KR20220050387A - 전자장치 - Google Patents

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KR20220050387A
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우성훈
김문영
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Abstract

전자장치는, 부하에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 전원공급부는, 스위치모드 방식으로 동작하는 스위칭소자, 인덕터 및 출력 커패시터를 구비함으로써 입력전압의 크기를 변환한 출력전압을 제공하는 컨버터와, 인덕터 및 출력 커패시터 사이에 마련되고 인덕터 및 출력 커패시터가 선택적으로 연결되도록 턴온 또는 턴오프하는 보호스위칭소자와, 인덕터 및 보호스위칭소자 사이의 전압이 과전압을 나타내는 임계치 이하인 것에 대응하여 보호스위칭소자를 턴온시키며, 인덕터 및 보호스위칭소자 사이의 전압이 임계치를 초과하는 것에 대응하여 보호스위칭소자를 턴오프시키는 제어전압을 제공하는 보호회로부를 포함하고, 제어전압은, 입력전압 또는 출력전압의 변동에 따라서 가변되어 보호스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키는 문턱전압에 대응하는 값을 가지도록 마련된다.

Description

전자장치 {ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 동작 전원을 공급하기 위한 전원공급부를 가진 전자장치에 관한 것으로서, 상세하게는 전원공급부 내의 강압 컨버터에서 발생할 수 있는 과전압에 대응하는 회로를 가진 전자장치에 관한 것이다.
소정의 정보를 특정 프로세스에 따라서 연산 및 처리하기 위해, 연산을 위한 CPU, 칩셋, 메모리 등의 전자부품들을 기본적으로 포함하는 전자장치는, 처리 대상이 되는 정보 또는 사용 용도가 무엇인지에 따라서 다양한 종류로 구분될 수 있다. 예를 들면, 전자장치에는 범용의 정보를 처리하는 PC나 서버 등의 정보처리장치, 영상데이터를 처리하는 영상처리장치, 처리된 영상데이터를 화면 상에 영상으로 표시하는 디스플레이장치, 오디오를 처리하는 오디오장치, 가정 내 잡무를 수행하는 생활가전 등이 있다. 어떠한 종류의 장치라고 하더라도, 전자장치는 외부로부터의 교류 전원에 기반하여 동작을 위한 전기에너지를 제공하는 전원공급부를 가진다. 전원공급부는 전자장치에 내장되거나 또는 아답터 형태로 전자장치에 접속되도록 제공될 수 있다.
통상적으로, 전원공급부는 교류인 외부전원을 직류전원으로 변환하고, 직류전원을 전자장치 내의 각 하드웨어가 요구하는 다양한 레벨로 조정하여 해당 하드웨어에 출력한다. 전원공급부는 인쇄회로기판 상에 실장된 다양한 전기 부품들의 그룹으로 구현되는데, 전원공급부가 포함하는 구성의 예시로는 직류전압을 요구되는 레벨의 전압으로 강압시켜 출력하는 DC-DC 컨버터가 있다. DC-DC 컨버터는, 상대적으로 높은 전압값의 입력전압이 입력측으로부터 입력되면, 상대적으로 낮은 전압값의 출력전압으로 변환시켜 출력측에 출력하는 구성이다. DC-DC 컨버터가 입력측 및 출력측이 상호 절연되어 있는지 여부에 따라서, 절연방식의 컨버터와 비절연 방식의 컨버터로 구분된다. 예를 들어 절연방식의 컨버터는 트랜스포머를 사용하며, 비절연방식의 컨버터는 스위칭모드로 구동하는 스위칭소자 및 정류를 위한 출력 커패시터를 사용한다.
컨버터에서는 다양한 원인으로 인해 문제가 발생할 수 있는데, 구조적인 차이로 인해 절연방식의 컨버터에서 발생하지 않는 문제가 비절연방식의 컨버터에서 발생할 수 있다. 예를 들면, 절연방식의 컨버터에서는 트랜스포머에 의해 입력측 및 출력측이 서로 절연되어 있으므로, 입력전압이 강압되지 않고서 입력측으로부터 그대로 출력측으로 넘어가는 일은 구조적으로 어렵다. 그러나, 비절연방식의 컨버터에서는, 소정의 이유로 인해 스위칭소자에서 쇼트가 발생하는 경우에, 강압되지 않은 입력전압이 스위칭소자를 거쳐서 그대로 출력측으로 넘어간다. 입력전압에 비해 낮은 출력전압의 특성 상 출력 커패시터의 정격용량은 상대적으로 낮다. 그러므로, 만일 강압되지 않은 입력전압이 출력 커패시터에 걸리면, 출력 커패시터는 파손될 수 있다.
이에, 비절연방식의 컨버터의 스위칭소자에서 쇼트가 발생하는 경우에 출력 커패시터를 보호할 수 있는 구조가 요구될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자장치는, 부하에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 상기 전원공급부는, 스위치모드 방식으로 동작하는 스위칭소자, 인덕터 및 출력 커패시터를 구비함으로써 입력전압의 크기를 변환한 출력전압을 제공하는 컨버터와, 상기 인덕터 및 상기 출력 커패시터 사이에 마련되고 상기 인덕터 및 상기 출력 커패시터가 선택적으로 연결되도록 턴온 또는 턴오프하는 보호스위칭소자와, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 과전압을 나타내는 임계치 이하인 것에 대응하여 상기 보호스위칭소자를 턴온시키며, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 상기 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 상기 보호스위칭소자를 턴오프시키는 제어전압을 제공하는 보호회로부를 포함하고, 상기 제어전압은, 상기 입력전압 또는 상기 출력전압의 변동에 따라서 가변되어 상기 보호스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키는 문턱전압에 대응하는 값을 가지도록 마련된다.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 제어전압이 제공되는 상기 보호스위칭단자의 제어단자가 선택적으로 접지에 연결되도록 턴온 또는 턴오프되는 제어스위칭소자와, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압의 과전압 여부에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키는 과전압감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호스위칭소자 및 상기 제어스위칭소자는, N-채널 FET(Field Effect Transistor)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 과전압감지부는, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치 이하인 것에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴오프시키고, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴온시킬 수 있다.
또한, 상기 과전압감지부는, 동작전압이 상기 제어스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키도록 선택적으로 스위칭되는 트랜지스터와, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는지 여부에 대응하여, 상기 트랜지스터를 선택적으로 스위칭시키는 오피앰프(OP-Amp)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 트랜지스터는 PNP 방식일 수 있다.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭단자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 턴온됨으로써 상기 제어스위칭소자를 턴온시키는 제너 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호회로부는, 상기 보호스위칭소자의 제어전압의 가변 범위가 상기 보호스위칭소자의 상기 문턱 전압을 포함하도록 저장값이 설정되는 분배저항을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호스위칭소자는, 상기 제어전압이 제공되는 제어단자와, 상기 출력전압 측에 마련되는 출력단자를 가지고, 상기 분배저항은, 상기 입력전압이 상기 제어단자에 인가되도록 배치되는 제1분배저항과, 상기 제어단자 및 상기 출력단자 사이에 연결되도록 배치되는 제2분배저항을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원공급부는, 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 출력 커패시터에 걸리는 전압이 설정된 값을 초과하는 것을 방지하도록 상기 출력 커패시터에 병렬로 연결된 저항을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원공급부는, 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 인덕터로부터 방전되는 전류를 프리윌링시키는 다이오드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원공급부는, 상기 입력전압 측에 상기 스위칭소자와 병렬 연결되며 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 다이오드를 통해 프리윌링되는 전류가 흐르는 입력 커패시터를 더 포함할 수 있다.
도 1은 전자장치의 구성 블록도이다.
도 2는 전원공급부의 컨버터의 회로도이다.
도 3은 입력전압 및 출력전압에 따라서 설정된 분배저항의 저항값의 예시도이다.
도 4는 정상 동작 시의 컨버터의 동작 파형을 나타내는 예시도이다.
도 5는 과전압 시의 컨버터의 동작 파형을 나타내는 예시도이다.
도 6은 과전압감지부의 한 가지 예시를 나타내는 회로도이다.
도 7은 과전압감지부의 다른 한 가지 예시를 나타내는 회로도이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 상호 배타적인 구성이 아니며, 하나의 장치 내에서 복수 개의 실시예가 선택적으로 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 복수의 실시예의 조합은 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술자가 본 발명의 사상을 구현함에 있어서 임의로 선택되어 적용될 수 있다.
만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.
또한, 본 명세서에서의 복수의 구성요소 중 "적어도 하나(at least one)"라는 표현이 나오는 경우에, 본 표현은 복수의 구성요소 전체 뿐만 아니라, 복수의 구성요소 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭한다.
도 1은 전자장치의 구성 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전자장치(100)는 다양한 하드웨어 요소들을 포함한다. 본 실시예에 따른 전자장치(100)는 디스플레이장치로 구현된다. 다만, 디스플레이장치는 전자장치(100)의 다양한 구현 예시 중 하나에 불과하다. 전자장치(100)는 예를 들면 TV, 모니터, 디지털 사이니지(signage), 전자칠판, 전자액자 등을 포함하는 고정형 디스플레이장치이거나 셋탑박스, 광학 멀티미디어 재생기기 등을 포함하는 영상처리장치이거나 컴퓨터본체 등을 포함하는 정보처리장치이거나 스마트폰, 태블릿기기 등을 포함하는 모바일기기이거나 카메라, 캠코더 등을 포함하는 촬상기기이거나 세탁기, 냉장고, 의류관리기기, 공기조화기, 전기청소기 등을 포함하는 생활가전이거나 사용자가 신체에 착용하게 마련된 웨어러블 디바이스(wearable device)이거나 허브, 게이트웨이, 라우터, AP 등의 통신기기 등의 다양한 종류의 장치로 구현될 수 있다.
전자장치(100)는 인터페이스부(110)를 포함할 수 있다. 인터페이스부(110)는 전자장치(100)가 다양한 종류의 외부장치와 통신을 수행하고, 또한 데이터를 송수신하기 위한 인터페이스 회로를 포함한다. 인터페이스부(110)는 연결 방식에 따라서, 유선 통신연결을 위한 하나 이상의 유선인터페이스부(111), 또는 무선 통신연결을 위한 하나 이상의 무선인터페이스부(112) 중 적어도 하나를 포함한다.
유선인터페이스부(111)는 기 정의된 전송규격의 케이블이 접속되는 커넥터 또는 포트를 포함한다. 예를 들면, 유선인터페이스부(111)는 방송신호를 수신하도록 지상파 또는 위성방송 안테나에 접속되거나 케이블방송의 케이블이 접속되는 포트를 포함한다. 또는, 유선인터페이스부(111)는 다양한 영상처리장치와 접속하도록 HDMI, DP(DisplayPort), DVI, 컴포넌트, 컴포지트, S-Video, 썬더볼트(Thunderbolt) 등 다양한 유선전송규격의 케이블이 접속되는 포트를 포함한다. 또는, 유선인터페이스부(111)는 USB 기기와 접속하기 위한 USB 규격의 포트를 포함한다. 또는, 유선인터페이스부(111)는 광케이블이 접속되는 광포트를 포함한다. 또는, 유선인터페이스부(111)는 외부 마이크로폰이 접속되는 오디오 입력 포트와, 헤드셋, 이어폰, 외부 스피커 등이 접속되는 오디오 출력 포트를 포함한다. 또는, 유선인터페이스부(111)는 광역 네트워크에 접속하기 위해 게이트웨이, 라우터, 허브 등에 접속하는 이더넷 포트를 포함한다.
무선인터페이스부(112)는 다양한 종류의 무선통신 프로토콜에 대응하는 통신모듈, 통신칩 등의 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 양방향 통신회로를 포함한다. 예를 들면, 무선인터페이스부(112)는 와이파이(Wi-Fi) 방식에 따라서 AP(Access Point)와 무선통신을 수행하는 와이파이 통신칩과, 블루투스, Zigbee, Z-Wave, WirelessHD, WiGig, NFC 등의 무선통신을 수행하는 통신칩, IR 통신을 위한 IR 모듈, 모바일기기와 이동통신을 수행하는 이동통신칩 등을 포함한다.
전자장치(100)는 디스플레이부(120)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(120)는 프로세서(160)에 의해 처리되는 영상신호를 영상으로 표시하기 위한 화면을 형성한다. 디스플레이부(120)는 디스플레이 패널을 포함하는데, 디스플레이 패널의 구조에는 여러 가지 설계방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(120)는 액정과 같은 수광형 구조의 디스플레이 패널 및 이에 광을 제공하는 백라이트를 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이부(120)는 OLED와 같은 자발광 구조의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 또는, 디스플레이부(120)는 대화면을 형성하도록 타일 형태로 조합된 복수의 마이크로 LED 모듈을 포함할 수도 있다.
전자장치(100)는 사용자입력부(130)를 포함할 수 있다. 사용자입력부(130)는 사용자의 입력을 수행하기 위해 사용자가 조작할 수 있도록 마련된 다양한 종류의 사용자 입력 인터페이스 관련 회로를 포함한다. 사용자입력부(130)는 전자장치(100)의 종류에 따라서 여러 가지 형태의 구성이 가능하며, 예를 들면 전자장치(100)의 기계 버튼부 또는 전자 버튼부, 다양한 종류의 센서, 터치패드, 디스플레이에 설치된 터치스크린, 전자장치(100)와 분리되며 인터페이스부(110)를 통해 연결된 외부입력기기(예를 들어 키보드, 마우스, 리모트 컨트롤러 등) 등이 있다. 또는, 전자장치(100)는 사용자입력부(130)을 통해 사용자 입력 신호를 수신하는 것 이외에, 인터페이스부(110)를 통해 소정의 외부장치(예를 들면, 모바일기기 등)로부터 사용자 입력 신호를 수신하는 것도 가능하다.
전자장치(100)는 저장부(140)를 포함할 수 있다. 저장부(140)는 디지털화된 데이터를 저장한다. 저장부(140)는 전원의 제공 유무와 무관하게 데이터를 보존할 수 있는 비휘발성 속성의 스토리지(storage)와, 프로세서(160)에 의해 처리되기 위한 데이터가 로딩되며 전원이 제공되지 않으면 데이터를 보존할 수 없는 휘발성 속성의 메모리(memory)를 포함한다. 스토리지에는 플래시메모리(flash-memory), HDD(hard-disc drive), SSD(solid-state drive) ROM(Read Only Memory) 등이 있으며, 메모리에는 버퍼(buffer), 램(RAM; Random Access Memory) 등이 있다.
전자장치(100)는 전원공급부(150)를 포함할 수 있다. 전원공급부(150)는 전자장치(100) 내의 각 부하에 대해 동작 전원을 공급한다. 전원공급부(150)는 교류인 외부 전원을 직류전원으로 변환하고, 이 직류전원을 다시 각 부하에서 요구하는 다양한 레벨의 전압으로 변환하여 각 부하에 출력한다. 전원공급부(150)는 직류전원의 전압을 요구되는 수준으로 강압하여 출력하는 DC-DC 컨버터를 포함하는데, 이에 관한 설명은 후술한다.
전자장치(100)는 프로세서(160)를 포함할 수 있다. 프로세서(160)는 인쇄회로기판 상에 장착되는 CPU, 칩셋, 버퍼, 회로 등으로 구현되는 하나 이상의 하드웨어 프로세서를 포함하며, 설계 방식에 따라서는 SOC로 구현될 수도 있다. 전자장치(100)가 디스플레이장치인 경우에, 프로세서(160)는 영상컨텐트를 영상으로 표시하기 위해 디멀티플렉서, 디코더, 스케일러, 오디오 DSP(Digital Signal Processor), 앰프 등의 다양한 프로세스에 대응하는 모듈들을 포함한다. 여기서, 이러한 모듈들 중 일부 또는 전체가 SOC로 구현될 수 있다. 예를 들면, 디멀티플렉서, 디코더, 스케일러 등 영상처리와 관련된 모듈이 영상처리 SOC로 구현되고, 오디오 DSP는 SOC와 별도의 칩셋으로 구현되는 것이 가능하다. 프로세서(160)는 소정의 컨텐트를 재생시켜, 컨텐트의 영상이 디스플레이부(120)에 표시되도록 한다.
이하, 전원공급부(150)의 DC-DC 컨버터(이하, 컨버터로 지칭함)에 관해 설명한다.
도 2는 전원공급부의 컨버터의 회로도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(150)는 입력측으로부터 입력되는 입력전압을 스위칭모드 방식으로 강압시켜 출력전압으로 변환시키고, 출력전압을 출력측에 출력하는 컨버터(200)를 포함한다. 본 실시예에 따른 컨버터(200)는 입력측 및 출력측이 절연되지 않은 비절연방식의 회로 구조를 가진다.
컨버터(200)는 입력 커패시터(210)를 포함한다. 입력 커패시터(210)는 입력측에 병렬로 연결된 디커플링 커패시터이다. 입력 커패시터(210)는 입력전압에 노이즈가 섞이거나 또는 입력전압이 흔들릴 경우를 대비하여, 안정된 직류 전압이 강압스위칭소자(220)에 전달되도록 한다. 예를 들어, 부하에 걸리는 전류가 상승하게 되면 입력전압이 하강하게 되는데, 입력 커패시터(210)는 충전된 전압을 방전함으로써 입력전압을 안정화시킨다.
컨버터(200)는 강압스위칭소자(220)를 포함한다. 강압스위칭소자(220)는 PWM(Pulse Width Modulation) 동작, 즉 턴온(통전상태) 및 턴오프(단락상태)를 반복하는 스위칭모드 방식으로 동작함으로써 입력전압을 보다 낮은 출력전압으로 강압시킨다. 컨버터(200)에서 출력전압은, 강압스위칭소자(220)의 듀티 값과 입력전압의 곱에 의해 산출된다. 즉, 입력전압이 일정하다고 할 때, 강압스위칭소자(220)의 듀티 값이 낮을수록 출력전압이 낮게 나온다. 강압스위칭소자(220)는 예를 들면 하나 이상의 트랜지스터를 포함한다.
컨버터(200)는 인덕터(230)를 포함한다. 인덕터(230)는 강압스위칭소자(220)의 후단에 직렬로 연결된다. 인덕터(230)는 전류에 의한 에너지를 축적하는 소자로서 코일 구조를 가진다. 인덕터(230)의 이러한 코일 구조는 자계를 한 방향으로 중첩시키는 역할을 하는데, 자계가 한번 형성이 되면 관성이 생겨서, 전류가 끊기더라도 소정 시간 동안 관성 전류가 흐르게 된다. 즉, 인덕터(230)는 강압스위칭소자(220)의 턴온 시에는 충전되고 강압스위칭소자(220)의 턴오프 시에는 방전됨으로써, 전류의 관성을 유지하여 안정적인 전류가 흐르도록 한다.
컨버터(200)는 출력 커패시터(240)를 포함한다. 출력 커패시터(240)는 출력측에 병렬로 연결된 정류 커패시터이다. 강압스위칭소자(220)가 스위칭모드로 동작함에 따라서, 강압스위칭소자(220)로부터 출력되는 출력전압은 구형파를 나타낸다. 출력 커패시터(240)는 이러한 구형파를 평평한 파형으로 만들어서, 출력전압의 레벨을 안정화시킨다. 본 실시예와 같이 직류전압의 강압을 위한 컨버터(200)에서는, 입력 커패시터(210)의 정격용량보다 낮은 정격용량을 가진 출력 커패시터(240)가 적용된다. 이 때문에, 출력측에 필요한 총 용량을 충족시키기 위해, 복수 개의 출력 커패시터(240)가 마련된다. 출력전압이 입력전압보다 상대적으로 훨씬 낮음에도 불구하고 출력 커패시터(240)의 정격용량을 높게 하면, 제조 비용이 대폭 증가되는 한편, 전원공급부(150), 나아가서는 전자장치(100)의 슬림화가 곤란해진다.
이러한 구조에 의해, 컨버터(200)는 입력전압(예를 들면, 70V)을 강압시킨 출력전압(예를 들면, 20V)으로 변환시킨다. 여기서, 본 실시예에 따른 전원공급부(150)는 상대적으로 높은 입력전압이 강압되지 않고 그대로 출력 커패시터(240)에 전달되어 출력 커패시터(240)를 파손시키지 않도록, 다음과 같은 구성을 포함한다.
전원공급부(150)는 보호스위칭소자(250)를 포함한다. 보호스위칭소자(250)는 인덕터(230) 및 출력 커패시터(240) 사이에 마련된다. 보호스위칭소자(250)는 턴온 시 인덕터(230) 및 출력 커패시터(240) 사이를 연결시키고, 턴오프 시 인덕터(230) 및 출력 커패시터(240) 사이를 단절시킨다. 본 실시예에 따른 보호스위칭소자(250)는 N-채널 FET(Field Effect Transistor)를 포함한다. N-채널 FET는 게이트(Gate), 드레인(Drain), 소스(Source)의 세 단자를 가지는데, 게이트단자(즉, 제어단자)에 전압이 걸리면 드레인단자로부터 소스단자(즉, 출력단자)로 전류가 흐르는 회로이다. 보호스위칭소자(250)는 게이트전압(게이트단자에 인가되는 전압, 또는 게이트단자 및 소스단자 사이의 전위차)가 특정값보다 클 때에 턴온되며, 게이트전압이 특정값보다 적을 때에 턴오프된다. 상기 특정값은 예를 들어 0.7V로 될 수 있으나, 이 수치는 제한되지 않으며 보호스위칭소자(250)의 특성에 따라서 달라 질 수 있다.
전원공급부(150)는 보호회로부(260)를 포함한다. 보호회로부(260)는 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압에 대응하여 보호스위칭소자(250)를 선택적으로 턴온 또는 턴오프시킨다. 보호회로부(260)에는 과전압에 관한 임계치가 설정되어 있다. 보호회로부(260)는 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압이 상기한 임계치 이하로 감지되면 보호스위칭소자(250)를 턴온시킴으로써, 출력전압이 출력측으로 전달될 수 있도록 한다. 반면, 보호회로부(260)는 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압이 상기한 임계치를 초과한다고 감지되면 보호스위칭소자(250)를 턴오프시킨다.
컨버터(200)에서 입력 커패시터(210)의 정격용량은 입력전압의 레벨을 반영하고, 출력 커패시터(240)의 정격용량은 출력전압의 레벨을 반영하여 설계된다. 따라서, 다른 설계가 반영되지 않은 상태에서 입력전압이 강압되지 않은 상태로 출력 커패시터(240)에 그대로 전달되는 경우, 출력 커패시터(240)에는 정격용량을 크게 초과하는 전압이 걸리게 되므로, 출력 커패시터(240)가 파손된다. 이와 같이 출력측으로 과전압이 흐르게 되는 경우는, 다양한 원인(예를 들면, 출력전압의 과도한 상승 등)으로 인해 강압스위칭소자(220)가 쇼트됨으로써, 입력전압이 강압스위칭소자(220)를 그대로 지나게 되는 경우이다.
이에, 본 실시예에 따른 보호스위칭소자(250)는 출력 커패시터(240)의 전단에 설치되며, 보호회로부(260)는 보호스위칭소자(250) 전단의 전압값이 과전압에 해당하는 것으로 감지되면 보호스위칭소자(250)를 턴오프시킴으로써 출력 커패시터(240)에 과전압이 걸리는 것을 차단한다. 이로써, 과전압으로 인해 출력 커패시터(240)가 파손되는 것이 방지된다.
이하, 보호회로부(260)의 구성에 관해 설명한다.
보호회로부(260)는 제어스위칭소자(261)를 포함한다. 제어스위칭소자(261)는 보호스위칭소자(250)의 턴온 또는 턴오프 상태를 제어하도록 동작한다. 제어스위칭소자(261)는 N-채널 FET를 포함하며, 드레인단자가 보호스위칭소자(250)의 게이트단자에 연결되고, 소스단자가 접지에 연결된다. 제어스위칭소자(261)가 턴온 상태일 때에, 보호스위칭소자(250)의 게이트단자는 접지에 연결되므로, 보호스위칭소자(250)는 턴오프된다. 반면에 제어스위칭소자(261)가 턴오프상태일 때에, 보호스위칭소자(250)의 게이트단자는 high 상태가 되므로, 보호스위칭소자(250)는 턴온된다. 즉, 보호스위칭소자(250)의 상태는 제어스위칭소자(261)의 상태와 반대가 된다.
보호회로부(260)는 과전압감지부(300)를 포함한다. 과전압감지부(300)는 보호스위칭소자(250)의 전단, 구체적으로는 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 노드(N0)에서의 전압을 감지한다. 과전압감지부(300)는 해당 노드(N0)에서의 전압을, 과전압을 나타내는 것으로 사전 설정된 임계치와 비교한다. 과전압감지부(300)는 해당 노드(N0)에서의 전압이 상기한 임계치보다 낮으면(즉, 정상상태이면), 제어스위칭소자(261)의 게이트단자가 low 상태가 되도록 함으로써 제어스위칭소자(261)를 턴오프시킨다. 반면에 과전압감지부(300)는 해당 노드(N0)에서의 전압이 상기한 임계치를 초과하면(즉, 과전압 상태이면), 제어스위칭소자(261)의 게이트단자가 high 상태가 되도록 함으로써 제어스위칭소자(261)를 턴온시킨다.
보호회로부(260)는 하나 이상의 분배저항(R1, R2)을 포함한다. 분배저항(R1, R2)은, 보호스위칭소자(250)를 턴온 또는 턴오프시키는 제어전압이, 입력전압 또는 출력전압의 변동에 따라서 가변되어 보호스위칭소자(250)를 턴온 또는 턴오프시키는 문턱 전압에 대응하는 값을 가지도록 마련된다. 여기서, 문턱 전압은 보호스위칭소자(250)의 턴온 상태 및 턴오프 상태를 구분하기 위한 전압의 문턱값으로서, 제어전압이 문턱 전압을 초과하면 보호스위칭소자(250)는 턴온 상태가 되고, 제어전압이 문턱 전압보다 낮으면 보호스위칭소자(250)는 턴오프 상태가 된다. 즉, 분배저항(R1, R2)에 의해, 입력전압 또는 출력전압의 변동에 따라서 가변되는 제어전압의 가변 범위는, 문턱 전압을 포함하도록 설정된다. 제어전압은 제1노드(N1) 및 접지 사이의 전압, 또는 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 소스단자 사이의 전압에 대응한다. 제어전압은 보호스위칭소자(250)의 설계 특성이 고려된다. 예를 들어 보호스위칭소자(250)의 내압이 20V 정도이고 문턱 전압이 7V라고 할 때에, 제어전압이 7V 이하이면 보호스위칭소자(250)가 턴오프상태이고, 제어전압이 7V를 초과하면 보호스위칭소자(250)가 턴온상태인 것으로 간주될 수 있다.
입력전압이 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 소스단자에 걸릴 수 있도록 입력측으로부터의 배선이 마련된 상태에서, 분배저항(R1, R2)은 입력전압이 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 소스단자에 각기 분배되어 걸리도록 한다. 예를 들어, 입력측으로부터의 배선이, 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 제어스위칭소자(261)의 드레인단자 사이의 제1노드(N1)와, 보호스위칭소자(250)의 소스단자 및 출력 커패시터(240) 사이의 제2노드(N2)를 연결하도록 마련될 수 있다. 여기서 분배저항(R1, R2)은, 입력측 및 제1노드(N1) 사이에 배치되는 제1분배저항(R1)과, 제1노드(N1) 및 제2노드(N2) 사이에 배치되는 제2분배저항(R2)을 포함한다. 분배저항(R1, R2)에 관한 구체적인 설명은 후술한다.
한편, 전원공급부(150)는 프리윌링(freewheeling) 다이오드(270)를 포함한다. 과전압 발생에 따라서 보호스위칭소자(250)가 턴오프되면, 인덕터(230)로부터 방전되는 전류는 출력측으로 전달될 수 없게 된다. 이 때, 인덕터(230)로부터의 전류가 보호스위칭소자(250)를 손상시키지 않도록, 프리윌링 다이오드(270)는 해당 전류를 입력 커패시터(210)로 안내하는 프리윌링 역할을 수행한다. 이로써, 과전압 시에 보호스위칭소자(250)의 손상이 방지된다.
이하, 분배저항(R1, R2)의 역할에 관해 설명한다.
도 3은 입력전압 및 출력전압에 따라서 설정된 분배저항의 저항값의 예시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 컨버터(200)는 입력측으로부터 입력전압이 보호스위칭소자(250)의 게이트단자에 걸리도록 마련됨으로써, 별도의 동작전압 대신에 입력측의 입력전압에 의해 보호스위칭소자(250)가 구동하도록 한다. 여기서, 분배저항(R1, R2)은 보호스위칭소자(250)에 걸리는 입력전압을 분배한다. 이로써, 보호스위칭소자(250)가 입력전압에 의해 정상적으로 동작하면서도, 보호스위칭소자(250)가 손상되지 않도록 한다.
입력전압 Vin, 출력전압 Vout, 제1분배저항(R1)의 저항값 R1, 제2분배저항(R2)의 저항값 R2일 때, 본 실시예에 따른 컨버터(200)에서 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 소스단자 사이의 전압 Vgs는 Vgs=(Vin-Vout)*(R2/(R1+R2))를 만족한다. 예를 들어, 입력전압의 가변 범위가 54V 내지 70V이고, 출력전압의 가변 범위가 0V 내지 18V인 컨버터(200)에, 보호스위칭소자(250)의 내압(즉, 보호스위칭소자(250)가 견딜 수 있는 전압의 최대값)이 20V인 경우를 고려한다. 이 경우에, 컨버터(200)에서 입력전압 및 출력전압의 차이의 최소값은 36V, 최대값은 70V가 된다.
이 때, 각 분배저항(R1, R2)의 저항값이 R1=72Kohm, R2=24Kohm이 되도록 설계되는 경우를 고려한다. 제어전압(Vgs)은 최대값이 17.5V가되며, 보호스위칭소자(250)의 내압인 20V보다 낮다. 따라서, 분배저항(R1, R2)은 입력전압에 의해 보호스위칭소자(250)가 정상적으로 동작하도록 한다.
또한, 보호스위칭소자(250)의 게이트단자가 출력측에 연결되므로, 보호스위칭소자(250)를 턴온시키는 제어전압(Vgs)은 출력전압에 따라서 가변된다. 제2분배저항(R2)은 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 보호스위칭소자(250)의 소스단자(또는, 출력측)에 마련됨으로써, 상기한 제어전압이 보호스위칭소자(250)의 문턱 전압에 대응하는 값을 가지도록 한다. 또한, 제어전압의 최소값은 문턱 전압보다 충분히 크도록 설계되므로, 정상동작(즉, 보호스위칭소자(250)의 턴온 상태의 유지)에는 문제가 없다.
한편, 전원공급부(150)는 출력측에 연결된 출력저항(280)을 포함한다. 출력저항(280)은 과전압 시에 출력 커패시터(240)에 걸리는 전압이, 상기한 분배저항(R1, R2)을 사용하여 설정된 전압값 이상으로 상승하는 것을 방지한다. 예를 들어 Vin의 최대값이 70V, Vout이 13V, R1=72Kohm, R2=24Kohm이고, 출력저항(280)의 저항값 Rd를 Rd=10Kohm이라고 할 때, 컨버터(200)의 정상동작 시에는 컨버터(200)가 출력 13V 정전압으로 동작하므로, 출력저항(280)으로 인한 영향은 없다. 그러나, 별도의 동작 전압이 공급되지 않는 상황에서(즉, 정전압 제어 동작이 불가한 경우) 입력전압만 공급되는 상황이 발생한다면, 출력전압은 서서히 상승하게 되어 출력 커패시터(240)가 손상될 수 있다. 그러나, 출력저항(280)으로 인해 출력전압은 Vout=Vin*(Rd/(R1+R2+Rd)의 조건을 만족하므로, 출력전압은 70*(10/(72+24+10))=6.6V 이상으로 상승하지 않는다. 이로써, 출력 커패시터(240)의 손상이 방지된다. 즉, 분배저항(R1, R2)을 통해 입력전압이 출력 커패시터(240)에 충전되는데, 출력저항(280)은 컨버터(200)에 설정된 값 이상의 전압이 출력 커패시터(240)의 정격용량을 초과하여 걸리는 것을 방지한다.
이하, 컨버터(200)의 동작에 따른 파형의 변화에 관해 설명한다.
도 4는 정상 동작 시의 컨버터의 동작 파형을 나타내는 예시도이다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다섯 가지의 파형이 나타나 있다. 각 파형은 위에서부터 입력전압 Vin, 출력전압 Vout, 보호스위칭소자(250)의 게이트단자 및 소스단자 사이의 제어전압 Vgs, 보호스위칭소자(250)의 드레인단자 및 소스단자 사이의 전압 Vds, 컨버터(200)의 전류 IL를 나타낸다.
시점 T1 이전에 입력전압이 인가되기 시작할 때는, 출력전압은 0을 나타낸다. Vgs는 입력전압의 상승에 비례하여 상승한다. 시점 T1이 되면 Vgs=Vin*(R2/(R1+R2))에 의해 보호스위칭소자(250)의 제어전압(Vags)은 턴온 가능하도록 충분한 수치가 되며, 이 시점부터 출력전압이 상승한다. 시점 T1 이후부터 시점 T2가 될 때까지는 출력전압의 상승하는 값에 대응하여 제어전압(Vags)이 감소한다. 시점 T2가 되면, Vgs=(Vin-Vout)*(R2/(R1+R2))에 의해 제어전압(Vags)은 계속적으로 보호스위칭소자(250)를 턴온시킬 수 있는 안정화된 수치를 나타내며, 입력전압 및 출력전압 또한 안정된 값을 나타낸다.
도 5는 과전압 시의 컨버터의 동작 파형을 나타내는 예시도이다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 시점 T3 이전에는 입력전압 및 출력전압이 안정된 값을 나타낸다. 이 구간에서는, 보호스위칭소자(250)의 제어전압(Vags) 또한 (Vin-Vo)*(R2/(R1+R2))에 의해 보호스위칭소자(250)의 턴온상태를 유지하도록 동작한다. 만일, 시점 T3에 어떠한 원인으로 인해 강압스위칭소자(220)가 쇼트 상태가 되면, 시점 T3부터 출력전압이 급격하게 상승하는 현상이 나타난다. 시점 T3 이후 출력전압이 계속 상승하여, 시점 T4에서 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압이 컨버터(200)에 설정된 과전압 관련 임계치에 도달하게 된다. 이에 대응하여, 제어전압(Vags)이 그라운드 레벨로 떨어지며 보호스위칭소자(250)가 턴오프된다. 보호스위칭소자(250)가 턴오프되면, 입력측과 출력측이 서로 단절되므로, 출력전압은 출력 커패시터(240)의 방전에 따라서 하락한다.
한편, 보호스위칭소자(250)의 전단에서는 프리윌링 다이오드(270)에 의해 프리윌링 동작이 수행되는 바, 인덕터(230)로부터 방전되는 전류가 입력 커패시터(210)에 충전된다. 이와 같은 프리윌링 다이오드(270)에 의한 프리윌링 리턴 패스(Freewheeling Return Path) 전류 때문에, 컨버터(200)에서의 전류 또한 하락한다.
이상 설명한 바와 같은 컨버터(200)의 동작을 정리하면 다음과 같다.
컨버터(200)의 정상동작 시, 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압은 low를 나타낸다. 과전압감지부(300)는 감지되는 전압의 low 상태에 따라서 제어스위칭소자(261)를 턴오프시킨다. 제어스위칭소자(261)가 턴오프됨에 따라서, 분배저항(R1, R2)에 의해 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 high 상태가 되고, 보호스위칭소자(250)는 턴온된다. 이로써, 출력전압은 보호스위칭소자(250)를 지나서 출력 커패시터(240)를 충전시키고 출력측에 출력된다.
반면에, 컨버터(200)의 과전압 시, 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 전압은 high를 나타낸다. 과전압감지부(300)는 감지되는 전압의 high 상태에 따라서 제어스위칭소자(261)를 턴온시킨다. 제어스위칭소자(261)가 턴온됨에 따라서, 접지에 의해 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 low 상태가 되고, 보호스위칭소자(250)는 턴오프된다. 이로써, 과전압이 보호스위칭소자(250)에 의해 차단되며, 출력 커패시터(240) 및 출력측이 과전압으로부터 보호된다. 한편, 프리윌링 다이오드(270)는 인덕터(230)로부터 전압을 입력 커패시터(210)로 안내함으로써, 턴오프된 보호스위칭소자(250)의 스트레스를 낮춘다.
이하, 과전압감지부(300)의 다양한 설계 예시에 관해 설명한다.
도 6은 과전압감지부의 한 가지 예시를 나타내는 회로도이다.
도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 컨버터(200)는 입력 커패시터(210), 강압스위칭소자(220), 인덕터(230), 출력 커패시터, 보호스위칭소자(250), 제어스위칭소자, 분배저항(R1, R2), 프리윌링 다이오드(270), 출력저항(280)을 포함한다. 상기한 구성은 도 2 관련 실시예에서 설명한 바 있으므로, 추가적인 설명은 생략한다. 본 실시예에서는, 과전압감지부(300)의 다양한 회로 방식 중 어느 한 가지 예시에 관해 설명한다.
과전압감지부(300)는 트랜지스터(310)를 포함한다. 트랜지스터(310)는, 예를 들면 에미터단자로부터 컬렉터단자로 전류가 흐르도록 마련된 PNP 방식의 바이폴라 트랜지스터를 포함한다. 트랜지스터(310)의 에미터단자에는 동작전압이 인가되고, 트랜지스터(310)의 컬렉터단자가 제어스위칭소자(261)의 게이트단자에 연결된다. 트랜지스터(310)는 베이스단자(즉, 제어단자)에 걸리는 전압이 low 상태이면 턴온되고, high 상태이면 턴오프된다.
과전압감지부(300)는 오피앰프(OP-Amp; Operational amplifier)(320)를 포함한다. 오피앰프(320)는 두 개의 차동입력과 하나의 출력을 가지는 직류 연결형의 고이득 전압 증폭기이다. 오피앰프(320)의 출력은 트랜지스터(310)의 베이스단자에 연결되고, 오피앰프(320)의 입력은 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 노드(N0), 제어스위칭소자(261)의 게이트단자, 접지에 연결된다.
정상동작 시, 노드(N0)의 전압은 오피앰프(320)의 레퍼런스 전압보다 낮으므로, 오피앰프(320)의 출력은 high 상태가 된다. 즉, 베이스전압이 high가 되므로, PNP 방식의 트랜지스터(310)는 턴오프된다. 제어스위칭소자(261)의 게이트전압은 low가 되어 제어스위칭소자(261)가 턴오프된다. 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 high가 되어 보호스위칭소자(250)가 턴온된다.
과전압 시, 노드(N0)의 전압은 오피앰프(320)의 레퍼런스 전압보다 높으므로, 오피앰프(320)의 출력은 low 상태가 된다. 즉, 베이스전압이 low가 되므로, PNP 방식의 트랜지스터(310)는 턴온된다. 제어스위칭소자(261)의 게이트전압은 high가 되어 제어스위칭소자(261)가 턴온된다. 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 low가 되어 보호스위칭소자(250)가 턴오프된다.
도 7은 과전압감지부의 다른 한 가지 예시를 나타내는 회로도이다.
도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 과전압감지부(300)는 제너 다이오드(Zener diode)(330)를 포함한다. 제너 다이오드(330)는 역방향으로 항복전압 이상의 전압이 걸리면 전류가 흐르도록 마련된 다이오드이다. 본 실시예에서, 제너 다이오드(330)의 역방향 단자는 인덕터(230) 및 보호스위칭소자(250) 사이의 노드(N0)에 연결된다. 또한, 제너 다이오드(330)의 정방향 단자는 제어스위칭소자(261)의 게이트단자와 및 접지에 각기 연결된다. 여기서, 제너 다이오드(330)의 정방향 단자는 저항(340)을 통해 접지에 연결된다.
정상동작 시, 노드(N0)의 전압은 항복전압 아래인 low 상태가 되므로, 제너 다이오드(330)는 턴오프된다. 제어스위칭소자(261)의 게이트전압은 low가 되어 제어스위칭소자(261)가 턴오프된다. 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 high가 되어 보호스위칭소자(250)가 턴온된다.
과전압 시, 노드(N0)의 전압은 항복전압을 초과하는 high 상태가 되므로, 제너 다이오드(330)는 턴온된다. 제너 다이오드(330)를 지나는 전압에 의해, 제어스위칭소자(261)의 게이트전압은 high가 되어 제어스위칭소자(261)가 턴온된다. 보호스위칭소자(250)의 게이트전압은 low가 되어 보호스위칭소자(250)가 턴오프된다.
예를 들어 정상동작 시 노드(N0)에서의 전압이 13V이고, 과전압을 식별하기 위한 임계치가 20V로 설정되어 있고, 제어스위칭소자(261)의 턴온을 위한 최소 문턱 전압을 3V 정도로 설계하는 경우를 고려한다. 이 경우에, 제너 다이오드(330)의 항복전압은 대략 17V 정도로 설계될 수 있다. 이렇게 되면, 노드(N0)에서의 전압이 20V 이상이 되었을 때에, 제너 다이오드(330)에 의해 제어스위칭소자(261)의 게이트전압은 3V 이상이 됨으로써, 제어스위칭소자(261)가 턴온되도록 할 수 있다.
이와 같이, 과전압감지부(300)에는 다양한 방식의 회로가 적용될 수 있다.
100 : 전자장치
150 : 전원공급부
200 : 컨버터
210 : 입력 커패시터
220 : 강압스위칭소자
230 : 인덕터
240 : 출력 커패시터
250 : 보호스위칭소자
260 : 보호회로부
261 : 제어스위칭소자
270 : 프리윌링 다이오드
280 : 출력저항
300 : 과전압감지부

Claims (12)

  1. 전자장치에 있어서,
    부하에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며,
    상기 전원공급부는,
    스위치모드 방식으로 동작하는 스위칭소자, 인덕터 및 출력 커패시터를 구비함으로써 입력전압의 크기를 변환한 출력전압을 제공하는 컨버터와,
    상기 인덕터 및 상기 출력 커패시터 사이에 마련되고 상기 인덕터 및 상기 출력 커패시터가 선택적으로 연결되도록 턴온 또는 턴오프하는 보호스위칭소자와,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 과전압을 나타내는 임계치 이하인 것에 대응하여 상기 보호스위칭소자를 턴온시키며, 상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 상기 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 상기 보호스위칭소자를 턴오프시키는 제어전압을 제공하는 보호회로부를 포함하고,
    상기 제어전압은, 상기 입력전압 또는 상기 출력전압의 변동에 따라서 가변되어 상기 보호스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키는 문턱전압에 대응하는 값을 가지도록 마련된 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로부는,
    상기 제어전압이 제공되는 상기 보호스위칭단자의 제어단자가 선택적으로 접지에 연결되도록 턴온 또는 턴오프되는 제어스위칭소자와,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압의 과전압 여부에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키는 과전압감지부를 포함하는 전자장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호스위칭소자 및 상기 제어스위칭소자는, N-채널 FET(Field Effect Transistor)를 포함하는 전자장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 과전압감지부는,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치 이하인 것에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴오프시키고,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 상기 제어스위칭소자를 턴온시키는 전자장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 과전압감지부는,
    동작전압이 상기 제어스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시키도록 선택적으로 스위칭되는 트랜지스터와,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭소자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는지 여부에 대응하여, 상기 트랜지스터를 선택적으로 스위칭시키는 오피앰프(OP-Amp)를 포함하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 PNP 방식인 전자장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 보호회로부는,
    상기 인덕터 및 상기 보호스위칭단자 사이의 전압이 상기 임계치를 초과하는 것에 대응하여 턴온됨으로써 상기 제어스위칭소자를 턴온시키는 제너 다이오드를 포함하는 전자장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호회로부는, 상기 보호스위칭소자의 제어전압의 가변 범위가 상기 보호스위칭소자의 상기 문턱 전압을 포함하도록 저장값이 설정되는 분배저항을 포함하는 전자장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보호스위칭소자는, 상기 제어전압이 제공되는 제어단자와, 상기 출력전압 측에 마련되는 출력단자를 가지고,
    상기 분배저항은,
    상기 입력전압이 상기 제어단자에 인가되도록 배치되는 제1분배저항과,
    상기 제어단자 및 상기 출력단자 사이에 연결되도록 배치되는 제2분배저항을 포함하는 전자장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전원공급부는, 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 출력 커패시터에 걸리는 전압이 설정된 값을 초과하는 것을 방지하도록 상기 출력 커패시터에 병렬로 연결된 저항을 더 포함하는 전자장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는, 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 인덕터로부터 방전되는 전류를 프리윌링시키는 다이오드를 더 포함하는 전자장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원공급부는, 상기 입력전압 측에 상기 스위칭소자와 병렬 연결되며 상기 보호스위칭소자의 턴오프 시에 상기 다이오드를 통해 프리윌링되는 전류가 흐르는 입력 커패시터를 더 포함하는 전자장치.
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