KR890005239B1

KR890005239B1 - 절연형 자동 정전압 회로

Info

Publication number: KR890005239B1
Application number: KR1019870002658A
Authority: KR
Inventors: 홍석근
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1989-12-18
Also published as: KR880012093A

Abstract

내용 없음.

Description

절연형 자동 정전압 회로

제1도는 본 발명의 절연형 자동정전압 회로의 블록도.

제2도는 본 발명의 상세회로도.

제3도는 제1도의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 블록킹 발진부 2 : 어레검출부

3 : 에러구동부 4 : 소프트 스타트부

5 : 관저류 보호 회로부 6 : 스내버 회로부

7 : 준비 전원 정류부 8 : 동기제어부

9 : 주정류부 10 : 리모콘부

11 : 릴레이 구동부 12 : 정류평할부

13 : 소자회로부 T₁-R₂: 트랜스

RL₁, RL₂: 릴레이 R₁-R₁₁: 저항

C₁-C₁₀: 콘덴서 Q₁-Q₅: 트랜지스터

D₁-D₂, D₄-D₆: 다이오드 D : 브릿지 다이오드

D₃: 제너다이오드

본 발명은 음성·영상 입출력 단자를 갖는 다기능 리모콘 텔레버젼에 있어서, 외부 연결기기와 서로 절연되고, 입력 전원이 변할때 별도의 전압 선택 스위치 없이도, 주전원과 준비전원(stand-by)의 전압을 하나의 스위칭 레귤레이터로써 안정되게 공급할 수 있는 절연형 자동 정전압 회로에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼을 VTR, 모니터와 오디오등 다목적용으로 접속하여 사용할때 접속기간의 절연과, 사용기기의 교류입력 전압에 따른 주전원의 2차정류 직류전압의 안정화와, 리모콘의 준비전원의 입력 교류전압 변동에 따른 2차 직류전압의 안정화가 문제되었다.

종래에는 문제점 해결을 위하여 절연형 트랜스를 사용하고 주전원에 스위칭 레귤레이터를 사용하며 소모전력이 적은 준비 전원은 별도의 스위칭 레귤레이터를 사용하였으나, 별도의 스위칭 레귤레이터를 필요로하고 준비전원의 회로 구성에 필요한 부품수가 많아서 회로가 복잡하고 가격이 비싼 문제점이 있었다.

따라서 본 발명을 상기한 문제점을 해결하기 위한 절연형 자동 정전압 회로로써, 절연기기를 절연시키고 하나의 스위칭 레귤레이터를 사용하여 대용량 전류가 필요한 주전원과 소전류가 필요한 준비전원의 전압을 안정화시키는 것이 본 발명의 목적이다. 이하에 첨부된 제1도, 제2도, 제3도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도와 제2도를 참조하면, 절연형 자동 정전압 회로는 바이어스가 저항(R₁)을 통해 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되고 트랜스(T₁)의 1차측 권선(P₁, P₂)과 콘덴서(C₂)와 저항(R₂)을 통해서 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 인가되어서 트랜지스터(Q₁)의 온·오프에 따라 발진을 하는 블로킹 발진부(1)와, 고류입력 전압이 트랜스(T₁)의 1차측 권선(P₃)을 통해 감지되고 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₃)에 평활되어 저항(R₃, R₄)을 통해 트랜지스터(Q₃)에 인가되므로써 제너다이오드(D₃)의 동작을 조절하여 교류입력 전압에 대한 2차측 정류전압을 조정하는 에러검출부(2)와, 에러검출부(2)에서 검출된 전압이 저항(R₈)을 통해 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되어 출력을 정전압으로 유지하는 에러구동부(3)와, 교류입력 스위치가 온이 될때 발생되는 임펄스(Impulse)성분을 저항(R₁₁)과 콘덴서(C₇)를 통해서 충전시켜 트랜지스터(Q₁)에 무리가 가는 것을 방지하는 소프트 스타트(soft start)부(4)와, 트랜지스터(Q₁)의 에미터에 연결된 저항(R₁₀)을 통해 검출된 과전류가 트랜지스터(Q₄)를 온시키므로써 전원부를 과전류로부터 보호하는 과전류 보호회로부(5)와, 교류입력 스위치가 온·오프 될때 발생되는 서어지(surge) 전압에 의한 트랜지스터(Q₁)의 파괴를 막는 콘덴서(C₄, C₅)와 다이오드(D)q 저항(R₅)으로 된 스내버(Snubber)회로부(6)와 트랜스(T₁)의 1차측의 자유발진으로 2차측 권선(S₂)에 유기된 에너지를 정류하는 다이오드(D₆)와 콘덴서(C₁₀)로 구성된 텔레비젼의 준비전원이 공급되는 준비전원 정류부(7)와, 자유발진 상태를 2차측의 동작에 따라 발생된 수평주파수로 고정시켜 트랜지스터(Q₁)를 온·오프시키는 저항(R₉)과 다이오드(D₂)와 트랜지스(T₂)로 구성된 동기제어부(8)와, 텔레비젼 동작에 필요한 대전류를 필요로하는 다이오드(D₅)와 콘덴서(C₉)로 구성된 주전원 정류부(9)와, 준비전원을 이용하여 리모콘의 역할으르 담당하는 리모콘부(10)와, 리모콘에서 공급된 신호로 릴레이(RL₁, RL₂)를 구동시키는 트랜지스터(Q₅)로 구성된 릴레이 구동부(11)와, 교류입력에 대한 직류 정류부로 브릿지 다이오드(D)와 콘덴서(C₁)로 구성된 정류 평활부(12)와, CRT 소자를 위해 저항(R_p)과 코일(L₁)로 구성된 소자회로부(13)로 이루어져 있다.

제2도는 본 발명의 상세회로도를 나타낸 것으로 정류 평활부(12)와 저항(R₁)을 통하여 바이어스가 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되어 트랜스(T₁)의 1차측 코일(P₁)을 통해 콜렉터에 인가되는데 콜렉터 전류는 제3a도의 파형(a)과 같이 증가하고 그 미분값을

가 된다.

이때 저항(R₁)에 흐르는 전류로 코일(P₂)에 전압이 유기되어 콘덴서(C₂)와 저항(R₂)을 통해 베이스에 공급되므로 베이스 전류가 증가하고 콜렉터 전류도 증가한다.

콜렉터 전류가 증가하여 코일(P₁)에 흐르는 전류(I_p)가 I_p=b_fe·I_b로 될때 트랜지스터(Q₁)는 완전 포화(Full-Saturation)가 되어 전류(I_p)가 감소하고 코일(P₂)에 유기되는 전압도 감소하므로 바이어스 전류(I_b)가 감소되고 콜렉터전류(I_c)도 감소한다.

이때

가 부(-)가 되므로 권선(P₂)에도 부(-)의 전압이 유기되어 트랜지스터(Q₁)의 베이스는 역바이어스가 되어 트랜지스터(Q₁)는 순간적으로 오프된다.

트랜지스터(Q₁)가 온되는 시간(Ton)은 Ton=L_p·I_b/V_in이고, 오프되는 시간되는(Toff)은 아주짧다.

트랜지스터(Q₁)가 오프되면 1차 권선(P₁)에 축적된 에너지가 2차 권선(S₁, S₂)에 유기되어 준비전원 정류부(7)에 인가되고, 다이오드(D₆)와 콘덴서(D₁₀)를 통해서 평활되어 리모콘부(10)의 준비전원으로 사용된다.

에너지의 방출이 끝나면 저항(R₁)을 통해 바이어스가 인가 되므로 트랜지스터(Q₁)가 온되고, 트랜지스터(Q₁)는 온·오프를 반복하게 된다.

리모콘부(10)의 픽쳐 스위치(Picture S/W)를 온시키면 릴레이 구동부(11)의 트랜지스터(Q₅)가 온이되고, 준비전원 정류부(7)에 의해 가해진 준비전원이 트랜지스터(Q₅)를 통해서 흐르므로 릴레이(RL₁, RL₂)가 온이되며, 주전원 정류부(9)의 다이오드(D₅)와 콘덴서(C₉)에 의해서 평활된 주전원의 전압(B⁺)이 텔레비젼에 인가된다.

메인 전원 전압(B⁺)이 플라이백 트랜스(FBT)에 공급되면 플라이백 트랜스는 15.75KHz로 발진을 하여 동기제어부(8)의 트랜스(T₂)에 인가되고, 저항(R₉)과 다이오드(D₂)를 통해 트랜지스터(Q₁)의 베이스를 15.75KHz로 록(Lock)시켜 플라이백 트랜스 파형으로 발진을 제어하면 권선(S₂)의 전압도 안정화 된다.

또 권선(S₂)의 전압을 어레검출부(2)의 다이오드(D₁)와 저항(R₃)을 통해서 트랜지스터(Q₃)에 인가하여 2차 전압의 변동을 직접 검출할 수 있으므로 부하의 변화에 즉시 대응할 수 있다.

실제로 처음 스타트된 후 트랜스(T₁)의 누설전류에 의해 재스타트 되어(R₁)이 없어도 트랜지스터(Q₁)는 온·오프 된다.

이때 트랜지스터(Q₁)의 스위칭 주파수(f_o)는 듀티사이클(Duty Cycle)이 50%일때 다음과 같다.

I_in=I_p·Ton/2T T=Ton + Toff I_p=Ton·V_in/L_p이므로 Ton=Toff=

=

이라면 I_in=V_in(8L_p·f_o)이고 f_o=V_in/(8L_p·I_in)이 된다.

교류입력 전압이 높아지거나 낮아질때의 증감분을 검출하는 에러감출부(2)의 교류입력 전압이 높다면, 일차측 권선(P₁)에 가해지는 전압이 증가하여 권선(P₃)에도 높은 전압이 유기되고, 유기된 전압은 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₃)를 통해 평활되어 저항(R₃, R₄)을 통해서 트랜지스터(Q₅)에 인가되므로 에미터에 제너다이오드(D₃)가 접속된 트랜지스터(Q₃)는 제너전압 이상이 되면 온 상태로 된다.

또 교류전입력 전압이 제너전압 이하로 낮아지면 트랜지스터(Q₃)는 오프가 되므로 권선(P₃)과 저항(R₃)값을 조절하여 제너다이오드(D₃)의 동작을 조정할 수 있어서 교류입력 전압에 대한 2차측 정류전압이 조정된다.

에러검출부(2)에서 검출된 전압이 저항(R₈)을 통해서 에러구동부(3)의 트랜지스터(Q₂)에 인가되므로 에러검출 전압이 높으면, 트랜지스터(Q₂)의 베이스전류를 증가시키고 트랜지스터(Q₁)의 베이스 전류를 감소기켜 출력이 정전압이 되도록 한다. 즉 출력전압이 권선(P₃)과 저항(R₃)에 의해 규정된 전압보다 증가하면, 증가되 트랜지스터(Q₃)의 콜렉터전류(△I_c)는 △I_c=△I_B3×h_feQ3만큼 증가되고, 트랜지스터(Q₁)의 베이스 전류(I_B1)는 트랜지스터(Q₂)의 베이스 전류(I_B2)에 의해서 I_B1=I_B2×h_feQ2만큼 적게 되어 트랜스(T₁)에 축적된 에너지를 일정하게 하여 출력은 정전압이 된다.

이때 입력전압 또는 출력전류가 변화해서 정전압이 되는 것은 발진 주파수(f_o)의 제어에 의해서 이루어지는 것으로 발진주파수(f_o)는 f_o=

×K이고 K=

이므로 발진주파수(f_o)는 입력전압(V_in)에 비례하고 전력(Pout) 및 인틱턴스(L)에 반비례 한다. y는 트랜스 효율이다.

질력 연결된 저항(R₁₁)과 콘덴서(C₇)로 구성된 소프트 스타트부(4)는 교류입력 스위치가 온될때 발생되는 임펄스 성분이 트랜지스터(Q₃)가 구동되기전 저항(R₁₁)과 콘덴서(C₇)를 통해 충전이 되어 트랜지스터(Q₁)에 무리를 가하지 않도록 설치된 보호회로이다.

과전류 보호회로(5)는 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터 전류(I_c)가 규정치이상 증가할때 에미터에 접속된 저항(R₁₀)으로 검출하고, 검출된 과전류를 트랜지스터(Q₄)의 베이스 전류로 하여 트랜지스터(Q₄)가 온이되면 트랜지스터(Q₁)의 바이어스 전류를 감소시켜 발진을 멈추게 함으로써 전원부를 과전류로부터 보호한다.

또 콘덴서(C₄, C₅)와 저항(R₅)과 다이오드(D₅)로 구성된 스내버회로(6)는 교류입력 스위치를 온·오프 할때 발생되는 서어지전압에 의한 트랜지스터(Q₁)의 파괴를 방지하는 회로로써, 권선(P₁)과 트랜지스터(Q₁)의 스위칭 동작으로 발생된 규정치 이상의 링잉(Ringing)파형제3(b)도을 제거한다.

상기한 바와같은 본 발명의 구성에 의하면, 대기상태(Stand-by)에서는 주파수 변조(FM) 방식으로 동작해 리모콘 준비전원에 전원을 공급하고, 픽쳐스위치(Pictuer S/W)를 온시키면 릴레이(RL₁, RL₂)가 동작되어 주전원이 인가되므로 텔레비젼이 온되며, 플라이백 트랜스가 동작되면 플라이백 트랜스의 발진주파수(15.75KHz)로 트랜스(T₂)를 통하여 트랜지스터(Q₁)의 발진을 제어하므로써 펄스폭변조(PWM) 방식으로 동작하게 되어 간단한 회로로써 준비 전원과 주전원을 공급할 수 있어서 가격을 절감시킬 수 있고, 회로구성 소자를 대폭적으로 줄이면서 넓은 범위의 교류입력 전압에 대해서 안정된 출력을 얻을 수 있다.

Claims

영상 및 음성 입출력단자를 갖는 다기능리모콘 텔레비젼에 있어서, 교류입력신호가 정류평활부(12)와 저항(R₁)을 통해서 인가되고 트랜스(T₁)의 1차측 권선(P₁, P₂)과 콘덴서(C₂)와 저항(R₂)을 통해서 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 인가되어서 트랜지스터(Q₁)의 온·오프에 따라 발진을 하는 블로킹 발진부(1)와, 권선(P₃)과 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₃)와 저항(R₃, R₄)을 통해 트랜지스터(Q₃)에 인가된 교류입력 전압에 대해 2차측 정류전압을 조정하는 에러검출부(2)와, 에러검출부(2)에서 검출된 전압이 저항(R₈)을 통해 트랜지스터(Q₂)에 인가되어 출력을 정전압으로 유지하는 에러구동부(3)와, 고류입력 스위치가 온될때 발생되는 임펄스 성분을 제거하여 트랜지스터(Q₁)를 보호하는 저항(R₁₁)과 콘덴서(C₇)로 구성된 소프트스타트부(4)와, 트랜지스터(Q₁)의 에미터에 접속된 저항(R₁₀)과 트랜지스터(Q₄)로 구성되어 전원부를 과전류로부터 보호하는 과전류 보호회로부(5)와, 교류입력 스위치가 온·오프 될때 발생되는 서어지 전압으로부터 트랜지스터(Q₁)를 보호하는 콘덴서(C₄, C₅)와 다이오드(D₄)와 저항(R₅)으로 구성된 스내버회로부(6)와, 준비전원 정류부(7)에서 인가된 준비전원을 이용하여 리모콘의 역할을 담당하는 리모콘부(10)의 신호로써, 릴레이(RL₁, RL₂)를 구동시키는 릴레이(RL₁, RL₂)와 트랜지스터(Q₅)로 구성된 릴레이 구동부(11)와, 릴레이(RL₁, RL₂)의 구동에 따라 주전원의 전압을 텔레비젼에 인가하는 다이오드(D₅)와 콘덴서(C₉)로 구성된 주전원정류부(9)와, 플라이백 트랜스의 펄스가 트랜스(T₂)와 다이오드(D₂)와 저항(R₉)을 통하여 트랜지스터(Q₁)에 인가되어 트랜스(T₁)의 2차측 권선(S₂)의 전압을 안정화시키는 동기제어회로(8)와, CRT소자를 위해 저항(R_p)과 코일(L₁)로 구성된 소자회로부(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 절연형 자동 정전압회로.