KR890000846Y1 - Power supply system - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 종래의 회로도.1 is a conventional circuit diagram.
제2도는 본 고안의 회로도.2 is a circuit diagram of the present invention.
제3도는 제2도에 따른 파형도이다.3 is a waveform diagram according to FIG. 2.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 필터회로 2 : 배전압정류회로1: filter circuit 2: double voltage rectifier circuit
3 : 스위칭 트랜스포머 4 : 평활회로3: switching transformer 4: smoothing circuit
4 : 초기전원공급회로 6 : 전원회로4: initial power supply circuit 6: power circuit
7 : 콘트롤 회로 8 : 구동회로7: control circuit 8: driving circuit
9 : 스위칭 회로 10 : 궤환회로9: switching circuit 10: feedback circuit
S1, S2: 트랜스포머의 1차측권선 S3, S4: 트랜스포머의 2차측권선S 1 , S 2 : Primary winding of transformer S 3 , S 4 : Second winding of transformer
L1-L2: 코일 OPT1: 옵토커플러L 1 -L 2 : Coil OPT 1 : Optocoupler
DC1, DC2: 직류전압출력단 Q3, TR3: 스위칭트랜지스터DC 1 , DC 2 : DC voltage output terminal Q 3 , TR 3 : switching transistor
IC1: 콘트롤러회로IC 1 : Controller circuit
본 고안은 스위칭전원공급장치의 구동회로에 관한 것으로, 특히 스위칭전원공급장치에 있는 스위칭 트랜지스터를 구동시키는 구동회로를 높은 주파수에서도 동작되도록 하여 효율을 높일 수 있게한 전자회로에 관한 것이다.The present invention relates to a driving circuit of a switching power supply, and more particularly, to an electronic circuit that enables the driving circuit for driving a switching transistor in a switching power supply to operate at a high frequency to increase efficiency.
종래의 일반적인 전원공급장치에 있어서는 부하에 공급되는 전압이 변화하게 되면 안정된 전원을 필요로 하는 정밀 기기등이 오동작을 하게 되고, 이때문에 부하에 공급되는 전원이 일정하게 유지되도록 하기 위해, 제1도에 도시된 바와 같이 콘트롤회로 (IC1)의 출력단에다 트랜지스터(Q1)(Q2)의 베이스를 접속시킴과 더불어 상기 트랜지스터(Q1)(Q2)의 에미터를 공동접속시켜 코일(L1)과 콘덴서(C1) 및 저항(R3)을 통하여 스위칭트랜지스터(Q3)의 베이스에 연결되어진 회로를 사용함으로서 콘트롤회로(IC1)의 출력이 정방향(+)인 때에는 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 반면 트랜지스터(Q2)에는 역 바이어스가 인가되어 턴오프되도록 하고 있었다. 따라서 트랜지스터(Q1)의 에미터에 나타난 출력은 코일(L1)과 콘덴서(C1)를 통한다음 스위칭트랜지스터(Q3)의 베이스에 공급되게 되므로 스위칭트랜지스터(Q3)가 턴온되게 되고, 이어 콘트롤회로(IC1)의 출력이 부방향(-)인 때에는 트랜지스터(Q1)는 턴오프됨과 더불어 트랜지스터(Q2)는 순방향 바이어스가 걸리게 되어 턴온되며 콘덴서(C1)에 충전된 전압이 저항(R3)을 통하여 스위칭트랜지스터(Q3)로 방전하게 되거나 스위칭트랜지스터(Q3)가 오프되는 방법에 의하여 트랜스포머의 1차측권선에서 2차측으로 유기되어 나타나는 출력전압을 조절하도록 되어 있었는바, 이상과 같은 방법은 스위칭트랜지스터를 2개 사용하게 되어 있고, 또 전해콘덴서가 100-500(KHZ)의 고주파로 될수록 등가직렬 저항치가 증가되므로 등가직렬저항이 작은 콘덴서를 사용하게 되더라도 그 한계가 있게 되어 손실이 많아지게 된다.In the conventional general power supply, when a voltage supplied to a load changes, a precision device that requires a stable power supply, etc. malfunctions. Thus, in order to maintain a constant power supply to the load, also by a cavity connected to the emitter of said transistor (Q 1) (Q 2), with access Sikkim the base of the eda output terminal of the control circuit (IC 1) the transistor (Q 1) (Q 2) as shown in the coil ( When the output of the control circuit IC 1 is positive (+) by using a circuit connected to the base of the switching transistor Q 3 through L 1 ), the capacitor C 1 and the resistor R 3 , the transistor Q 1 ) is turned on while a reverse bias is applied to the transistor Q 2 to turn it off. Therefore, the output shown at the emitter of the transistor Q 1 is supplied to the base of the next switching transistor Q 3 through the coil L 1 and the capacitor C 1 , so that the switching transistor Q 3 is turned on. Subsequently, when the output of the control circuit IC 1 is in the negative direction (−), the transistor Q 1 is turned off and the transistor Q 2 is forward biased and turned on, and the voltage charged in the capacitor C 1 is turned on. By discharging to the switching transistor Q 3 through the resistor R 3 or by switching off the switching transistor Q 3 , the output voltage induced by the secondary winding from the primary winding of the transformer is regulated. In the above method, two switching transistors are used, and as the electrolytic capacitor becomes a high frequency of 100-500 (KHZ), the equivalent series resistance increases, so a capacitor having a small equivalent series resistance is used. Even if it is used, there is a limit and the loss is large.
또한 코일(L1)과 콘덴서(C1)에 의한 지연시간으로 말미암아 구동회로의 온오프시간이 늦어지게 되어 스위칭트랜지스터의 온오프시간이 늦어지므로 결국 스위칭전원장치를 구동시키는 구동회로의 효율이 떨어지게되고 스위칭트랜지스터와 전원트랜지스터의 손실이 많아져서 많은 열이 발생되기 때문에 회로소자의 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.In addition, the delay time between the coil L 1 and the condenser C 1 causes the on-off time of the driving circuit to be delayed, and thus the on-off time of the switching transistor is delayed. In addition, since the losses of the switching transistor and the power transistor are increased, a lot of heat is generated, thereby reducing the reliability of the circuit device.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 소신호로 동작이 가능한 트랜지스터와 저항 및 다이오드로 스위칭전원장치의 구동회로를 구성하여 이 구동회로가 놓은 주파수에서도 안정된 동작을 하게하므로써 보다 효율좋은 스위칭 전원 공급장치의 구동회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems. The switching circuit is composed of a transistor capable of operating with a small signal, a resistor and a diode, so that the driving circuit of the switching power supply can be operated at a stable frequency even at the frequency set by the driving circuit. The purpose is to provide a driving circuit of a power supply.
이하 본 고안의 구성 및 작용, 효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration, operation, and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 고안은 코일(L1)과 콘덴서(C1)(C2)로 구성된 필터회로(1)가 다이오드(D1) -(D4)와 콘덴서(C3)(C4)로 구성된 배전압정류회로(2)에 연결되고, 상기 배전압정류회로(2)는 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)과, 트랜지스터(TR1)와 저항(R3), 제너다이오드(ZD1) 및 콘덴서(C9)로 구성된 초기전원공급회로(5)에 각각 접속되며, 상기 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)은 스위칭트랜지스터(TR3)와 다이오드(D9)로 구성된 스위칭회로(9)에 접속되고, 상기 스위칭트랜스포머(3)의 2차측권선(S3) (S4)은 저항(R2)(R5)과 옵토커플러(OPT1)로 구성된 궤환회로(10)의 발광부가 연결되어 있는 평활회로(4)에 접속되며, 상기 초기전원공급회로(5)는 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S2)이 연결되어 있는 다이오드(D7)와 콘덴서(C10)로 구성된 전원공급회로(6)와 함께 저항(R2)과 옵토커플러(OPT1)로 구성된 궤환회로(10)의 수광부가 연결되어 있는 콘트롤회로(7)에 접속되고, 상기 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S2)이 스위칭회로(9)에 연결되어 구성된 스위칭전원 공급장치에 있어서, 상기 콘트롤회로(7)와 스위칭회로(9) 사이에다 트랜지스터(TR2)와 다이오드(D8)및 저항(R3)(R4)으로 구성된 구동회로(8)를 설치해 놓은 구조로 되어 있다.The present invention is a filter circuit (1) consisting of a coil (L 1 ) and a capacitor (C 1 ) (C 2 ) is a double voltage consisting of a diode (D 1 )-(D 4 ) and a capacitor (C 3 ) (C 4 ) It is connected to the rectifier circuit (2), the double voltage rectifier circuit (2) is the primary winding (S 1 ) of the switching transformer (3), the transistor (TR 1 ) and the resistor (R 3 ), Zener diode (ZD 1) ) and the capacitor (C 9) initial power supply circuit 5 are respectively connected to the primary winding (S 1) of the switching transformer (3) is a switching transistor (TR 3) and a diode (D 9) consisting of consisting of A feedback circuit (10) connected to a switching circuit (9), the secondary windings (S 3 ) (S 4 ) of the switching transformer (3) consisting of a resistor (R 2 ) (R 5 ) and an optocoupler (OPT 1 ). ) is connected to the smoothing circuit 4 that is emitting portion connected, wherein the initial power supply circuit 5 and the primary winding (diode (D 7) that is S 2) the connection of the switching transformer (3) the capacitor ( C 10), a power supply circuit (6) consisting of the To the resistance (R 2) and the opto-coupler is connected to the control circuit 7, which is the light receiving portion is connected to the feedback circuit 10 is composed of (OPT 1), 1-side winding (S 2) of the switching transformer (3) In a switching power supply configured to be connected to a switching circuit 9, between the control circuit 7 and the switching circuit 9, a transistor TR 2 , a diode D 8 and a resistor R 3 (R 4 ). Has a structure in which a drive circuit 8 composed of a) is provided.
제2도는 상기한 구조로 되어 있는 본 고안의 회로도인데, 여기서 교류전원이 잡음제거용 필터(1)를 통하여 배전압 정류회로(2)에 인가되게 되면, 배전압정류회로(2)에서는 직류화된 전압을 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)을 통하여 스위칭회로( 9)에 있는 스위칭트랜지스터(TR3)의 컬렉터에 공급하게 됨과 더불어 콘트롤회로(7)를 구동시키도록 된 초기전원인가회로(5)에 있는 트랜지스터(TR1)의 컬렉터와 저항(R1)을 통하여 베이스에 공급되게 된다. 따라서 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 에미터에는 높은 전위가 나타나 콘트롤회로(7)에 인가되므로 콘트롤회로(7)가 동작하게 되어 구동회로(8)를 통해 스위칭트랜지스터(TR1)의 베이스에 듀리씨클 신호를 공급하게 되며, 그에따라 스위칭트랜지스터(TR3)가 턴온되게 된다. 이때 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)으로 부터 2차측권선(S3)(S4)과 트랜스포머(3)의 1차측권선(S2)에 전류가 유기되어 트랜스포머(3)의 2차측에 발생되는 전압이 평활회로(4)를 통과하면서 일정한 직류전압으로된 후 출력단(DC1)(DC2)으로 출력되게 되는 한편, 궤환회로(10)에 있는 저항(R5)을 통하여 옵토커플러(OPT1)의 발광부에도 출력전압이 공급되어 콘트롤 회로(7)에 연결된 옵토커플러(OPT1)의 수광부에 상기 옵토커플러(OPT1)발광부의 빛이 전달되게 된다. 그러면 옵토커플러(OPT1)의 수광부에는 수광된 신호를 전류로 변환하여 콘트롤 회로(7)에 공급하게 되며, 콘트롤 회로(7)에서는 입력된 출력전압의 대소에 따라 출력레벨을 일정하게 조절하기 위하여 듀리 싸이클을 변환시킨 다음 구동회로( 8)를 거쳐 스위칭트랜지스터(TR3)를 온오프시키게 되는 신호를 공급하게 된다.2 is a circuit diagram of the present invention having the above-described structure, where AC power is applied to the double voltage rectifying circuit 2 through the noise removing filter 1, and the double voltage rectifying circuit 2 performs direct current. The initial voltage to supply the supplied voltage to the collector of the switching transistor TR 3 in the switching circuit 9 through the primary winding S 1 of the switching transformer 3 and to drive the control circuit 7. It is supplied to the base through the collector of the transistor TR 1 and the resistor R 1 in the application circuit 5. Accordingly, since the transistor TR 1 is turned on and a high potential appears at the emitter and is applied to the control circuit 7, the control circuit 7 is operated so that the duty cycle is applied to the base of the switching transistor TR 1 through the driving circuit 8. The seed signal is supplied, so that the switching transistor TR 3 is turned on. At this time, a current is induced from the primary winding S 1 of the switching transformer 3 to the secondary winding S 3 and S 4 and the primary winding S 2 of the transformer 3 so that the current of the transformer 3 is reduced. While the voltage generated on the secondary side passes through the smoothing circuit 4 to become a constant DC voltage, it is output to the output terminal DC 1 (DC 2 ), while the resistor R 5 in the feedback circuit 10 is provided. is in the output voltage is supplied to the light emitting portion of the opto-coupler (OPT 1) is presented wherein the opto-coupler (OPT 1) light-emitting parts of the light transmitted to the light receiving section of the opto-coupler (OPT 1) connected to the control circuit (7). Then, the light receiving part of the optocoupler OPT 1 converts the received signal into a current and supplies it to the control circuit 7, and in the control circuit 7 to adjust the output level constantly according to the magnitude of the input output voltage. After the duty cycle is converted, a signal for turning on and off the switching transistor TR 3 is supplied through the driving circuit 8.
따라서 스위칭트랜지스터(TR3)의 온오프 동작에 의해 트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)으로부터 2차측권선(S3)(S4)에 유기되는 전류를 가감하게 되어 평활회로(4)를 통하여 출력단(DC1)(DC2)에 나타나는 출력레벨을 조절할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the on-off operation of the switching transistor TR 3 causes the current induced in the secondary side winding S 3 and S 4 to be reduced from the primary side winding S 1 of the transformer 3 to the smoothing circuit 4. Through it is possible to adjust the output level appearing in the output terminal (DC 1 ) (DC 2 ).
한편 초기전원공급회로(5)는 도시되지 않은 전원스위치를 턴온시키는 순간에만 콘트롤 회로(7)를 구동시키게 되어 있으며, 그후에는 상술한 트랜스포머(3)의 1차측권선(S2)에 유기된 전류가 전원공급회로(6)의 다이오드(D7)와 콘덴서(C10)에서 반파정류되어 콘트롤 회로(7)에 공급하도록 되어 있기때문에 콘트롤 회로(7)가 계속 안정된 동작을 유지하게 된다.On the other hand, the initial power supply circuit 5 drives the control circuit 7 only at the moment of turning on a power switch (not shown), after which the current induced in the primary winding S 2 of the transformer 3 described above. Is half-wave rectified by the diode D 7 and the capacitor C 10 of the power supply circuit 6 to be supplied to the control circuit 7 so that the control circuit 7 continues to maintain stable operation.
이와 같은 동작을 하는 스위칭전원공급장치에 있어서 스위칭트랜지스터(TR3)를 온 오프시키는 구동회로(8)를 제3도를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, the driving circuit 8 for turning on and off the switching transistor TR 3 in the switching power supply having the above operation will be described in detail as follows.
즉 궤한회로(10)의 옵토커플러(OPT1)에 의해 출력레벨이 궤환되어 콘트롤 회로(7)에 공급되면 콘트롤회로(7)에서는 제3도의 ①과 같은 파형의 듀리싸이클이 출력되어 다이오드(D8)와 트랜지스터(TR2)의 베이스에 공급되게 되는데, 이때 콘트롤 회로 (7)에서 출력되는 듀리싸이클중에서 (+)전압의 기간일때에는 다이오드(D8)에서 부방향(-) 전압이 제거되게 되며, 트랜지스터(TR2)는 역바이어스가 걸리게 되므로 턴 오프되고, 이 때문에 스위칭트랜지스터(TR3)의 베이스에는 제3도의 ②와 같은 파형이 공급되게 된다. 따라서, 스위칭트랜지스터(TR3)는 베이스에 하이레벨이 공급되는 기간동안에만 턴온되게 되고, 이렇게 스위칭트랜지스터(TR3)가 턴온됨에 따라 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)에는 제3도의 ⑤와 같은 파형의 전류가 흐르게 된다. 그리고 부방향(-) 전압인 기간동안에는 다이오드(D8)가 턴오프되어 트랜지스터(TR2)의 베이스에 부(-)전압이 인가되게 되는데, 이때 스위칭트랜지스터(TR3)는 높은 정압에 의해 동작하므로 스위칭트랜지스터(TR3)의 베이스에는 높은 정전압이 걸리도록 되어 있기때문에 스위칭트랜지스터(TR3)의 스위칭시간이 길어져 스위칭트랜지스터(TR3)에 무리가 가해지게 되므로 트랜스포머(T1)의 1차측권선(S2)에 유기된 전류를 다이오드(D9)를 통하여 트랜지스터(TR2)의 에미터에 인가하게 되면 트랜지스터(TR2)는 순간적으로 턴온되어 제3도의 ④와 같은 전류가 흐르게 되며, 그에 따라 스위칭트랜지스터(TR3)의 베이스는 영전위 되므로 스위칭트랜지스터(TR3)가 순간적으로 턴 오프되게 된다.That is, when the output level is fed back by the optocoupler OPT 1 of the feedback circuit 10 and supplied to the control circuit 7, the control circuit 7 outputs a duty cycle of a waveform as shown in FIG. 8 ) and the base of the transistor TR 2 , where the negative voltage is removed from the diode D 8 during the period of the positive voltage in the duty cycle output from the control circuit 7. Since the transistor TR 2 is subjected to reverse bias, the transistor TR 2 is turned off. Thus, the waveform of 2 in FIG. 3 is supplied to the base of the switching transistor TR 3 . Therefore, the switching transistor TR 3 is turned on only during the period when the high level is supplied to the base. As the switching transistor TR 3 is turned on, the switching transistor TR 3 has a third winding on the primary side winding S 1 of the switching transformer 3. A current of a waveform as shown in ⑤ in FIG. Flows. During the period of negative voltage, the diode D 8 is turned off to apply a negative voltage to the base of the transistor TR 2. At this time, the switching transistor TR 3 operates by a high positive voltage. since the primary side winding of the switching transistor (TR 3) of the base, so it is flock is applied to the switching transistor (TR 3) longer the switching time of the switching transistor (TR 3) because it is to take a high-voltage transformer (T 1) When the current induced in (S 2 ) is applied to the emitter of the transistor TR 2 through the diode D 9 , the transistor TR 2 is turned on momentarily so that a current as shown in ④ of FIG. 3 flows. along the base of the switching transistor (TR 3) it is presented above, since the switching transistor (TR 3) are momentarily turned off to zero.
트랜지스터(TR2)가 턴온되는 동작에 의해 스위칭트랜지스터(TR3)가 턴오프로 되는 시간을 빠르게 하여 컬렉터 손실을 최대한 줄일 수 있게되는 것이다.The transistor TR 2 is turned on to reduce the collector loss by increasing the time at which the switching transistor TR 3 is turned off.
이때 스위칭트랜지스터(TR3)의 컬렉터는 제3도의 ③과 같은 파형이 나타나게 되는 한편 스위칭트랜스포머(3)의 1차측권선(S1)에서 2차측권선(S3)(S4) 및 1차측권선(S2)으로 전류가 유기되어 출력단(DC1)(DC2)에는 안정된 직류전압이 나타나게 된다.At this time, the collector of the switching transistor TR 3 has the same waveform as e in Fig. 3, while the primary winding S 1 to the secondary winding S 3 (S 4 ) and the primary winding of the switching transformer 3 appear. The current is induced to (S 2 ) so that a stable DC voltage appears at the output terminal (DC 1 ) (DC 2 ).
여기서 출력단(DC1)(DC2)에 나타나는 출력전압의 주파수는 콘트롤 회로(7)의 발진 주파수에 의해 결정되며, 궤한회로(10)에서 궤환되는 신호의 대소에 따라 트랜지스터(Q2)(Q3)의 스위칭시간, 즉, 듀티싸이클이 변화하게 되는바, 이 경우 궤환되는 신호가 작은 경우에는 스위칭트랜지스터(TR3)의 온오프시간을 빠르게 하여 출력전압을 높여주게 되고 궤환되는 신호가 큰 경우에는 스위칭트랜지스터(TR3)의 온오프시간이 늦추어지도록 하여 출력 전압을 감소시켜주어 완전하고 안정된 직류전압이 출력되도록 하게 되는 것이다.Here, the frequency of the output voltage appearing at the output terminal DC 1 (DC 2 ) is determined by the oscillation frequency of the control circuit 7 and according to the magnitude of the signal fed back from the feedback circuit 10, the transistor Q 2 (Q). 3 ) the switching time, that is, the duty cycle is changed. In this case, when the feedback signal is small, the on-off time of the switching transistor TR 3 is increased to increase the output voltage, and the feedback signal is large. In this case, the on / off time of the switching transistor TR 3 is delayed to reduce the output voltage so that a complete and stable DC voltage is output.
상기한 바와 같은 본 고안은 정밀기기등에 공급되는 출력전압을 안정된 구동회로의 동작에 의해 스위칭트랜지스터의 온오프 시간을 조절하여 일정하게 유지할 수 있게 됨에 따라 정밀기기등의 오동작을 방지할 수 있도록 하게 되는 것이다.The present invention as described above is able to prevent the malfunction of the precision equipment, such that the output voltage supplied to the precision equipment can be kept constant by adjusting the on-off time of the switching transistor by the operation of the stable drive circuit. will be.
그런데 본 고안은 스위칭트랜지스터를 사용하고 있는 경우의 일실시예에 대해 설명하였으나, 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하게 되면 보다 높은 주파수로도 동작시킬 수가 있게 되어 효율을 향상시킬 수 있음과 더불어 제품의 신뢰성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.However, the present invention has been described with respect to an embodiment in which a switching transistor is used. However, when a field effect transistor (FET) is used, the present invention can operate at a higher frequency, thereby improving the efficiency of the product. It also has the effect of improving reliability.
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR2019850017943U KR890000846Y1 (en) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Power supply system |
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Family Applications (1)
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- 1985-12-28 KR KR2019850017943U patent/KR890000846Y1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR870011407U (en) | 1987-07-16 |
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