KR20160108636A - Rectifier and power converter including the same - Google Patents

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허태원
노영승
한성연
한상규
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주식회사 솔루엠
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a rectifier comprises: a rectifying unit to rectify AC power to output rectified power; and a valley filter unit to supply stored energy to a rectified power end if a voltage level of the rectified power is lower than or equal to a reference voltage level. According to an embodiment of the present invention, a power converter comprises: a rectifying unit to rectify AC power to output rectified power; a valley filter unit to supply stored energy to a rectified power end if a voltage level of the rectified power is lower than or equal to a reference voltage level; and a flyback converter which comprises a transformer, receives the rectified power on a primary coil of the transformer, and induces a current in a secondary coil of the transformer.

Description

정류기 및 이를 포함하는 전력 변환기{RECTIFIER AND POWER CONVERTER INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifier and a power converter including the rectifier.

본 발명은 정류기 및 이를 포함하는 전력 변환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a rectifier and a power converter including the rectifier.

전자 기기의 다양화에 따라 전자 기기를 사용하기 위해 필요한 전력을 공급하는 전력 변환기에 대한 관심이 높아지고 있고, 전력 변환기의 전기적 성능이 기존과 동등 또는 이상의 수준을 가지면서 제조가격의 저감, 수명의 증가, 및 소형화가 요구되고 있다.With the diversification of electronic devices, there has been a growing interest in power converters that supply the power required to use electronic devices, and the electric power of the power converters has the same or higher level than the existing ones, , And miniaturization are required.

한편, 대부분의 전력 변환기에는 플라이백(Flyback)형 변환 회로가 널리 사용되고 있는데, 이는 부품 구성 수가 적고 소형화가 가능하다는 장점이 있다.On the other hand, a flyback type conversion circuit is widely used for most power converters, which has the advantage that the number of components is small and the size can be reduced.

이러한 플라이백형 변환 회로는 평활된 교류 전원의 전압이 일정전압 이하로 낮아지는 경우에도 일정한 전압을 가지는 직류 전원을 얻기 위해 변환된 출력 전원의 전압을 일정전압 이하로 낮아지지 않도록 유지시켜 주는 추가적인 부가회로가 필요하다.Such a flyback type conversion circuit is an additional additional circuit that maintains the voltage of the converted output power to be lower than a predetermined voltage so as to obtain a DC power having a constant voltage even when the voltage of the smoothed AC power is lowered to a certain voltage or lower .

상기 추가적인 부가회로를 포함하는 2단(Two stage) 방식의 전력 변환기는 낮은 효율의 극복을 위해 동기 정류기를 포함하고, 회로 구현을 위한 소자의 수가 증가하므로 제조 가격의 저감 및 소형화에 장애 요소를 가진다.
The two stage power converter including the additional additional circuit includes a synchronous rectifier for overcoming low efficiency and has an obstacle to reduction in manufacturing cost and downsizing due to an increase in the number of elements for circuit implementation .

일본 공개특허공보 특개2010-011563호Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-011563

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제조가격의 저감, 수명의 증가, 및 소형화가 가능한 정류기 및 이를 포함하는 전력 변환기가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a rectifier and a power converter including the rectifier that can reduce manufacturing cost, increase life span, and downsize.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 교류 전원을 정류하여 정류 전원을 출력하는 정류부; 및 상기 정류 전원의 전압 레벨이 기준 전압 레벨 이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공하는 밸리필터부를 포함하는 정류기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rectifying unit for rectifying an AC power and outputting a rectified power; And a valley filter unit for providing energy stored when the voltage level of the rectified power source is equal to or lower than a reference voltage level to a rectified power source stage.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 교류 전원을 정류하여 정류 전원을 출력하는 정류부; 상기 정류 전원의 전압 레벨이 기준 전압 레벨이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공하는 밸리 필터부; 및 트랜스포머를 포함하고, 상기 정류 전원을 상기 트랜스포머의 제1차 권선에 입력 받으며, 상기 트랜스포머의 2차 권선에 전류를 유기하는 플라이백(Flyback) 컨버터를 포함하는 전력 변환기가 제공된다.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a rectifying unit for rectifying AC power and outputting rectified power; A valley filter unit that provides stored energy when the voltage level of the rectified power source is equal to or lower than a reference voltage level to a rectifying power terminal; And a flyback converter that includes a transformer and receives the rectified power from the primary winding of the transformer and induces a current in the secondary winding of the transformer.

본 발명의 일 실시예에 따른 정류기 및 이를 포함하는 전력 변환기는 제조가격의 저감, 수명의 증가, 및 소형화가 가능한 효과가 있다.
The rectifier according to the embodiment of the present invention and the power converter including the rectifier have the effect of reducing the manufacturing cost, increasing the life span, and reducing the size.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기를 나타내는 회로도이다.
도 2는 2단 방식의 전력 변환기를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 도 2의 전력 변환기의 동작 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기의 동작 파형도이다.1 is a circuit diagram showing a rectifier according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram for explaining a power converter of a two-stage system.
3 is an operational waveform diagram of the power converter of FIG.
4 is a circuit diagram showing a power converter according to an embodiment of the present invention.
5 is an operational waveform diagram of a power converter according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment.

또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기를 나타내는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a rectifier according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 정류기는 정류부(110), 밸리 필터부(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the rectifier of the present invention may include a rectifying part 110 and a valley filter part 120.

상기 정류부(110)는 제1 내지 제4 다이오드(D1 내지 D4)로 구성된 다이오드 브리지를 포함할 수 있고, 교류 전원(VAC)을 정류하여 정류 전원을 출력할 수 있다.The rectifying unit 110 may include a diode bridge including first to fourth diodes D1 to D4, and may rectify the AC power V AC to output rectified power.

또한. 상기 밸리 필터부(120)는 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(V--ref) 이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공할 수 있다.Also. The valley filter unit 120 may provide the stored energy to the rectifier when the voltage V in of the rectifier is less than or equal to the reference voltage V ref .

상기 밸리 필터부(120)는 정류 전원단과 접지 사이에 직렬로 연결된 커패시터(Clink) 및 트랜지스터(S1)를 포함할 수 있다.The valley filter unit 120 may include a capacitor C link and a transistor S1 connected in series between a rectifying power terminal and ground.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정류기는 상기 트랜지스터(S1)의 게이트에 제어신호를 인가하는 제어부(130)을 포함할 수 있다.In addition, the rectifier according to an embodiment of the present invention may include a controller 130 for applying a control signal to the gate of the transistor S1.

상기 제어부(130)는 비교기(OP1), 제1 저항(R1), 및 제2 저항(R2)를 포함할 수 있다.The controller 130 may include a comparator OP1, a first resistor R1, and a second resistor R2.

또한, 상기 제어부(130)는 정류 전원의 전압(Vin)을 분배하고, 분배된 정류 전원의 전압을 기준 전압(V--ref)과 비교하여 제어신호를 생성할 수 있다.Also, the controller 130 may generate a control signal by dividing the voltage V in of the rectified power source and comparing the voltage of the divided rectified power source with the reference voltage V ref .

구체적으로, 상기 제어부(130)는 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 상기 기준 전압(V--ref) 이하인 경우 상기 트랜지스터(S1)를 스위칭 온(ON)하는 제어신호를 출력하고, 상기 정류 전원(Vin)의 전압 상기 기준 전압(V--ref)보다 큰 경우 상기 트랜지스터(S1)를 스위칭 오프(OFF)하는 제어신호를 출력할 수 있다.More specifically, the controller 130 outputs a control signal for switching on the transistor S1 when the voltage V in of the rectified power source is lower than the reference voltage V ref , And may output a control signal for turning off the transistor S1 when the voltage of the power source V in is greater than the reference voltage V ref .

이에 따라, 브리지 다이오드를 통과한 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref)이하인 경우 커패시터(Clink)에 저장된 에너지를 제공할 수 있고, 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref)보다 큰 경우 상기 커패시터 전압(Vlink)를 기준 전압(Vref)까지 충전 시킬 수 있다.Accordingly, the voltage of the rectified power supply which has passed through the bridge diode (V in) the reference voltage (V ref) can provide the stored energy in the capacitor (C link) or less, the voltage (V in) of the rectified power supply is based on is greater than the voltage (V ref) can be charged up to the reference voltage (V ref) the capacitor voltage (V link).

여기서, 상기 커패시터는 MLCC(multilayer ceramic capacitor)이고, 상기 트랜지스터는 MOSFET 트랜지스터일 수 있다.Here, the capacitor may be a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and the transistor may be a MOSFET transistor.

상기 서술한 정류기는 입력 전해 커패시터없이 최소한의 소자만으로 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref) 이하가 되는 밸리(Valley)구간에서 정류 전원단으로 에너지를 제공하여 정류 전원의 전압(Vin)이 일정 레벨 이하로 감소되지 않도록 유지할 수 있다.
The rectifier described above provides energy to the rectified power terminal in a valley section in which the voltage V in of the rectified power source is lower than the reference voltage V ref with only a minimum number of elements without input electrolytic capacitor, V in ) may not be reduced below a certain level.

도 2는 2단 방식의 전력 변환기를 설명하기 위한 회로도이고, 도 3은 도 2의 전력 변환기의 동작 파형도이다.FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a two-stage power converter, and FIG. 3 is an operation waveform diagram of the power converter of FIG.

도 2를 참조하면, 2단 방식의 전력 변환기는 정류부(210), 플라이백(Flyback) 컨버터(220), 및 벅(Buck) 컨버터(230)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the two-stage power converter may include a rectifier 210, a flyback converter 220, and a buck converter 230.

상기 2단 방식의 전력 변환기는 플라이백 컨버터(220) 및 벅 컨버터가 캐스캐이드(Cascade)로 연결된 2단의 전력단 구조를 가지고, 교류 전원 평활용 벌크 커패시터를 채용하지 않을 수 있다.The two-stage power converter may have a two-stage power stage structure in which the flyback converter 220 and the buck converter are connected in a cascade, and may not employ an alternating-current power smoothing bulk capacitor.

정류부(210)와 플라이백 컨버터(220) 사이에 위치한 Cf는 플라이백 컨버터의 트랜스포머(T1)에 존재하는 기생 인덕턴스와 정류부(210)에 포함된 제1 내지 제4 다이오드(D1 내지 D4)에 존재하는 정션(junction) 커패시턴스 간의 공진을 방지하기 위해 삽입하는 커패시터이다.The rectification part 210 and a flyback converter, the first to fourth diodes (D1 to D4) comprises a parasitic inductance and a rectification part 210 existing in the transformer (T1) of C f is a flyback converter located between the 220 Is a capacitor that is inserted to prevent resonance between existing junction capacitances.

상기 정류부(210)는 제1 내지 제4 다이오드(D1 내지 D4)로 구성된 다이오드 브리지를 포함할 수 있고, 교류 전원(VAC)을 정류하여 정류 전원을 출력할 수 있다.The rectifying unit 210 may include a diode bridge constituted by the first to fourth diodes D1 to D4 and may rectify the AC power source V AC to output rectified power.

상기 플라이백 컨버터(220)는 제1 제어기(221), 플라이백 스위칭 소자(SF), 트랜스포머(T1), 정류 다이오드(D5), 및 커패시터 소자(Cl)을 포함할 수 있다.The flyback converter 220 may include a first controller 221, a flyback switching element SF, a transformer T 1, a rectifier diode D 5, and a capacitor element C 1 .

상기 트랜스포머(T1)는 상기 정류부(21)로부터의 1차 전류(i-21)를 2차 전류(i22)로 변환할 수 있다.The transformer T1 may convert the primary current i- 21 from the rectifying unit 21 into a secondary current i 22 .

상기 플라이백 스위칭 소자(SF)는 상기 트랜스포머(T1)의 1차 권선에 흐르는 1차 전류(i21)를 단속할 수 있다.The flyback switching element (SF) may interrupting a primary current (i 21) flowing in a primary winding of the transformer (T1).

상기 제1 제어기(221)은 상기 플라이백 스위칭 소자(SF)를 구동하기 위한 제어 신호를 인가할 수 있다.The first controller 221 may apply a control signal for driving the flyback switching device SF.

상기 정류 다이오드(D5)는 상기 트랜스포머(T1)의 2차 전류(i22)를 정류할 수 있다.The rectifying diode D5 can rectify the secondary current i 22 of the transformer T1.

상기 커패시터 소자(Cl)는 상기 정류 다이오드(D1)로부터 전달되는 전원을 안정화시킬 수 있다.The capacitor element (C 1 ) can stabilize the power delivered from the rectifier diode (D 1).

상기 벅 컨버터(230)는 벅 스위칭 소자(SB)를 포함하고, 이를 구동하는 제2 제어기(231)을 포함할 수 있다.The buck converter 230 includes a buck switching element SB and may include a second controller 231 for driving the buck converter SB.

상기 벅 컨버터(230)는 정류 전원의 전압(Vin)이 낮은 경우에도 안정된 직류 전원을 출력하기 위해 커패시터 전압(VC)를 입력 받아 벅 스위칭 소자(SB)를 이용하여 펄스 형태의 전압을 발생시키고 인덕터와 커패시터를 통하여 평활된 직류 전원을 출력할 수 있다.
The buck converter 230 receives the capacitor voltage V C to output a stable DC power even when the voltage V in of the rectified power source is low and generates a pulse voltage using the buck switching device SB And output a smoothed DC power through an inductor and a capacitor.

도 3을 참조하면, 도 2의 전력 변환기의 정류 전원의 전압(Vin)이 100V 이상에서는 플라이백 컨버터(도2, 220)에 충분한 입력 전압이 제공되어 14V의 커패시터 전압(Vc)을 출력할 수 있으나 정류 전원의 전압(Vin)이 100V보다 작은 경우에는 커패시터 전압(VC)에 5V까지 전압강하가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 반파 정류된 정류 전원의 주기(T1)가 약 10ms라고 가정하면 이러한 전압 강하 구간은 약 2ms로 나타날 수 있다.Referring to FIG. 3, when the voltage V in of the rectifier of the power converter of FIG. 2 is 100 V or more, a sufficient input voltage is provided to the flyback converter (FIGS. 2 and 220) to output the capacitor voltage Vc of 14 V However, when the voltage (V in ) of the rectified power source is smaller than 100 V, it can be confirmed that a voltage drop occurs to 5 V in the capacitor voltage (V C ). Assuming that the period (T1) of the half-wave rectified rectified power source is about 10ms, this voltage drop period can be about 2ms.

상기 전력 변환기는 부가회로로서 벅 컨버터(230)를 플라이백 컨버터의 후단에 채용하여, 이러한 전압 강하에 영향 받지 않고 안정된 직류 전원을 출력할 수 있다.The power converter employs the buck converter 230 as an additional circuit at the rear stage of the flyback converter, and can output a stable DC power without being affected by the voltage drop.

다만, 부가회로를 포함하는 2단 방식의 전력 변환기는 낮은 효율의 극복을 위해 동기 정류기를 포함하고, 회로 구현을 위한 소자의 수가 증가하므로 제조 가격의 저감 및 소형화에 장애 요소를 가진다는 문제점이 있다.
However, a two-stage power converter including an additional circuit has a problem that it includes a synchronous rectifier for overcoming the low efficiency, and has an obstacle to reduction in manufacturing cost and downsizing due to an increase in the number of elements for circuit implementation .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기를 나타내는 회로도이다.4 is a circuit diagram showing a power converter according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 전력 변환기는 정류부(110), 밸리 필터부(120), 및 플라이백 컨버터(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the power converter of the present invention may include a rectifier 110, a valley filter 120, and a flyback converter 140.

상기 정류부(110)는 제1 내지 제4 다이오드(D1 내지 D4)로 구성된 다이오드 브리지를 포함할 수 있고, 교류 전원(VAC)을 정류하여 정류 전원을 출력할 수 있다.The rectifying unit 110 may include a diode bridge including first to fourth diodes D1 to D4, and may rectify the AC power V AC to output rectified power.

또한. 상기 밸리 필터부(120)는 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref) 이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공할 수 있다.Also. The valley filter 120 may provide the stored energy to the rectifier when the voltage V in of the rectifier is less than or equal to the reference voltage V ref .

상기 밸리 필터부(120)는 정류 전원단과 접지 사이에 직렬로 연결된 커패시터(Clink) 및 제1 스위칭 소자(S1)를 포함할 수 있다.
The valley filter unit 120 may include a capacitor C link and a first switching device S1 connected in series between a rectifying power terminal and ground.

또한, 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기는 상기 트랜지스터(S1)의 게이트에 제어신호를 인가하는 제어부(130)을 포함할 수 있다.Also, the power converter according to an embodiment of the present invention may include a controller 130 for applying a control signal to the gate of the transistor S1.

상기 제어부(130)는 비교기(OP1), 제1 저항(R1), 및 제2 저항(R2)를 포함할 수 있다.The controller 130 may include a comparator OP1, a first resistor R1, and a second resistor R2.

또한, 상기 제어부(130)는 정류 전원의 전압(Vin)을 분배하고, 분배된 정류 전원의 전압을 기준 전압(V--ref)과 비교하여 제어신호를 생성할 수 있다.Also, the controller 130 may generate a control signal by dividing the voltage V in of the rectified power source and comparing the voltage of the divided rectified power source with the reference voltage V ref .

구체적으로, 정류 전원의 전압(Vin)은 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)에 의해 분배될 수 있고, 비교기(OP1)은 분배된 정류 전원의 전압과 기준 전압(V--ref)을 비교하여 제어신호를 제1 스위칭 소자(S1)에 출력할 수 있다.Specifically, the voltage V in of the rectified power supply can be distributed by the first resistor Rl and the second resistor R2, and the comparator OP1 compares the voltage of the distributed rectified power supply with the reference voltage V- ref ) and output the control signal to the first switching device S1.

구체적으로, 상기 제어부(130)는 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 상기 기준 전압(V--ref) 이하인 경우 상기 트랜지스터(S1)를 스위칭 온(ON)하는 제어신호를 출력하고, 상기 정류 전원(Vin)의 전압 상기 기준 전압(V--ref)보다 큰 경우 상기 트랜지스터(S1)를 스위칭 오프(OFF)하는 제어신호를 출력할 수 있다.More specifically, the controller 130 outputs a control signal for switching on the transistor S1 when the voltage V in of the rectified power source is lower than the reference voltage V ref , And may output a control signal for turning off the transistor S1 when the voltage of the power source V in is greater than the reference voltage V ref .

이에 따라, 브리지 다이오드를 통과한 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref)이하인 경우 커패시터(Clink)에 저장된 에너지를 제공할 수 있고, 상기 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref)보다 큰 경우 상기 커패시터 전압(Vlink)를 기준 전압(Vref)까지 충전 시킬 수 있다.Accordingly, the voltage of the rectified power supply which has passed through the bridge diode (V in) the reference voltage (V ref) can provide the stored energy in the capacitor (C link) or less, the voltage (V in) of the rectified power supply is based on is greater than the voltage (V ref) can be charged up to the reference voltage (V ref) the capacitor voltage (V link).

여기서, 상기 커패시터는 MLCC(multilayer ceramic capacitor)이고, 상기 트랜지스터는 MOSFET 트랜지스터일 수 있다.
Here, the capacitor may be a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and the transistor may be a MOSFET transistor.

플라이백 컨버터(140)는 제어기(141), 제2 스위칭 소자(S2), 트랜스포머(T1), 정류 다이오드(D5), 및 커패시터 소자(Cl)를 포함할 수 있다.The flyback converter 140 may include a controller 141, a second switching element (S2), a transformer (T1), a rectifier diode (D5), and a capacitor element (C l).

상기 플라이백 컨버터(140)는 상기 정류 전원을 트랜스포머(T1)의 제1차 권선에 입력 받고, 트랜스포머(T1)의 2차 권선에 전류를 유기할 수 있다.The flyback converter 140 receives the rectified power from the first primary winding of the transformer T1 and generates a current to the secondary winding of the transformer T1.

또한, 상기 플라이백 컨버터(140)는 제어기(141)에 스위칭 동작이 제어되어 상기 제1차 권선에 흐르는 전류를 단속하는 제2 스위칭 소자(S2)를 포함할 수 있다.
In addition, the flyback converter 140 may include a second switching device S2 that controls the switching operation of the controller 141 to interrupt current flowing in the first secondary winding.

상기 플라이백 컨버터(140)는 도 2에서 설명한 플라이백 컨버터(도 2, 220)로부터 구성 및 동작을 이해할 수 있으므로 자세한 서술을 생략한다.
The flyback converter 140 can be understood from the flyback converter (FIGS. 2 and 220) described in FIG. 2, so that detailed description will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기는 입력 전해 커패시터없이 최소한의 소자만으로 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref) 이하가 되는 밸리(Valley)구간에서 정류 전원단으로 에너지를 제공하여 정류 전원의 전압(Vin)이 일정 레벨 이하로 감소되지 않도록 유지할 수 있다.The power converter according to the embodiment of the present invention provides energy to the rectifier in a valley section where the voltage V in of the rectifier is lower than the reference voltage V ref with only a minimum number of elements without the input electrolytic capacitor So that the voltage (V in ) of the rectified power supply can be kept from being reduced to a certain level or lower.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기는 일정한 직류 전압을 얻기 위해 추가적인 부가회로를 채용하지 않는 1단의 전력단으로 구성할 수 있으므로, 2단 방식의 전력 변환기에 비해 회로 구현을 위한 소자의 수가 감소되어 제조 가격의 저감 및 소형화가 가능한 효과를 가진다.
In addition, since the power converter according to the embodiment of the present invention can be constituted by a single-stage power stage that does not employ an additional additional circuit in order to obtain a constant DC voltage, So that the manufacturing cost can be reduced and the size can be reduced.

도 5는 도 4의 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기의 동작 파형도이다.5 is an operational waveform diagram of a power converter according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 변환기의 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref) 이하가 되는 시점(t1)에 정류부(도 4, 120)에 포함된 제1 스위칭 소자(도 4, S1)에 스위칭 온되어 커패시터(도4, 120)로부터 정류 전원단에 i1이 공급되는 것을 확인할 수 있다.4 and 120 at the time point t1 when the voltage V in of the rectification power source of the power converter according to the embodiment of the present invention becomes equal to or lower than the reference voltage V ref It can be confirmed that the first switching device (S1 in Fig. 4) is switched on and i1 is supplied from the capacitor (Fig. 4, 120) to the rectified power supply terminal.

또한, 정류 전원의 전압(Vin)이 기준 전압(Vref)보다 커지는 시점(t2)에 상기 제1 스위칭 소자는 오프되어 커패시터 양단의 전압(도 4, Vlink)는 기준 전압(Vref)과 같은 레벨로 유지될 수 있다.
Further, the voltage of the rectified power supply (V in) the reference voltage (V ref) the first switching element at the time (t2) is larger than is the off voltage (Fig. 4, V link) of the capacitor across the reference voltage (V ref) As shown in FIG.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.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, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

110, 210: 정류부
120: 밸리 필터부
130: 제어부
140, 220: 플라이백 컨버터
230: 벅 컨버터110, 210: rectification part
120:
130:
140, 220: Flyback converter
230: Buck converter

Claims (13)

교류 전원을 정류하여 정류 전원을 출력하는 정류부; 및
상기 정류 전원의 전압이 기준 전압 이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공하는 밸리필터부
를 포함하는 정류기.
A rectifying unit for rectifying the AC power and outputting a rectified power; And
And a valley filter unit for providing energy stored when the voltage of the rectified power source is equal to or lower than a reference voltage,
/ RTI >
제1항에 있어서,
상기 밸리 필터부는 정류 전원단과 접지 사이에 직렬로 연결된 커패시터 및 트랜지스터를 포함하는 정류기.
The method according to claim 1,
Wherein the valley filter section includes a capacitor and a transistor connected in series between a rectification power terminal and ground.
제2항에 있어서,
상기 커패시터는 MLCC(multilayer ceramic capacitor)이고, 상기 트랜지스터는 MOSFET 트랜지스터인 정류기.
3. The method of claim 2,
Wherein the capacitor is a multilayer ceramic capacitor (MLCC) and the transistor is a MOSFET transistor.
제2항에 있어서,
상기 트랜지스터의 게이트에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하는 정류기.
3. The method of claim 2,
And a control section for applying a control signal to the gate of the transistor.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 정류 전원의 전압을 분배하고, 분배된 정류 전원의 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제어신호를 생성하는 정류기.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit distributes the voltage of the rectified power source and compares the voltage of the distributed rectified power source with the reference voltage to generate the control signal.
제4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 정류 전원의 전압이 기준 전압 이하인 경우 상기 트랜지스터를 스위칭 온하고, 상기 정류 전원의 전압이 상기 기준 전압보다 큰 경우 상기 트랜지스터를 스위칭 오프하는 정류기.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit switches on the transistor when the voltage of the rectifying power source is lower than the reference voltage and turns off the transistor when the voltage of the rectifying power source is higher than the reference voltage.
교류 전원을 정류하여 정류 전원을 출력하는 정류부;
상기 정류 전원의 전압이 기준 전압 이하인 경우에 저장된 에너지를 정류 전원단으로 제공하는 밸리 필터부; 및
트랜스포머를 포함하고, 상기 정류 전원을 상기 트랜스포머의 제1차 권선에 입력 받으며, 상기 트랜스포머의 2차 권선에 전류를 유기하는 플라이백(Flyback) 컨버터;
를 포함하는 전력 변환기.
A rectifying unit for rectifying the AC power and outputting a rectified power;
A valley filter unit that provides stored energy when the voltage of the rectified power source is lower than a reference voltage, And
A flyback converter that includes a transformer, receives the rectified power from the primary winding of the transformer, and provides a current to the secondary winding of the transformer;
≪ / RTI >
제7항에 있어서,
상기 밸리 필터부는 정류 전원단과 접지 사이에 직렬로 연결된 커패시터 및 제1 스위칭 소자를 포함하는 전력 변환기.
8. The method of claim 7,
Wherein the valley filter section includes a capacitor and a first switching element connected in series between a rectifying power supply terminal and ground.
제8항에 있어서,
상기 커패시터는 MLCC(multilayer ceramic capacitor)이고, 상기 제1 스위칭 소자는 MOSFET 트랜지스터인 전력 변환기.
9. The method of claim 8,
Wherein the capacitor is a multilayer ceramic capacitor (MLCC), and the first switching device is a MOSFET transistor.
제8항에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자의 게이트에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함하는 전력 변환기.
9. The method of claim 8,
And a control section for applying a control signal to the gate of the first switching element.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 정류 전원의 전압을 분배하고, 분배된 정류 전원의 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제어신호를 생성하는 전력 변환기.
11. The method of claim 10,
Wherein the control unit distributes the voltage of the rectified power and compares the voltage of the divided rectified power with a reference voltage to generate the control signal.
제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 정류 전원의 전압이 기준 전압 이하인 경우 상기 제1 스위칭 소자를 스위칭 온하고, 상기 정류 전원의 전압이 상기 기준 전압보다 큰 경우 상기 제1 스위칭 소자를 스위칭 오프하는 전력 변환기.
11. The method of claim 10,
Wherein the control unit switches on the first switching device when the voltage of the rectifying power source is lower than the reference voltage and switches off the first switching device when the voltage of the rectifying power source is higher than the reference voltage.
제7항에 있어서,
상기 플라이백 컨버터는 상기 제1차 권선에 흐르는 전류를 단속하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 전력 변환기.

8. The method of claim 7,
Wherein the flyback converter includes a second switching element for interrupting a current flowing in the first primary winding.

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