KR20230031530A - 전원 공급 장치 및 방법 - Google Patents

전원 공급 장치 및 방법 Download PDF

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KR20230031530A
KR20230031530A KR1020210113874A KR20210113874A KR20230031530A KR 20230031530 A KR20230031530 A KR 20230031530A KR 1020210113874 A KR1020210113874 A KR 1020210113874A KR 20210113874 A KR20210113874 A KR 20210113874A KR 20230031530 A KR20230031530 A KR 20230031530A
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지창용
신세명
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주식회사 경동나비엔
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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 입력 전압을 권선비에 따라 승압하여 출력부를 통해 출력 전압으로서 출력하는 변압기, 피드백 전압에 기초하여 상기 입력 전압의 레벨을 조절하는 입력부, 동작 정보 및 상기 출력 전압의 레벨 중 적어도 하나이상에 기초하여 펄스의 생성 여부, 상기 펄스의 듀티비 및 상기 펄스의 제공 시간을 판단하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 펄스를 생성하는 펄스 생성부 및 상기 출력 전압 및 상기 펄스 중 적어도 하나에 기초하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함할 수 있다.

Description

전원 공급 장치 및 방법{POWER SUPPLYING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 돌입 전류로 인한 부하의 손상을 방지할 수 있는 전원 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전원 공급 장치는 반도체 스위치 소자의 온오프(on-off) 시간 비율을 제어하여 출력 전압을 안정화시킬 수 있고, 고효율, 소형 및 경량화가 가능하기 때문에 대부분의 전자기기 및 장비 등에 널리 사용된다.
전기 에너지를 공급 받아 동작하는 부하(전장품)는 구동 초기에 돌입 전류가 발생할 수 있고, 돌입 전류로 인해 손상이 발생할 수 있다.
부하의 구동 초기에 부하에서 발생할 수 있는 돌입 전류 발생을 방지하면서도 안정적으로 전기 에너지를 공급할 수 있는 전원 공급 장치의 개발이 시급하다.
본 발명의 실시예는 부하의 구동 초기에 발생할 수 있는 돌입 전류로 인해 부하가 손상되는 것을 방지할 수 있는 전원 공급 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치는, 입력 전압을 권선비에 따라 승압하여 출력부를 통해 출력 전압으로서 출력하는 변압기, 피드백 전압에 기초하여 상기 입력 전압의 레벨을 조절하는 입력부, 동작 정보 및 상기 출력 전압의 레벨 중 적어도 하나이상에 기초하여 펄스의 생성 여부, 상기 펄스의 듀티비 및 상기 펄스의 제공 시간을 판단하는 제어부, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 펄스를 생성하는 펄스 생성부 및 상기 출력 전압 및 상기 펄스 중 적어도 하나에 기초하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 변압기는, 상기 입력 전압을 제공받는 1차측 코일 및 상기 1차측 코일의 전압을 승압하여 상기 출력부에 전달하는 2차측 코일을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 권선비는, 상기 1차측 코일에 감긴 권선 회수와 상기 2차측 코일에 감긴 권선 회수의 비율일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입력부는, 상기 피드백 전압의 레벨이 높아질수록 상기 입력 전압의 레벨을 낮출 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 동작 정보는, 상기 출력 전압을 제공받는 부하의 구동 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하의 구동 정보에 기초하여 상기 부하가 구동된다고 판단되거나 상기 출력 전압의 전압 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아진다고 판단되면 상기 피드백 전압 생성부에 상기 펄스를 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 부하가 구동된다고 판단되면 기설정된 시간동안 기설정된 듀티비를 갖는 상기 펄스를 상기 피드백 전압 생성부에 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단되면 기설정된 듀티비를 갖는 상기 펄스를 상기 피드백 전압 생성부에 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어하고, 상기 펄스가 제공되는 중에도 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과한다고 판단되면 상기 기설정된 듀티비를 증가시키도록 상기 펄스 생성부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 생성부는, 상기 출력 전압의 레벨이 높아질수록 상기 피드백 전압의 레벨을 높이고, 상기 펄스의 듀티비가 증가할수록 상기 피드백 전압의 레벨을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법은, 부하의 구동 시작을 감지하는 단계, 피드백 전압 생성부에 펄스를 제공하는 단계, 상기 펄스가 상기 피드백 전압 생성부에 제공되는 시간이 기설정된 시간을 초과하였는지를 판단하는 단계 및 상기 펄스가 상기 기설정된 시간을 초과하여 상기 피드백 전압 생성부에 제공되면 상기 펄스의 제공을 중지하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압 생성부는, 상기 펄스를 제공받으면 피드백 전압의 레벨을 상승시킬 수 있다.
다른 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압의 레벨이 상승되면 변압기의 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨을 낮추는 단계, 상기 변압기의 2차측 코일에 의해 상기 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨에 대응되는 전압 레벨의 전압이 형성되는 단계 및 상기 2차측 코일에 형성된 전압을 상기 부하에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 있어서, 전원 공급 방법은, 출력 전압의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아졌는지를 판단하는 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계, 상기 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단되면 피드백 전압 생성부에 펄스를 제공하는 단계, 상기 펄스를 제공하는 단계가 수행된 이후 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하고 있는지를 판단하는 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계, 상기 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하였다고 판단되면 상기 펄스의 듀티비를 증가시켜 상기 펄스를 제공하는 단계를 다시 수행시키는 듀티비 증가 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 제 2 출력 전압 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위 이내라고 판단되면 상기 피드백 전압 생성부에 상기 펄스의 제공을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 있어서, 상기 피드백 전압의 레벨이 상승되면 변압기의 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨을 낮추는 단계, 상기 변압기의 2차측 코일에 의해 상기 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨에 대응되는 전압 레벨의 전압이 형성되는 단계 및 상기 2차측 코일에 형성된 전압을 상기 부하에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 기술은 부하의 구동 초기에 발생할 수 있는 돌입 전류로 인한 부하의 손상을 예방할 수 있는 장점이 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 장치는 변압기(T1, 10), 입력부(20), 출력부(30), 피드백 전압 생성부(40), 제어부(50) 및 펄스 생성부(60)를 포함할 수 있다.
변압기(10)는 입력부(20)로부터 제공되는 전압을 권선비에 따라 승압 또는 감압하여 출력부(30)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 변압기(10)는 입력부(20)로부터 제공되는 전압을 권선비에 따라 승압하여 출력부(30)에 제공할 수 있다.
변압기(10)는 1차측 코일(L1) 및 2차측 코일(L2)을 포함할 수 있다.
1차측 코일(L1)은 입력부(20)와 전기적으로 연결될 수 있다.
2차측 코일(L2)은 출력부(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 권선비는 1차측 코일(L1)에 감긴 권선 회수와 2차측 코일(L2)에 감긴 권선 회수의 비율일 수 있다.
입력부(20)는 피드백 전압(FB)의 레벨에 따라 전압의 레벨을 변화시켜 1차측 코일(L1)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 입력부(20)는 피드백 전압(FB)의 레벨이 높아질수록 낮은 레벨의 전압을 1차측 코일(L1)에 제공할 수 있다.
입력부(20)는 전원(POWER) 및 제 1 트랜지스터(Q1)를 포함할 수 있다.
전원(POWER)는 일단에 1차측 코일(L1)의 일단이 연결되고, 타단에 제 1 트랜지스터(Q1)의 소오스가 연결될 수 있다. 이때, 전원(POWER)의 타단과 제 1 트랜지스터(Q1)의 소오스가 연결된 노드는 접지단(VSS)에 공통 연결될 수 있다.
제 1 트랜지스터(Q1)는 드레인에 1차측 코일(L1)의 타단이 연결되고, 게이트에 피드백 전압(FB)을 인가 받을 수 있다.
입력부(20)는 제 1 트랜지스터(Q1)가 피드백 전압(FB)에 의해 턴온되면 1차측 코일(L1)에 제공하는 전압의 레벨을 낮출 수 있다.
또한, 입력부(20)는 피드백 전압(FB)의 레벨이 높아질수록 제 1 트랜지스터(Q1)의 턴온 정도를 증가시켜 1차측 코일(L1)에 제공하는 전압의 레벨을 낮출 수 있다.
출력부(30)는 2차측 코일(L2)로부터 제공되는 전압을 정류하여 부하(Load)에 전달할 수 있다.
출력부(30)는 제 1 다이오드(D1) 및 제 1 커패시터(C1)를 포함할 수 있다.
제 1 다이오드(D1)는 입력단에 2차측 코일(L2)의 일단이 연결될 수 있다.
제 1 커패시터(C1)는 일단에 제 1 다이오드(D1)의 출력단이 연결되고, 타단에 2차측 코일(L2)의 타단이 연결될 수 있다.
이때, 부하(Load)는 제 1 커패시터(C1)의 양단(일단 및 타단)에 연결될 수 있다. 또한, 부하(Load)가 제공받는 전압 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치의 출력 전압은 V_out으로 도 1에 도시하였다.
피드백 전압 생성부(40)는 출력 전압(V_out) 및 펄스(Pulse) 중 적어도 하나 이상에 기초하여 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 피드백 전압 생성부(40)는 출력 전압(V_out)의 전압 레벨이 높아질수록 높은 레벨의 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
또한, 피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)의 듀티비가 증가할수록 높은 레벨의 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)를 제공 받을 때 펄스(Pulse)를 제공 받지 못할 때보다 높은 전압 레벨의 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
피드백 전압 생성부(40)는 제 2 및 제 3 트랜지스터(Q2, Q3), 제 2 커패시터(C2), 제 2 및 제 3 다이오드(D2, D3) 및 제 1 내지 제 6 저항 소자(R1, R2, R3, R4, R5, R6)를 포함할 수 있다.
제 2 트랜지스터(Q2)는 게이트에 펄스(Pulse)를 입력 받고, 소오스에 접지단(VSS)이 연결되며, 드레인에 제 1 저항 소자(R1)의 타단이 연결될 수 있다.
제 1 저항 소자(R1)는 일단에 제 2 저항 소자(R2)의 타단이 연결되고, 타단에 제 2 트랜지스터(Q2)의 드레인이 연결될 수 있다.
제 2 저항 소자(R2)는 일단에 기준 전압(V_Ref)을 인가받고, 타단에 제 1 저항 소자(R1)의 일단이 연결될 수 있다.
제 3 트랜지스터(Q3)는 게이트에 제 1 및 제 2 저항 소자(R1, R2)가 연결된 노드가 연결되며, 소오스에 기준 전압(V_Ref)을 인가받고, 드레인에 제 3 저항 소자의 타단이 연결될 수 있다.
제 3 저항 소자(R3)는 일단에 제 2 커패시터(C2)의 일단이 연결되고, 타단에 제 3 트랜지스터(Q3)의 소오스가 연결될 수 있다.
제 4 저항 소자(R4)는 일단에 제 2 다이오드(D2)의 입력단이 연결되고, 타단에 제 3 저항 소자(R3)와 제 2 커패시터(C2)가 연결된 노드가 연결될 수 있다.
제 2 커패시터(C2)는 일단에 제 3 및 제 4 저항 소자(R3, R4)가 연결된 노드가 연결되고, 타단에 제 5 저항 소자(R5)의 타단이 연결될 수 있다.
제 2 다이오드(D2)는 입력단에 제 4 저항 소자(R4)의 일단이 연결되고, 출력단에 제 6 저항 소자(R6)의 타단이 연결될 수 있다.
제 5 저항 소자(R5)는 일단에 제 6 저항 소자(R6)와 제 2 커패시터(D2)가 연결된 노드가 연결되고, 타단에 제 2 커패시터(C2)의 타단이 연결될 수 있다.
이때, 제 5 저항 소자(R5)의 타단과 제 2 커패시터(C2)의 타단이 연결된 노드는 접지단(VSS)에 연결될 수 있다.
제 6 저항 소자(R6)는 일단에 출력 전압(V_out)을 인가 받고, 타단에 제 2 다이오드(D2)의 출력단과 제 5 저항 소자(R5)의 일단이 연결된 노드가 연결될 수 있다.
제 3 다이오드(D3)는 입력단에 제 5 저항 소자(R5)의 타단이 연결되고, 제어단에 제 2 다이오드(D2)의 출력단과 제 5 저항 소자(R5)의 일단이 연결된 노드가 연결되며, 출력단에서 피드백 전압(FB)을 출력할 수 있다.
이때, 제 3 다이오드(D3)는 션트 다이오드를 포함할 수 있다.
제 3 다이오드(D3)는 제어단에 인가되는 전압 레벨에 대응하는 레벨의 출력 전압을 출력할 수 있다.
이와 같이 구성된 피드백 전압 생성부(40)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 트랜지스터(Q2)의 게이트에 펄스(Pulse)가 입력되어, 펄스(Pulse)의 특정 구간(예를 들어, 하이 구간)동안 제 2 트랜지스터(Q2)가 턴온될 경우를 설명한다.
턴온된 제 2 트랜지스터(Q2)를 통해 제 1 저항 소자(R1)로부터 접지단(VSS)으로 전류 패스가 형성되어, 제 1 및 제 2 저항 소자(R1, R2)가 연결된 노드의 전압 레벨은 낮아질 수 있다.
제 1 및 제 2 저항 소자(R1, R2)가 연결된 노드의 전압 레벨이 낮아지면 제 3 트랜지스터(Q3)가 턴온될 수 있다.
턴온된 제 3 트랜지스터(Q3)를 통해 기준 전압(V_Ref)은 제 3 저항 소자(R3)이 인가될 수 있다.
기준 전압(V_Ref)은 제 3 저항 소자(R3)를 통해 제 2 커패시터(C2)에 인가되어, 제 2 커패시터(C2)를 충전시킬 수 있다.
제 2 커패시터(C2)에 충전된 전압은 제 2 다이오드(D2)를 통해 제 3 다이오드(D3)의 제어단에 인가될 수 있다.
또한, 출력 전압(V_out)은 제 5 및 제 6 저항 소자(R5, R6)에 의해 전압 분배되고, 분배된 전압은 제 3 다이오드(D3)의 제어단에 인가될 수 있다.
결국, 제 3 다이오드(D3)의 제어단에는 펄스(Pulse)에 의해 형성된 전류와 출력 전압(V_out)의 레벨에 따라 생성된 전류가 합해지고, 합해진 전류에 대응하는 레벨의 전압이 형성될 수 있다.
이때, 제 3 다이오드(D3)는 제어단에 형성된 전압 레벨에 대응하는 레벨의 피드백 전압(FB)을 출력할 수 있다.
그러므로, 피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)의 특정 구간(하이 구간)의 크기와 출력 전압(V_out)의 레벨에 기초하여 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)의 특정 구간(하이 구간)의 크기가 증가할수록 또는 출력 전압(V_out)의 레벨이 높아질수록 높은 레벨의 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
한편, 제 2 트랜지스터(Q2)의 게이트에 펄스(Pulse)가 제공되지 않을 경우를 설명한다.
제 2 트랜지스터(Q2)의 게이트에 펄스(Pulse)가 제공되지 않을 경우 제 2 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고, 턴오프된 상태가 유지될 수 있다.
제 2 트랜지스터(Q2)가 턴오프되면 제 3 다이오드(D3)의 제어단에는 출력 전압(V_out)이 전압 분배된 전압만이 인가될 수 있다.
그러므로, 피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)가 제공되지 않을 경우 출력 전압(V_out)의 레벨만에 기초하여 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 피드백 전압 생성부(40)는 펄스(Pulse)가 제공되지 않을 경우 출력 전압(V_out)의 전압 레벨이 높아질수록 높은 레벨의 피드백 전압(FB)을 생성할 수 있다.
제어부(50)는 출력 전압(V_out) 및 동작 정보 중 적어도 하나 이상에 기초하여 펄스 제공 여부, 펄스(Pulse)의 듀티비 및 펄스(Pulse)의 제공 시간을 판단하여 펄스 생성부(60)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(50)는 동작 정보 즉, 부하(Load)의 구동 정보에 기초하여 펄스 제공 여부, 펄스(Pulse)의 듀티비 및 펄스(Pulse)의 제공 시간을 판단하여 펄스 생성부(60)를 제어할 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 제어부(50)는 동작 정보에 기초하여 부하(Load)가 구동된다고 판단되면 기설정된 시간동안 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 생성하라는 요청을 펄스 생성부(60)에 제공할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과할 경우 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 생성하라는 요청을 펄스 생성부(60)에 제공할 수 있다.
제어부(50)는 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)가 제공되는 중에도 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과한다고 판단되면 펄스(Pulse)의 듀티비를 증가시키도록 펄스 생성부(60)에 요청할 수 있다.
제어부(50)는 출력 전압(V_out)이 기설정된 범위 이내라고 판단될 경우 펄스(Pulse)의 제공을 중지하라고 펄스 생성부(60)에 요청할 수 있다.
펄스 생성부(60)는 제어부(50)의 제어에 따른 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 피드백 전압 생성부(40)에 제공할 수 있다.
또한, 펄스 생성부(60)는 제어부(50)의 제어에 따라 피드백 전압 생성부(40)에 펄스 제공을 중지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치는 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아지거나 부하(Load)의 구동시, 펄스를 생성하여 피드백 전압(FB)의 레벨을 높이고, 높아진 레벨의 피드백 전압(FB)으로 인해 입력부(20)가 변압기(10)의 1차측 코일(L1)에 제공하는 전압 레벨을 낮춤으로써, 2차측 코일(L2)에 형성되는 전압 레벨을 낮출 수 있다. 이때, 2차측 코일(L2)에 형성되는 전압 레벨이 낮아지면 출력부(30)를 통해 부하(Load)에 제공되는 출력 전압(V_out)의 레벨이 부하(Load) 구동시 발생하는 돌입 전류로 인해 높아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치는 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위 이내일 경우 출력 전압(V_out)의 레벨에 기초하여 피드백 전압(FB)을 생성하고, 피드백 전압(FB)의 레벨에 따라 출력 전압(V_out)의 레벨을 생성할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치는 기설정된 범위 이내에서 출력 전압(V_out)의 레벨이 높아지면 피드백 전압(FB)의 레벨을 높여 1차측 코일(L1)의 전압 레벨을 낮춤으로써, 2차측 코일(L2)에 형성되는 전압 레벨을 낮출 수 있다. 이때, 2차측 코일에 형성되는 전압이 낮아지면 출력부(30)를 통해 부하(Load)에 제공되는 높아졌던 출력 전압(V_out)의 레벨을 낮출 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치는 출력 전압(V_out)의 레벨에 따라 피드백 전압(FB)을 생성하여 출력 전압(V_out)의 레벨을 기설정된 범위 이내로 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전압 공급 장치의 전압 공급 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전원 공급 방법은 부하 구동 시작 감지 단계(S1), 펄스 제공 단계(S2), 펄스 제공 시간 판단 단계(S3) 및 펄스 제공 중지 단계(S4)를 포함할 수 있다.
부하 구동 시작 감지 단계(S1)는 부하(Load)의 구동을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들어, 부하 구동 시작 감지 단계(S1)는 제어부(50)가 동작 정보에 기초하여 부하(Load)의 구동 시작을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
펄스 제공 단계(S2)는 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 피드백 전압 생성부(40)에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
펄스 제공 시간 판단 단계(S3)는 펄스(Pulse)가 피드백 전압 생성부(40)에 제공되는 시간이 기설정된 시간을 초과하였는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
만약, 펄스 제공 시간 판단 단계(S3)에서 펄스(Pulse)가 피드백 전압 생성부(40)에 제공되는 시간이 기설정된 시간을 초과하였다고 판단되면(Yes) 펄스 제공 중지 단계(S4)가 수행될 수 있다.
한편, 펄스 제공 시간 판단 단계(S3)에서 펄스(Pulse)가 피드백 전압 생성부(40)에 제공되는 시간이 기설정된 시간을 초과하지 않았다고 판단되면(No) 펄스 제공 단계(S2)가 다시 수행될 수 있다.
즉, 펄스 제공 단계(S2)와 펄스 제공 시간 판단 단계(S3)의 조합은 기설정된 시간동안 피드백 전압 생성부(40)에 펄스(Pulse)를 제공하는 단계일 수 있다.
결국, 기설정된 시간동안 피드백 전압 생성부(40)에 펄스(Pulse)가 제공되면, 펄스(Pulse)가 제공되는 동안 피드백 전압(FB)의 레벨이 높아져 1차측 코일(L1)의 전압 레벨을 낮추고, 낮아진 1차측 코일(L1)의 전압 레벨은 2차측 코일(L2)에 형성되는 전압 레벨을 낮출 수 있다. 2차측 코일(L2)에 형성되는 전압 레벨이 낮아지면 부하(Load)에 제공되는 출력 전압(Load)이 낮아질 수 있다.
정리하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법은 부하(Load)의 구동시 기설정된 시간동안 펄스(Pulse)를 발생시켜 피드백 전압(FB)을 높임으로써, 1차측 코일(L1)의 전압 레벨을 낮추어 부하(Load)의 구동시 발생하는 돌입 전류로 인해 출력 전압(V_out)의 레벨이 높아지는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법은 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계(S11), 펄스 제공 단계(S12), 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계(S13), 듀티비 증가 단계(S14) 및 펄스 제공 중지 단계(S15)를 포함할 수 있다.
제 1 출력 전압 레벨 판단 단계(S11)는 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하였는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
만약, 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계(S11)에서 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단될 경우(Yes) 펄스 제공 단계(S12)가 수행될 수 있다.
한편, 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계(S11)에서 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하지 않았다고 판단될 경우(No) 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전원 공급 방법은 종료될 수 있다.
펄스 제공 단계(S12)는 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 피드백 전압 생성부(40)에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
제 2 출력 전압 레벨 판단 단계(S13)는 펄스 제공 단계(S12) 이후 수행되는 단계로서, 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아졌는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
만약, 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계(S13)에서 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단될 경우(Yes) 듀티비 증가 단계(S14)가 수행될 수 있다.
한편, 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계(S13)에서 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하지 않았다고 판단될 경우(No) 펄스 제공 중지 단계(S15)가 수행될 수 있다.
듀티비 증가 단계(S14)는 펄스 제공 단계(S12)에서 제공하는 펄스(Pulse)의 듀티비를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 펄스 제공 단계(S12), 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계(S13) 및 듀티비 증가 단계(S14)의 조합은 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과하는 구간에서 펄스(Pulse)의 듀티비를 지속적으로 증가시켜 피드백 전압(FB)의 레벨을 높이고, 1차측 코일(L1)에 제공되는 전압 레벨을 낮추어 출력 전압(V_out)의 레벨이 높아지는 것을 방지할 수 있다.
펄스 제공 중지 단계(S15)는 피드백 전압 생성부(40)에 펄스(Pulse)의 제공을 중지하는 단계를 포함할 수 있다.
결국, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전압 공급 방법은 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과할 경우 피드백 전압(FB)의 레벨을 높이기 위해, 기설정된 듀티비를 갖는 펄스(Pulse)를 피드백 전압 생성부(40)에 제공하고, 기설정된 듀티비의 펄스(Pulse)가 제공되어도 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과한다고 판단되면 피드백 전압 생성부(40)에 제공되는 펄스(Pulse)의 듀티비를 증가시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전압 공급 방법은 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위를 초과할 경우 출력 전압(V_out)의 레벨이 기설정된 범위이내로 낮아질때까지 듀티비를 증가시킨 펄스(Pulse)를 피드백 전압 생성 회로(40)에 제공할 수 있다.
따라서, 듀티비가 증가되는 만큼 피드백 전압(FB)이 높아지고, 피드백 전압(FB)이 높아지만큼 1차측 코일(L1)에 제공되는 전압이 낮아져 출력 전압(V_out)의 레벨이 빠른 시간내에 기설정된 범위 이내로 낮아질 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 입력 전압을 권선비에 따라 승압하여 출력부를 통해 출력 전압으로서 출력하는 변압기;
    피드백 전압에 기초하여 상기 입력 전압의 레벨을 조절하는 입력부;
    동작 정보 및 상기 출력 전압의 레벨 중 적어도 하나이상에 기초하여 펄스의 생성 여부, 상기 펄스의 듀티비 및 상기 펄스의 제공 시간을 판단하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 의해 상기 펄스를 생성하는 펄스 생성부; 및
    상기 출력 전압 및 상기 펄스 중 적어도 하나에 기초하여 상기 피드백 전압을 생성하는 피드백 전압 생성부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변압기는,
    상기 입력 전압을 제공받는 1차측 코일; 및
    상기 1차측 코일의 전압을 승압하여 상기 출력부에 전달하는 2차측 코일;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 권선비는,
    상기 1차측 코일에 감긴 권선 회수와 상기 2차측 코일에 감긴 권선 회수의 비율인 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 피드백 전압의 레벨이 높아질수록 상기 입력 전압의 레벨을 낮추는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 동작 정보는,
    상기 출력 전압을 제공받는 부하의 구동 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 부하의 구동 정보에 기초하여 상기 부하가 구동된다고 판단되거나 상기 출력 전압의 전압 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아진다고 판단되면 상기 피드백 전압 생성부에 상기 펄스를 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 부하가 구동된다고 판단되면 기설정된 시간동안 기설정된 듀티비를 갖는 상기 펄스를 상기 피드백 전압 생성부에 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단되면 기설정된 듀티비를 갖는 상기 펄스를 상기 피드백 전압 생성부에 제공하도록 상기 펄스 생성부를 제어하고,
    상기 펄스가 제공되는 중에도 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과한다고 판단되면 상기 기설정된 듀티비를 증가시키도록 상기 펄스 생성부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 출력 전압의 레벨이 높아질수록 상기 피드백 전압의 레벨을 높이고,
    상기 펄스의 듀티비가 증가할수록 상기 피드백 전압의 레벨을 높이는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  10. 부하의 구동 시작을 감지하는 단계;
    피드백 전압 생성부에 펄스를 제공하는 단계;
    상기 펄스가 상기 피드백 전압 생성부에 제공되는 시간이 기설정된 시간을 초과하였는지를 판단하는 단계; 및
    상기 펄스가 상기 기설정된 시간을 초과하여 상기 피드백 전압 생성부에 제공되면 상기 펄스의 제공을 중지하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 피드백 전압 생성부는,
    상기 펄스를 제공받으면 상기 피드백 전압의 레벨을 상승시키는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 피드백 전압의 레벨이 상승되면 변압기의 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨을 낮추는 단계;
    상기 변압기의 2차측 코일에 의해 상기 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨에 대응되는 전압 레벨의 전압이 형성되는 단계; 및
    상기 2차측 코일에 형성된 전압을 상기 부하에 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
  13. 출력 전압의 레벨이 기설정된 범위를 초과하여 높아졌는지를 판단하는 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계;
    상기 제 1 출력 전압 레벨 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하여 높아졌다고 판단되면 피드백 전압 생성부에 펄스를 제공하는 단계;
    상기 펄스를 제공하는 단계가 수행된 이후 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하고 있는지를 판단하는 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계;
    상기 제 2 출력 전압 레벨 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위를 초과하였다고 판단되면 상기 펄스의 듀티비를 증가시켜 상기 펄스를 제공하는 단계를 다시 수행시키는 듀티비 증가 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제 2 출력 전압 판단 단계에서 상기 출력 전압의 레벨이 상기 기설정된 범위 이내라고 판단되면 상기 피드백 전압 생성부에 상기 펄스의 제공을 중지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 피드백 전압의 레벨이 상승되면 변압기의 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨을 낮추는 단계;
    상기 변압기의 2차측 코일에 의해 상기 1차측 코일에 제공되는 전압 레벨에 대응되는 전압 레벨의 전압이 형성되는 단계; 및
    상기 2차측 코일에 형성된 전압을 상기 부하에 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
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