KR910002947Y1 - Switching speed improving circuit for smps - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 고안의 회로도.1 is a circuit diagram of the present invention.
제2도는 제1도의 각부 파형도.2 is a waveform diagram of each part of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 30 : 정류 및 평활부 20 : 제어부10, 30: rectification and smoothing unit 20: control unit
Q1-Q5: 트랜지스터 C1-C7: 콘덴서Q 1 -Q 5 : Transistor C 1 -C 7 : Capacitor
D1-D5: 다이오드 R1-R5: 저항D 1 -D 5 : Diodes R 1 -R 5 : Resistance
ZD : 재너다이오드 IC1: 펄스발생용집적소자ZD: Zener Diode IC 1 : Integrated Pulse Generator
T1: 트랜스 BD1: 브리지 다이오드T 1 : Trans BD 1 : Bridge Diode
VCC : 전원VCC: Power
본 고안은 SMPS(SWITCHING MODE POWER SUPPLY)전원회로의 스위칭 속도를 개선하여 출력 전압의 안정화와 스위칭 트랜지스터의 발열을 극소화 시키도록 하는 SMPS의 스위칭 속도 개선 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a SMPS switching speed improvement circuit to improve the switching speed of the SMPS (SWITCHING MODE POWER SUPPLY) power circuit to minimize the stabilization of the output voltage and the heat generation of the switching transistor.
종래의 SMPS 전원회로는 자체 발진회로나 펄스 발생용 집적소자를 이용한 스위칭 펄스로 스위칭 트랜지스터의 구동을 제어하여 트랜스에 연결된 정류및 평활부에서 원하는 전압을 인출하도록 되어 있으나 SMPS 전원회로의 용량이 점차 커지면서 스위칭 트랜지스터의 발열이 문제가 되어 방열판을 최대한 크게 설계하여야 하는 문제점이 노출되는 것이었다.Conventional SMPS power circuits are designed to draw the desired voltage from the rectifying and smoothing parts connected to the transformer by controlling the driving of the switching transistors by switching pulses using self-oscillating circuits or pulse generation integrated devices, but as the capacity of the SMPS power circuits gradually increases. The heat generation of the switching transistor becomes a problem and the problem of designing the heat sink as large as possible is exposed.
따라서 스위칭 트랜지스터 대신에 전계 효과 트랜지스터(FET)를 사용하여 SMPS 전원회로를 구성 시킬수는 있으나 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용할 경우 스위칭 트랜지스터를 사용할 경우 보다 가격상승이 되는 문제가 발생된다.Therefore, the SMPS power circuit can be configured by using the field effect transistor (FET) instead of the switching transistor, but the use of the field effect transistor (FET) causes a problem that the price increases than when using the switching transistor.
본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 SMPS 전원회로에서 스위치 트랜지스터를 사용하면서도 스위칭 트랜지스터의 스윙칭 시간의 최대한 빠르게 개선 시킴으로써 가격 상승을 막고 또한 방열판의 크기를 최소화 시킬 수 있는 SMPS의 스위칭 속도 개선회로를 제공 하고자 하는 것으로 스위칭 트랜지스터의 베이스측에 NPN, PNP 트랜지스터를 구성시켜 펄스 발생용 집적소자의 출력 펄스가 NPN, PNP 트랜지스터를 구동시키고 상기 NPN, PNP 트랜지스터로 스위칭 트랜지스터의 구동을 제어하게 구성 시킨 것이다.In view of the above, the present invention improves the switching speed of the SMPS power supply circuit by improving the swinging time of the switching transistor as quickly as possible while preventing the price increase and minimizing the size of the heat sink. It is intended to provide NPN and PNP transistors on the base side of the switching transistor so that the output pulses of the pulse generating integrated device drive the NPN and PNP transistors and control the driving of the switching transistors with the NPN and PNP transistors.
이와같은 본 고안에 대한 구성및 작용효과를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail based on the accompanying drawings and the configuration and the effect of the present invention as follows.
제1도는 본 고안의 회로도로써, 교류전원을 정류 평활시켜 트랜스(T1)에 공급하는 정류및 평활부(10)와, 상기 트랜스(T1)의 2차측 출력을 정류 평활시켜 세트에 공급하는 정류및 평활부(30)와, 상기 정류및 평활부(10)의 출력및 트랜스(T1) 출력을 다이오드(D2)로 정류시킨 전압에 의하여 구동되고 스위칭 펄스를 바라생시키는 펄스 발생용 집적소자(IC1)와, 상기 펄스발생용 집적소자(IC1)의 스위칭 펄스로 스위칭되어 트랜스(T1)의 구동을 제어하는 스윙칭 트랜지스터(Q1)으로 구성된 SMPS 전원 회로에 있어서, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 에미터가 연결되고 펄스 발생용 집적소자(IC1)의 스위칭 펄스가 다이오드(D1)를 통하여 베이스에 인가되는 트랜지스터(Q1)(Q3)와, 상기 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스 전위를 제어하는 트랜지스터(Q4)(Q5)와, 상기 트랜지스터(Q4)(A5)를 교류입력전원및 트랜스(T1)의 출력 전압을 검출하여 구동시키는 제너 다이오드(ZD1)로 제어부(20)를 구성시킨 것이다.1 is a circuit diagram of the present invention, which rectifies and smoothes an AC power supply to a transformer T 1 , and rectifies and smoothes a secondary side output of the transformer T 1 to a set. The rectification and smoothing unit 30, and the pulse generation integrated driving the voltage and rectified the output of the rectifying and smoothing unit 10 and the output of the transformer (T 1 ) with a diode (D 2 ), resulting in a switching pulse. element (IC 1) and, in the SMPS power supply circuit configured to swing referred transistor (Q 1) that is switched by a switching pulse controlling the driving of the transformer (T 1) of the integrated device (IC 1) for the pulse generator, the switching and the emitter is connected to the base of the transistor (Q 1) and pulse generating integrated device (IC 1) the switching pulse is a diode (D 1) the transistor (Q 1) to be applied to the base through the (Q 3) for the transistor Transistor Q 4 that controls the base potential of (Q 2 ) (Q 3 ) ( The control unit 20 is composed of a Zener diode ZD 1 for detecting and driving Q 5 ) and the transistor Q 4 (A 5 ) by detecting an AC input power and an output voltage of the transformer T 1 .
그리고 제2도의(1)(2)는 제어부(20)가 구성되기 전의 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스및 콜렉터 파형이고 제2도의 (A)(B)는 제어부(20)를 구성시켜 개선된 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스및 콜렉터 파형이다.In addition, (1) and (2) of FIG. 2 are the base and collector waveforms of the switching transistor Q 1 before the control unit 20 is configured, and (A) and (B) of FIG. 2 are improved by configuring the control unit 20. The base and collector waveforms of the switching transistor Q 1 .
이와같이 구성된 본 고안에서 교류전원이 입력되어지면 교류전원은 브리지 다이오드(BD1)로 정류되고 콘덴서(C1)(C2)로 평활된 후 트랜스(T1)에 인가됨과 동시에 저항(R1)과 제너다이오드(ZD1)를 통하여 일정전압의 전원(Vcc)으로 펄스발생용 집적소자(IC1)에 인가되게 된다.In the present invention configured as described above, when the AC power is input, the AC power is rectified by the bridge diode (BD 1 ), smoothed by the capacitor (C 1 ) (C 2 ), and then applied to the transformer (T 1 ) and at the same time the resistance (R 1 ). The zener diode ZD 1 is applied to the pulse generating integrated device IC 1 at a constant voltage power supply Vcc.
펄스발생용 집적소자(IC1)에 전원(Vcc)이 공급되어지면 스위칭 펄스를 출력시키게 되고 펄스 발생용 집적소자(IC1)에서 출력된 스위칭 펄스는 다이오드(D1)를 통하여 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스에 인가되게 된다.Thereby when the power (Vcc) is supplied to the integrated device for the pulse generator (IC 1) outputs a switching pulse is a switching pulse output from the pulse generating integrated device (IC 1) for the transistor via a diode (D 1) (Q 2 Q 3 is applied to the base.
따라서 펄스발생용 집적소자(IC1)에서 발생된 스위칭 펄스가 하이레벨 구간 일 경우에는 트랜지스터(Q3)를 '턴온'시켜 정류및 평활부(10)의 출력전압이 트랜지스터(Q3)를 통하여 콘덴서(C1)를 충전 시키면서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되므로 트랜지스트(Q1)가 '턴온'되게 되면 펄스발생용 집적소자(IC1)에서 발생된 스위칭 펄스가 로우레벨 구간 일 경우는 트랜지스터(Q2)를 '턴온'시켜 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스 전원을 낮추어 주므로써 스윙칭 트랜지스터(Q1)는 '턴오프'되게 된다.Therefore, when the switching pulse generated in the pulse generation integrated device IC 1 is in the high level period, the transistor Q 3 is turned on so that the output voltage of the rectifying and smoothing unit 10 passes through the transistor Q 3 . a capacitor (C 1) the so while applied to the base of the switching transistor (Q 1) charging transfected registry (Q 1) a "turn-on" so when a switching pulse is at the low level interval occurs in the integrated device for the pulse generator (IC 1) one In this case, the transistor Q 2 is 'turned on' to lower the base power supply of the switching transistor Q 1 so that the swinging transistor Q 1 is 'turned off'.
즉 종래에는 펄스 발생용 집적소자(IC1)에서 출력되는 스위칭 펄스를 직접 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가 시킴으로서 스위칭 펄스는 제2도의(1)과 같이 인가되게 되고 이같은 스위칭 펄스에 의하여 구동이 제어되는 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 파형은 제2도의(2)에서와 같이 나타나게 된다.That is, in the related art, by applying a switching pulse output from the pulse generation integrated device IC 1 directly to the base of the switching transistor Q 1 , the switching pulse is applied as shown in (1) of FIG. 2 and driven by the switching pulse. The collector waveform of this controlled transistor Q 1 is shown as in FIG.
따라서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 스위칭 속도가 느려지게 되고 이에 따른 스위칭 트랜지스터(Q1)의 발열이 문제가 되는 것이었다. 그러나 본 고안에서는 펄스 발생용 집적소자(IC1)에서 출력되는 스위칭 펄스로 트랜지스터(Q2)(Q3)의 구동을 제어하고 상기 트랜지스터(Q2)(Q3)의 구동 출력에 의하여 스위칭 트랜지스터(Q1)의 구동이 제어되게 구성한 것으로 스위칭 펄스가 트랜지스터(Q2)(Q3)에서 정형화 되어 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에는 제2도의(A)에서와 같이 인가되고 이러한 스위칭 펄스에 의하여 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측에 나타나는 파형은 제2의(B)에서와 같이 나타나게 된다. 따라서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 트랜지스터(Q2)(Q3)를 연결시켜 주어 스위칭 속도 개선을 이룰수 있게 되며 이에 따라 스위칭 트랜지스터(Q1)의 발열을 극소화 시킬수 있게 된다.Therefore, the switching speed of the switching transistor (Q 1) and slow down the heating of the switching transistor (Q 1) according to this was to be a problem. However, the switching transistor by the driving output of the pulse generation integrated devices (IC 1) a switching pulse to the transistor (Q 2) (Q 3) controlling the drive, and the transistor (Q 2) (Q 3) of the output from for the subject innovation The driving of (Q 1 ) is controlled so that the switching pulse is shaped by the transistors Q 2 and Q 3 , and applied to the base of the switching transistor Q 1 as in (A) of FIG. 2. As a result, the waveform appearing on the collector side of the transistor Q 1 appears as shown in the second (B). Therefore, the switching transistor (Q 1) base to the transistor (Q 2) (Q 3) is so given connects and achieve the improvement of the switching speed thus becomes sikilsu minimize the heat generation of the switching transistor (Q 1).
한편 스위칭 펄스로 구동되는 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 측에서 제2도의(B)와 같은 파형이 출력되면 트랜스(T1)에 인가되는 정류및 평활부(10)의 출력전원이 단속이 일어나게 되고 이러한 트랜스(T1)에 흐르는 전원의 단속으로 트랜스(T1)의 이차측에 연결된 정류및 평활부(30) 및 다이오드(D2)에 전원이 유기되게 된다.On the other hand, when the waveform shown in FIG. 2B is output from the collector side of the switching transistor Q 1 driven by the switching pulse, the output power of the rectifying and smoothing unit 10 applied to the transformer T 1 may be interrupted. this is a power transformer (T 1) and the rectification smoothing unit 30 in the disconnection of the power to the secondary side of the transformer (T 1) and flowing through the diode (D 2) is to be organic.
그리고 정류및 평활부(30)에 유기된 전원이 정류및 평활되어 세트에 필요한 동작전원(V1)(V2)(V3)으로 인가되게 되며 다이오드(D2)에 유기된 전원은 다이오드(D2)에서 정류되고 콘덴서(C3)에서 평활된후 제너다이오드(ZD1)를 통하여 펄스 발생용 집적소자(IC1)의 전원(Vcc)으로 인가되게 된다.The rectified and smoothed part 30 is rectified and smoothed to be applied to the operating power (V 1 ) (V 2 ) (V 3 ) required for the set and the power supplied to the diode D 2 is a diode ( D 2 ) is rectified and smoothed in the capacitor C 3 , and then applied to the power supply Vcc of the pulse generation integrated device IC 1 through the zener diode ZD 1 .
즉 펄스 발생용 집적소자(IC1)의 전원은 초기 교류전원 투입시에는 정류및 평활부(10)의 출력 전원이 공급되어지고 트랜스(T1)의 구동 이후에는 다이오드(D2)와 콘덴서(C3)로 정류 평활된 전원이 공급되게 된다.That is, the power supply of the integrated circuit IC 1 for pulse generation is supplied with the output power of the rectifying and smoothing unit 10 when the AC power is initially supplied, and the diode D 2 and the capacitor C after the driving of the transformer T 1 . C 3 ) is supplied with rectified smoothed power.
그리고 교류 입력전원이 상승하였을 경우나 트랜스(T1)의 2차측 전압이 상승하게 되면 제너다이오드(ZD1)에 인가되는 전압이 상승하여 정전압 제너다이오드(ZD1)가 '온'되게 되므로 트랜지스터(Q4)의 베이스 전압이 상승하여 트랜지스터(Q4)가 '턴온'되고 트랜지스터(Q4)가 '턴온'되면 트랜지스터(Q5)의 베이스 전압이 낮아져 트랜지스터(Q5)가 '턴오프'되게 되며 트랜지스터(Q5)가 '턴오프'되면 트랜지스터(Q2)(Q3)의 베이스 전압을 감소시켜 트랜지스터(Q2)를 '턴온'시킴으로서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 구동을 제한 시켜주어 트랜스(T1)의 2차측 전압및 펄스 발생용 집적소자(IC1)의 전원(Vcc)을 일정하게 유지시키게 된다.When the AC input power is increased or when the secondary voltage of the transformer T 1 is increased, the voltage applied to the zener diode ZD 1 is increased to turn the constant voltage zener diode ZD 1 'on'. to the base voltage of Q 4) rising transistor (Q 4) is to be "turned on" and the transistor (Q 4) is a "turn-off""turnedon" when the transistor (the base voltage is low the transistor (Q 5 of Q 5)) and transistor given by (Q 5) limits the drive of when the "turn-off" the transistor (Q 2) (Q 3) a switching transistor (Q 1) by reducing the base voltage of the transistor (Q 2) sikimeuroseo "turn-on" of the transformer The power supply Vcc of the secondary side voltage (T 1 ) and the pulse generation integrated device IC 1 is kept constant.
이상에서와 같이 본 고안은 SMPS 전원회로에 있어서, 스위칭 트랜지스터의 베이스에 PNP, NPN 트랜지스터를 연결한후 스위칭 펄스가 상기 NPN, PNP 트랜지스터를 통하여 스위칭 트랜지스터에 인가되게 구성시킨것으로써, 스위칭 트랜지스터의 스위칭 속도를 크게 개선 시킬수 있고 스위칭 속도의 개선으로 스위칭 트랜지스터의 발열이 극소화 되므로 스위칭 트랜지스터에 부착되는 방열판의 크기를 작게 할수 있으며 안정된 전원을 공급 시킬수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, in the present invention, in the SMPS power circuit, after the PNP and NPN transistors are connected to the base of the switching transistor, the switching pulse is configured to be applied to the switching transistor through the NPN and PNP transistors, thereby switching the switching transistor. Since the speed can be greatly improved and the switching speed is minimized, the heat generation of the switching transistor can be minimized, so that the size of the heat sink attached to the switching transistor can be reduced and the stable power can be supplied.
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|---|---|---|---|
| KR2019870019627U KR910002947Y1 (en) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | Switching speed improving circuit for smps |
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| KR890011935U KR890011935U (en) | 1989-07-15 |
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Family Applications (1)
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- 1987-11-12 KR KR2019870019627U patent/KR910002947Y1/en not_active IP Right Cessation
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| KR890011935U (en) | 1989-07-15 |
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