KR20220165115A - Apparatus for PWM control of switching power supply - Google Patents
Apparatus for PWM control of switching power supply Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220165115A KR20220165115A KR1020210073699A KR20210073699A KR20220165115A KR 20220165115 A KR20220165115 A KR 20220165115A KR 1020210073699 A KR1020210073699 A KR 1020210073699A KR 20210073699 A KR20210073699 A KR 20210073699A KR 20220165115 A KR20220165115 A KR 20220165115A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power supply
- switching power
- voltage
- output
- input
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 87
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 102220090095 rs1042713 Human genes 0.000 description 1
- 102220216906 rs1060505002 Human genes 0.000 description 1
- 102220260512 rs1192077362 Human genes 0.000 description 1
- 102220067365 rs143592561 Human genes 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
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
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/04—Voltage dividers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/146—Measuring arrangements for current not covered by other subgroups of G01R15/14, e.g. using current dividers, shunts, or measuring a voltage drop
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 SMPS, IGBT, 또는 자동차나 수소발전 등에 사용되는 DC-DC 컨버터 등 스위칭전원장치의 역률(power factor) 개선 및 정전압 출력을 위한 PWM 제어 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a PWM control technology for power factor improvement and constant voltage output of a switching power supply device such as an SMPS, an IGBT, or a DC-DC converter used in automobiles or hydrogen power generation.
전원장치(파워서플라이)는 전통적으로, 고압의 상용 전원(교류)을 저압의 직류 전원으로 변환하는 장치로, 크게, 리니어형(linear)과 스위칭형으로 구분된다. A power supply (power supply) is traditionally a device that converts high-voltage commercial power (AC) into low-voltage DC power, and is largely divided into a linear type and a switching type.
스위칭형 전원장치(SMPS)는 먼저 교류를 다이오드로 1차 정류하여 직류를 만든 후에 반도체 스위칭소자로 이 1차 정류된 직류를 수십 kHz로 쵸핑하여 교류로 만들어서 변압기로 원하는 교류전압으로 강압 또는 승압하고 이 변압기를 통한 교류를 다시 정류 및 평활하여 2차 직류로 만들어 출력함으로써, 리니어형에 비해 전력 부품(변압기, 커패시터 등)이 소형화/경량화되고 안정된 출력 전압과 전류를 얻을 수 있다. 출력의 정전압 또는 정전류를 위해 PWM(펄스폭 변조) 제어가 이용된다. 스위칭형 전원장치는 그러나 스위칭 및 PWM 과정에서 잡음 및 전자파를 발생시키는 단점도 갖는다.A switching power supply (SMPS) first rectifies alternating current with a diode to create a direct current, then chops the primarily rectified direct current with a semiconductor switching element at several tens of kHz to make it an alternating current, step-down or step-up the desired alternating voltage with a transformer By rectifying and smoothing the alternating current through this transformer again and outputting it as a secondary direct current, power parts (transformer, capacitor, etc.) can be made smaller/lighter than linear type and stable output voltage and current can be obtained. PWM (Pulse Width Modulation) control is used for constant voltage or constant current of the output. However, the switching type power supply also has a disadvantage of generating noise and electromagnetic waves during switching and PWM processes.
SMPS에서의 PWM 제어는 반도체 스위칭소자의 스위칭 듀티 또는 주기를 조절하여 출력 전압과 전류의 크기를 변동시켜서 부하에 따라 변동되는 출력 전압과 전류를 일정하게 유지시키기 위하여 시행된다. 출력측 전압과 전류를 검출하여 PWM 제어기에 피드백하여서 출력측 검출값의 크기에 따라 반도체 스위칭소자의 스위칭 듀티 또는 주기를 조절한다. PWM control in the SMPS is performed to maintain constant the output voltage and current that vary according to the load by changing the size of the output voltage and current by adjusting the switching duty or cycle of the semiconductor switching device. The voltage and current on the output side are detected and fed back to the PWM controller to adjust the switching duty or cycle of the semiconductor switching element according to the magnitude of the detected value on the output side.
역률(power factor)은 전기기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가의 비율을 의미한다. 공급된 전기의 100%를 해당 목적에 소모하는 경우의 역률이 1이고, 역률이 1에 미치지 못할수록 공급된 전기를 제대로 사용하지 못하고 낭비하는 것을 의미한다. 또한 스위칭전원에서 역률이 1이라는 것은 출력 전류와 전압의 위상이 일치하는 것을 의미한다.Power factor refers to the ratio of how effectively the voltage and current actually applied to an electrical device work. The power factor when 100% of the supplied electricity is consumed for the corresponding purpose is 1, and when the power factor is less than 1, it means that the supplied electricity is not properly used and wasted. In addition, a power factor of 1 in a switching power supply means that the phases of the output current and voltage coincide.
한편, 최근에는 고압의 직류전원을 필요로 하는 곳이 많아졌고, 특히, 상용교류 이외의 다양한 입력파형을 갖는 전원 전력의 수요가 크게 늘어났다. 또한 반도체 소자의 발달로 수백, 수천 kHz의 스위칭이 가능하게 되는 이른바 전력 르네상스 시대가 도래하였다.On the other hand, in recent years, there have been many places that require high-voltage direct current power, and in particular, the demand for power sources having various input waveforms other than commercial alternating current has greatly increased. Also, with the development of semiconductor devices, a so-called power renaissance era in which switching of hundreds or thousands of kHz is possible has arrived.
최근 풍력발전, 태양광발전, 수소발전 등, 폭 넓은 자연 에너지의 이용이 확대되고 있는데, 이들로부터 얻어지는 에너지는 종래의 전력변환 방식에 따르면 불충분하다. 따라서, 자연에서 얻은 에너지를 되도록 많이 전력에너지로 변환시키기 위한 수요가 크다. 또한, 자동차 용도의 한정성에 비추어, 배터리관리시스템(BMS)이나 전원저장장치 등에서의 전력변환 효율을 높혀야 할 필요가 있다.Recently, the use of a wide range of natural energies, such as wind power generation, solar power generation, and hydrogen power generation, is expanding, but energy obtained from them is insufficient according to conventional power conversion methods. Therefore, there is a great demand for converting energy obtained from nature into electrical energy as much as possible. In addition, in view of the limited use of automobiles, it is necessary to increase power conversion efficiency in a battery management system (BMS) or a power storage device.
이에, 출력되는 전력의 효율을 극대화하기 위하여, 입력에 어떠한 파형의 전원이 들어오더라도 전압과 전류의 위상을 최대한 일치시켜 역률을 개선하고 정전압 출력을 유지하는 스위칭전원용 PWM 제어장치를 제안한다.Therefore, in order to maximize the efficiency of output power, we propose a PWM control device for a switching power supply that improves the power factor and maintains a constant voltage output by matching the phases of voltage and current as much as possible even when power of any waveform is supplied to the input.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스위칭전원의 입력단에서 전압/전류를 검출하고 출력단에서 전압/전류를 검출해서 이를 이용해서 PWM 제어신호를 생성해서 상기 스위칭전원 내의 PWM부에 인가하는 장치에 있어서, 스위칭전원의 입력 전압을 검출하여 입력전압 검출신호를 생성하는 입력전압 검출부; 스위칭전원의 입력 전류를 검출하여 입력전류 검출신호를 생성하는 입력전류 검출부; 스위칭전원에서 출력되는 전압을 검출하여 출력전압 검출신호를 생성하는 출력전압 검출부; 스위칭전원에서 출력되는 전류를 검출하여 출력전류 검출신호를 생성하는 출력전류 검출부; 상기 스위칭전원의 출력전압 검출신호와 출력전류 검출신호를 받아서 스위칭전원의 부하 변동에 대응하는 정전압 피드백신호를 생성하여 하기의 비교기에 인가하는 정전압유지부; 상기 스위칭전원의 입력전압 검출신호와 입력전류 검출신호를 입력받아 스위칭전원의 입력전압과 전류의 위상이 일치되도록 하고 상기 출력전압 검출신호와 출력전류 검출신호로부터 생성된 정전압 피드백신호를 상기 정전압유지부로부터 입력받아 스위칭전원의 출력 정전압을 유지하도록 하는 PWM 기초신호를 출력하는 비교부; 및 상기 비교부로부터의 PWM 기초신호를 받아 스위칭전원의 스위칭 소자를 ON/OFF 제어하는 최종 PWM 신호를 생성하여 스위칭전원의 스위칭 소자로 인가하는 PWM신호 생성부를 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치가 제공된다.In order to solve the above problems, the present invention detects voltage / current at the input terminal of the switching power supply and detects the voltage / current at the output terminal, generates a PWM control signal using it, and applies it to the PWM unit in the switching power supply. , an input voltage detection unit for detecting the input voltage of the switching power supply and generating an input voltage detection signal; an input current detector detecting an input current of the switching power supply and generating an input current detection signal; an output voltage detector detecting a voltage output from the switching power supply and generating an output voltage detection signal; an output current detector detecting a current output from the switching power supply and generating an output current detection signal; a constant voltage maintenance unit receiving the output voltage detection signal and the output current detection signal of the switching power supply, generating a constant voltage feedback signal corresponding to load variation of the switching power supply, and applying the constant voltage feedback signal to a comparator described below; Receives the input voltage detection signal and the input current detection signal of the switching power supply so that the phases of the input voltage and current of the switching power supply are matched, and generates a constant voltage feedback signal generated from the output voltage detection signal and the output current detection signal to the constant voltage maintenance unit. a comparator for outputting a PWM basic signal for maintaining a constant output voltage of the switching power supply by receiving an input from the switching power supply; And a PWM control device for switching power supply including a PWM signal generation unit for receiving the PWM basic signal from the comparator, generating a final PWM signal for controlling ON/OFF of the switching element of the switching power supply, and applying it to the switching element of the switching power supply. .
상기 입력전압 검출부는, 스위칭전원의 입력전원의 양단에 각각 연결된 제1다이오드 및 제2다이오드; 상기 제1다이오드 및 제2다이오드에 공통으로 연결된 다수의 분압 저항을 포함할 수 있다. The input voltage detector may include a first diode and a second diode respectively connected to both ends of the input power of the switching power supply; A plurality of voltage divider resistors commonly connected to the first diode and the second diode may be included.
상기 입력전류 검출부는 스위칭전원의 입력단의 로사이드(low side)의 라인에 삽입된 적어도 3개 이상 병렬연결된 션트저항을 포함할 수 있다.The input current detection unit may include at least three shunt resistors connected in parallel and inserted into a line of a low side of an input terminal of the switching power supply.
상기 출력전압 검출부는 스위칭전원의 출력단에서 출력전압을 검출할 수 있다.The output voltage detection unit may detect an output voltage at an output terminal of the switching power supply.
상기 출력전류 검출부는 스위칭전원의 출력단의 로사이드(low side)의 라인에 삽입된 적어도 3개 이상 병렬연결된 션트저항을 포함할 수 있다.The output current detection unit may include at least three shunt resistors connected in parallel and inserted into a line of a low side of an output terminal of the switching power supply.
상기 정전압유지부는, 상기 출력전압 검출신호 및 출력전류 검출신호를 기설정된 기준전압에 대해 비교하는 수단; 및 상기 비교 수단에 의한 비교의 결과, 스위칭전원력 전압의 변동에 따른 전류량에 따라 발광하고 이 빛을 수광하여 정전압 피드백 신호로서 상기 비교부에 인가하는 포토커플러를 포함할 수 있다.The constant voltage maintaining unit may include means for comparing the output voltage detection signal and the output current detection signal with respect to a preset reference voltage; and a photocoupler that emits light according to the amount of current according to the variation of the switching power supply voltage as a result of the comparison by the comparison unit, receives the light, and applies the light to the comparison unit as a constant voltage feedback signal.
상기 비교부는 OP앰프 비교기를 포함할 수 있는데, 비교기의 (-)입력단에는 상기 입력전압 검출신호와 입력전류 검출신호가 함께 인가되고, (+)입력단에는 기준전압이 인가되고, (-)입력단과 출력단 사이에 부귀환 회로가 포함될 수 있다. 이 부귀환 회로에 상기 정전압유지부의 정전압 피드백신호가 인가될 수 있다. The comparator may include an OP amp comparator. The input voltage detection signal and the input current detection signal are applied together to a (-) input terminal of the comparator, a reference voltage is applied to a (+) input terminal, and a (-) input terminal and A negative feedback circuit may be included between the output terminals. A constant voltage feedback signal of the constant voltage holding unit may be applied to the negative feedback circuit.
상기 PWM신호 생성부는 상기 비교부로부터 PWM 기초신호를 받아서 최종 PWM 신호를 생성하기 전에 노이즈 및 리플 성분을 제거하는 것을 포함할 수 있다. The PWM signal generation unit may include receiving the PWM basic signal from the comparator and removing noise and ripple components before generating a final PWM signal.
상기 PWM신호 생성부의 입력단과 상기 비교부의 출력단과의 연결부에는 비교부에서 출력되는 신호에 경사(slope)를 줘서 파형을 정형하는 슬로우스타트 회로가 포함될 수 있다.A slow start circuit for shaping a waveform by applying a slope to a signal output from the comparator may be included in a connection unit between an input terminal of the PWM signal generator and an output terminal of the comparator.
이상에서 소개한 본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다. The configuration and operation of the present invention introduced above will become more clear through specific embodiments to be described later along with the drawings.
본 발명에 따르면, 입력에 어떠한 파형의 전원이 들어오더라도 전압과 전류의 위상을 최대한 일치시켜 역률을 개선하고 정전압 출력을 유지할 수 있어서, 자연 에너지로부터의 전력에너지 변환(풍력발전 등)의 효율 및 자동차 배터리관리시스템(BMS)이나 전원저장장치 등의 전력변환 효율을 극대화할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the power factor and maintain a constant voltage output by matching the phases of voltage and current as much as possible even when power of any waveform is supplied to the input, thereby improving the efficiency of power energy conversion from natural energy (wind power generation, etc.) It is possible to maximize the power conversion efficiency of automobile battery management systems (BMS) or power storage devices.
도 1은 본 발명에 따른 스위칭전원용 PWM 제어장치의 개념 설명도
도 2는 본 발명의 PWM 제어장치(10)의 개괄적 구성도
도 3은 입력전압 검출부(100)의 회로도
도 4는 입력전류 검출부(200)의 회로도
도 5는 비교부(300)의 구성도
도 6은 출력전압 검출부(400) 및 출력전류 검출부(500)의 회로도
도 7은 정전압유지부(600)의 회로도
도 8은 PWM신호 생성부의 회로도1 is a conceptual explanatory diagram of a PWM control device for switching power supply according to the present invention
Figure 2 is a schematic configuration diagram of the
3 is a circuit diagram of the input
4 is a circuit diagram of the input
5 is a configuration diagram of a
6 is a circuit diagram of the output
7 is a circuit diagram of the constant
8 is a circuit diagram of a PWM signal generator
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 이하에서 상세하게 기술된 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become clear with reference to the detailed description of the embodiments below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Meanwhile, terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprise" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is one or more other components, steps, operations, and/or elements. does not exclude the presence or addition of
도 1은 본 발명에 따른 스위칭전원용 PWM 제어장치의 개념을 설명하기 위한 것이다.1 is for explaining the concept of a PWM control device for switching power supply according to the present invention.
본 발명의 PWM 제어장치(10)는 SMPS, IGBT, 또는 DC-DC컨버터 등 스위칭전원(20)의 입력단에서 전압/전류(21)를 검출하고 출력단에서 전압/전류(22)를 검출해서 이를 이용해서 PWM 제어신호(11)를 생성해서 스위칭전원(20) 내의 PWM부에 인가한다. 스위칭전원(20)은 본 발명의 PWM 제어장치(10)로부터 제공받은 PWM 제어신호(11)를 이용하여 PWM을 수행함으로써 역률이 향상되고 출력의 정전압이 유지된다.The
본 발명의 PWM 제어장치(10)는 스위칭전원(20)의 입력 파형이 어떠하든지간에 전압과 전류의 위상을 일치시켜 스위칭 신호를 발생시킴으로써 역률≒1을 만족하도록 하고 효과적인 정전압을 유지하도록 한다. 이에 따라 별도의 감속기 없이도 스위칭전원(20)에 활용시 전력 효율을 극대화할 수 있다.Regardless of the input waveform of the
도 2는 본 발명의 PWM 제어장치(10)의 개괄적 구성도이다. 다음과 같이 구성된다. 2 is a schematic configuration diagram of the
- 스위칭전원(20)의 입력 전압을 검출하여 입력전압 검출신호를 생성하는 입력전압 검출부(100); - an input
- 스위칭전원(20)의 입력 전류를 검출하여 입력전류 검출신호를 생성하는 입력전류 검출부(200);- an input
- 스위칭전원(20)에서 출력되는 전압을 검출하여 출력전압 검출신호를 생성하는 출력전압 검출부(400);- An output
- 스위칭전원(20)에서 출력되는 전류를 검출하여 출력전류 검출신호를 생성하는 출력전류 검출부(500);- An output
- 스위칭전원(20)의 상기 입력전압 검출신호와 입력전류 검출신호를 입력받아 스위칭전원(20)의 입력전압과 전류의 위상이 일치되도록 하고 상기 출력전압 검출신호와 출력전류 검출신호로부터 생성된 정전압 피드백신호를 하기 정전압유지부(600)로부터 입력받아 스위칭전원(20)의 출력 정전압을 유지하도록 하는 PWM 기초신호를 출력하는 비교부(300); - Receives the input voltage detection signal and the input current detection signal of the
- 상기 출력전압 검출신호 및 출력전류 검출신호를 받아서 스위칭전원(20)의 부하 변동에 대응하는 정전압 피드백신호를 생성하여 비교기(300)에 인가하는 정전압유지부(600); - A constant voltage maintenance unit (600) receiving the output voltage detection signal and the output current detection signal, generating a constant voltage feedback signal corresponding to the load variation of the switching power supply (20), and applying the constant voltage feedback signal to the comparator (300);
- 상기 비교부(300)로부터의 PWM 기초신호를 받아 스위칭전원(20)의 스위칭 소자를 ON/OFF 제어하는 최종 PWM 신호(11)를 생성하여 스위칭전원(20)의 PWM부(스위칭 소자 회로)로 인가하는 PWM신호 생성부.- The PWM unit (switching element circuit) of the
이하, 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, each configuration will be described in detail.
<입력전압 검출부(100)><Input
도 3에서와 같이, 입력전압 검출부(100)는 스위칭전원(20)의 입력전원 Vs의 양단에 각각 연결된 제1, 제2다이오드 D1, D2를 통해 연결되는 분압부를 포함한다. 분압부는 다수의 저항 R1~R7을 포함한다. 여기서 입력전원 Vs는 AC(교류)일 수도 있고 DC(직류)일 수도 있다. 검출된 분압은 스위칭전원(20)의 입력전압의 파형과 동일한 파형을 모사하는 작은 진폭의 전압 신호이다.As shown in FIG. 3 , the
다이오드 D1, D2는 입력전압 검출부(100)의 후단(출력단 이후)의 전압 및 주파수 특성부(비교부)의 역바이어스가 역류하지 않도록 하는 역할을 한다. 따라서 애노드가 스위칭전원(10)의 입력전원에 연결되고 캐소드에 다수의 분압 저항들이 연결된다. Diodes D1 and D2 serve to prevent reverse bias of the voltage and frequency characteristic unit (comparator) at the rear end (after the output terminal) of the
다수의 분압 저항은 스위칭전원(20)의 입력 전압을 3~7V로 분압하여 입력전압 검출신호 v_det_in을 출력한다. 이 입력전압 검출신호 v_det_in의 진폭은 비교부(300) 및 정전압유지부(600)에 의해 주파수특성이 변조됨에 따라 수mV ~ 10V로 변동하게 되므로, 이를 고려하여 분압부의 저항 구성을 해야 한다. 이를 위해 도 3과 같이 R1~R4를 순차로 직렬연결하되, 그 사이에 있는 R3의 양단을 각각 R5와 R6을 통해 접지에 연결한다. 구체적으로, 상기 제1다이오드 D1 및 제2다이오드 D2에 공통으로 연결되며 순차적으로 직렬 연결된 두 개 이상의 전단부 저항 R1, R2; 상기 직렬 연결된 두 개 이상의 저항 R1, R2 중 마지막 저항 R2와 직렬 연결된 중간부 저항 R3; 이 중간부 저항 R3과 직렬 연결된 후단부 저항 R4; 상기 중간부 저항 R3의 일단과 접지 사이에 연결된 제1분기저항 R5; 및 상기 중간부 저항 R3의 타단과 접지 사이에 연결된 제2분기저항 R6으로 구성된다.A plurality of voltage dividing resistors divides the input voltage of the switching
다수의 실험 결과, 상기 직렬 연결된 저항들 중에 주된 전압 분압 작용을 하는 중간부 저항 R3의 전단에 있는 전단부 저항 R1과 R2는 두 저항의 합성 저항 R1+R2에 해당하는 저항값을 갖는 단일 저항을 사용해서는 안 되고 R1과 R2를 별도로 직렬 연결해야 본 입력전압 검출부(100)의 후단에서 스위칭전원(20)의 입력 파형의 주파수 특성 구간의 변동에 효과적으로 대응할 수 있는 것으로 확인되었다. 도 3에서 R1과 R2와 같이 두 개의 저항이 직렬 연결된 것으로 도시하였지만, 실제 구현시에는 두 개 이상의 저항을 직렬 연결하여 전단부 저항을 구성할 수 있다. As a result of a number of experiments, among the series-connected resistors, the front end resistances R1 and R2 at the front end of the middle resistance R3, which acts as a main voltage divider, are a single resistance having a resistance value corresponding to the combined resistance R1 + R2 of the two resistors. It was confirmed that it should not be used and that R1 and R2 should be separately connected in series to effectively respond to changes in the frequency characteristic section of the input waveform of the switching
또한, 주된 전압분압 작용을 하는 중간부 저항 R3과 제1, 제2분기저항 R5, R6에서, R3의 저항값은 R5 또는 R6의 저항값보다 큰 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, R3의 저항값이 R5 또는 R6의 저항값의 대략 수십배 이상인 것이 상기 언급한 주파수 변동에 대응하는 데 더 유리한 것으로 파악되었다.In addition, in the middle resistor R3 and the first and second branch resistors R5 and R6, which act as a main voltage divider, the resistance value of R3 is preferably greater than that of R5 or R6, more preferably, the resistance of R3 It has been found that it is more advantageous to respond to the above-mentioned frequency fluctuations when the value is approximately several tens of times higher than the resistance value of R5 or R6.
실제 구현시에, 스위칭전원(20)의 입력 전압이 220VAC일 때에, R1과 R2에 두 개의 저항을 더 추가하여 1kΩ, 3kΩ, 3kΩ, 3kΩ의 저항을 R3의 전단에 배치하고 R4=100kΩ으로 설정하였고, R3=680kΩ, R5=8.2kΩ, R6=62kΩ으로 설정하였다. In actual implementation, when the input voltage of the switching
<입력전류 검출부(200)><Input
도 4에서와 같이, 입력전류 검출부(200)는 스위칭전원(20)의 입력단의 로사이드(low side)에 3개 이상 병렬연결된 션트저항기 R7, R8, R9를 삽입하여 스위칭전원(20)에 입력되는 전류의 리플 전류를 검출한다. 즉, 로사이드(접지측)의 전류 라인을 끊고 션트저항을 연결하면 저항 양단에 전압 강하가 일어나게 된다. 이 강하 전압은 스위칭전원(20)의 입력전류의 리플을 모사하는 전압 형태의 입력전류 검출신호이다. 이 강하 전압을 입력전류 검출신호 v_drop_in로서 후단에 있는 비교부(300)로 입력하는 것이다. As shown in FIG. 4, the input
션트저항이 스위칭전원(20)의 입력 전류에 영향을 주는 것을 최소화하기 위해 각 저항 R7~9는 접지측, 즉, 로사이드측에 삽입하고 매우 작은 저항값(예를 들어, 0.1옴 이하)으로 설정하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 입력전압 검출부(100)에서 언급한 것과 같은 이유로 하나의 저항으로 입력전류 검출부(200)의 션트저항을 구현하는 것보다는 3개 이상의 저항을 병렬 연결하여 션트저항을 구현하는 것이 스위칭전원(20)의 입력 전류의 리플 파형의 주파수 특성 구간의 변동에 대응하는 데 더 유리한 것으로 실험적으로 확인되었다.In order to minimize the effect of the shunt resistor on the input current of the switching
한편, 강하전압 v_drop_in이 비교부(300)로 인가되기 전에 저항 R10을 거치도록 구성할 수 있다. 이 저항 R10은 일종의 완충저항이다. 입력전류 검출부(200)에서 검출되는 입력 전류 리플은 맥동 성분이 매우 강하고 미세한 전압치로 환산되어야 하기 때문에 응답성이 커진다. 그래서 이 저항 R10을 연결하여 완충하고자 하는 것이다. 설계에 따라서 이 완충저항은 생략 가능하다. Meanwhile, the drop voltage v_drop_in may be configured to pass through the resistor R10 before being applied to the
실제 구현시에, R7=R8=R9= 0.1Ω, R10=4.7kΩ으로 설정하였다. In actual implementation, R7=R8=R9= 0.1Ω and R10=4.7kΩ were set.
<비교부(300)><
비교부(300)의 구성을 도 5에 나타내었다. 비교부(300)에 있는 비교기(COMP, comparator)의 (-)입력단에는 앞서 검출한 스위칭전원(20)의 입력전압 검출신호 v_det_in과 입력전류 검출신호 v_drop_in이 함께 인가되고, 비교기의 (+)입력단에는 기준전압 v_ref가 인가된다. 그리고 비교기의 (-)입력단과 출력단 사이에 R11과 R12의 직렬 저항 그룹을 연결하고 아울러 이 직렬 저항 그룹과 병렬로 저항 R13과 커패시터 C1가 직렬 연결된 저항-커팩시터 직결 그룹을 연결하여 일종의 부귀환(Negative Feedback) 회로를 구성한다. 그리고 직렬 저항 그룹의 R11과 R12 사이의 탭 T1에는 정전압유지부(600)에서 출력되는 피드백 신호가 주입된다.The configuration of the
일반적인 비교기는 OP앰프의 부귀환없이 사용되며, 입력된 전압과 전류로부터 전압 전달함수와 전류 전달함수를 도출하여 입력전압이 어느 일정 레벨을 넘는 것을 감지하는 레벨 검출 기능이나 싸인파 입력을 구형파로 만드는 구형파 발생 기능으로 사용되는 반면에, 본 발명의 비교부(300)는 비교기(COMP) 및 주변회로에 의해 스위칭전원(20)의 입력에서 검출된 전압과 전류로부터 입력전압 주파수특성 전달함수 및 입력전류 주파수특성 전달함수를 각각 도출한다. 이러한 비교기의 사용모드는 이른바 '주파수 전달함수 영역에서의 사용'이라고 부른다.A general comparator is used without negative feedback of an OP amplifier, and has a level detection function that detects when the input voltage exceeds a certain level by deriving a voltage transfer function and a current transfer function from the input voltage and current, or converting a sine wave input into a square wave. While used as a square wave generating function, the
또한 본 발명의 비교부(300)의 상기 부귀환 회로에는 스위칭전원(20)의 출력에서 검출된 신호로부터 생성된 정전압 유지를 위한 피드백 신호가 주입된다.In addition, a feedback signal for maintaining a constant voltage generated from a signal detected from an output of the switching
결과적으로 비교부(300)는 스위칭전원(20)의 입력전압 검출신호, 입력전류 검출신호, 출력전압/전류로부터 생성된 정전압 피드백신호를 입력받아 상기 주파수 전달함수 영역에서의 비교기 사용을 통해 스위칭전원(20)의 입력전압과 전류의 위상이 일치되도록 보상하고 스위칭전원(20)의 출력의 정전압을 유지하도록 PWM 기초신호(구형파) S_pwm_i를 PWM신호 생성부로 출력하여 PWM신호 생성부가 최종 PWM 신호를 생성하도록 한다.As a result, the
비교부(300)의 출력부에는 다이오드 D3가 있어서 이를 통해 S_pwm_i가 출력된다. 비교부(300)의 출력단에서 나오는 신호 크기와 후단의 PWM신호 생성부에서 받아들일 수 있는 신호 용량에는 차이가 있기 때문에 이를 맞춰주기 위하여 다이오드 D3가 사용된 것이다. 또한 이 다이오드 D3는 비교부(300)에서 도출되는 다중 주파수특성 영역에서의 전달함수를 종합화하는 기능을 하는데, 이를 이론적으로 '전달함수 상태 평균화법' 이라고 한다.The output unit of the
비교부(300)의 부귀환 회로의 소자 정수 및 그 허용공차가 중요하다. 일 실시예로, R11=1.3kΩ, R12=36kΩ, R13=470kΩ, C1=684nF으로 설정하였으며, 이들 정수의 허용공차는 ±10% 이하이다. 그리고 비교기로는 LM2904 IC를 이용하였다.Element constants of the negative feedback circuit of the
<출력전압 검출부(400)><Output
스위칭전원(20)의 출력전압과 출력전류를 검출하여 정전압유지부(600)로 보내어 정전압 피드백신호를 만들어 비교부(300)의 부귀환 회로에 인가한다. 스위칭전원(20)의 출력전압과 출력전류를 검출하기 위해 출력전압 검출부(400)와 출력전류 검출부(500)가 필요하다.The output voltage and output current of the switching
스위칭전원 출력전압 검출부(400)는 스위칭전원(20)의 출력단의 평활 콘덴서 직전에서 출력전압을 검출하는 것이 바람직하다. 평활 콘덴서의 전단의 출력라인에 탭을 내어서 전압을 측정하면 될 것이다.Preferably, the switching power supply output
도 6을 참조하면, 스위칭전원(20)의 출력단(Vout)의 평활 콘덴서 Cs의 연결점 이전에 검출탭(T2)을 내어 이 지점에서의 전압을 측정하여 얻은 출력전압 검출신호 v_det_out을 정전압유지부(600)에 인가한다.Referring to FIG. 6, the output voltage detection signal v_det_out obtained by measuring the voltage at this point by taking a detection tap T2 before the connection point of the smoothing capacitor Cs of the output terminal Vout of the switching
<출력전류 검출부(500)><Output
스위칭전원 출력전류 검출부(500)는 도 6에서와 같이 스위칭전원(20)의 출력단의 로사이드(low side) 선로를 끊고 3개 이상의 션트저항기 R14, R15, R16을 병렬 연결하여 출력전류를 검출한다. 즉, 출력단의 접지 선로를 끊고 연결된 션트저항에 전압강하가 일어나게 되고 이 강하 전압(리플신호)을 출력전류 검출신호 v_drop_out로서 정전압유지부(600)로 보낸다. As shown in FIG. 6, the switching power supply output
출력전류 검출부(500)의 구성은 앞에서 설명한 입력전류 검출부(200)의 구성과 유사하다. 또한 R14=R15=R16=0.1Ω으로 설정하였다. The configuration of the output
<정전압유지부(600)><Constant
정전압유지부(600)는 스위칭전원(20)의 출력단에서 검출된 출력전압 검출신호 v_det_out과 출력전류 검출신호 v_drop_out을 받아서 스위칭전원(20)의 부하 변동에 대응하는 정전압 피드백신호 S_fd를 생성하여 비교기(300)에 인가하여 정전압을 유지하도록 한다.The constant
도 7의 구성을 설명하면, 먼저, 제너다이오드 ZD1을 이용하여 기준전압을 설정(예를 들어, 24V)한다. 한편 스위칭전원(20)의 출력전압 검출신호 v_det_out은 저항 R17과 R18에 의해 분압되어 트랜지스터 Q2의 베이스에 대한 바이어스를 형성하고, 저항 R19와 R18에 의해 분압되어 트랜지스터 Q1의 베이스에 대한 바이어스를 형성한다. 그리고 스위칭전원(20)의 출력전류 검출신호 v_drop_out은 그라운드에 인가되어 그 리플량이 상기 Q1, Q2에 인가된 바이어스에 합산된다. 이와 같이 Q1과 Q2에 의한 비교 작용으로써, ZD1에 의해 설정된 기준전압에 대해 스위칭전원(20)의 출력 전압이 높거나 낮을 때의 전류량이 포토커플러(PC)의 LED에 인가되고 빛에 의해 포토디텍터에 전달되어 정전압 피드백신호 S_fd로 출력된다. 포토커플러(PC)는 1차측과 2차측을 절연해야 할 필요성이 있는 스위칭전원에 유효히 사용할 수 있는 절연형 신호전달 부품이다. Referring to the configuration of FIG. 7, first, a reference voltage is set (eg, 24V) using the zener diode ZD1. Meanwhile, the output voltage detection signal v_det_out of the switching
정전압 피드백신호 S_fd는 앞에서 언급한 것처럼 비교부(300)의 비교기의 부귀환회로에 주입된다. 비교부(300)의 입력 전압변수로서 작용하는 정전압 피드백 신호 S_fd는 스위칭전원(20)의 입력전압/전류의 주파수특성 전달함수에 작용하여 설정 전압 이상 혹은 이하로 스위칭전원(20)의 출력 전압이 나올 경우에 PWM신호 생성부로 하여금 결과적으로 구형파 신호의 듀티, 주기, 데드타임을 제어하여 설정 전압을 유지하도록 한다. 또한 부하의 증감에 따른 출력 전압/전류의 변동에 응답하도록 한다.As mentioned above, the constant voltage feedback signal S_fd is injected into the negative feedback circuit of the comparator of the
한편, 도 7에는 비교부(300)로 출력되는 정전압 피드백신호 S_fd의 크기를 조절하기 위한 회로(610)가 사용되었다. 정전압 피드백신호 S_fd를 직접 비교부(300)의 비교기에 인가하기에는 그 크기가 너무 커서 정밀한 정전압 피드백신호로서의 역할을 하는 데 한계가 있고 경우에 따라서는 비교기를 파괴시킬 수 있다. 따라서 이 회로(610)를 사용하여 정전압 피드백신호 S_fd의 크기를 자동으로 정밀하게 조절하도록 하였다. 이 회로는 JFET를 병렬로 PC의 컬렉터-에미터에 연결하여 PC에서 출력되는 신호의 전압을 세밀하게 조절하는 변수인자로 작용한다. JFET는 입력 및 출력 임피던스가 일정한 특성을 갖는바, JFET 회로를 추가함으로써 스위칭전원(20)의 출력의 미세 전압/전류를 감지하게 되어 정전압유지부(600)의 정전압 작용을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 7 , a
<PWM신호 생성부><PWM signal generator>
도 8에 나타낸 PWM신호 생성부는 비교부(300)로부터 주파수 특성을 갖는 PWM생성 기초신호 S_pwm_i를 받아서 일부 노이즈 및 리플 성분을 제거하고 입력신호에 비례 혹은 반비례하며 사용자의 필요에 따라 구형파 폭과 주기, 듀티비, 데드타임이 정해지는 스위칭 소자(FET 등)를 ON/OFF하는 최종 PWM 신호 S_pwm_f를 생성하여 스위칭전원(20)의 스위칭 소자로 출력한다.The PWM signal generation unit shown in FIG. 8 receives the PWM generation basic signal S_pwm_i having frequency characteristics from the
PWM신호 생성부는 비교부(300)의 동작상 게인량을 조절해, 수신한 PWM 기초 신호의 폭과 듀티를 가변할 수 있다. 그리고 flip-flop 등 부가 회로를 용도에 따라 부가할 수 있다. PWM 기초 신호의 폭과 듀티를 가변하기 위한 PWM IC 용도로 SE555D를 사용하였다.The PWM signal generation unit may adjust the amount of gain during operation of the
또한, PWM신호 생성부의 입력단, 즉, 비교부(300)의 출력단과 연결되는 스테이지에는 트랜지스터 Q3, 다이오드 D4, D5, 저항 R20, 커패시터 C2로 구성되는 슬로스타트(slow start) 회로(710)가 있다. 이 회로(710)는 비교부(300)에서 출력되는 신호에 트랜지스터 및 다이오드의 클리핑과 커패시턴스를 이용하여 경사(slope)를 줘서 파형을 정형하여 PWM신호 생성부로 넘겨주는 기능을 한다. In addition, there is a
이상에서 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, the configuration of the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and various modifications and changes within the scope of the technical idea of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs Of course this is possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the foregoing embodiments and should be defined by the description of the claims below.
Claims (14)
스위칭전원의 입력 전압을 검출하여 입력전압 검출신호를 생성하는 입력전압 검출부;
스위칭전원의 입력 전류를 검출하여 입력전류 검출신호를 생성하는 입력전류 검출부;
스위칭전원에서 출력되는 전압을 검출하여 출력전압 검출신호를 생성하는 출력전압 검출부;
스위칭전원에서 출력되는 전류를 검출하여 출력전류 검출신호를 생성하는 출력전류 검출부;
상기 스위칭전원의 출력전압 검출신호와 출력전류 검출신호를 받아서 스위칭전원의 부하 변동에 대응하는 정전압 피드백신호를 생성하여 하기의 비교기에 인가하는 정전압유지부;
상기 스위칭전원의 입력전압 검출신호와 입력전류 검출신호를 입력받아 스위칭전원의 입력전압과 전류의 위상이 일치되도록 하고 상기 출력전압 검출신호와 출력전류 검출신호로부터 생성된 정전압 피드백신호를 상기 정전압유지부로부터 입력받아 스위칭전원의 출력 정전압을 유지하도록 하는 PWM 기초신호를 출력하는 비교부; 및
상기 비교부로부터의 PWM 기초신호를 받아 스위칭전원의 스위칭 소자를 ON/OFF 제어하는 최종 PWM 신호를 생성하여 스위칭전원의 스위칭 소자로 인가하는 PWM신호 생성부를 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.A device that detects voltage/current at the input terminal of the switching power supply and detects voltage/current at the output terminal, generates a PWM control signal using it, and applies it to the PWM unit in the switching power supply,
an input voltage detector detecting an input voltage of the switching power supply and generating an input voltage detection signal;
an input current detector detecting an input current of the switching power supply and generating an input current detection signal;
an output voltage detector detecting a voltage output from the switching power supply and generating an output voltage detection signal;
an output current detector detecting a current output from the switching power supply and generating an output current detection signal;
a constant voltage maintenance unit receiving the output voltage detection signal and the output current detection signal of the switching power supply, generating a constant voltage feedback signal corresponding to load variation of the switching power supply, and applying the constant voltage feedback signal to a comparator described below;
Receives the input voltage detection signal and the input current detection signal of the switching power supply so that the phases of the input voltage and current of the switching power supply are matched, and generates a constant voltage feedback signal generated from the output voltage detection signal and the output current detection signal to the constant voltage maintenance unit. a comparator for outputting a PWM basic signal for maintaining a constant output voltage of the switching power supply by receiving an input from the switching power supply; and
A PWM control device for a switching power supply comprising a PWM signal generator for generating a final PWM signal for controlling ON/OFF of a switching element of a switching power supply by receiving the PWM basic signal from the comparator and applying it to the switching element of the switching power supply.
스위칭전원의 입력전원의 양단에 각각 연결된 제1다이오드 및 제2다이오드;
상기 제1다이오드 및 제2다이오드에 공통으로 연결된 다수의 분압 저항을 포함하되,
상기 다수의 분압 저항은
상기 제1다이오드 및 제2다이오드에 공통으로 연결되며 순차적으로 직렬 연결된 두 개 이상의 전단부 저항; 상기 직렬 연결된 두 개 이상의 저항 중 마지막 저항과 직렬 연결된 중간부 저항; 이 중간부 저항과 직렬 연결된 후단부 저항; 상기 중간부 저항의 일단과 접지 사이에 연결된 제1분기저항; 및 상기 중간부 저항의 타단과 접지 사이에 연결된 제2분기저항을 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the input voltage detection unit
a first diode and a second diode respectively connected to both ends of the input power of the switching power;
A plurality of voltage divider resistors commonly connected to the first diode and the second diode,
The plurality of partial pressure resistances are
two or more front end resistors connected in common to the first diode and the second diode and sequentially connected in series; a middle resistor connected in series with a last resistor among the two or more resistors connected in series; a trailing resistor connected in series with the middle resistor; a first branch resistor connected between one end of the intermediate resistor and ground; and a second branch resistor connected between the other end of the intermediate resistor and a ground.
스위칭전원의 입력단의 로사이드(low side)의 라인에 삽입된 적어도 3개 이상 병렬연결된 션트저항을 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the input current detection unit
A PWM control device for a switching power supply comprising at least three or more shunt resistors connected in parallel inserted into a line of a low side of an input terminal of the switching power supply.
스위칭전원의 출력단의 평활 콘덴서 직전에서 출력전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the output voltage detection unit
A PWM control device for switching power supply, characterized in that the output voltage is detected just before the smoothing capacitor at the output stage of the switching power supply.
스위칭전원의 출력단의 로사이드(low side)의 라인에 삽입된 적어도 3개 이상 병렬연결된 션트저항을 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the output current detection unit
A PWM control device for a switching power supply comprising at least three or more shunt resistors connected in parallel inserted into a line of a low side of an output terminal of the switching power supply.
상기 출력전압 검출신호 및 출력전류 검출신호를 기설정된 기준전압에 대해 비교하는 수단; 및
상기 비교 수단에 의한 비교의 결과, 스위칭전원력 전압의 변동에 따른 전류량에 따라 발광하고 이 빛을 수광하여 정전압 피드백 신호로서 상기 비교부에 인가하는 포토커플러를 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the constant voltage holding unit
means for comparing the output voltage detection signal and the output current detection signal with respect to a preset reference voltage; and
As a result of the comparison by the comparison means, the PWM control device for switching power supply including a photocoupler that emits light according to the amount of current according to the change in the voltage of the switching power supply, receives the light, and applies it to the comparison unit as a constant voltage feedback signal.
이 비교기의 (-)입력단에 상기 입력전압 검출신호와 입력전류 검출신호가 함께 인가되고, (+)입력단에 기준전압이 인가되고, (-)입력단과 출력단 사이에 부귀환 회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the comparison unit comprises a comparator,
The input voltage detection signal and the input current detection signal are applied together to the (-) input terminal of the comparator, the reference voltage is applied to the (+) input terminal, and a negative feedback circuit is included between the (-) input terminal and the output terminal. A PWM control device for switching power supply.
상기 비교기의 (-)입력단과 출력단 사이에 연결된 직렬 저항 그룹; 및
상기 직렬 저항 그룹과 병렬로 연결된 저항-커팩시터 직결 그룹을 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.10. The method of claim 9, wherein the negative feedback circuit
a series resistance group connected between the (-) input terminal and the output terminal of the comparator; and
A PWM control device for a switching power supply comprising a resistance-capacitor direct coupling group connected in parallel with the series resistance group.
상기 비교부로부터 PWM 기초신호를 받아서 최종 PWM 신호를 생성하기 전에 노이즈 및 리플 성분을 제거하는 것을 포함하는 스위칭전원용 PWM 제어장치.The method of claim 1, wherein the PWM signal generator
PWM control device for switching power supply comprising removing noise and ripple components before generating a final PWM signal by receiving the PWM basic signal from the comparator.
비교부에서 출력되는 신호에 경사(slope)를 줘서 파형을 정형하는 슬로우스타트 회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 스위칭전원용 PWM 제어장치. The method of claim 1, wherein the connection part between the input end of the PWM signal generator and the output end of the comparator
A PWM control device for a switching power supply, characterized in that a slow start circuit for shaping a waveform by giving a slope to a signal output from the comparator is included.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210073699A KR102584245B1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Apparatus for PWM control of switching power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210073699A KR102584245B1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Apparatus for PWM control of switching power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220165115A true KR20220165115A (en) | 2022-12-14 |
KR102584245B1 KR102584245B1 (en) | 2023-10-05 |
Family
ID=84438401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210073699A KR102584245B1 (en) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Apparatus for PWM control of switching power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102584245B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216434A (en) * | 1977-02-22 | 1980-08-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. | Variable gain alternating voltage amplifier |
JPH08317654A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-29 | Intaanix Kk | Power-factor improvement-type switching regulator |
JPH10108451A (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-24 | Sony Corp | Input ac voltage detecting method and apparatus of switching power supply |
JP2010115088A (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | Power supply unit |
JP2019040692A (en) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 岩崎電気株式会社 | Led lighting device and led lighting apparatus |
-
2021
- 2021-06-07 KR KR1020210073699A patent/KR102584245B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216434A (en) * | 1977-02-22 | 1980-08-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. | Variable gain alternating voltage amplifier |
JPH08317654A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-29 | Intaanix Kk | Power-factor improvement-type switching regulator |
JPH10108451A (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-24 | Sony Corp | Input ac voltage detecting method and apparatus of switching power supply |
JP2010115088A (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | Power supply unit |
JP2019040692A (en) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 岩崎電気株式会社 | Led lighting device and led lighting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102584245B1 (en) | 2023-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106160487B (en) | Control circuit, switch mode power and corresponding control method | |
US7279868B2 (en) | Power factor correction circuits | |
US8058747B2 (en) | Systems to connect multiple direct current energy sources to an alternating current system | |
CN102969778B (en) | For providing the system and method for power to load based on control strategy | |
US8614564B2 (en) | Systems and methods for providing power to a load based upon a control strategy | |
US10374447B2 (en) | Power converter circuit including at least one battery | |
KR101116428B1 (en) | Energy Storage System | |
CN101499675B (en) | Charging circuit and power supply system | |
CN102484426B (en) | DC power supply feeding system | |
US20140211529A1 (en) | Methods and systems for operating a bi-directional micro inverter | |
EP2408096A9 (en) | Current-fed converter with quadratic conversion ratio | |
JP2001190074A (en) | Power converting device and method | |
CN105576978A (en) | Secondary side control of resonant DC/DC converters | |
US10432097B2 (en) | Selection control for transformer winding input in a power converter | |
US20160308383A1 (en) | Cable compensation by zero-crossing compensation current and resistor | |
CN104838574A (en) | Power converter with bias voltage regulation circuit | |
CN109196952A (en) | Load control device for LED source | |
Ghosh et al. | High gain DC-DC step-up converter with multilevel output voltage | |
CN105099188A (en) | Dc-dc converter | |
EP2408097A1 (en) | Current-fed converter | |
JP2005529578A (en) | DC-DC converter | |
KR102584245B1 (en) | Apparatus for PWM control of switching power supply | |
CN214045464U (en) | Switching circuit, power supply equipment and electrical equipment | |
CN115693637A (en) | Direct-current power supply grid-connected device, system and method | |
de Sousa et al. | A low cost flyback-based high power factor battery charger for UPS applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |