switching operation of the main switch to control the input current during the input voltage control period.

상기 소정의 패턴은 상기 디머에 입력되는 라인 전압에 따르고, 상기 입력 전압 제어 기간 동안, 상기 메인 스위치에 흐르는 전류는 상기 입력 전압이 상기 소정의 패턴에 따르도록 제어된다.The predetermined pattern is dependent on the line voltage input to the dimmer, and the current flowing to the main switch during the input voltage control period is controlled so that the input voltage follows the predetermined pattern.

소정의 입력 전압 제어 기간은 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 증가하는 기간 및 상기 메인 스위치에 흐르는 전류가 일정한 기간을 포함한다.The predetermined input voltage control period includes a period in which the current flowing in the main switch increases and a period in which the current flowing in the main switch is constant.

또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치는, 디머를 통과한 입력 전압이 공급되는 라인에 연결되어 있는 필터 커패시터 상기 라인을 통해 상기 필터 커패시터에 연결되어 있는 방전 스위치 및 상기 입력 전압을 전달받고, 전력 전달을 제어하는 메인 스위치를 포함하고, 상기 방전 스위치 및 상기 메인 스위치를 이용하여 상기 입력 전압을 소정의 패턴으로 세이핑하는 입력 전압 제어를 수행한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a power supply device comprising: a filter capacitor connected to a line to which an input voltage passed through a dimmer is supplied; a discharge switch connected to the filter capacitor through the line; And performs an input voltage control for exciting the input voltage in a predetermined pattern by using the discharge switch and the main switch.

본 발명의 실시 예에 따르면, 입력 전압을 라인 전압과 같이 정현파로 제어할 수 있는 전력 공급 장치가 제공된다. According to the embodiment of the present invention, a power supply device capable of controlling an input voltage with a sinusoidal wave like a line voltage is provided.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 2A는 본 발명의 실시 예에 따른 입력 전압, 라인 입력 전압, 제1 및 제2 입력 전류를 나타낸 도면이다.
도 2B는 입력 전압 제어 기간 중 제1 입력 전류가 발생하는 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 다른 입력 전압 제어기를 나타낸 도면이다.
도 4A 및 도 4B는 입력 전압 제어 기간 동안의 제2 게이트 전압을 나타낸 파형이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 2A와 다른 입력 전압, 라인 입력 전압, 제1 입력 전류, 및 제2 입력 전류를 나타낸 파형도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입력 전압, 게이트 전압, 및 입력 전류를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 게이트 전압의 파형이다.1 is a view illustrating a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a diagram illustrating an input voltage, a line input voltage, and first and second input currents according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a diagram showing a waveform in which the first input current occurs during the input voltage control period. FIG.
3 is a block diagram of an input voltage controller according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are waveforms showing the second gate voltage during the input voltage control period.
FIG. 5 is a waveform diagram illustrating an input voltage, a line input voltage, a first input current, and a second input current, which are different from FIG. 2A according to the embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an input voltage, a gate voltage, and an input current according to another embodiment of the present invention.
9 is a waveform of a gate voltage according to another embodiment of the present invention.

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. 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.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

전력 공급 장치(1)는 교류 입력(AC)을 이용하여 부하에 전력을 공급한다. 본 발명의 실시 예에 따른 전력 공급 장치(1)는 스위치 모드 파워 서플라이(Switch Mode Power Supply, 이하, SMPS)를 포함한다. SMPS는 커패시터(CO) 를 통해 전달되는 입력 전압(Vin)을 이용해 부하에 전력을 공급한다. SMPS는 제1 권선(CO1), 제2 권선(CO2), 메인 스위치(M), 정류 다이오드(D), 및 출력 커패시터(COUT)를 포함한다.The power supply 1 supplies power to the load using an AC input (AC). The power supply 1 according to the embodiment of the present invention includes a switch mode power supply (SMPS). The SMPS powers the load using the input voltage (Vin) delivered through the capacitor (CO). The SMPS includes a first winding (CO1), a second winding (CO2), a main switch (M), a rectifier diode (D), and an output capacitor (COUT).

전력 공급 장치(1)는 입력 전압 제어기(10), 도통 기간 제어기(20), 듀티 결정기(30), 및 게이트 구동(40)를 더 포함한다. 도 1에 도시된 전력 공급 장치(1)의 출력단은 직렬 연결된 복수의 LED 소자를 포함하는 부하(4)에 연결된 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시로서 본 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다.The power supply 1 further includes an input voltage controller 10, a conduction period controller 20, a duty determiner 30, and a gate drive 40. The output terminal of the power supply device 1 shown in FIG. 1 is shown connected to the load 4 including a plurality of LED elements connected in series, but this is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

교류 입력(AC)이 디머(Dimmer)(2)를 통과하여 입력 전압(Vin)이 되고, 입력 전류(Iin)는 디머(2)를 통해 흐른다. 디머(2)의 디밍 앵글에 따라 디머(2)를 통과하는 교류 입력(AC)이 결정된다. 예를 들어 디밍 앵글이 클수록 디머(2)를 통과하는 교류 입력(AC)이 증가하고, 디밍 앵글이 최대인 경우, 디머(2)를 통과하는 교류 입력(AC)은 최대가 된다. The AC input AC passes through the dimmer 2 to become the input voltage Vin and the input current Iin flows through the dimmer 2. [ The AC input AC passing through the dimmer 2 is determined according to the dimming angle of the dimmer 2. For example, the larger the dimming angle, the larger the AC input AC passing through the dimmer 2, and the larger the dimming angle, the greater the AC input AC passing through the dimmer 2.

커패시터(C0)는 디머(2)의 출력단과 교류 입력(AC) 사이에 연결되어 있다. 입력 전압(Vin)은 정류 회로(3)에 의해 정류된다. 예를 들어, 정류 회로(3)가 전파 정류 회로인 경우, 입력 전압(Vin)은 전파 정류 된다. The capacitor C0 is connected between the output terminal of the dimmer 2 and the AC input AC. The input voltage (Vin) is rectified by the rectifying circuit (3). For example, when the rectifying circuit 3 is a full-wave rectifying circuit, the input voltage Vin is full-wave rectified.

인덕터(L)와 필터 커패시터(CF)는 정류 회로(3)의 양단에 연결되어 있고, 입력 전압(Vin)의 급격한 변화를 억제한다. 예를 들어, 인덕터(L)는 입력 전압(Vin)이 공급되는 라인에 전류가 급증하는 것을 방지하고, 필터 커패시터(CF)는 입력 전압(Vin)이 공급되는 라인에서 발생하는 전압 강하에 의한 입력 전압(Vin)의 변화폭을 감소시킨다. 필터 커패시터(CF)는 입력 전압(Vin)의 잡음 성분을 제거하는 역할도 수행할 수 있다. 이하, 인덕터(L)와 필터 커패시터(CF)의 위와 같은 역할을 입력 전압 필터링이라 한다. 이하, 정류 회로(3)를 통과한 입력 전압(Vin)을 라인 입력 전압(VLin)이라 하고, 실시 예에 따른 입력 전압(Vin)은 인덕터(L)와 필터 커패시터(CF)를 통해 필터링 된다. The inductor L and the filter capacitor CF are connected to both ends of the rectifying circuit 3 to suppress a sudden change in the input voltage Vin. For example, the inductor L prevents the surge of current in the line to which the input voltage Vin is supplied, and the filter capacitor CF is connected to the input due to the voltage drop generated in the line to which the input voltage Vin is supplied Thereby reducing the variation width of the voltage Vin. The filter capacitor CF may also serve to remove the noise component of the input voltage Vin. Hereinafter, the role of the inductor L and the filter capacitor CF will be referred to as input voltage filtering. Hereinafter, the input voltage Vin passing through the rectifying circuit 3 is referred to as a line input voltage VLin, and the input voltage Vin according to the embodiment is filtered through the inductor L and the filter capacitor CF.

1차측에 위치한 제1 권선(CO1)의 일단은 필터 커패시터(CF)에 연결되어 있고, 라인 입력 전압(VLin)이 공급된다. 제1 권선(CO1)의 타단은 메인 스위치(M)에 연결되어 있다. 메인 스위치(M)의 드레인 전극은 제1 권선(CO1)의 타단에 연결되어 있고, 메인 스위치(M)의 게이트 전극에는 제1 게이트 전압(VG1)이 공급되어 메인 스위치(M)의 스위칭 동작이 제어되며, 메인 스위치(M)의 소스 전극은 제1 저항(RS1)을 통해 그라운드에 연결되어 있다. One end of the first winding CO1 located on the primary side is connected to the filter capacitor CF, and the line input voltage VLin is supplied. The other end of the first winding (CO1) is connected to the main switch (M). The drain electrode of the main switch M is connected to the other end of the first winding CO1 and the first gate voltage VG1 is supplied to the gate electrode of the main switch M so that the switching operation of the main switch M And the source electrode of the main switch M is connected to the ground through the first resistor RS1.

2차측에 위치한 제2 권선(CO2)은 정류 다이오드(D)를 통해 출력 커패시터(COUT)에 연결되어 있고, 정류 다이오드(D)는 제2 권선(CO2)의 일단에 연결되어 있는 애노드 전극 및 출력 커패시터(COUT)에 타단에 연결되어 있는 캐소드 전극을 포함한다. 출력 커패시터(COUT)는 정류 다이오드(D)를 통과한 전류에 의해 충전되고, 출력 전압(VOUT)을 유지한다.The second winding CO 2 located on the secondary side is connected to the output capacitor COUT via the rectifying diode D and the rectifying diode D is connected to the anode electrode connected to one end of the second winding CO 2, And a cathode electrode connected to the other end of the capacitor COUT. The output capacitor COUT is charged by the current passing through the rectifying diode D and maintains the output voltage VOUT.

방전 스위치(DS)는 라인 입력 전압(VLin)이 공급되는 라인을 통해 필터 커패시터(CF)에 연결되어 있다. 방전 스위치(DS)는 필터 커패시터(CF)의 일단 및 라인 입력 전압(VLin)에 저항(RS3)을 통해 연결되어 있는 드레인 전극, 입력 전압 제어기(10)에 연결되어 있는 게이트 전극, 및 제2 저항(RS2)을 통해 그라운드에 연결된 소스 전극을 포함한다. The discharge switch DS is connected to the filter capacitor CF through a line to which the line input voltage VLin is supplied. The discharge switch DS includes a drain electrode connected to one end of the filter capacitor CF and the line input voltage VLin through a resistor RS3, a gate electrode connected to the input voltage controller 10, And a source electrode connected to the ground through a resistor RS2.

저항(RS3)를 통해 방전 스위치(DS)에서 발생하는 열이 경감된다. 게이트 전극에는 제2 게이트 전압(VG2)이 입력되고, 하이 레벨의 제2 게이트 전압(VG2)에 의해 방전 스위치(DS)가 턴 온 된다.The heat generated in the discharge switch DS is reduced through the resistor RS3. The second gate voltage VG2 is input to the gate electrode and the discharge switch DS is turned on by the second gate voltage VG2 of high level.

입력 전압 제어기(10)는 방전 스위치(DS)를 이용하여 입력 전압을 소정의 패턴으로 세이핑(shaping)하는 입력 전압 제어를 수행한다. 세이핑은 디머를 통과한 입력 전압(Vin)이 디머 통과 전의 교류 입력(AC) 라인의 전압 즉, 라인 전압을 따르도록 하는 동작을 의미한다. 예를 들어, 디머(2)가 오프 되었을 때, 입력 전압(Vin)을 라인 전압과 유사하도록 제어하는 동작을 세이핑이라 한다. 이하, 디머(2)의 온 기간을 도통(conduction) 기간이라 한다.The input voltage controller 10 performs an input voltage control for shaping an input voltage in a predetermined pattern by using a discharge switch DS. Shifting means that the input voltage (Vin) passed through the dimmer follows the voltage of the AC input (AC) line before the dimmer passes, that is, the line voltage. For example, the operation of controlling the input voltage Vin to be similar to the line voltage when the dimmer 2 is off is referred to as shaking. Hereinafter, the ON period of the dimmer 2 is referred to as a conduction period.

도 1에서는 방전 스위치(DS)가 라인 입력 전압(VLin)에 연결되어 있으나, 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 방전 스위치(DS)가 입력 전압(Vin)을 세이핑 하기 위해, 라인 입력 전압(VLin)에 연결되어 있을 뿐, 발명이 도 1에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 방전 스위치(DS)는 정류 회로(3)와 인덕터(L) 사이의 접점(Nd)에 연결되어 있을 수도 있다. In FIG. 1, the discharge switch DS is connected to the line input voltage VLin, but the invention is not limited thereto. The discharge switch DS is connected to the line input voltage VLin in order to excite the input voltage Vin, but the invention is not limited to the embodiment shown in FIG. The discharge switch DS may be connected to the contact Nd between the rectifier circuit 3 and the inductor L. [

입력 전압 제어가 수행되는 기간을 입력 전압 제어 기간이라 하고, 입력 전압 제어기(10)는 입력 전압 제어 기간 동안 방전 스위치(DS)의 도통 정도 또는 스위칭을 제어하는 제2 게이트 전압(VG2)을 생성한다. The period during which the input voltage control is performed is referred to as an input voltage control period, and the input voltage controller 10 generates a second gate voltage VG2 for controlling the degree of conduction or switching of the discharge switch DS during the input voltage control period .

구체적으로, 입력 전압 제어기(10)는 방전 스위치(DS)에 흐르는 제2 입력 전류(Iin2)를 감지하고, 소정의 기준 파형으로 제어한다. 소정의 기준 파형은 입력 전압(Vin)을 세이핑하기 위해 적절히 조절될 수 있다. 입력 전압 제어 기간 동안, 방전 스위치(DS)에 의해 제2 입력 전류(Iin2)가 제어되고, 제2 입력 전류(Iin2)에 의해 입력 전압(Vin)이 세이핑 된다. Specifically, the input voltage controller 10 senses the second input current Iin2 flowing through the discharge switch DS and controls it to a predetermined reference waveform. The predetermined reference waveform can be appropriately adjusted to set the input voltage Vin. During the input voltage control period, the second input current Iin2 is controlled by the discharge switch DS and the input voltage Vin is excited by the second input current Iin2.

입력 전압 제어기(10)는 방전 스위치(DS)에 흐르는 제2 입력 전류(Iin2)를 감지하기 위해 제2 저항(RS2)에 발생하는 제2 전압(VS2)을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 제어기(10)는 제2 전압(VS2)을 이용해 제2 입력 전류(Iin2)를 감지하고, 입력 전압(Vin)을 소정의 패턴으로 형성하기 위해 필요한 제2 입력 전류(Iin2)가 흐르도록 제2 게이트 전압(VG2)을 생성한다. The input voltage controller 10 may receive the second voltage VS2 generated in the second resistor RS2 to sense the second input current Iin2 flowing to the discharge switch DS. For example, the input voltage controller 10 senses the second input current Iin2 using the second voltage VS2 and generates a second input current Iin2 necessary to form the input voltage Vin in a predetermined pattern The second gate voltage VG2 is generated.

도통 기간 제어기(20)는 도통 기간 동안의 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 제어한다. 도통 기간 제어기(20)는 도통 기간 이외의 시간(예를 들어, 입력 전압 제어 기간) 중 입력 전압 제어를 위해 제2 입력 전류(Iin2)를 보충해주는 제1 입력 전류(Iin1)가 흐르도록 메인 스위치(M)의 스위칭 듀티(duty)를 제어할 수 있다. 제1 입력 전류(Iin1)는 메인 스위치(M)에 흐르는 전류가 필터링된 전류이다.The conduction period controller 20 controls the switching operation of the main switch M during the conduction period. The conduction period controller 20 controls the main switch 20 such that the first input current Iin1 that replenishes the second input current Iin2 flows for controlling the input voltage during a period of time other than the conduction period The duty ratio of the switching element M can be controlled. The first input current Iin1 is a current that flows through the main switch M as a filtered current.

예를 들어, 도통 기간 제어기(20)는 입력 전압 제어 기간 중 입력 전압(Vin)의 제어를 위해 메인 스위치(M)가 작은 듀티로 동작하도록 듀티 결정기(30)를 제어할 수 있다. For example, the conduction period controller 20 may control the duty factor determiner 30 such that the main switch M operates with a small duty for controlling the input voltage Vin during the input voltage control period.

도통 기간 제어기(20)는 도통 기간에 대한 정보를 입력 전압 제어기(10)에 전달할 수 있다. 입력 전압 제어기(10)는 도통 기간에 대한 정보를 고려하여 입력 전압 제어 기간을 설정할 수 있다. The conduction period controller 20 can transmit information on the conduction period to the input voltage controller 10. The input voltage controller 10 may set the input voltage control period in consideration of the information on the conduction period.

또한, 도통 기간 제어기(20)는 입력 전압(Vin)의 페이즈 앵글(phase angle)에 따라 도통 기간 및 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 입력 전압의 페이즈 앵글은 입력 전압이 발생하는 기간을 의미한다. 도통 기간 제어기(20)는 페이즈 앵글의 변화에 따라 도통 기간 및 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.The conduction period controller 20 may control at least one of the conduction period and the level of the first input current Iin1 according to the phase angle of the input voltage Vin. The phase angle of the input voltage means the period during which the input voltage is generated. The conduction period controller 20 can adjust at least one of the conduction period and the level of the first input current Iin1 according to the change of the phase angle.

구체적으로, 페이즈 앵글이 감소한 경우 도통 기간 제어기(20)는 감소된 페이즈 앵글에 따라 도통 기간 동안의 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨을 감소시키거나, 도통 기간을 감소시킬 수 있다. 반대로 페이즈 앵글이 증가한 경우 도통 기간 제어기(20)는 증가된 페이즈 앵글에 따라 도통 기간 동안의 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨을 증가시키거나, 도통 기간을 증가시킬 수 있다. Specifically, when the phase angle is decreased, the conduction period controller 20 can decrease the level of the first input current Iin1 during the conduction period or decrease the conduction period according to the reduced phase angle. Conversely, when the phase angle increases, the conduction period controller 20 increases the level of the first input current Iin1 during the conduction period or increases the conduction period according to the increased phase angle.

예를 들어, 도통 기간 제어기(20)는 페이즈 앵글이 △PA만큼 감소한 경우, 도 2A에 도시된 바와 같이, 도통 기간을 OT1과 동일한 기간 OT11으로 유지하고, 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨을 IP1에서 IP2로 감소시킬 수 있다. 이와 달리, 도통 기간 제어기(20)는 디밍 앵글이 △PA만큼 감소한 경우, 도통 기간을 OT12으로 감소시킬 수 있다. 도통 기간이 기간 OT11인 경우 입력 전류 제어 기간은 소정 기간 지연될 수 있다.For example, when the phase angle is decreased by DELTA PA, the conduction period controller 20 maintains the conduction period in the same period OT11 as OT1 and sets the level of the first input current Iin1 to IP1 to IP2. Alternatively, the conduction period controller 20 may reduce the conduction period to OT12 when the dimming angle is decreased by DELTA PA. When the conduction period is the period OT11, the input current control period may be delayed by a predetermined period.

도통 기간 제어기(20)는 도통 기간 및 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨에 대한 정보를 포함하는 도통 기간 제어신호(OTS)를 생성하여 듀티 결정기(30)로 전달한다. The conduction period controller 20 generates a conduction period control signal OTS including information on the conduction period and the level of the first input current Iin1 and transmits the conduction period control signal OTS to the duty determiner 30. [

듀티 결정기(30)는 메인 스위치(M)에 흐르는 제1 입력 전류(Iin1)를 감지하고 도통 기간 제어신호(OTS)에 기초하여 스위칭 동작을 제어하는 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다. 듀티 결정기(30)는 제1 입력 전류(Iin1)를 감지하기 위해 제1 저항(RS1)에 발생하는 제1 전압(VS1)을 입력 받을 수 있다.The duty determiner 30 may sense the first input current Iin1 flowing to the main switch M and generate a gate control signal VC for controlling the switching operation based on the conduction period control signal OTS. The duty determiner 30 may receive the first voltage VS1 generated in the first resistor RS1 to sense the first input current Iin1.

듀티 결정기(30)는 도통 기간 제어 신호에 포함된 도통 기간 동안 전력 전달을 위한 게이트 제어 신호(VC)를 생성한다. 또한 듀티 결정기(30)는 도통 기간 제어 신호에 포함된 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨 정보 및 제1 전압(VS1)에 따라 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. The duty determiner 30 generates a gate control signal VC for power transfer during a conduction period included in the conduction period control signal. The duty determiner 30 may control the switching operation of the main switch M according to the level information of the first input current Iin1 included in the conduction period control signal and the first voltage VS1.

예를 들어, 듀티 결정기(30)는 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨 정보에 대응하는 기준 전압과 메인 스위치(M)에 흐르는 전류에 대응하는 제1 전압(VS1)을 비교한 결과에 따라 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다. For example, the duty determiner 30 may compare the reference voltage corresponding to the level information of the first input current Iin1 with the first voltage VS1 corresponding to the current flowing in the main switch M, It is possible to generate the control signal VC.

또는, LED 열(4)에 흐르는 전류를 레귤레이션(regulation)하기 위한 피드백 전압에 기초하여 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨을 결정하는 기준 전압이 생성될 수 있다. 예를 들어, LED 열(4)에 흐르는 전류와 소정의 출력 기준 전압을 비교한 결과에 따라 피드백 전압이 생성될 수 있다. 듀티 결정기(30)는 피브백 전압에 기초하여 결정된 기준 전압과 제1 전압(VS1)을 비교한 결과에 따라 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다.Alternatively, a reference voltage may be generated that determines the level of the first input current Iin1 based on the feedback voltage for regulating the current flowing in the LED string 4. [ For example, a feedback voltage may be generated according to a result of comparing a current flowing in the LED string 4 with a predetermined output reference voltage. The duty determiner 30 can generate the gate control signal VC according to the result of comparing the first voltage VS1 with the reference voltage determined based on the fingertip voltage.

듀티 결정기(30)는 도통 기간 이외의 기간에 입력 전압 제어를 위해 제2 입력 전류(Iin2)를 보충해주는 제1 입력 전류(Iin1)가 흐르도록 스위치 듀티를 제어하는 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다.The duty determiner 30 generates the gate control signal VC for controlling the switch duty so that the first input current Iin1 that replenishes the second input current Iin2 for the input voltage control flows in a period other than the conduction period can do.

게이트 구동부(40)는 도통 기간 동안 게이트 제어 신호(VC)에 따라 제1 게이트 전압(VG1)을 생성한다.The gate driver 40 generates the first gate voltage VG1 in accordance with the gate control signal VC during the conduction period.

메인 스위치(M)가 제1 게이트 전압(VG1)에 의해 턴 온 되어 있는 동안, 라인 입력 전압(VLin)에 따르는 기울기로 제1 입력 전류(Iin1)가 상승하면서, 1차측의 제1 권선(CO1)에 에너지가 저장된다. 메인 스위치(M)가 턴 오프 되면, 다이오드(D)가 도통된다. 그러면, 제1 권선(CO1)에 저장된 에너지가 2차측의 제2 권선(CO2)에 전달되고, 제2 권선(CO2)에 흐르는 전류는 다이오드(D)를 통해 출력 커패시터(COUT) 또는 부하(4)로 공급된다. 이와 같이, 메인 스위치(M)는 전력 공급 장치의 전력 전달을 제어하는 역할을 수행한다.While the main switch M is turned on by the first gate voltage VG1, the first input current Iin1 rises at a slope corresponding to the line input voltage VLin while the primary winding CO1 Energy is stored. When the main switch M is turned off, the diode D is turned on. The energy stored in the first winding CO1 is then transferred to the second winding CO2 on the secondary side and the current flowing in the second winding CO2 is supplied to the output capacitor COUT or load 4 via the diode D, ). Thus, the main switch M plays a role of controlling power transmission of the power supply.

도 2A는 본 발명의 실시 예에 따른 입력 전압, 라인 입력 전압, 제1 및 제2 입력 전류를 나타낸 도면이다.2A is a diagram illustrating an input voltage, a line input voltage, and first and second input currents according to an embodiment of the present invention.

도 2A에 도시된 바와 같이, 라인 입력 전압(VLin)은 전파 정류된 입력 전압(Vin)의 파형을 따른다. As shown in FIG. 2A, the line input voltage VLin follows the waveform of the full wave rectified input voltage Vin.

도 2A에 도시된 제1 입력 전류(Iin1)의 파형은 메인 스위치(M)의 스위칭 주기마다 발생하는 제1 입력 전류(Iin1)의 레벨을 나타낸 것이다.The waveform of the first input current Iin1 shown in FIG. 2A shows the level of the first input current Iin1 generated every switching cycle of the main switch M.

도 2A에 도시된 바와 같이, 라인 입력 전압(VLin)의 주기마다 도통 기간(OT1)과 입력 전압 제어 기간(IVM1)이 존재한다. 예를 들어, 도통 기간(OT1)은 입력 전압(Vin)이 발생하는 시점 T0부터 입력 전압(Vin)의 피크를 지난 시점 T1까지의 기간을 포함하도록 설정된다. 입력 전압 제어 기간(IVM1)은 시점 T1으로부터 소정 기간 지연된 시점 T2부터 입력 전압(Vin)이 다시 발생하는 시점 T3까지의 기간을 포함하도록 설정된다.As shown in FIG. 2A, a conduction period OT1 and an input voltage control period IVM1 exist for each period of the line input voltage VLin. For example, the conduction period OT1 is set to include a period from a time point T0 at which the input voltage Vin is generated to a time point T1 beyond the peak of the input voltage Vin. The input voltage control period IVM1 is set to include a period from a time point T2 delayed by a predetermined period from the time point T1 to a time point T3 when the input voltage Vin is generated again.

도 2A에서는 도통 기간(OT1)과 입력 전압 제어 기간(IVM1)이 겹치지 않는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 도통 기간과 입력 전압 제어 기간이 겹치는 기간이 존재할 수 있다. In FIG. 2A, the conduction period OT1 and the input voltage control period IVM1 do not overlap. However, the present invention is not limited to this, and there may be a period in which the conduction period overlaps with the input voltage control period.

예를 들어, 입력 전압 제어 기간은 기간 T0-T1 사이의 임의의 시점(예를 들어, 도 2A의 시점 T01)으로부터 시점 T1까지의 기간을 더 포함할 수 있다. 그러면 제2 입력 전류(Iin2)가 도통 기간(OT1)에서 부족할 수 있는 제1 입력 전류(Iin1)를 보충할 수 있다.For example, the input voltage control period may further include a period from an arbitrary point in time between the periods T0 and T1 (for example, the point of time T01 in FIG. 2A) to the point in time T1. Then, the first input current Iin1, which may be insufficient in the conduction period OT1, can be supplemented by the second input current Iin2.

도통 기간(OT1) 동안 메인 스위치(M)의 스위칭 동작이 인에이블 되므로, 제1 입력 전류(Iin1)는 일정한 레벨로 발생한다. 도통 기간(OT1)이 종료된 후, 메인 스위치(M)에 전류가 흐르지 않으면, 디머(2)는 턴 오프 된다. 그리고 입력 전압 제어 기간(IVM1) 동안 제2 입력 전류(Iin2)는 서서히 증가하고, 시점 T23에 일정한 레벨로 유지된다. 그러면, 입력 전압(Vin)이 도 2A에 도시된 패턴으로 세이핑된다. 도 2A에서 시점 T23은 입력 전압(Vin)이 영전압에 도달하기 이전의 시점일 수 있다.Since the switching operation of the main switch M is enabled during the conduction period OT1, the first input current Iin1 occurs at a constant level. After the conduction period OT1 ends, if no current flows through the main switch M, the dimmer 2 is turned off. During the input voltage control period IVM1, the second input current Iin2 gradually increases and is maintained at a constant level at the time point T23. Then, the input voltage Vin is shaded in the pattern shown in Fig. 2A. In FIG. 2A, the time point T23 may be a time point before the input voltage Vin reaches zero voltage.

입력 전압 제어기(10)는 제2 전압(VS2)을 통해 제2 입력 전류(Iin2)가 서서히 증가하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 2A에 도시된 바와 같이, 제2 입력 전류(Iin2)의 기울기가 증가하는 파형으로 증가하여 입력 전압(Vin)이 세이핑될 수 있다. 입력 전압 제어기(10)는 제2 입력 전류(Iin2)를 도 2A에 도시된 파형으로 제어하는 제2 게이트 전압(VG2)을 입력 전압 제어 기간 동안 생성할 수 있다.The input voltage controller 10 can control the second input current Iin2 to gradually increase through the second voltage VS2. For example, as shown in FIG. 2A, the slope of the second input current Iin2 increases to an increasing waveform so that the input voltage Vin can be shifted. The input voltage controller 10 may generate a second gate voltage VG2 for controlling the second input current Iin2 to the waveform shown in Fig. 2A during the input voltage control period.

그러나 발명의 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고, 입력 전압(Vin)의 세이핑을 위해 도 2A에 점선으로 도시된 WL1 및 WL2 중 어느 하나의 파형으로 제2 입력 전류(Iin2)가 생성될 수 있다.However, the embodiment of the invention is not limited to this, and a second input current Iin2 may be generated by waveforms WL1 and WL2 shown by a dotted line in Fig. 2A for the purpose of shifting the input voltage Vin.

도 2B는 입력 전압 제어 기간 중 제1 입력 전류가 발생하는 파형을 나타낸 도면이다.FIG. 2B is a diagram showing a waveform in which the first input current occurs during the input voltage control period. FIG.

앞서 언급한 바와 같이, 입력 전압 제어를 위해 제2 입력 전류(Iin2)를 보충해주는 제1 입력 전류(Iin1)가 흐르도록 메인 스위치(M)의 스위칭 듀티(duty)가 제어될 수 있다.As described above, the switching duty of the main switch M can be controlled so that the first input current Iin1 that replenishes the second input current Iin2 flows for the input voltage control.

도 2A와 중복되는 설명은 생략한다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 입력 전압 제어 기간(IVM1)에서 소정 듀티로 메인 스위치(M)가 제어되어 제1 입력 전류(Iin1)가 발생할 수 있다. 이 때, 소정 듀티는 메인 스위치(M)가 입력 전압 제어를 위해 필요한 양에 따라 적절히 제어된다. Explanations overlapping with FIG. 2A are omitted. As shown in FIG. 2B, the main switch M is controlled to have a predetermined duty in the input voltage control period IVM1 to generate the first input current Iin1. At this time, the predetermined duty is appropriately controlled according to the amount required for the main switch M to control the input voltage.

이와 같이, 실시 예는 방전 스위치(DS)와 메인 스위치(M)를 이용하여 입력 전압을 제어할 수 있다. 이 때, 제1 입력 전류(Iin1)와 제2 입력 전류(Iin2)의 파형은 입력 전압을 세이핑 하기 위해 제어되고, 방전 스위치(DS) 및 메인 스위치(M)의 스위칭 동작(스위칭 주파수 및 듀티 중 적어도 어느 하나)은 제1 입력 전류(Iin1) 및 제2 입력 전류(Iin2)를 생성하기 위해 제어된다. As described above, in the embodiment, the input voltage can be controlled by using the discharge switch DS and the main switch M. [ At this time, the waveforms of the first input current Iin1 and the second input current Iin2 are controlled to set the input voltage, and the switching operation of the discharge switch DS and the main switch M Is controlled to generate the first input current Iin1 and the second input current Iin2.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 입력 전압 제어기를 나타낸 도면이다.3 is a block diagram of an input voltage controller according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 입력 전압 제어기(10)는 감산기(11), 클램핑 회로(12), 및 오차 증폭기(13)를 포함한다.The input voltage controller 10 shown in FIG. 3 includes a subtracter 11, a clamping circuit 12, and an error amplifier 13.

감산기(11)는 기준 전압(Vref)에서 입력 전압(Vin)에 대응하는 입력 감지 전압(VIS)을 차감하여 세이핑 제어 전압(VSH) 을 생성한다. 입력 감지 전압(VIS)은 입력 전압(Vin)을 저항 분배하여 획득될 수 있고, 1차측 권선에 커플링된 보조 권선에 발생하는 전압을 이용하여 획득될 수도 있다. 또는, 입력 전압(Vin)에 무관하게 내부적으로 맵핑(mapping)된 전압에 의해 획득뒬 수 있다.The subtractor 11 subtracts the input sense voltage VIS corresponding to the input voltage Vin from the reference voltage Vref to generate the shaping control voltage VSH. The input sense voltage VIS may be obtained by resistance division of the input voltage Vin and may be obtained using a voltage generated in the auxiliary winding coupled to the primary winding. Alternatively, it can be obtained by a voltage internally mapped regardless of the input voltage Vin.

클램핑 회로(12)는 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 전압(VCLAMP)보다 클 때 세이핑 제어 전압(VSH)을 클램핑 전압(VCLAMP)으로 클램핑한다. 예를 들어, 클램핑 회로(12)는 다이오드(14)를 포함하고, 다이오드(14)의 애노드에는 세이핑 제어 전압(VSH)이 연결되어 있고, 다이오드(14)의 캐소드에는 클램핑 전압(VCLAMP)이 연결되어 있다. 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 전압(VCLAMP)보다 클 때 다이오드(14)가 도통되어 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 전압(VCLAMP)으로 클램핑된다. 실시 예에 따른 클램핑 회로(12)의 구성은 다양한 방식으로 구현될 수 있고, 다이오드는 일 예이다.The clamping circuit 12 clamps the shaping control voltage VSH to the clamping voltage VCLAMP when the shaping control voltage VSH is greater than the clamping voltage VCLAMP. For example, the clamping circuit 12 includes a diode 14, a sinking control voltage VSH is connected to the anode of the diode 14, and a clamping voltage VCLAMP is applied to the cathode of the diode 14 It is connected. When the shaping control voltage VSH is greater than the clamping voltage VCLAMP, the diode 14 conducts and the shaping control voltage VSH is clamped to the clamping voltage VCLAMP. The configuration of the clamping circuit 12 according to the embodiment can be implemented in various ways, and the diode is an example.

오차 증폭기(13)는 감지 전압(VSC2)과 세이핑 제어 전압(VSH)이 동일하도록출력 전압인 제2 게이트 전압(VG2)을 생성한다.오차 증폭기(13)의 비반전 단자(+)에는 세이핑 제어 전압(VSH)이 입력되고, 반전 단자(-)에는 감지 전압(VS2) 가 입력된다. The error amplifier 13 generates a second gate voltage VG2 which is an output voltage so that the sensing voltage VSC2 and the shaping control voltage VSH are equal to each other. The ping control voltage VSH is input, and the sense voltage VS2 is input to the inverting terminal (-).

입력 전압(Vin)이 감소하는 기간 중 기간T2-T23동안 세이핑 제어 전압(VSH)이 증가하고, 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 전압(VCLAMP)에 도달한 후의 기간 T23-T3 동안 클램핑 전압(VCLAMP)으로 클램핑 된다. 그러면 세이핑 제어 전압(VSH)에 따라 제2 게이트 전압(VG2)이 생성된다.During the periods T23-T3 after the shaping control voltage VSH increases during the period T2-T23 and the shaping control voltage VSH reaches the clamping voltage VCLAMP during the period in which the input voltage Vin decreases, (VCLAMP). Then, the second gate voltage VG2 is generated in accordance with the shaping control voltage VSH.

예를 들어, 제2 게이트 전압(VG2)은 도 4A에 도시된 바와 같이 생성될 수 있다. For example, the second gate voltage VG2 may be generated as shown in FIG. 4A.

도 4A는 입력 전압 제어 기간 동안의 제2 게이트 전압을 나타낸 파형이다.4A is a waveform showing the second gate voltage during the input voltage control period.

도 4A에 도시된 바와 같이, 세이핑 제어 전압(VSH)이 증가하는 기간 T2-T23 동안 제2 게이트 전압(VG2)은 그 기울기가 증가하면서 증가하고, 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 되는 기간 T23-T3 동안 제2 게이트 전압(VG2)은 일정한 레벨로 유지되는 파형일 수 있다. As shown in FIG. 4A, during a period T2-T23 during which the shaping control voltage VSH increases, the second gate voltage VG2 increases while its slope increases, and during a period during which the shaping control voltage VSH is clamped The second gate voltage VG2 during T23-T3 may be a waveform maintained at a constant level.

제2 게이트 전압(VG2)의 파형이 서서히 증가하는 파형으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 스위칭 듀티가증가하는 파형일 수 있다. The waveform of the second gate voltage VG2 gradually increases. However, the present invention is not limited thereto. The switching duty can be a waveform that increases.

도 4B는 입력 전압 제어 기간 동안 제2 게이트 전압을 나타낸 파형이다.4B is a waveform showing the second gate voltage during the input voltage control period.

도 4B에 도시된 바와 같이, 세이핑 제어 전압(VSH)이 증가하는 기간 T2-T23 동안 제2 게이트 전압(VG2)의 듀티가 증가하고, 세이핑 제어 전압(VSH)이 클램핑 되는 기간 T23-T3 동안 제2 게이트 전압(VG2)은 기간T2-T23 동안의 듀티 보다 더 큰 듀티로 발생하여 제2 입력 전류(Iin2)를 일정한 레벨로 유지할 수 있다.A period T23-T3 during which the duty of the second gate voltage VG2 is increased and the shaping control voltage VSH is clamped during a period T2-T23 during which the shaping control voltage VSH increases, The second gate voltage VG2 may be generated with a duty greater than the duty period T2-T23 to maintain the second input current Iin2 at a constant level.

도 4B에서 기간 T23-T3 동안 제2 게이트 전압(VG2)의 파형에 실시 예가 한정되는 것은 아니다. 제2 입력 전류(Iin2)를 일정한 레벨로 유지하기 위해 제2 게이트 전압(VG2)이 기간 T23-T3 동안 온 레벨로 유지될 수도 있다. The embodiment is not limited to the waveform of the second gate voltage VG2 during the period T23-T3 in Fig. 4B. The second gate voltage VG2 may be maintained at the on level during the period T23-T3 in order to maintain the second input current Iin2 at a constant level.

앞서 언급한 바와 같이, 도 2A에서 점선으로 표시된 파형(WL1) 및 파형(WL2) 중 어느 하나로 제2 입력 전류(Iin2)가 제어될 수 있다. As mentioned above, the second input current Iin2 can be controlled to any one of the waveforms WL1 and WL2 indicated by dashed lines in Fig. 2A.

예를 들어, 입력 전압(Vin)을 세이핑하기 위해서, 제2 입력 전류(Iin2)는 기간T2-T23 동안 사인파로 증가하는 파형(WL1)일 수 있다. 또는 입력 전압(Vin)을 세이핑하기 위해서, 제2 입력 전류(Iin2)는 선형 레귤레이트되어 선형적으로 증가하는 파형(WL2) 중 어느 하나일 수 있다. For example, in order to sine the input voltage Vin, the second input current Iin2 may be a waveform WL1 that increases with a sine wave during the period T2-T23. Or to exclude the input voltage Vin, the second input current Iin2 may be any of linearly regulated linearly increasing waveforms WL2.

이와 같이, 입력 전압이 감소하는 기간에서의 제2 입력 전류(Iin2)의 증가 파형은 입력 전압(Vin)을 세이핑하기 위한 패턴으로 제어될 수 있다.As such, the increasing waveform of the second input current Iin2 in the period in which the input voltage decreases can be controlled in a pattern for shaping the input voltage Vin.

메인 스위치(M)에 흐르는 제1 입력 전류(Iin1)가 차단되어 디머(2)가 턴 오프 되었을 때, 입력 전압(Vin)을 제어 하지 않으면, 디머(2)의 턴 오프 시점의 입력 전압(Vin) 상태가 유지되는 비정상 동작이 발생할 수 있다. If the input voltage Vin is not controlled when the first input current Iin1 flowing through the main switch M is cut off and the dimmer 2 is turned off, the input voltage Vin at the time of turning off the dimmer 2 ) State may be maintained.

본 발명의 실시 예에서는 입력 전압(Vin)이 발생하는 기간 중 도통 기간(OT1)에 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 인에이블한다. 다만, 도통 기간(OT1) 중 제1 입력 전류(Iin1)를 보충하기 위해 제2 입력 전류(Iin2)가 흐를 수 있다. In the embodiment of the present invention, the switching operation of the main switch M is enabled in the conduction period OT1 during the period in which the input voltage Vin is generated. However, the second input current Iin2 may flow to supplement the first input current Iin1 during the conduction period OT1.

입력 전압 제어 기간에서도, 메인 스위치(M)가 소정 듀티로 인에이블 될 수도 있다. 앞서 설명한 도 2B에서와 같이 메인 스위치(M)의 스위칭 동작이 디스에이블되어야 하는 기간에서도, 입력 전압 제어에 필요한 전류를 보충하기 위해 메인 스위치(M)가 작은 듀티로 스위칭 동작할 수 있다. Even in the input voltage control period, the main switch M may be enabled with a predetermined duty. The main switch M can perform switching operation with a small duty to compensate for the current required for the input voltage control even during the period in which the switching operation of the main switch M should be disabled as in the previously described Fig.

앞서 언급한 바와 같이, 도통 기간 제어와 입력 전압 제어가 동시에 수행되는 기간이 발생할 수 있다. 다만, 동시에 수행되더라도, 디머(2)를 턴 오프 시키기 위해 입력 전류(Iin)가 홀딩 전류(holding current) 보다 작아질 수 있다. 홀딩 전류는 디머(2)의 턴 온을 유지하기 위한 최소한의 전류이다. 예를 들어, 도 2A에 도시된 바와 같이, 도통 기간이 종료된 시점 T1으로부터 소정 기간 T1-T2 동안 입력 전압 제어가 발생하지 않아 제1 및 제2 입력 전류(Iin1, Iin2)가 모두 흐르지 않게 되어, 디머(2)가 턴 오프될 수 있다. 또는, 동작 제어 및 입력 전압 제어 중 적어도 하나가 수행되지만, 제1 및 제2 입력 전류(Iin1, Iin2)의 합이 홀딩 전류 보다 작게 되어, 디머(2)가 턴 오프 될 수 있다. As described above, a period during which the conduction period control and the input voltage control are simultaneously performed may occur. However, even if it is performed at the same time, the input current Iin can be made smaller than the holding current to turn off the dimmer 2. The holding current is a minimum current for maintaining the turn-on of the dimmer 2. For example, as shown in FIG. 2A, since the input voltage control does not occur during the predetermined period T1-T2 from the time point T1 when the conduction period ends, the first and second input currents Iin1 and Iin2 do not flow , The dimmer 2 can be turned off. Alternatively, at least one of the operation control and the input voltage control is performed, but the sum of the first and second input currents Iin1 and Iin2 becomes smaller than the holding current, so that the dimmer 2 can be turned off.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 2A와 다른 입력 전압, 라인 입력 전압, 제1 입력 전류, 및 제2 입력 전류를 나타낸 파형도이다. FIG. 5 is a waveform diagram illustrating an input voltage, a line input voltage, a first input current, and a second input current, which are different from FIG. 2A according to the embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 도통 기간(OT2)은 입력 전압(Vin)의 피크에 도달하기 전인 시점 T4부터 입력 전압(Vin)이 디머(2)에 의해 깍인 시점 T5까지의 기간을 포함하도록 설정되고, 입력 전압 제어 기간(IVM2)은 시점 T5으로부터 입력 전압(Vin)이 다시 발생하는 시점 T7까지의 기간을 포함하도록 설정된다.5, the conduction period OT2 is set so as to include a period from the time T4 before the peak of the input voltage Vin to the time T5 when the input voltage Vin is clamped by the dimmer 2, And the input voltage control period IVM2 is set to include a period from the time point T5 to a time point T7 when the input voltage Vin is generated again.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 입력 전압 제어 기간(IVM2)은 도통 기간(OT2)과 중복될 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 제어는 시점 T6부터 시작될 수 있다.However, the present invention is not limited to this, and the input voltage control period IVM2 may overlap with the conduction period OT2. For example, the input voltage control may start at time T6.

입력 전압 제어 기간(IVM2) 동안 방전 스위치(DS)에 흐르는 제2 입력 전류(Iin2)에 의해 입력 전압(Vin)을 영전압으로 유지된다. 도통 기간(OT2) 동안 입력 전류(Iin1)는 일정하게 유지된다.The input voltage Vin is maintained at zero voltage by the second input current Iin2 flowing to the discharge switch DS during the input voltage control period IVM2. The input current Iin1 remains constant during the conduction period OT2.

도 1에 도시된 전력 공급 장치(1)의 커패시터(C0) 대신에 블리더 회로가 연결될 수 있다. A bleeder circuit can be connected instead of the capacitor C0 of the power supply 1 shown in Fig.

도 6은 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a power supply apparatus according to another embodiment.

도 1과 비교해 커패시터(C0) 대신 직렬 연결된 커패시터(CB)와 저항(RB)이 포함된 블리더 회로가 입력 전압(Vin)과 1차측 그라운드 사이에 연결되어 있다. 그 이외의 구성 및 동작은 동일하다.1, a bleeder circuit including a capacitor CB and a resistor RB connected in series instead of the capacitor C0 is connected between the input voltage Vin and the primary ground. Other configurations and operations are the same.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치는 입력 전압 제어를 위한 별도의 방전 스위치를 포함하지 않을 수 있다. The power supply apparatus according to another embodiment of the present invention may not include a separate discharge switch for controlling the input voltage.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치를 나타낸 도면이다. 7 is a view illustrating a power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

앞선 실시 예와 비교해 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하였고, 앞선 실시 예와 비교해 중복되는 설명은 이하 생략한다. 도 7에서는 입력 전압(Vin)과 1차측 그라운드 사이에 커패시터(CO)가 연결되어 있으나, 앞서 언급한 바와 같이, 커패시터(C0) 대신 블리더 회로(도 6에 도시된CB, RB)가 연결될 수 있다.The same reference numerals are used for the same components as those of the previous embodiment, and redundant explanations are omitted, as compared with the previous embodiment. 7, the capacitor CO is connected between the input voltage Vin and the primary ground. However, as described above, the capacitor C0 may be replaced by a bleeder circuit (CB, RB shown in FIG. 6) have.

전력 공급 장치(5)는 입력 전압 제어기(50), 도통 기간 제어기(70), 듀티 결정기(80), 및 게이트 구동부(60)를 포함한다.The power supply device 5 includes an input voltage controller 50, a conduction period controller 70, a duty ratio determiner 80, and a gate driver 60.

도통 기간 제어기(70)는 메인 스위치(M)가 전력 공급을 위해 동작하는 도통 기간과 입력 전압 제어를 위한 입력 전압 제어 기간 각각에 동작할 수 있도록 입력 전압 제어기(50) 및 듀티 결정기(30)를 제어한다.The conduction period controller 70 controls the input voltage controller 50 and the duty determiner 30 so that the main switch M can operate in the conduction period in which the main switch M operates for power supply and in the input voltage control period for the input voltage control, .

도통 기간 제어기(70)는 입력 전압(Vin)의 페이즈 앵글의 변화에 따라 도통 기간 및 입력 전류(Iin)의 레벨 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 구체적으로, 페이즈 앵글이 감소한 경우 도통 기간 제어기(70)는 감소된 페이즈 앵글에 따라 도통 기간의 입력 전류(Iin)의 레벨을 감소시키거나, 도통 기간을 감소시킬 수 있다. 반대로 페이즈 앵글이 증가한 경우 도통 기간 제어기(20)는 증가된 페이즈 앵글에 따라 도통 기간 동안의 입력 전류(Iin)의 레벨을 증가시키거나, 도통 기간을 증가시킬 수 있다. 이에 대한 구체적인 예는 앞서 설명한 실시 예와 동일한 바, 그 상세한 설명은 생략한다.The conduction period controller 70 can adjust at least one of the conduction period and the level of the input current Iin according to the change of the phase angle of the input voltage Vin. Specifically, when the phase angle decreases, the conduction period controller 70 can reduce the conduction period or decrease the level of the input current Iin in the conduction period according to the reduced phase angle. Conversely, when the phase angle increases, the conduction period controller 20 increases the level of the input current Iin during the conduction period or increases the conduction period according to the increased phase angle. A specific example of this is the same as the above-described embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

도통 기간 제어기(20)는 도통 기간 및 입력 전류(Iin)의 레벨에 대한 정보를 포함하는 제1 도통 기간 제어신호(OTS1)를 생성하여 듀티 결정기(80)로 전달한다. 도통 기간 제어기(70)는 입력 전압 제어 기간에 대한 정보를 포함하는 제2 도통 기간 제어 신호(OTS2)를 생성하여 입력 전압 제어기(50)로 전달한다. The conduction period controller 20 generates a first conduction period control signal OTS1 including information on the conduction period and the level of the input current Iin and transmits the first conduction period control signal OTS1 to the duty factor determiner 80. [ The conduction period controller 70 generates and transmits a second conduction period control signal OTS2 including information on the input voltage control period to the input voltage controller 50. [

입력 전압 제어기(50)는 제2 도통 기간 제어 신호(OTS2)에 기초한 입력 전압 제어 기간 동안 입력 전류(Iin)를 감지하고, 입력 전압 제어 기간 동안 입력 전류(Iin)를 제어한다. 예를 들어, 입력 전류(Iin)에 의해 저항(RS)에 발생하는 전압(VS3)을 이용하여 입력 전압 제어기(50)는 입력 전압 제어 기간 동안 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 제어하는 제1 게이트 제어 신호(VC1)를 생성한다. 예를 들어, 입력 전압 제어기(50)는 입력 전압(Vin)을 소정의 패턴으로 형성(shaping)하기 위한 레벨의 게이트 전압(VG)을 입력 전압 제어 기간 동안 생성하기 위한 제1 게이트 제어 신호(VC1)를 생성한다. The input voltage controller 50 senses the input current Iin during the input voltage control period based on the second conduction period control signal OTS2 and controls the input current Iin during the input voltage control period. For example, using the voltage VS3 generated in the resistor RS by the input current Iin, the input voltage controller 50 controls the switching operation of the main switch M during the input voltage control period, And generates the gate control signal VC1. For example, the input voltage controller 50 includes a first gate control signal VC1 for generating a gate voltage VG at a level for shaping the input voltage Vin in a predetermined pattern during the input voltage control period, ).

입력 전압 제어기(50)는 메인 스위치(M)에 흐르는 입력 전류(Iin)를 감지하기 위해 저항(RS)에 발생하는 전압(VS3)을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력 전압 제어기(50)는 전압(VS3)을 이용해 입력 전류(Iin)를 감지하고, 입력 전압(Vin)을 소정의 패턴으로 형성하기 위해 필요한 입력 전류(Iin)가 흐르도록 제1 게이트 제어 신호(VC1)를 생성한다.The input voltage controller 50 can receive the voltage VS3 generated in the resistor RS to sense the input current Iin flowing to the main switch M. [ For example, the input voltage controller 50 senses the input current Iin by using the voltage VS3 and outputs the first input current Iin so that the input current Iin required to form the input voltage Vin in a predetermined pattern flows. And generates the gate control signal VC1.

듀티 결정기(80)는 메인 스위치(M)에 흐르는 입력 전류(Iin)를 감지하고 제1 도통 기간 제어 신호(OTS1)에 기초하여 스위칭 동작을 제어하는 게이트 제어 신호(VC1)를 생성할 수 있다. 듀티 결정기(80)는 입력 전류(Iin)를 감지하기 위해 전압(VS)을 입력 받을 수 있다.The duty determiner 80 can generate the gate control signal VC1 that senses the input current Iin flowing to the main switch M and controls the switching operation based on the first conduction period control signal OTS1. The duty determiner 80 can receive the voltage VS to sense the input current Iin.

듀티 결정기(80)는 도통 기간 제어 신호에 포함된 도통 기간 동안 게이트 제어 신호(VC2)를 생성한다. 또한 듀티 결정기(80)는 도통 기간 제어 신호에 포함된 입력 전류(Iin)의 레벨 정보 및 전압(VS)에 따라 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. The duty determiner 80 generates the gate control signal VC2 during the conduction period included in the conduction period control signal. The duty determiner 80 may control the switching operation of the main switch M in accordance with the level information of the input current Iin included in the conduction period control signal and the voltage VS.

예를 들어, 듀티 결정기(80)는 입력 전류(Iin)의 레벨 정보에 대응하는 기준 전압과 메인 스위치(M)에 흐르는 전류에 대응하는 전압(VS)을 비교한 결과에 따라 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다. For example, the duty determiner 80 may compare the reference voltage corresponding to the level information of the input current Iin with the voltage VS corresponding to the current flowing through the main switch M, Can be generated.

또는, LED 열(4)에 흐르는 전류를 레귤레이션(regulation)하기 위한 피드백 전압에 기초하여 입력 전류(Iin)의 레벨을 결정하는 기준 전압이 생성될 수 있다. 예를 들어, LED 열(4)에 흐르는 전류와 소정의 출력 기준 전압을 비교한 결과에 따라 피드백 전압이 생성될 수 있다. 듀티 결정기(80)는 피브백 전압에 기초하여 결정된 기준 전압과 전압(VS)을 비교한 결과에 따라 게이트 제어 신호(VC)를 생성할 수 있다.Alternatively, a reference voltage may be generated that determines the level of the input current Iin based on the feedback voltage for regulating the current flowing in the LED string 4. [ For example, a feedback voltage may be generated according to a result of comparing a current flowing in the LED string 4 with a predetermined output reference voltage. The duty determiner 80 can generate the gate control signal VC according to the result of comparing the voltage VS with the reference voltage determined based on the voltage of the object to be blocked.

게이트 구동부(60)는 입력 전압 제어 기간 동안은 제1 게이트 제어 신호(VC1)에 따라 게이트 전압(VG)을 생성하고, 도통 기간 동안 제2 게이트 제어 신호(VC2)에 따라 게이트 전압(VG)을 생성한다. 게이트 구동부(60)는 도통 기간 제어기(70)으로부터 공급되는 신호에 따라 입력 전압 제어 기간과 도통 기간을 구분할 수 있다.The gate driver 60 generates the gate voltage VG according to the first gate control signal VC1 during the input voltage control period and changes the gate voltage VG according to the second gate control signal VC2 during the conduction period . The gate driver 60 can distinguish the input voltage control period and the conduction period according to a signal supplied from the conduction period controller 70. [

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 장치의 동작을 설명한다.Hereinafter, operation of the power supply apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 입력 전압, 게이트 전압, 및 입력 전류를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating an input voltage, a gate voltage, and an input current according to another embodiment of the present invention.

도통 기간(OTC3) 동안 게이트 전압(VG)은 제2 게이트 제어 신호(VC2)에 따라 메인 스위치(M)의 스위칭 동작을 제어하기 위한 펄스 신회로 생성된다. 도통 기간(OTC3) 동안 입력 전류(Iin)는 일정한 레벨로 유지된다.During the conduction period OTC3, the gate voltage VG is generated by a pulse generation circuit for controlling the switching operation of the main switch M in accordance with the second gate control signal VC2. During the conduction period OTC3, the input current Iin is maintained at a constant level.

도통 기간(OTC3)가 종료된 후 소정의 지연 기간 후에 입력 전압 제어 기간(IVC3)이 존재한다. 앞서 언급한 바와 같이, 도 8에서 소정 지연 기간은 홀딩 전류 이하의 입력 전류를 생성하기 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 두 기간이 중첩되더라도 입력 전류(Iin)가 홀딩 전류보다 작으면 디머(2)가 턴 오프 될 수 있다. There is an input voltage control period IVC3 after a predetermined delay period after the conduction period OTC3 ends. As described above, in FIG. 8, the predetermined delay period is for generating an input current equal to or less than the holding current, and the present invention is not limited thereto. That is, even if the two periods overlap, the dimmer 2 can be turned off if the input current Iin is smaller than the holding current.

입력 전압 제어 기간(IVC3) 동안 게이트 전압(VG)은 제1 게이트 제어 신호(VC1)에 따라 입력 전류(Iin)를 제어하도록 생성된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 기간 T8 동안, 입력 전류(Iin)가 기울기가 증가하는 파형으로 증가하여 입력 전압(Vin)이 세이핑될 수 있다. 이 때, 입력 전압 제어기(50)는 입력 전류(Iin)를 도 8에 도시된 파형으로 제어하는 제1 게이트 제어 신호(VC1)를 입력 전압 제어 기간(IVC3) 동안 생성한다. 게이트 구동부(60)는 제1 게이트 제어 신호(VC1)에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 기울기가 증가하는 게이트 전압(VG)을 생성할 수 있다. During the input voltage control period IVC3, the gate voltage VG is generated to control the input current Iin in accordance with the first gate control signal VC1. For example, as shown in FIG. 8, during a period T8, the input current Iin may increase to a waveform with an increasing slope, so that the input voltage Vin may be shifted. At this time, the input voltage controller 50 generates the first gate control signal VC1 for controlling the input current Iin to the waveform shown in Fig. 8 during the input voltage control period IVC3. The gate driver 60 may generate the gate voltage VG whose slope increases as shown in FIG. 8 in accordance with the first gate control signal VC1.

기간 T9 동안 게이트 전압(VG)은 일정한 레벨로 유지되고, 입력 전류(Iin) 역시 일정한 레벨로 유지된다.During the period T9, the gate voltage VG is maintained at a constant level, and the input current Iin is also maintained at a constant level.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 도 8에 도시된 게이트 전압(VG)과 다른 파형으로 입력 전류(Iin)가 제어될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the input current Iin can be controlled to a waveform different from the gate voltage VG shown in Fig.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 게이트 전압의 파형이다.9 is a waveform of a gate voltage according to another embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 게이트 전압(VG)의 듀티가 기간 T8 동안 증가하고, 게이트 전압(VG)이 기간T9 동안 기간 T8 동안의 듀티 보다 더 큰 듀티로 제어될 수 있다..As shown in Fig. 9, the duty of the gate voltage VG increases during the period T8, and the gate voltage VG can be controlled to a duty which is greater than the duty during the period T8 during the period T9.

도 8에서, 입력 전류(Iin)가 기간T8 동안 선형적으로 증가하도록 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 입력 전류(Iin)는 기간 T8 동안 도 8에 도시된 사인파로 증가하는 파형(WL3)일 수 있다. 또는 입력 전압(Vin)을 세이핑하기 위해서, 입력 전류(Iin)는 기간 T8 동안 선형 레귤레이트되어 선형적으로 증가하는 파형(WL4)일 수 있다. In FIG. 8, the input current Iin is shown to increase linearly during the period T8, but the present invention is not limited thereto. The input current Iin may be a waveform WL3 that increases with the sine wave shown in Fig. 8 during the period T8. Or the input voltage Vin, the input current Iin may be a linearly regulated waveform WL4 that is linearly regulated during the period T8.

지금까지 설명한 실시 예들은 입력 전압 제어 동작을 수행한다. 예를 들어, 실시 예들을 통해 입력 전압은 디머에 입력되는 라인 전압의 파형에 따르도록 세이핑된다. 이와 같이, 본 발명의 실시 예들을 통해 메인 스위치의 스위칭 도통 기간과 입력 전압 제어 기간을 제어할 수 있는 전력 공급 장치가 구현된다. The embodiments described so far perform an input voltage control operation. For example, through the embodiments, the input voltage is shifted according to the waveform of the line voltage input to the dimmer. As described above, the power supply device capable of controlling the switching conduction period and the input voltage control period of the main switch is implemented through the embodiments of the present invention.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 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, 5: 전력 공급 장치
2: 디머
3: 정류 회로(3)
DS: 방전 스위치
CF: 필터 커패시터
10, 50: 입력 전압 제어기
20, 70: 도통 기간 제어기
30: 듀티 결정기
40, 60: 게이트 구동부
COUT: 출력 커패시터
M: 전력 스위치
CO1: 제1 권선
CO2: 제2 권선
D: 정류 다이오드
RS: 저항 1, 5: Power supply
2: dimmer
3: rectifier circuit (3)
DS: Discharge switch
CF: Filter capacitor
10, 50: input voltage controller
20, 70: conduction period controller
30: duty determiner
40, 60: Gate driver
COUT: Output Capacitor
M: Power switch
CO1: 1st winding
CO2: Secondary winding
D: rectifier diode
RS: Resistance

Claims

A filter capacitor connected to the line to which the input voltage passed through the dimmer is fed,
A discharge switch connected to the filter capacitor through the line, and
And a main switch which receives the input voltage and controls power transmission,
Wherein the controller controls the switching operation of the main switch by performing an input voltage control for exciting the input voltage in a predetermined pattern by using the discharge switch and controls the switching operation of the main switch in accordance with the page angle of the input voltage, And controls the current flowing to the main switch during the period.

The method according to claim 1,
Wherein the input voltage control period in which the input voltage control is performed includes a first period in which the input voltage is cut by the dimmer,
Wherein the filter capacitor is discharged by a current flowing by the discharge switch during the first period.

3. The method of claim 2,
Wherein the input voltage control period further includes a second period overlapping a period during which the input voltage is decreased,
And controls a current flowing through the discharge switch in a predetermined pattern during the second period.

The method of claim 3,
Wherein the current flowing to the discharge switch during the second period of time increases and the slope of the current flowing through the discharge switch during the second period of time changes.

The method of claim 3,
Wherein the current flowing to the discharge switch during the second period is linearly regulated.

The method according to claim 4 or 5,
Wherein the duty of the discharge switch increases during the second period.

The method according to claim 1,
Wherein the conduction period includes a period from a time when the input voltage is generated to a time when a peak of the input voltage is generated.

8. The method of claim 7,
And the input voltage control period occurs after a predetermined delay time from the end of the conduction period.

The method according to claim 1,
If the dimmer is a trailing edge dimmer,
Wherein the period during which the input current according to the switching operation of the main switch occurs includes at least a period from a predetermined time before the peak of the input voltage to a point where the input voltage is turned off.

10. The method of claim 9,
Wherein the input voltage control period includes a period during which the input voltage is excited.

The method according to claim 1,
And a conduction period controller configured to enable a switching operation of the main switch during the conduction period.

12. The method of claim 11,
The conduction period controller includes:
And the current flowing to the main switch during the conduction period and the conduction period according to the page angle of the input voltage is controlled.

12. The method of claim 11,
The switching operation of the main switch is controlled according to a result of comparing the reference current corresponding to the level information of the filtered input current with the current corresponding to the current flowing in the main switch during the conduction period Further comprising a duty determiner.

14. The method of claim 13,
Wherein the reference voltage is determined based on a feedback voltage for regulating an output current flowing to a load of the power supply device.

The method according to claim 1,
Wherein the predetermined input voltage control period includes a period in which the slope of the current flowing to the discharge switch increases and a period in which the current flowing in the discharge switch is constant.

The method according to claim 1,
Wherein the predetermined pattern is dependent on a line voltage input to the dimmer,
And the current flowing through the discharge switch is controlled so that the input voltage follows the predetermined pattern.

The method according to claim 1,
Further comprising an input voltage controller for generating a gate voltage supplied to a gate of the discharge switch during the input voltage control period so that the input voltage is shifted in the predetermined pattern.

18. The method of claim 17,
Wherein the input voltage controller comprises:
A subtracter for generating a shaping control voltage according to a difference between an input sensed voltage corresponding to the input voltage and a predetermined reference voltage,
A clamping circuit for clamping the shaping control voltage to a predetermined clamping voltage, and
And an error amplifier for controlling the same so that the sensing voltage corresponding to the current flowing through the discharge switch and the shaping control voltage are equal to each other.

The method according to claim 1,
And controls the duty of the main switch for the input voltage control in the non-conduction period of the dimmer.

A filter capacitor connected to the line to which the input voltage passed through the dimmer is fed, and
And a main switch which receives the input voltage and controls power transmission,
Controls the switching operation of the main switch for a predetermined input voltage control period to excite the input voltage in a predetermined pattern, controls the switching of the main switch during a conduction period in which the dimmer is on, The conduction period of the dimmer and the current flowing in the main switch during the conduction period according to the page angle of the main switch.

21. The method of claim 20,
Wherein the input voltage control period includes:
Wherein a current flowing through the main switch increases during a period in which the input voltage decreases, and a current flowing through the main switch changes in a slope thereof during the increasing period.

21. The method of claim 20,
Wherein the input voltage control period includes:
And a period during which the current flowing in the main switch is linearly regulated during a period in which the input voltage decreases.

23. The method of claim 21 or 22,
Wherein the input voltage control period includes:
And a period during which the duty of the main switch increases during a period in which the input voltage decreases.

21. The method of claim 20,
Wherein the input voltage control period includes:
And a period during which the filter capacitor is discharged by a current flowing in the main switch during a period in which the input voltage is cut by the dimmer.

21. The method of claim 20,
Wherein the input voltage control period includes:
And a period during which the current flowing to the main switch increases during a period in which the input voltage decreases.

21. The method of claim 20,
A conduction period for controlling at least one of the conduction period and the level of the input current filtered by the current flowing in the conduction period during the conduction period according to the page angle of the input voltage; Further comprising a controller.

21. The method of claim 20,
The switching operation of the main switch is controlled according to a result of comparing the reference current corresponding to the level information of the filtered input current with the current corresponding to the current flowing in the main switch during the conduction period Further comprising a duty determiner.

28. The method of claim 27,
Wherein the reference voltage is determined based on a feedback voltage for regulating an output current flowing to a load of the power supply device.

21. The method of claim 20,
Further comprising an input voltage controller for sensing an input current flowing to the main switch and controlling a switching operation of the main switch to control the input current during the input voltage control period.
Conduction period

21. The method of claim 20,
Wherein the predetermined pattern is dependent on a line voltage input to the dimmer,
Wherein during the input voltage control period, the current flowing in the main switch is controlled so that the input voltage follows the predetermined pattern.

21. The method of claim 20,
Wherein the predetermined input voltage control period includes a period in which a current flowing in the main switch increases and a period in which a current flowing in the main switch is constant.

A filter capacitor connected to the line to which the input voltage passed through the dimmer is fed,
A discharge switch connected to the filter capacitor through the line, and
And a main switch which receives the input voltage and controls power transmission,
And performs input voltage control to excite the input voltage in a predetermined pattern by using the discharge switch and the main switch.