KR890008922Y1

KR890008922Y1 - 다출력 스위칭 전원 공급 장치의 과전류 보호회로

Info

Publication number: KR890008922Y1
Application number: KR2019870011038U
Authority: KR
Inventors: 박만서
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 안시환
Priority date: 1987-07-06
Filing date: 1987-07-06
Publication date: 1989-12-09
Also published as: KR890003680U

Abstract

내용 없음.

Description

다출력 스위칭 전원 공급 장치의 과전류 보호회로

제1도는 다출력 스위칭 파워 공급 장치의 블럭도.

제2도는 종래의 과전류 검출 회로도.

제3도는 본 고안의 블럭도.

제4도는 제3도의 구체 회로도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원부 20 : 주 정류 평활부

30 : 메인 트랜스 40 : 제1정류 평활부

50 : 제n정류 평활부 60 : 과전류 검출 제어부

70 : 스위칭부 80 : 스위칭 제어부

90 : 발진기 100 : 콘트롤부

본 고안은 과전류 검출 회로에 관한 것으로, 특히 다출력 스위칭 전원에서 각 출력단의 과전류 검출 기능을 입력단에서 하나의 과전류 검출 회로를 검출해 낼 수 있는 회로에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 다출력 스위칭 파워 공급 장치의 블럭도로서 동작은 하기와 같다.

교류 입력전원(101)의 출력을 입력하는 주 정류 평활부(102)는 입력하는 교류 전원을 정류 평활하며 메인 트랜스(103)에 인가하여 메인 트랜스(103)의 출력을 입력하는 각 출력단들은 원하는 출력 전원 레벨으로 다시 정류 평활하게 된다.

제1및 제2정류 평활부(104, 107)와 출력이 정상적일시 각 출력단의 과전류 검출부(105, 108)와 과전압 검출부(106, 109)는 정상적으로 동작하므로 콘트롤부(110)는 구동부(111)를 통하여 주 스위칭부(112)를 제어하며 스위칭시켜 메인트랜스(103)의 1차측 전원을 주기적으로 2차측으로 유기시킨다.

정밀 제어를 수행하기 위하여 각 출력단의 전압을 피드백(feed-back)시켜 오차를 검출하게 되는데 과전류 검출부(105, 108)에서 해당 출력단의 과전류를 검출하고 과전압 검출부(106, 109)에서 과전압을 검출하는데 이상 발생시 이 신호가 콘트롤부(110)에 인가되어 주 스위칭(112)를 제어하므로 스위칭 동작이 중단되어 전원공급을 중지시킨다.

제2도는 종래의 다출력 스위칭 파워 공급 장치의 과전류 검출 회로도로서 출력단을 2개라 가정하여 도면 표시중(4-1)는 제1정류 평활부(4)의 과전류 상태를 검사하고 (5-1)는 제2정류 평활부(f)의 과전류 상태를 검사한다.

각 출력단마다 과전류 검출 저항(R-₁₁)(R-₁₂)를 설치하여 제1및 제2정류 평활부(4, 5)의 출력 전류가 과전류 검출저항(R-₁₁)(R-₁₂)를 통과할때 발생하는 전위치를 기준 레벨과 비교함으로써 각 출력단중 하나라도 과전류 검출 판정이 나면 콘트롤부(6)는 이 신호를 인지하여 주 스위칭부(8)의 스위칭 동작을 제어한다.

과전류 검출용 저항(R-₁₁)(R-₁₂)를 통한 제1및 2 정류 평활부(4, 5)의 출력을 비교기(CP1-CP2)의 비반전 단자에 인가하고 피드백 되어온 전압(VS)를 저항 (R17-R18)과 저항(R19-R20)의 분압으로 비교기(CP1-CP2)의 반전단자에 인가한다.

이때 임의의 출력 단에서 과전류가 출력하면 과전류 검출 저항 (R-11)(R-12)중 해당 출력단에 접속된 과전류 검출용 저항이 이를 검출하며 통과시 발생하는 전위차를 비교기(CP1-CP2)중 해당 비교기로 출력한다.

여기서 제1 정류 평활부(4)에서 과전류가 출력했다고 가정한다.

따라서 비교기(CP1)의 출력은 "하이"상태가 되어 포토커플러(PC2)의 발광다이오드(LD2)를 턴온시켜 발광시키므로 포토트랜지스터(PQ2)가 턴온되어 콘트롤부(6)에 제어 신호를 인가한다.

상기 신호를 인지한 콘트롤부(6)는 주 스위칭부(8)의 스위칭 동작을 제어하여 스위칭 소자를 메인트랜스부(3)의 전원 공급을 제어한다.

상기 제2도와 같은 종래의 다출력 스위칭 전원 공급 장치에서는 출력단 수에 따라 과전류 검출 회로를 각각 별도로 설치해야 했었으므로 출력단수가 많을수록 과전류 검출을 위한 회로 소자들이 증가 했었을 뿐만 아니라 회로가 복잡해 짐과 동시에 부피가 커졌었고 원가각 상승하는 문제점등이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 다출력 스위칭 전원 공급 장치에서 각 출력에 대한 과전류 검출 기능을 입력단에서 하나로 종합 검출하여 과전류 제어를 수행할 수 있는 회로를 제공함에 잇다.

이하 본 고안을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 구체 회로도로서, 교류 전원을 출력하는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)의 출력을 입력하여 정류 평활하는 주 정류 평활부(20)와, 상기 주정부 평활부(20)의 출력을 입력하여 변압하여 출력하는 메인 트랜스(30)와, 상기 메인 트랜스(30)의 출력을 입력하여 다시 정류 평활하여 해당 출력단으로 출력하는 제1및 n 정류 평활부(40, 50)와, 소정 펄스를 발생하는 발진기(60)와, 상기 발진기(60)의 출력을 입력하여 정상 상태시 내부로직회로가 정상 동작되어 제1제어 신호를 출력하며 과전류 검출시 내부로직회로의 동작이 중단되어 과전류 발생의 제2제어 신호를 출력하는 콘트롤부(70)와, 상기 메인트랜스(30)의 출력을 입력하여 과전류 상태를 검사하며 검출시 스위칭 제어 신호인 제3 제어 신호를 출력하며 상기 콘트롤부(70)의 제어 신호에 의해 메인트랜스(30)의 동작을 중지시키는 과전류 검출 제어부(80)와, 상기 과전류 검출 제어부(80)의 제3제어 신호에 의해 내부 스위칭 소자가 동작하여 상기 발진기(60)의 출력을 제어하기 위한 제4제어 신호를 출력하는 스위칭 제어부(90)와, 상기 스위칭 제어부(90)의 제4제어 신호에 의해 스위칭되어 상기 발진기(60)의 출력을 제어하는 스위칭부(100)로 구성된다.

상기 전원부(10)의 교류 전원을 입력하는 주정류 평활부(20)는 교류 전원을 정류 평활한후 메인 트랜스(30)의 1차측에 인가하며 메인트랜스(30)는 1차측 트랜스에 과전류 검출 제어부(80)을 접속하여 과전류 검출 제어부(80)의 동작에 따라 1차측 트랜스 전압을 2차측으로 유기시킨다.

따라서 메인트랜스(30)에서 출력된 전압은 각 출력단에 접속되어 있는 제1정류 평활부(40)에서 제n정류 평활부(50)에 인가되며 제1정류 평활부(40)에서 제어정류 평활부(50)는 상기 메인트랜스(30)의 출력을 다시 정류 평활하여 각각의 출력단으로 인가한다.

이때 과전류 검출 제어부(80)는 콘트롤부(70)의 제어를 받을때 정상시(과전류를 검출하지 못하였을시)콘트롤부(70)는 상기 발진기(60)의 발생 펄스를 입력하여 내부의 각종로직회로(LOGIC Circuit)를 동작시켜 소정 주기의 제1제어 신호를 출력한다.

콘트롤부(70)에서 제1제어 신호를 출력할 시 과전류 검출 제어부(80)는 주 스위칭 소자가 주기적으로 턴온/오프 되며 메인트랜스(30)의 1차측 유기 전압을 2차측으로 넘겨준다.

이때 시스템내에 쇼트(Short)등에 의한 이상상태가 발생괴면 메인트랜스(30)의 1차측에 영향을 미쳐 일정 레벨 이상의 과전류가 과전류 검출제어부(80)으로 입력되며 과전류 검출 제어부(80)가 이 신호를 입력하면 스위칭 제어부(90)로 과전류 검출시 발생하는 제3제어 신호를 인가한다.

이 제3제어신호에 의해 스위칭 제어부(90)가 스위칭 되어 살기 발진기(60)의 발진 펄스를 바이패스 시키기위한 제4제어신호를 출력하며 제4제어 신호에 의해 스위칭부(100)가 동작되어 상기 발진기(60)의 펄스가 바이패스된다.

따라서 콘트롤부(70)는 발진기(60)의 출력을 입력하지 못하므로 내부 로직회로가 동작하지 못해 과전류 검출시 발생하는 제2제어 신호를 출력하며 과전류 검출 제어부(60)가 제2제어신호를 입력하면 스위칭 소자가 동작하지 못해 메인트랜스(30)의 1차측 유기전압을 2차측으로 전달하지 못하도록 제어한다.

이때 상기 스위칭 제어부(90)는 과전류 검출시 제3제어 신호를 입력하여 스위칭되면 과전류 검출 제어부(60)의 과전류 검출 소자가 제로(Zero)전위가 되더라도 스위칭된 상태로 있게된다.

제4도는 제3도의 구체 회로도로서, 전원(10), 주정류 평활부(20)와, 메인트랜스(30)와, 제1정류 평활부(40)및 제n정류 평활부(50)와, 발진기(60)와, 콘트롤부(70)와, 트랜지스터(Q1), 저항(R1-R2), 와 다이오드(D1)로 구성된 과전류 검출 제어부(80)와, 제너다이오드(ZD1), 트랜지스터(Q2), 저항(R3) 캐패시터(C1)와 SCR(S1)로 구성된 스위칭 제어부(90)와, 저항(R4-R5)와 트랜지스터(Q3)로 구성된스위칭부(100)로 구성된다.

상술한 구성에 의거 본 고안을 제4도를 참조하여 상세히 설명한다.

다출력 스위칭 전원공급 장치의 동작은 전술한 제3도의 동작과 동일하며, 과전류 검출 회로의 동작을 설명한다.

최초 전원을 투입하면 정상 상태이므로 콘트롤부(70)는 상기 발진기(60)의 출력을 입력하여 주 스위칭 소자인 트랜지스터(Q1)을 제어하기 위한 제1제어 신호를 출력하며 제1제어 신호에 의해 트랜지스터(Q1)가 턴온/오프동작을 반복하며 트랜지스터(Q1)의 온/오프 반복 동작에 의해 메인트랜스(30)의 1차측 유기전압이 2차측으로 전달되어 상기 제1정류 평활부(40)에서 제n 정류평활부(50)로 출력한다.

이때 출력상태가 정상이면 주 스위칭 소자인 트랜지스터(Q1)에 흐르는 전류의 양은 일정하며 그 결과 과전류 검출용 저항(R1)의 전위는 일정 레벨에서 머물게되어 트랜지스터(Q2)를 턴온시키지 못하므로 SCR(S1)도 턴오프되며SCR(S1)의 턴오프에 의해 트랜지스터(Q3)도 턴오프 상태가 되어 발진기(60)의 출력을 정상적으로 콘트롤부(70)로 인가되어 계속적인 제1제어 신호를 출력한다.

이때 메인트랜스(30)의 2차측 부하에 쇼트와 같은 어떤 이상이 발생할 경우 1차측 트랜스에 영향을 미쳐 1차측 전류가 상승하게 되며 과전류 검출저항(R1)의 전위가 다이오드(D1)와 트랜지스터(Q2)의 도통 조건을 초과하면 트랜지스터(Q2)가 턴온된다.

즉 트랜지스터(Q2)의 도통조건은 다이오드(D1)를 턴온시키고 저항(R1-R2)의 분압에 의해 저항(R2)를 통과하고 트랜지스터(Q2)를 턴온시킬 만큼의 과전압이다.

트랜지스터(Q2)가 턴온되면 이미터단의 하이 신호가 SCR(S1)의 게이트단에 인가되어 SCR(S1)을 턴온시키고 SCR(S1)의 턴온에 의해 공급전원(Vs)이 저항 (R4-R5)를 통해 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q3)를 턴온시키고 트랜지스터(Q3)가 턴온되어 제4제어 신호를 출력하여 발진기(60)의 발진 출력이 트랜지스터(Q3)를 통해 바이패스된다.

여기서 SCR(S1)은 과전류 검출시 주 스위칭 소자인 트랜지스터(Q1)이 턴오프된 상태에서 과전류 검출 저항(R1)의 전위가 제로 전위가 되더라도 계속하여 트랜지스터(Q3)의 턴온 동작을 유지할 수 있게 해준다.

발진기(60)의 출력을 입력하지 못하는 콘트롤부(70)는 콘트롤부(70)를 구성하고 있는 각종 로직회로를 동작시키지 못해 제2제어 신호를 출력하여 주 스위칭 소자인 트랜지스터(Q1)를 턴오프시켜 스위칭 동작을 방지하며 메인트랜스(30)의 1차측 유기전압을 2차측으로 전달하지 못하게 한다.

이때 다시 콘트롤부(70)의 동작을 재개시키려 할시는 전원을 오프/온 하여야 하며 이때 콘트롤부(70)는 제1제어 신호를 다시 출력하여 트랜지스터(Q1)를 온/오프 시킨다.

상술한 바와 같이 다출력 스위칭 전원 공급 장치에서 각 출력마다 수행해주던 과전류 검출기능을 입력단에서 하나로 수행할 수 있으므로 회로 소자를 감소할 수 있는 동시에 시스템의 크기를 축소시킬 수 있으며 원가 절감을 기할 수 있는 이점이 있다.

Claims

교류 전원을 출력하는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)의 출력을 입력하여 정류 평활하는 주 정류 평활부(20)와, 상기 주정류 평활부(20)의 출력을 입력하여 변압 출력하는 메인트랜스(30)와, 상기 메인트랜스(30)의 출력을 입력하여 재 정류 평활하여 다출력 전원 공급단의 해당 출력단으로 출력하는 제1및 정류 평활부(40, 50)를 구비한 다출력 스위칭 전원 공급 장치의 과전류 보호회로에 있어서, 소정의 펄스를 발진하는 발진기(60)와, 상기 발진기(6)의 출력중 정상상태 출력 입력시 내부 로직회로의 동작에 의해 스위칭 신호인 제1제어 신호를 출력하는 동시에 이상상태 출력 입력시 내부 로직회로의 동작이 중지되어 스위칭 방지 신호인 제2제어 신호를 출력하는 콘트롤부(70)와, 상기 콘트롤부(70)의 제1제어 신호에 의해 메인트랜스(30)의 출력을 입력하여 과전류 상태를 검사하고 이상상태 검출시 스위칭 제어신호인 제3제어신호를 출력하는 동시에 콘트롤부(60)의 제2제어 신호에 의해 메인트랜스(30)의 동작을 중지시키는 과전류 검출 제어부(80)와, 상기 과전류 검출 제어부(80)의 제3제어신호에 의해스위칭되어 상기 발진기(60)의 출력을 제어하기 위한 제4제어 신호를 출력하는 스위칭 제어부(90)와, 상기 스위칭 제어부(90)의 제4제어 신호에 의해 스위칭되어 상기 발진기(60)의 출력을 바이패스 시키는 스위칭부(100)로 구성함을 특징으로 하는 회로.