KR20160079463A - Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof - Google Patents
Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160079463A KR20160079463A KR1020140190838A KR20140190838A KR20160079463A KR 20160079463 A KR20160079463 A KR 20160079463A KR 1020140190838 A KR1020140190838 A KR 1020140190838A KR 20140190838 A KR20140190838 A KR 20140190838A KR 20160079463 A KR20160079463 A KR 20160079463A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- voltage
- current
- signal
- charging
- turn
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- 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
-
- 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
- H02M3/285—Single converters with a plurality of output stages connected in parallel
-
- 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
Description
본 발명은 모바일 기기의 어댑터에 적용될 수 있으며, 안정성이 개선된 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
소형 스위칭 모드 전원 장치에 있어서, 광 커플러 등을 이용하지 않고 변압기 보조 권선의 전압 정보를 이용하여 출력 전압, 출력 전류를 제어하는 일 차측 제어 기술이 주류가 되고 있다. 일 차측 제어에서 변압기의 1차 권선의 전류 파형을 DCM (Discontinuous Current Mode)인지, CCM (Continuous Current Mode)인지에 따라 제어 방법이 다르다.In a compact switching mode power supply device, a primary side control technique for controlling an output voltage and an output current using voltage information of a transformer auxiliary winding without using an optocoupler is becoming mainstream. In the primary side control, the control method differs depending on whether the current waveform of the primary winding of the transformer is DCM (Discontinuous Current Mode) or CCM (Continuous Current Mode).
일반적으로, DCM의 일 차측 제어는 가장 보편적인 방식으로 알려져 있으며, 출력 전류의 정확한 제어가 실현될 수 있다.In general, the primary side control of the DCM is known in the most common manner, and accurate control of the output current can be realized.
한편, CCM의 일 차측 제어는 소형화에 유리하다는 장점이 있으나, 정밀 제어가 어렵다는 단점이 있다
On the other hand, the primary-side control of the CCM is advantageous for miniaturization, but it is disadvantageous that precision control is difficult
따라서, 소형의 모바일 기기에 적용되는 전류 레귤레이터는 소형화에 유리한 CCM 방식이 적용될 수 있는데, 이는 정밀 제어가 어렵다는 단점이 있으므로, 이러한 단점을 해결할 수 있는 기술 개발이 필요하다.
Therefore, the CCM method, which is advantageous for miniaturization, can be applied to the current regulator applied to a small-sized mobile device, and it is difficult to precisely control the current regulator. Therefore, it is necessary to develop a technique that can solve such shortcomings.
하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 스위칭 모드 파워 서플라이 및 구동 방법에 관한 것이나, 전술한 문제에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 모바일 기기의 어댑터에 적용될 수 있으며, 소형 제작에 적합하고, 동일 사이즈의 기존 제품에 비해 정밀 제어 성능이 개선되며, 안정성이 개선된 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치 및 그 동작 방법을 제공한다.
An embodiment of the present invention is a switching mode power supply device for a constant current control which is applicable to an adapter of a mobile device and which is suitable for miniaturization and has improved precision control performance compared with existing products of the same size, ≪ / RTI >
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사전에 설정된 스위칭 주기를 갖는 발진신호 및 충방전 전류를 생성하는 발진부; 1차 권선, 2차 권선 및 보조권선을 갖는 트랜스포머의 보조권선을 통해 흐르는 전류에 의한 제1 검출 전압에 기초해서 통전시간을 검출하는 통전시간 검출부; 상기 충방전 전류와 상기 통전시간에 기초해서 중간전압을 계산하는 중간전압 계산부; 상기 1차 권선의 통전을 조절하는 파워 스위치를 통해 흐르는 전류에 의한 제2 검출 전압과 상기 중간전압을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호를 생성하는 턴오프 제어부; 및 상기 발진신호 및 상기 턴오프 신호에 기초해서 상기 파워 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 PWM(pulse Width Modulation) 제어부; 를 포함하고, 상기 턴오프 제어부는, 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전을 수행하고, 사전에 설정된 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전을 수행함으로써, 충전보다 방전이 신속하게 이루어지는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치가 제안된다.
According to an embodiment of the present invention, an oscillation unit generates an oscillation signal and a charge / discharge current having a preset switching period. An energization time detector for detecting an energization time based on a first detection voltage due to a current flowing through an auxiliary winding of a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding; An intermediate voltage calculation unit for calculating an intermediate voltage based on the charge / discharge current and the energization time; A turn-off control unit for comparing a second detected voltage due to a current flowing through a power switch for controlling energization of the primary winding and the intermediate voltage, and performing charging and discharging based on the comparison result to generate a turn-off signal; And a PWM (pulse width modulation) controller for controlling the switching operation of the power switch based on the oscillation signal and the turn-off signal; Wherein the turn-off control unit performs charging using the preset basic current and performs discharging using the preset basic current and the reference current, thereby switching the constant current control switching mode A power supply is proposed.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 발진부가 발진신호를 생성하는 단계;Also, according to an embodiment of the present invention, there is provided a method of generating an oscillation signal,
통전시간 검출부가, 1차 권선, 2차 권선 및 보조권선을 갖는 트랜스포머의 보조권선을 통해 흐르는 전류에 의한 제1 검출 전압에 기초해서 통전시간을 검출하는 단계; 중간전압 계산부가, 상기 충방전 전류와 상기 통전시간에 기초해서 중간전압을 계산하는 단계; 턴오프 제어부가, 상기 1차 권선의 통전을 조절하는 파워 스위치를 통해 흐르는 전류에 의한 제2 검출 전압과 상기 중간전압을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호를 생성하는 단계; 및 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부가, 상기 발진신호 및 상기 턴오프 신호에 기초해서 상기 파워 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 단계; 를 포함하고, 상기 턴오프 신호를 생성하는 단계는, 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전이 수행되고, 사전에 설정된 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전이 수행됨으로써, 충전보다 방전이 신속하게 이루어지는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법이 제안된다.
The energization time detecting unit detecting energization time based on a first detection voltage by a current flowing through an auxiliary winding of a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding; Calculating an intermediate voltage based on the charging / discharging current and the energizing time; The turn-off control unit compares the second detected voltage by the current flowing through the power switch for controlling the energization of the primary winding and the intermediate voltage, and performs charging and discharging based on the comparison result to generate a turn-off signal ; And a PWM (Pulse Width Modulation) control unit controlling the switching operation of the power switch based on the oscillation signal and the turn-off signal; Wherein the step of generating the turn-off signal includes the steps of: charging is performed using a predetermined basic current; discharging is performed using a preset basic current and a reference current, thereby discharging is performed faster than charging; An operation method of a switching mode power supply for constant current control is proposed.
본 발명에 의하면, 모바일 기기의 어댑터에 적용될 수 있으며, 소형 제작에 적합하고, 동일 사이즈의 기존 제품에 비해 정밀 제어 성능이 향상되며, 안정성이 개선된다. Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to apply to an adapter of a mobile device, which is suitable for small-sized manufacturing, and improves precision control performance and stability compared to existing products of the same size.
뿐만 아니라, 충전과 방전 동작을 통해서 턴오프 신호를 생성함에 있어서, 기본 전류(ia)를 이용하여 충전을 수행하고, 기본 전류(ia)와 기준 전류(iramp)를 이용하여 방전을 수행하여, 충전보다는 방전이 빠르게 수행될 수 있도록 함으로서, 보다 안정된 동작이 가능해진다.
In addition, in generating the turn-off signal through the charging and discharging operations, charging is performed using the basic current ia, discharging is performed using the basic current ia and the reference current iramp, Discharge can be performed more quickly than in the case where the discharge is performed, so that a more stable operation becomes possible.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 전류 및 전압 파형도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간전압 계산부의 일 구현 예를 보이는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간전압 계산부의 주요 전류 및 전압의 타이밍챠트이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 턴오프 제어부의 일 구현 예를 보이는 회로도이다.
도 6a는 기존의 제2 검출전압, 충전 전압 및 게이트신호의 파형도이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 검출전압, 충전 전압 및 게이트신호의 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법을 보이는 플로우챠트이다.1 is a block diagram of a switching mode power supply apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a current and voltage waveform diagram of a switching mode power supply device according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram showing an embodiment of an intermediate voltage calculation unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a timing chart of main current and voltage of the intermediate voltage calculation unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing an embodiment of a turn-off control unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a waveform diagram of a conventional second detection voltage, a charge voltage, and a gate signal, and FIG. 6B is a waveform diagram of a second detection voltage, a charge voltage, and a gate signal according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation method of a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 다양하게 변경될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예들 각각의 전부 또는 일부가 선택적으로 서로 조합되어 이루어질 수 있다. 그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
Hereinafter, the present invention is not limited to the embodiments described. In addition, in each embodiment of the present invention, the structure, shape, and numerical value described as an example are merely examples for helping understanding the technical matters of the present invention, and thus can be variously changed. All or some of each of the embodiments of the present invention may be selectively combined with each other. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function as those of the present invention will be denoted by the same reference numerals.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 구성 블록도이다.1 is a block diagram of a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치는, 트랜스포머(50), 파워 스위치(60), 검출저항(RS), 검출 저항 회로(R11,R12), 발진부(100), 통전시간 검출부(200), 중간전압 계산부(300), 턴오프 제어부(400) 및 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(500)를 포함할 수 있다.
1, a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
트랜스포머(50)는 1차 권선(L10), 2차 권선(L20) 및 보조권선(Laux)을 포함할 수 있고, 상기 1차 권선(L10)과 2차 권선(L20)의 권선 비율에 따라 1차측 에너지가 2차측 에너지로 전달될 수 있으며, 이에 따라 트랜스포머(50)는 입력 전압(Vin)을 출력전압(Vout)으로 변환할 수 있다. 또한 상기 1차 권선(L10)과 보조권선(Laux)의 권선 비율에 따라 에너지가 전달될 수 있다. The
이때, 트랜스포머의 1차 권선에 흐르는 전류는 파워 스위치(60)의 스위칭 동작에 따라 제어될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
At this time, the current flowing in the primary winding of the transformer can be controlled according to the switching operation of the
상기 검출저항(RS)은 상기 트랜스포머(50)의 1차 권선(L10)의 통전을 조절하는 파워 스위치(60)를 통해 흐르는 전류(Ipri)에 의한 제2 검출 전압(Vcs)을 검출할 수 있다. 여기서, 파워 스위치(60)는 NMOS 트랜지스터(MN)가 될 수 있다. The detection resistor RS can detect the second detection voltage Vcs by the current Ipri flowing through the
상기 검출 저항 회로(R11,R12)는 상기 트랜스포머(50)의 보조권선(Laux)을 통해 흐르는 전류(Isec)에 의한 제1 검출 전압(Vs)을 검출할 수 있다.
The detection resistor circuit R11 and R12 can detect the first detection voltage Vs by the current Isec flowing through the auxiliary winding Laux of the
상기 발진부(100)는 사전에 설정된 스위칭 주기(Tsw)를 갖고, 사전에 설정된 듀티비를 갖는 발진신호(Sosc), 충방전 전류(iosc) 및 기준 전류(iramp)를 생성할 수 있다. 또한, 상기 발진부(100)는, 상기 기준 전류(iramp)를 생성하여 상기 턴오프 제어부(400)의 방전 동작 동안에 상기 턴오프 제어부(400)에 제공할 수 있다. The
일 예로, 상기 발진부(100)는 발진 전류원(Iosc) 및 기준 전류원(Iramp)을 포함할 수 있다.
For example, the
상기 통전시간 검출부(200)는, 트랜스포머(50)의 보조권선(Laux)을 통해 흐르는 전류(Isec)에 의한 제1 검출 전압(Vs)에 기초해서 통전시간(tson)을 검출할 수 있다. The energization
일 예로, 상기 통전시간 검출부(200)는, 상기 제1 검출 전압(Vs)의 레벨이 하이레벨로 유지되는 시간을 상기 통전시간(tson)으로 검출할 수 있다.
For example, the energization
상기 중간전압 계산부(300)는, 발진신호(Sosc)와 상기 통전시간(tson)에 기초해서 중간전압(Vmid)을 계산할 수 있다. The intermediate
일 예로, 상기 중간전압 계산부(300)는, 상기 발진신호(Sosc)의 스위칭주기(Tsw)와 상기 통전시간(tson)에 기초해서 하기 수학식 1에 따라 상기 중간전압(Vmid)을 계산할 수 있다.For example, the intermediate
상기 턴오프 제어부(400)는, 상기 1차 권선(L10)의 통전을 조절하는 파워 스위치(60)를 통해 흐르는 전류(Ipri)에 의한 제2 검출 전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호(Soff)를 생성할 수 있다. 이때, 상기 턴오프 제어부(400)는 사전에 설정된 기준 전류(iramp)를 이용하여 충전에 걸리는 시간보다 방전에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.The turn-off
일 예로, 상기 턴오프 제어부(400)는, 상기 제2 검출 전압(Vcs)의 상승시점(t1)부터, 상기 제2 검출 전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)이 서로 동일한 중간시점(tM)까지의 동안에 사전에 설정된 기본 전류(ia)를 이용하여 충전을 수행하고, 상기 중간시점(tM) 후에는 상기 기본 전류(ia)와 기준 전류(iramp)를 이용하여 방전을 수행하여, 이러한 충방전에 의한 충전 전압이 사전에 설정된 기준전압보다 낮아지면 턴오프 레벨을 갖는 상기 턴오프 신호(Soff)를 생성할 수 있다.
For example, the turn-off
상기 PWM 제어부(500)는, 상기 발진신호(Sosc) 및 상기 턴오프 신호(Soff)에 기초해서 상기 파워 스위치(60)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.The
일 예로, 상기 PWM 제어부(500)는, 상기 발진신호(Sosc)의 상승에지에서 상기 턴오프 신호(Soff)의 상승에지까지 턴온레벨을 갖는 게이트 신호(Sg)를 생성하여 상기 파워 스위치(60)에 제공할 수 있다.
For example, the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 전류 및 전압 파형도이다. 2 is a current and voltage waveform diagram of a switching mode power supply device according to an embodiment of the present invention.
도 2에는, 상기 트랜스포머(50)의 1차 권선(L10) 및 파워 스위치(60)를 통해서 흐르는 1차측 전류(Ipri)의 파형, 상기 트랜지스터(50)의 보조권선(Laux)을 통해서 흐르는 2차측 전류(Isec)의 파형, 그리고 상기 2차측 전류(Isec)를 상기 검출 저항 회로(R11,R12)로 검출한 제1 검출 전압(Vs)의 파형이 도시되어 있다. 2 shows the waveform of the primary side current Ipri flowing through the primary winding L10 and the
이때, 출력전류(Io)는 2차측 전류(Isec)의 평균 전류로써, 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.At this time, the output current Io is an average current of the secondary side current Isec, and can be expressed by the following equation (2).
상기 수학식 3에서, N1은 트랜스포머의 1차측 권선(L10)의 턴수이고, N2는 트랜스포머의 2차측 권선(L20)의 턴수이며, 상기 Vmid는 전술한 바와 같이, 발진신호(Sosc)와 상기 통전시간(tson)에 기초해서 계산될 수 있는데, 상기 파워 스위치(60)를 통해서 흐르는 1차측 전류(Ipri)의 크기의 중간지점에 대응되는 중간전압이다.In Equation 3, N1 is the number of turns of the primary winding L10 of the transformer, N2 is the number of turns of the secondary winding L20 of the transformer, and Vmid is the oscillation signal Sosc, Can be calculated based on the time tson, which is the intermediate voltage corresponding to the middle point of the magnitude of the primary current Ipri flowing through the
따라서, 상기 수학식 2를 참조하면, 출력전압(Io)을 일정하도록 하려면, 상기 중간전압(Vmid)과 "통전시간(tson)/스위칭주기(Tsw)"과의 곱이 하기 수학식 3과 같이 일정해야 한다.Therefore, in order to keep the output voltage Io constant, the product of the intermediate voltage Vmid and the "energization time tson / switching period Tsw" Should be.
상기 수학식 3에서, 상수(const)는 상기 수학식 1의 k라고 하면, 상기 수학식 1과 수학식 3은 동일한 수학식이 될 수 있으며, 상기 상수(k)는 출력전류(Io)를 일정하게 할 수 있도록 사전에 설정될 수 있다.
In Equation (3), when the constant const is k in Equation (1), the equations (1) and (3) can be expressed by the same equation, and the constant (k) Can be set in advance.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간전압 계산부의 일 구현 예를 보이는 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간전압 계산부의 주요 전류 및 전압의 타이밍챠트이다.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of an intermediate voltage calculation unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart of main current and voltage of an intermediate voltage calculation unit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 중간전압 계산부(300)는, 제1 회로부(310), 제2 회로부(320), 제3 회로부(330) 및 유지부(340)를 포함할 수 있다.
3, the intermediate
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 회로부(310)는, 상기 통전시간(tson)의 하이레벨 동안에 충방전 전류(Iosc)를 이용하여 충전된 제1 전압(V1)을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 충전은 커패시터에 의해 이루어질 수 있다. 3 and 4, the
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 회로부(310)는 구동전압(VDD)과 접지 사이에 제1 전류원(Iosc), 제1 스위치(Q11) 및 제1 커패시터(Ct1)가 직렬로 접속되어 있고, 상기 제1 커패시터(Ct1)에는 병렬로 제1 방전용 스위치(Q12)가 접속되어 있다.3, the
이때, 상기 제1 스위치(Q11)는 통전시간(tson) 신호에 따라 온 또는 오프 동작하여 제1 커패시터(Ct1)에 충전된 제1 전압(V1)을 제공할 수 있다. At this time, the first switch Q11 may be turned on or off according to the energization time tson signal to provide the first voltage V1 charged in the first capacitor Ct1.
여기서, Iosc는 충방전 전류이고, Vosc는 커패시터의 전압이며, Cosc는 충방전 커패시턴스이다.
Here, Iosc is the charge / discharge current, Vosc is the voltage of the capacitor, and Cosc is the charge / discharge capacitance.
상기 제2 회로부(320)는 상기 제1 전압과 내부 저항(R1)에 의한 전류를 이용하여 충전된 제2 전압(V2)을 생성할 수 있다.The
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 회로부(320)는 상기 제1 전압(V1)을 전달하는 제1 연산증폭기(OP1)와, 구동전압(VDD)에 병렬로 접속된 전류 미러구조인 한쌍의 트랜지스터(Q21,Q22)를 포함하고, 상기 한쌍의 트랜지스터(Q21,Q22)중 하나의 트랜지스터(Q11)와 접지 사이에 트랜지스터(Q23) 및 제1 저항(R1)이 직렬로 접속될 수 있다. 또한 상기 한쌍의 트랜지스터(Q21,Q22)중 다른 하나의 트랜지스터(Q12)와 접지 사이에는 제2 커패시터(Ct2)가 접속되고, 상기 제2 커패시터(Ct2)에는 병렬로 방전용 스위치(Q24)가 접속되어 있다.3, the
이때, 상기 트랜지스터(Q23)는 상기 연산증폭기(OP1)의 출력에 따라 동작하며, 상기 제1 전압(V1)과 제1 저항(R1)에 의한 제1 전류(I1)가 발생되며, 상기 제1 전류는 상기 제2 커패시터(Ct2)에 미러링되어 상기 제2 커패시터(Ct2)에 제공되어 상기 제2 커패시터(Ct2)에 전압이 충전되며, 상기 제2 커패시터(Ct2)에 충전된 제2 전압(V2)이 제공될 수 있다.The transistor Q23 operates according to the output of the operational amplifier OP1 and generates the first current I1 by the first voltage V1 and the first resistor R1, The current is mirrored to the second capacitor Ct2 and is supplied to the second capacitor Ct2 to charge the second capacitor Ct2 and the second voltage V2 charged in the second capacitor Ct2 ) May be provided.
상기 제3 회로부(330)는 상기 제2 전압이 내부 기준전압을 초과하면 사전에 설정된 기본 전류원(Ia)에 의한 전류를 이용하여 충전된 제3 전압(V3)을 생성할 수 있다.When the second voltage exceeds the internal reference voltage, the
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제3 회로부(330)는 상기 제2 회로부(320)에 의해 충전된 전압과 내부 기준전압을 비교하는 제1 비교기(comp1)와, 상기 구동전압(VDD)과 접지 사이에 제2 전류원(Ia)의 전류(ia), 제2 스위치(Q31) 및 제3 커패시터(Ct3)가 직렬로 접속되어 있고, 상기 제3 커패시터(Ct3)에는 병렬로 제2 방전용 스위치(Q32)가 접속되어 있다.3, the
이때, 상기 제2 스위치(Q31)는 상기 제1 비교기(comp1)의 출력 신호에 따라 온 또는 오프 동작하여 제3 커패시터(Ct3)에 충전된 제3 전압(V3)을 제공할 수 있다.
At this time, the second switch Q31 may be turned on or off according to the output signal of the first comparator comp1 to provide the third voltage V3 charged in the third capacitor Ct3.
그리고, 상기 유지부(340)는 상기 제3 전압(V3)의 매 주기의 피크전압을 샘플 및 홀드시켜서 중간전압(Vmid)을 제공할 수 있다.The holding
일 예로, 상기 유지부(340)는 상기 제3 회로부(330)에 의해 충전된 제3 전압의 피크전압을 샘플링하는 출력 스위치(SW1)와, 상기 제3 회로부(330)에 의해 출력되는 전압의 매 주기의 피크전압을 유지시켜 중간 전압(Vmid)을 제공하는 출력 커패시터(Ct4)를 포함한다.For example, the holding
상기 수학식 6에서, Ct1, Ct2, Ct3 및 Cosc 각각은 커패시턴스이다.
In Equation (6), Ct1, Ct2, Ct3 and Cosc are capacitances, respectively.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 턴오프 제어부의 일 구현 예를 보이는 회로도이다.5 is a circuit diagram showing an embodiment of a turn-off control unit according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 턴오프 제어부(400)는 비교부(410), 전류 미러부(420), 충방전 회로부(430) 및 오프시점 검출부(440)를 포함할 수 있다.
5, the turn-
상기 비교부(410)는, 상기 파워 스위치(60)가 온상태일 때, 상기 제2 검출 전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)을 비교하여 그 비교결과에 따라 충전 신호 또는 방전 신호를 제공할 수 있다.The
일 예로, 상기 비교부(410)는, 비반전 입력단으로 입력받은 제2 검출 전압(Vcs)과 반전 입력단으로 입력받은 중간전압(Vmid)을 비교하는 비교기(411)와, 상기 비교기(411)의 출력신호와 상기 파워 스위치(60)의 게이트 신호(Sg)를 부정 논리곱 연산하는 부정 논리곱 게이트(412)를 포함할 수 있다. The
이에 따라, 상기 비교부(410)는 상기 파워 스위치(60)가 온상태일 때, 상기 제2 검출 전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 낮으면 충전을 위한 신호를 제공하고, 반면에 상기 파워 스위치(60)가 온상태일 때, 상기 제2 검출 전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 높으면 방전을 위한 신호를 제공할 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조할 수 있다.
The
상기 전류 미러부(420)는 기본 전류원(Ia)에 따라 충전용 전류를 제공하고, 상기 기본 전류원(Ia)과 기준 전류원(Iramp)에 따라 방전용 전류를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 기준 전류원(Iramp)의 기준 전류(iramp)는 방전 동작 동안에 제공될 수 있다.The
일 예로, 상기 전류 미러부(420)는 사전에 설정된 전류원(Ia)에 의한 전류(ia) 및 기준 전류원(Iramp)의 전류(iramp)를 제공하는 제1 트랜지스터(M21)와, 제1 트랜지스터(M21)와 전류 미러로 접속되어, 상기 충방전 회로부(430)에 상기 전류원(Ia)에 의한 전류(ia)를 충전용 전류로써 제공하는 제2 트랜지스터(M22)와, 상기 제2 트랜지스터(M22)와 접지 사이에 접속되어, 상기 제2 트랜지스터(M22)를 통해 흐르는 기본 전류원(Ia)의 기본 전류(ia) 및 기준 전류원(Iramp)의 전류(iramp)를 상기 충방전 회로부(430)에 방전용 전류로써 제공하는 제3 트랜지스터(M23)를 포함한다.For example, the
결국, 상기 전류 미러부(420)는 상기 기본 전류원(Ia)의 기본 전류(ia)를 상기 충방전 회로부(430)에 충전용 전류로 제공할 수 있고, 기본 전류원(Ia)의 기본 전류(ia) 및 기준 전류원(Iramp)의 전류(iramp)를 상기 충방전 회로부(430)에 방전용 전류로 제공할 수 있다. 이에 따라, 방전용 전류는 충전용 전류보다 기준 전류원(Iramp)의 전류(iramp)만큼 많이 흐르게 되므로, 방전시간이 짧아질 수 있게 된다.
As a result, the
상기 충방전 회로부(430)는 상기 충전 신호가 입력되면 상기 충전용 전류를 이용하여 충전된 충전 전압을 제공하고, 상기 방전신호가 입력되면 상기 방전용 전류를 이용하여 상기 충전 전압을 방전할 수 있다.When the charging signal is input, the charging / discharging
일 예로, 상기 충방전 회로부(430)는 상기 구동전압과 충방전 커패시터(Ccd) 사이에 접속되어, 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 충전을 위해 스위칭 온 동작하는 충전용 스위치(M31,M32)와, 상기 충방전 커패시터(Ccd)와 접지 사이에 접속되어, 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 방전을 위해 스위칭 온 동작하는 방전용 스위치(M33,M34)를 포함할 수 있다.For example, the charging and discharging
이에 따라, 상기 충전용 스위치(M31,M32)가 온상태이면, 기본 전류원(Ia)의 기본 전류(ia)에 따라 상기 충방전 커패시터(Ccd)에 전압이 충전되고, 상기 방전용 스위치(M33,M34)가 온상태이면, 기본 전류원(Ia)의 기본 전류(ia) 및 기준 전류원(Iramp)의 전류(iramp)에 따라 상기 충방전 커패시터(Ccd)의 충전전압이 방전될 수 있다.
Accordingly, when the charging switches M31 and M32 are turned on, the charge / discharge capacitor Ccd is charged in accordance with the basic current ia of the basic current source Ia, and the discharge switches M33, The charging voltage of the charge / discharge capacitor Ccd may be discharged in accordance with the basic current ia of the basic current source Ia and the current iramp of the reference current source Iramp.
그리고, 상기 오프시점 검출부(440)는 상기 충방전 회로부(430)의 충전 전압과 내부 기준전압을 비교하여 충전 전압이 내부 기준전압보다 떨어지면 오프레벨을 갖는 오프신호(Soff)를 생성할 수 있다. The off-
이때, 상기 충전 전압이 내부 기준전압보다 떨어지는 시점이 방전 시간이 짧아짐에 따라 더 빨라질 수 있다.
At this time, the point at which the charging voltage is lower than the internal reference voltage can be further accelerated as the discharging time is shortened.
도 6a는 기존의 제2 검출전압, 충전 전압 및 게이트신호의 파형도이고, 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 검출전압, 충전 전압 및 게이트신호의 파형도이다.FIG. 6A is a waveform diagram of a conventional second detection voltage, a charge voltage, and a gate signal, and FIG. 6B is a waveform diagram of a second detection voltage, a charge voltage, and a gate signal according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 제2 검출전압, 충전 전압 및 게이트신호의 파형도이다. 도 6을 참조하면, 제2 검출전압(Vcs)은 1차측 전류(Ipri)가 점차적으로 상승함에 따라 점차적으로 상승하는 사다리꼴 형태의 파형이 될 수 있다.6A and 6B are waveform diagrams of the second detection voltage, the charge voltage, and the gate signal. Referring to FIG. 6, the second detection voltage Vcs may be a trapezoidal waveform that gradually rises as the primary current Ipri gradually increases.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예와 달리, 충전과 방전시 동일한 전류인 기본 전류(ia)를 이용하는 경우로서, 이때 게이트 신호(Sg)는 바람직하지 않게 큰 폭의 펄스와 작은 폭의 펄스를 갖게 되므로, 이러한 게이트 신호에 따라 동작하는 파워 스위치는 불안정하게 동작하게 될 수 있다. 이러한 동작을 방지하기 위해서는 펄스폭이 큰 경우에 폭을 가능한 작게 되도록 조절할 필요가 있다.Referring to FIG. 6A, the basic current ia, which is the same current at the time of charging and discharging, is used, unlike the embodiment of the present invention. At this time, the gate signal Sg is undesirably large in pulse width and small in width The power switch operating in accordance with such a gate signal can be operated unstably. In order to prevent such an operation, it is necessary to adjust the width to be as small as possible when the pulse width is large.
도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 비교부(410)는, 상기 제2 검출전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)을 비교하며, 이때 상기 제2 검출전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 낮으면 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 상기 충전용 전류를 이용하여 상기 충방전 회로부(430)가 충전을 수행된다. 상기 제2 검출전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 높으면 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 상기 충방전 회로부(430)가 상기 방전용 전류를 이용하여 방전을 수행할 수 있다.
5 and 6B, the
도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 비교부(410)는, 상기 제2 검출전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)을 비교하며, 이때 상기 제2 검출전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 낮으면 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 상기 충전용 전류를 이용하여 상기 충방전 회로부(430)가 충전을 수행된다. 상기 제2 검출전압(Vcs)이 상기 중간전압(Vmid)보다 높으면 상기 비교부(410)의 출력 신호에 따라 상기 충방전 회로부(430)가 상기 방전용 전류를 이용하여 방전을 수행할 수 있다. 5 and 6B, the
여기서, 상기 충전용 전류는 기본 전류(ia)에 의해 결정되고, 상기 방전용 전류는 기본 전류(ia)와 기준 전류(iramp)에 의해 결정될 수 있다. 상기 기준 전류원(Iramp)의 기준 전류(iramp)는 사전에 설정된 시간(tfill)후 방전 동작 동안에 제공될 수 있다.Here, the charging current is determined by the basic current (ia), and the discharging current may be determined by the basic current (ia) and the reference current (iramp). The reference current (iramp) of the reference current source Iramp may be provided during a discharge operation after a predetermined time (tfill).
이와 같은 동작에 따라, 상기 충방전 회로부(430)에서 제공되는 충전 전압(Vcd)이 도 6에 도시된 바와 같이 중간시점(tM)까지 상승(충전동작)하다 다시 방전용 전류에 의해서 충전보다는 상대적으로 더 빠르게 하강(방전동작)하는 파형을 갖게 된다.
According to this operation, the charging voltage Vcd provided by the charging and discharging
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법을 보이는 플로우챠트이다. 7 is a flowchart illustrating an operation method of a switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법을 설명한다. A method of operating the switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법에 대한 설명에 있어서, 도 1 내지 도 6을 참조하여 이루어진 동작 설명이 적용될 수 있으며, 이에 따라 상기 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법에 대한 설명에서, 가능한 중복되는 세부 설명은 생략될 수 있다.
Hereinafter, the operation of the switching mode power supply according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6, In the description, possible redundant descriptions may be omitted.
먼저, S100 단계에서는, 발진부(100)가 사전에 설정된 스위치주기 및 듀티비를 갖는 발진신호(Sosc)를 생성할 수 있다.
First, in step S100, the
다음, S200 단계에서는, 통전시간 검출부(200)가, 1차 권선(L10), 2차 권선(L20) 및 보조권선(Laux)을 갖는 트랜스포머(50)의 보조권선(Laux)을 통해 흐르는 전류(Isec)에 의한 제1 검출 전압(Vs)에 기초해서 통전시간(tson)을 검출할 수 있다. Next, in step S200, the energization
일 예로, 상기 통전시간을 검출하는 단계(S200)에서는, 상기 통전시간 검출부(200)가 상기 제1 검출 전압(Vs)의 레벨이 하이레벨로 유지되는 시간을 상기 통전시간(tson)으로 검출할 수 있다.
For example, in the step S200 of detecting the energization time, the
다음, S300 단계에서는, 중간전압 계산부(300)가, 상기 충방전 전류(Iosc)와 상기 통전시간(tson)에 기초해서 중간전압(Vmid)을 계산할 수 있다. 일 예로, 상기 중간전압을 계산하는 단계(S300)에서는, 상기 발진신호(Sosc)의 스위칭주기(Tsw)와 상기 통전시간(tson)에 기초해서 상기 수학식 1에 따라 상기 중간전압(Vmid)을 계산할 수 있다.
Next, in step S300, the intermediate
다음, S400 단계에서는, 턴오프 제어부(400)가, 상기 1차 권선(L10)의 통전을 조절하는 파워 스위치(60)를 통해 흐르는 전류(Ipri)에 의한 제2 검출 전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호(Soff)를 생성할 수 있다. 이때, 상기 턴오프 신호를 생성하는 단계에서는, 사전에 설정된 기준 전류(iramp)를 이용하여 충전에 걸리는 시간보다 방전에 걸리는 시간을 단축킬 수 있다. 상기 발진부(100)가 상기 기준 전류(iramp)를 생성하여 상기 턴오프 제어부(400)의 방전 동작 동안에 상기 턴오프 제어부(400)에 제공할 수 있다.Next, in step S400, the turn-
일 예로, 상기 턴오프 신호(Soff)를 생성하는 단계(S400)에서는, 상기 제2 검출 전압(Vcs)의 상승시점(t1)부터, 상기 제2 검출 전압(Vcs)과 상기 중간전압(Vmid)이 서로 동일한 중간시점(tM)까지의 동안에 사전에 설정된 기본 전류(ia)를 이용하여 충전을 수행하고, 상기 중간시점(tM) 후에는 상기 기본 전류(ia)와 기준 전류(iramp)를 이용하여 방전을 수행하여, 이러한 충방전에 의한 충전 전압이 사전에 설정된 기준전압보다 낮아지면 턴오프 레벨을 갖는 상기 턴오프 신호(Soff)를 생성할 수 있다.
For example, in the step S400 of generating the turn-off signal Soff, the second detection voltage Vcs and the intermediate voltage Vmid are supplied from the rising point t1 of the second detection voltage Vcs, The charging is performed using the basic current ia set in advance during the period from the reference current ia to the same intermediate time tM, and after the intermediate time tM, Off signal (Soff) having a turn-off level when the charge voltage due to such charge / discharge becomes lower than a preset reference voltage.
그리고, S500 단계에서는, PWM 제어부(500)가, 상기 발진신호(Sosc) 및 상기 턴오프 신호(Soff)에 기초해서 상기 파워 스위치(60)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. In step S500, the
일 예로, 상기 게이트 신호(Sg)를 생성하는 단계(S500)에서는, 상기 발진신호(Sosc)의 상승에지에서 상기 턴오프 신호(Soff)의 상승에지까지 턴온레벨을 갖는 게이트 신호(Sg)를 생성하여 상기 파워 스위치(60)에 제공할 수 있다.
For example, in the step S500 of generating the gate signal Sg, a gate signal Sg having a turn-on level from the rising edge of the oscillation signal Sosc to the rising edge of the turn-off signal Soff is generated To the power switch (60).
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 의하면, CCD 방식이므로 소형으로 제작 가능하고, 게이트 신호의 온시점을 발진신호에 기초해서 정하고, 게이트 신호의 오프 시점을 1차측 전류와 보조권선을 통한 통전시간에 기초해서 정확하게 계산하도록 함으로써, 보다 정밀한 제어가 가능하다.According to an embodiment of the present invention as described above, since it is a CCD type, it can be manufactured in a small size, and the on-time of the gate signal is determined based on the oscillation signal, So that more precise control is possible.
뿐만 아니라, 충전과 방전 동작을 통해서 턴오프 신호를 생성함에 있어서, 기본 전류(ia)를 이용하여 충전을 수행하고, 기본 전류(ia)와 기준 전류(iramp)를 이용하여 방전을 수행하여, 충전보다는 방전이 빠르게 수행될 수 있도록 함으로서, 보다 안정된 동작이 가능해진다.
In addition, in generating the turn-off signal through the charging and discharging operations, charging is performed using the basic current ia, discharging is performed using the basic current ia and the reference current iramp, Discharge can be performed more quickly than in the case where the discharge is performed, so that a more stable operation becomes possible.
50: 트랜스포머
60: 파워 스위치
100: 발진부
200: 통전시간 검출부
300: 중간전압 계산부
400: 턴오프 제어부
500: PWM(Pulse Width Modulation) 제어부50: Transformer
60: Power switch
100:
200: energization time detecting section
300: intermediate voltage calculation unit
400: Turn-off control unit
500: Pulse Width Modulation (PWM)
Claims (14)
1차 권선, 2차 권선 및 보조권선을 갖는 트랜스포머의 보조권선을 통해 흐르는 전류에 의한 제1 검출 전압에 기초해서 통전시간을 검출하는 통전시간 검출부;
상기 충방전 전류와 상기 통전시간에 기초해서 중간전압을 계산하는 중간전압 계산부;
상기 1차 권선의 통전을 조절하는 파워 스위치를 통해 흐르는 전류에 의한 제2 검출 전압과 상기 중간전압을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호를 생성하는 턴오프 제어부; 및
상기 발진신호 및 상기 턴오프 신호에 기초해서 상기 파워 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 PWM(pulse Width Modulation) 제어부; 를 포함하고,
상기 턴오프 제어부는 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전을 수행하고, 사전에 설정된 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전을 수행함으로써, 충전보다 방전이 신속하게 이루어지는
정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
An oscillation unit for generating an oscillation signal and a charge / discharge current having a preset switching period;
An energization time detector for detecting an energization time based on a first detection voltage due to a current flowing through an auxiliary winding of a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding;
An intermediate voltage calculation unit for calculating an intermediate voltage based on the charge / discharge current and the energization time;
A turn-off control unit for comparing a second detected voltage due to a current flowing through a power switch for controlling energization of the primary winding and the intermediate voltage, and performing charging and discharging based on the comparison result to generate a turn-off signal; And
A PWM (pulse width modulation) controller for controlling the switching operation of the power switch based on the oscillation signal and the turn-off signal; Lt; / RTI >
The turn-off control unit performs charging using a preset basic current, performs discharging using a preset basic current and a reference current,
Switching mode power supply for constant current control.
상기 기준 전류를 생성하여 상기 턴오프 제어부의 방전 동작 동안에 상기 턴오프 제어부에 제공하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The oscillator according to claim 1,
And generates the reference current to provide the reference current to the turn-off control unit during a discharge operation of the turn-off control unit.
상기 제1 검출 전압의 레벨이 하이레벨로 유지되는 시간을 상기 통전시간으로 검출하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus according to claim 1,
And the time when the level of the first detection voltage is maintained at the high level is detected as the energization time.
상기 발진신호의 스위칭주기와 상기 통전시간에 기초해서 하기 수학식
에 따라 상기 중간전압을 계산하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus as claimed in claim 1,
Based on the switching period of the oscillation signal and the energization time,
And the intermediate voltage is calculated in accordance with the constant voltage.
상기 제2 검출 전압의 상승시점부터, 상기 제2 검출 전압과 상기 중간전압이 서로 동일한 중간시점까지의 동안에 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전을 수행하고, 상기 중간시점 후에는 상기 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전을 수행하여, 이러한 충방전에 의한 충전 전압이 사전에 설정된 기준전압보다 낮아지면 턴오프 레벨을 갖는 상기 턴오프 신호를 생성하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the turn-
Wherein charging is performed using a predetermined basic current for a period from a rise time point of the second detection voltage to an intermediate time point at which the second detection voltage and the intermediate voltage are equal to each other, Off signal when the charging voltage due to such charging / discharging becomes lower than a preset reference voltage by generating a turn-off signal having a turn-off level.
상기 발진신호의 상승에지에서 상기 턴오프 신호의 상승에지까지 턴온레벨을 갖는 게이트 신호를 생성하여 상기 파워 스위치에 제공하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the PWM controller comprises:
And generates and supplies a gate signal having a turn-on level from a rising edge of the oscillation signal to a rising edge of the turn-off signal to the power switch.
상기 통전시간의 하이레벨 동안에 상기 발진신호의 전류를 이용하여 충전된 제1 전압을 생성하는 제1 회로부;
상기 제1 전압과 내부 저항에 의한 전류를 이용하여 전압을 충전된 제2 전압을 생성하는 제2 회로부;
상기 제2 전압이 내부 기준전압을 초과하면 사전에 설정된 기본 전류원에 의한 전류를 이용하여 층전된 제3 전압을 생성하는 제3 회로부; 및
상기 제3 전압의 매 주기의 피크전압을 샘플 및 홀드하여 상기 중간전압으로써 제공하는 유지부;
를 포함하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus as claimed in claim 1,
A first circuit for generating a first voltage charged using the current of the oscillation signal during a high level of the energization time;
A second circuit for generating a second voltage charged by using the first voltage and the current due to the internal resistance;
A third circuit unit for generating a third voltage that is stacked by using a current based on a predetermined basic current source when the second voltage exceeds an internal reference voltage; And
A holding unit for sampling and holding a peak voltage of each cycle of the third voltage to provide the peak voltage as the intermediate voltage;
And a control unit for controlling the switching power supply.
상기 파워 스위치가 온상태일 때, 상기 제2 검출 전압과 상기 중간전압을 비교하여 그 비교결과에 따라 충전 신호 또는 방전 신호를 제공하는 비교부;
사전에 설전된 기본 전류원에 따라 충전용 전류를 제공하고, 상기 기본 전류원과 기준 전류원에 따라 방전용 전류를 제공하는 전류 미러부;
상기 충전 신호가 입력되면 상기 충전용 전류를 이용하여 충전된 충전 전압을 제공하고, 상기 방전신호가 입력되면 상기 방전용 전류를 이용하여 상기 충전 전압을 방전하는 충방전 회로부; 및
상기 충방전 회로부의 충전 전압과 내부 기준전압을 비교하여 충전 전압이 내부 기준전압보다 떨어지면 오프레벨을 갖는 오프신호를 생성하는 오프시점 검출부;
를 포함하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치.
The apparatus of claim 1, wherein the turn-
A comparator comparing the second detection voltage with the intermediate voltage when the power switch is on and providing a charging signal or a discharging signal according to the comparison result;
A current mirror unit providing a charging current according to a pre-charged basic current source and providing a discharging current according to the basic current source and the reference current source;
A charging / discharging circuit unit for supplying the charged voltage using the charging current when the charging signal is input, and discharging the charging voltage using the discharging current when the discharging signal is input; And
An off-timing detecting unit for comparing the charging voltage of the charge / discharge circuit unit with an internal reference voltage to generate an off signal having an off level if the charge voltage is lower than an internal reference voltage;
And a control unit for controlling the switching power supply.
통전시간 검출부가, 1차 권선, 2차 권선 및 보조권선을 갖는 트랜스포머의 보조권선을 통해 흐르는 전류에 의한 제1 검출 전압에 기초해서 통전시간을 검출하는 단계;
중간전압 계산부가, 상기 충방전 전류와 상기 통전시간에 기초해서 중간전압을 계산하는 단계;
턴오프 제어부가, 상기 1차 권선의 통전을 조절하는 파워 스위치를 통해 흐르는 전류에 의한 제2 검출 전압과 상기 중간전압을 비교하여 그 비교결과에 기초해서 충전과 방전을 수행하여 턴오프 신호를 생성하는 단계; 및
PWM(Pulse Width Modulation) 제어부가, 상기 발진신호 및 상기 턴오프 신호에 기초해서 상기 파워 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 단계; 를 포함하고,
상기 턴오프 신호를 생성하는 단계는, 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전이 수행되고, 사전에 설정된 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전이 수행됨으로써, 충전보다 방전이 신속하게 이루어지는
정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
Generating an oscillation signal by the oscillation unit;
The energization time detecting unit detecting energization time based on a first detection voltage by a current flowing through an auxiliary winding of a transformer having a primary winding, a secondary winding, and an auxiliary winding;
Calculating an intermediate voltage based on the charging / discharging current and the energizing time;
The turn-off control unit compares the second detected voltage by the current flowing through the power switch for controlling the energization of the primary winding and the intermediate voltage, and performs charging and discharging based on the comparison result to generate a turn-off signal ; And
Controlling a switching operation of the power switch based on the oscillation signal and the turn-off signal, the PWM (Pulse Width Modulation) control unit controlling the switching operation of the power switch; Lt; / RTI >
In the step of generating the turn-off signal, charging is performed using a predetermined basic current, and discharging is performed using a preset basic current and a reference current, thereby discharging is performed faster than charging
Method of operation of switching mode power supply for constant current control.
상기 발진부가 상기 기준 전류를 생성하여 상기 턴오프 제어부의 방전 동작 동안에 상기 턴오프 제어부에 제공하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
10. The method of claim 9, wherein generating the turn-
Wherein the oscillation unit generates the reference current and provides the reference current to the turn-off control unit during a discharge operation of the turn-off control unit.
상기 제1 검출 전압의 레벨이 하이레벨로 유지되는 시간을 상기 통전시간으로 검출하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
10. The method according to claim 9, wherein the step of detecting the energization time comprises:
And the time when the level of the first detection voltage is maintained at the high level is detected as the energization time.
상기 발진신호의 스위칭주기와 상기 통전시간에 기초해서 하기 수학식
에 따라 상기 중간전압을 계산하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
10. The method of claim 9, wherein calculating the intermediate voltage comprises:
Based on the switching period of the oscillation signal and the energization time,
Wherein the intermediate voltage is calculated according to the following equation.
상기 제2 검출 전압의 상승시점부터, 상기 제2 검출 전압과 상기 중간전압이 서로 동일한 중간시점까지의 동안에 사전에 설정된 기본 전류를 이용하여 충전을 수행하고, 상기 중간시점 후에는 상기 기본 전류와 기준 전류를 이용하여 방전을 수행하여, 이러한 충방전에 의한 충전 전압이 사전에 설정된 기준전압보다 낮아지면 턴오프 레벨을 갖는 상기 턴오프 신호를 생성하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
10. The method of claim 9, wherein generating the turn-
Wherein charging is performed using a predetermined basic current for a period from a rise time point of the second detection voltage to an intermediate time point at which the second detection voltage and the intermediate voltage are equal to each other, Off signal when the charge voltage due to such charging / discharging becomes lower than a predetermined reference voltage by performing a discharging operation using a current to generate a turn-off signal.
상기 발진신호의 상승에지에서 상기 턴오프 신호의 상승에지까지 턴온레벨을 갖는 게이트 신호를 생성하여 상기 파워 스위치에 제공하는 정전류 제어용 스위칭 모드 전원 장치의 동작 방법.
10. The method of claim 9, wherein generating the gate signal comprises:
Generating a gate signal having a turn-on level from a rising edge of the oscillation signal to a rising edge of the turn-off signal and providing the gate signal to the power switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140190838A KR20160079463A (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140190838A KR20160079463A (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160079463A true KR20160079463A (en) | 2016-07-06 |
Family
ID=56502416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140190838A KR20160079463A (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20160079463A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080048754A (en) | 2006-11-29 | 2008-06-03 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Switching mode power supply and the driving method thereof |
-
2014
- 2014-12-26 KR KR1020140190838A patent/KR20160079463A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080048754A (en) | 2006-11-29 | 2008-06-03 | 페어차일드코리아반도체 주식회사 | Switching mode power supply and the driving method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9488680B2 (en) | Voltage peak detection circuit and detection method | |
US9362823B2 (en) | Switch-mode power supply, charging current source and associated method | |
US20090267583A1 (en) | Switching power supply apparatus with current output limit | |
US9164528B2 (en) | Apparatus and method for controlling inductor current in a switch mode power supply | |
TW201743549A (en) | Method and circuitry to soft start high power charge pumps | |
US9787206B2 (en) | Synchronous rectification for flyback converter | |
CN113746347B (en) | Flyback switching power supply and sampling control circuit, sampling control method and chip thereof | |
US10218195B2 (en) | Switching-type charging circuit capable of quickly dropping the voltage at the input end to zero | |
US10491127B2 (en) | Power supply control unit and isolation type switching power supply device | |
US20190339309A1 (en) | Switch-mode power supply and voltage sampling circuit thereof | |
JP4907312B2 (en) | Constant voltage constant current power supply | |
KR102143254B1 (en) | Pwm controlling apparatus for flyback converter | |
US9537395B2 (en) | Switched mode power supply peak-efficiency detection | |
CN201846236U (en) | Constant current output control device of switch power supply | |
US20120032659A1 (en) | Power supply device | |
KR20160079463A (en) | Switching mode power supply for constant current control with improved stability, and operating method thereof | |
Wu et al. | A monolithic high-voltage Li-Ion battery charger with sharp mode transition and partial current control technique | |
KR102429587B1 (en) | Switching mode power supply for constant current control, and operating method thereof | |
US8508209B2 (en) | Switching regulator and control circuit thereof and input voltage detection method therefor | |
US9888534B2 (en) | Trigger circuit, light apparatus comprising the same and trigger method | |
US8878514B2 (en) | Powering down switching regulator using a ramped reference voltage | |
JP6806548B2 (en) | Power supply controller and isolated switching power supply | |
JP6730893B2 (en) | Power supply control device and isolated switching power supply device | |
JP6730892B2 (en) | Power supply control device and isolated switching power supply device | |
US10186942B2 (en) | Methods and apparatus for discharging a node of an electrical circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
WITN | Withdrawal due to no request for examination |