KR900005090Y1 - Over current protective circuit - Google Patents

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Abstract

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Description

궤환제어를 겸한 전류제한 보정회로Current Limit Correction Circuit with Feedback Control

제1도는 본 고안의 회로도.1 is a circuit diagram of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

T : 트랜스 TR1, TR2: 트랜지스터T: Trans TR 1 , TR 2 : Transistor

D1~D4: 다이오드 C1~C5: 콘덴서D 1 to D 4 : Diodes C 1 to C 5 : Condenser

SR : 션트레귤레이터 PC1, PC1-1: 광결합기SR: Shunt regulator PC 1 , PC 1-1 : Optocoupler

Rs,RB,R1~Rs: 저항 NA~NC: 트랜스권선R s , R B , R 1 ~ R s : Resistance N A ~ N C : Trans winding

본 고안은 과전류 검출회로에 관한 것으로 특히 과전류로 인하여 트랜지스터의 파괴를 막기위한 궤환 제어를 겸한 전류제한 보정 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an overcurrent detection circuit, and more particularly, to a current limit correction circuit that combines feedback control to prevent breakdown of a transistor due to overcurrent.

종래의 과전류 보호회로에서는 회로의 초기동작시 과대한 출력전류를 제한하여 스위칭 트랜지스터가 파괴되는 것을 보호할 수 있었지만 출력 전류와 트랜스 1차측 전류의 관계가 1:1 대응이 아니어서 입력 전압의 상승에 따라 과전류 보호동작점이 변하는 단점과, 과전류 보호동작이 출력 전류에 비하여 출력단락 전류가 훨씬 커서 출력 단락 전류가 흐르는 트랜스의 2차측 정류 다이오드는 큰 정격의 다이오드를 사용해야 하는 문제점이 있었으며, 과전압 제어회로가 없이 출력전압이 상승하여 부하측의 회로소자들을 파손시킬 우려가 있었다.In the conventional overcurrent protection circuit, it was possible to protect the switching transistor from being destroyed by limiting the excessive output current during the initial operation of the circuit. However, since the relationship between the output current and the transformer primary side current is not 1: 1, the increase in the input voltage As a result, the overcurrent protection operation point changes, and the overcurrent protection operation has a much larger output short-circuit current compared to the output current. There was a fear that the output voltage would rise without damage to the circuit elements on the load side.

본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것인바, 입력 신호에 비례한 전압 신호를 검출하여 보호용 트랜지스터의 베이스에 인가하여 전류 제한을 효과적으로 하고 보호 동작점이 변화하는 것을 보정하며 과전류 검출회로가 동작하면 역바이어스 전압도 낮아져 정궤환 동작을 하게 하며 출력 전류를 감소시키고, 광결합기를 이용한 궤환제어 회로 구현을 목적으로 한다. 이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention was devised to solve the above problems. The present invention detects a voltage signal proportional to the input signal and applies it to the base of the protection transistor to effectively limit the current and to correct the change in the protection operating point. In operation, the reverse bias voltage is also lowered to make the positive feedback operation, reduce the output current, and implement the feedback control circuit using the optical coupler. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

입력 전압(Vin)은 트랜스(T)의 1차측 권선(NA)을 통하여 스위치 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 접속함과 아울러 저항(RB)을 통하여 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하며 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스는 보호용 트랜지스터(TR2)의 콜렉터에 접속함과 동시에 저항(RA)을 통하여 병렬 연결된 콘덴서(C2)와 다이오드(D1)를 거쳐 상기 트랜스(T)의 1차측 권선(NB) 한편에 접속하고 다른 한편은 접지시킨다.The input voltage Vin is connected to the collector of the switch transistor TR 1 through the primary winding N A of the transformer T and to the base of the transistor TR 1 via a resistor R B. The base of the transistor TR 1 is connected to the collector of the protection transistor TR 2 , and is connected to the transformer T 2 via a capacitor C 2 and a diode D 1 connected in parallel through a resistor R A. Connect to the primary winding (N B ) on one side and ground the other.

상기 다이오드(D1)에 접속된 다이오드(D3)는 콘덴서(C4)를 통하여 접지됨과 아울러 저항(R5)과 광결합기(PC1)를 통하여 저항(R3)(R4)과 콘덴서(C3) 다이오드(D2)를 거쳐 상기 다이오드(D1) 접속함과 동시에 저항(R1)(R2)과 콘덴서(C1)를 거쳐 접지와 상기 트랜지스터(TR2)의 베이스에 접속하며 상기 트랜지스터(TR2)의 에미터는 접지시킨다. 상기 트랜스(T)의 2차측 권선(NC) 한편은 접지시키고 다른 한편은 다이오드(D4)와 코일(L1)을 통하여 출력단(V0)과 접속하며 상기 다이오드(D4)에 병렬 접속된 콘덴서(C5)는 접지시키며 상기 코일(L1)에 병렬 접속된 저항(R6)(R7)은 광결합기(PC1-1)와 콘덴서(C6) 제너다이오드(ZD1) 저항(R8)을 거쳐 접지시킨다.The diode (D 1) a diode (D 3) is a capacitor (C 4) as soon grounded via the addition through a resistance (R 5) and the optical coupler (PC 1) resistance (R 3) (R 4) and a capacitor connected to the (C 3 ) is connected to the diode (D 1 ) via a diode (D 2 ) and at the same time through a resistor (R 1 ) (R 2 ) and a capacitor (C 1 ) to ground and the base of the transistor (TR 2 ) The emitter of the transistor TR 2 is grounded. One side of the secondary winding (N C ) of the transformer (T) is grounded and the other is connected to the output terminal (V 0 ) through a diode (D 4 ) and a coil (L 1 ) and connected in parallel to the diode (D 4 ). The capacitor (C 5 ) is grounded and the resistor (R 6 ) (R 7 ) connected in parallel to the coil (L 1 ) is the optocoupler (PC 1-1 ) and the capacitor (C 6 ) zener diode (ZD 1 ) resistor. Ground via (R 8 ).

이하 이들의 작용효과를 설명한다.The effect of these will be described below.

입력전압(Vin)이 인가되면 저항(RS)을 통하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 하이 전압이 인가되어 상기 트랜지스터(TR1)는 온되며 트랜스(T)의 2차측 다이오드(D4)는 역극성이므로 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전류는 제로(0)부터 흐르기 시작하여 적은 베이스 전류로도 충분히 도통시킬 수 있게 된다.When the input voltage Vin is applied, a high voltage is applied to the base of the transistor TR 1 through the resistor R S so that the transistor TR 1 is turned on and the secondary diode D 4 of the transformer T is turned on. Since the polarity is reverse polarity, the collector current of the transistor TR 1 starts to flow from zero and can be sufficiently conducted even with a small base current.

상기 트랜지스터(TR1)가 도통되면 상기 트랜스(T)의 1차권선(NA)에 전압이 유기되고 이 유기전압은 상기 트랜지스터(TR1)를 더욱 도통시키는 방향으로 구동전류(ID)를 흘리게 되지만 상기 입력전압(Vin)이 인가된 직후에는 바로 정전압 동작을 하지 않기 때문에 상기 구동전류(ID) 전부가 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스 전류가 되고 입력전압이 상승하면 상기 트랜스(T)의 1차권선(NB) 유기전압도 상승하므로 상기 구동전류(ID)가 증가하여 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전류도 증가하며 이 콜렉터 전류는 트랜지스터(TR2)의 베이스에 인가되어 상기 트랜지스터(TR2)를 도통시킨다. 따라서 상기 구동전류(ID)는 상기 도통중인 트랜지스터(TR2)의 콜렉터를 통하여 에미터로 흐르므로 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스에 전류가 감소하여 오프되는데 입력전압이 상승함에 따라 P점의 전위도 상승함으로 저항(R3)을 통하여 전류(I3)가 상승하여 상기 트랜지스터(TR2)를 더욱 도통시키는 방향으로 동작하여 전류제한이 효과적으로 이루어진다.When the transistor TR 1 conducts, a voltage is induced in the primary winding N A of the transformer T, and the induced voltage drives a driving current I D in a direction to further conduct the transistor TR 1 . However, since the constant voltage does not operate immediately after the input voltage Vin is applied, all of the driving current I D becomes the base current of the transistor TR 1 , and when the input voltage rises, the transformer T Since the induced voltage of the primary winding N B also increases, the driving current I D increases so that the collector current of the transistor TR 1 also increases, and this collector current is applied to the base of the transistor TR 2 so that The transistor TR 2 is turned on. Therefore, since the driving current I D flows to the emitter through the collector of the conducting transistor TR 2 , the current decreases at the base of the transistor TR 1 and is turned off. As the potential rises, the current I 3 rises through the resistor R 3 to operate in the direction in which the transistor TR 2 conducts further, thereby effectively limiting the current.

즉 상기 전류(I3)가 흐르는 방향으로 입력전압에 비례한 전압신호를 저항(R3)을 통하여 트랜지스터(TR2)의 베이스에 인가함으로 과전류 보호 동작점이 변하는 것을 보정해 주는 것이다.That is, the overcurrent protection operating point is corrected by applying a voltage signal proportional to the input voltage in the direction in which the current I 3 flows to the base of the transistor TR 2 through the resistor R 3 .

이러한 과전류 검출회로가 동작하면 상기 다이오드(D2)의 역바이어스 전압도 저하되고 상기 트랜지스터(TR2)가 더욱 도통되며 전류(I4)와 같이 정궤환 동작이 됨에 따라서 상기 트랜스(T)의 2차측 전류가 감소되어 2차측 정류 다이오드(D4)의 정격이 실용적이 된다.When the overcurrent detection circuit operates, the reverse bias voltage of the diode D 2 is also lowered, the transistor TR 2 is further conducted, and the positive feedback operation as in the current I 4 is performed. The secondary current is reduced so that the rating of the secondary rectifier diode D 4 becomes practical.

한편, 출력전압(V0)이 규정값 이상으로 상승하게 되면 션트레귤레이터(SR)의 캐소드 전압이 저하되고 광결합기(PC1-1)의 발광 다이오드를 흐르는 전류가 증가하게 되며 상기 광결합기(PC1)의 드랜지스터측 베이스 전류도 증가하여 콜렉터 전류를 많이 흐르도록 하는데 이것이 상기 트랜지스터(TR2)의 베이스 전류를 더욱 증가시켜 더욱 도통시키므로 상기 트랜지스터(TR1)는 짧은 도통시간 후 오프시킬 수 있는 것이다.On the other hand, when the output voltage V 0 rises above the prescribed value, the cathode voltage of the shunt regulator SR decreases, and the current flowing through the light emitting diode of the photocoupler PC 1-1 increases and the photocoupler PC The transistor-side base current of 1 ) also increases to allow a large amount of collector current to flow, which further increases the base current of the transistor TR 2 to further conduct the transistor, so that the transistor TR 1 can be turned off after a short conduction time. It is.

그 결과 트랜스(T)의 유입전력을 감소시켜 출력전압(V0)을 감소시키도록 동작한다.As a result, the induction power of the transformer T is reduced to operate to reduce the output voltage V 0 .

그러나 상기 입력전압(Vin)이 인가된 직후에는 바로 정전압 동작을 하지 않으므로 상기 구동전류(ID) 전부가 트랜지스터(TR1)의 베이스 전류가 되고 더욱이 상기 입력전압(Vin)이 상승하면 트랜스(T)의 1차권선(NB) 유기전압도 상승하기 때문에 상기 구동전류(ID)도 증가하여 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전류도 따라서 증가하게되며 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전류가 증가하면 트랜지스터(TR2)의 베이스 전압도 그만큼 증가하게 되므로 구동전류(ID)는 감소하게 되고 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스 전류도 제한되어 균형을 이루는 것이다.However, since the constant voltage operation is not performed immediately after the input voltage Vin is applied, all of the driving current I D becomes the base current of the transistor TR 1 , and when the input voltage Vin rises, the transformer T ), the primary winding (N B) is the collector current increase in the induced voltage are also be to increase I D), the drive current (Fig increases as the collector current of the transistor (TR 1) because the rising the transistor (TR 1) of If the base voltage of the transistor TR 2 also increases, the driving current I D decreases, and the base current of the transistor TR 1 is limited and balanced.

상기한 바와 같이 본 고안은 입력 전압의 변화에 따라 보호 동작점의 변화를 없애고 일정한 동작점을 유지시켜 정밀한 보호 동작을 하도록 하고 출력전압의 상승에 절연을 필요로 하지 않는 광 결합기를 사용하여 회로소자등의 파손을 방지함으로써 제품의 품질을 향상시키는 장점이 있는 것이다.As described above, the present invention eliminates the change of the protection operating point according to the change of the input voltage, maintains a constant operating point to perform precise protection operation, and uses an optical coupler that does not require insulation to increase the output voltage. There is an advantage to improve the quality of the product by preventing such damage.

Claims (1)

입력전압(Vin)과 트랜스(T)에 저항(R5)(RB)과 트랜지스터(TR1)(TR2) 다이오드(D1~D3) 콘덴서(C1~C4) 저항(R1~R5) 광 결합기(PC1-1)를 접속하고 상기 트랜스(T)와 출력전압(V0)에 다이오드(D4) 코일(L1) 콘덴서(C5)(CC) 저항(R6~R8) 광결합기(PC1-1) 션트레귤레이터(SR)를 접속 구성하여 입력전압(Vin)의 상승에 따라 상기 트랜지스터(TR1)(TR2)가 동작하여 안정시키고 출력전압(V0)이 상승하면 광결합기(PC1-1)(PC1)가 동작하여 안정화시키는 것을 특징으로 하는 궤환제어를 겸한 전류제한 보정회로.Resistor (R 5 ) (R B ) and Transistor (TR 1 ) (TR 2 ) Diode (D 1 to D 3 ) Capacitor (C 1 to C 4 ) Resistance (R 1 ) to input voltage (Vin) and transformer (T) R 5 ) Optocoupler (PC 1-1 ) and diode (D 4 ) coil (L 1 ) condenser (C 5 ) (C C ) resistance (R) to the transformer (T) and output voltage (V 0 ). 6 ~ R 8 ) Optocoupler PC 1-1 shunt regulator SR is connected and the transistor TR 1 TR 2 operates as the input voltage Vin rises to stabilize and output voltage V A current limit correction circuit with feedback control, characterized in that the optical coupler (PC 1-1 ) (PC 1 ) is operated and stabilized when 0 ) rises.
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