KR920004324Y1 - Voltage regulator - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
본 고안의 회로도.Circuit diagram of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 대기전원 공급부 2 : 정류부1: standby power supply 2: rectifier
3 : 소자코일구동부 4 : 메인정류부3: element coil drive unit 4: main rectifier unit
5 : 전원제어부 6 : 전압제어부5: power control unit 6: voltage control unit
7 : 에러검출부 8 : 스타트회로7: Error detection part 8: Start circuit
9 : 과전류보호부 10 : 레귤레이터9: overcurrent protection unit 10: regulator
Q1∼Q3: 트랜지스터 R1, R2, R3,... : 저항Q 1 to Q 3 : Transistors R 1 , R 2 , R 3 , ...: resistance
C1, C2,... : 콘덴서C 1 , C 2 , ...: condenser
본 고안은 프리볼트(Free Volt)용 콜드(Cold) 전원회로에 있어서, 인가 전류의 변화시 이를 검출하여 보정해 줌으로써 일정 전압을 공급해 주도록 한 프리볼트용 콜드 정전압 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a pre-cold cold constant voltage circuit for supplying a constant voltage by detecting and correcting a change in an applied current in a cold power supply circuit for a free volt.
종래의 프리볼트용 콜드 전원 회로에서는 인가 전류가 변화하게 되면 출력단의 전류까지 변화되어 콜드 전원 출력단의 출력전압이 안정되게 출력되지 못하는 것이었다.In the conventional prevolt cold power supply circuit, when the applied current is changed, the output voltage of the cold power output stage is stably output because the current of the output stage changes.
즉 핫트(HOT) 전원단에 인가되는 AC전압이 가변되어 인가 전류가 변화하게 되면 이러한 전류 변화를 검출한 후 전류 변화량 만큼의 에러를 보정하여 출력단 전압을 제한해 주지못하므로써 콜드 전원단에서의 출력 전압이 일정하게 정전압으로 유지되지 못하는 단점이 있는 것이었다.That is, if the AC voltage applied to the HOT power supply is changed and the applied current is changed, the output from the cold power supply is not detected by detecting the current change and compensating for the error as much as the current change to limit the output voltage. The disadvantage was that the voltage could not be kept constant.
또한 초기 서어지(Surge)전류가 흐르거나 또는 과전류가 흐르게 될때 이를 핫트 전원단에서 검출하여 충분히 보정해 주지 못하므로써 콜드 전원단에는 그대로 과전류나 서어지 전류가 나타나 회로의 이상 동작을 초래하는 것이었다.In addition, when the initial surge current or over current flows, it is not detected by the hot power stage and sufficiently compensated, so the over power or surge current appears in the cold power stage, causing the circuit to malfunction.
본 고안은 이와같은 점을 감안하여 AC전류 전압의 가변을 핫트 전원단의 전류 변화로 검출하고 검출된 전류 변화량에 의한 에러보정으로 콜드 전원단의 출력 전압을 제한해 주므로써 콜드 전원단의 출력 전압을 안정된 전압으로 출력되되록 한 것이다.In view of the above, the present invention detects the variation of the AC current voltage as the change of the current of the hot power supply and limits the output voltage of the cold power supply by correcting the error by the detected amount of current change. Is to be output at a stable voltage.
이를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
AC입력은 통상의 대기전원 공급부(1)를 통하여 트랜스(T1)에 인가된후 정류부(2)를 통하여 스타트 전원(B')이 공급되게 구성하고 또한 AC전원 입력은 마이콤의 파우어 "온", "오프"출력으로 구동되는 전원제어부(5)를 통한후 소자코일 구동부(3)와 메인정류부(4)에 공급되게 구성한다.The AC input is configured to be supplied to the transformer T 1 through the normal standby power supply 1, and then the start power B 'is supplied through the rectifier 2, and the AC power input is powered on by the power of the microcomputer. , Through the power supply control unit 5 driven by the " off " output, and then supplied to the element coil driver 3 and the main rectifier 4.
그리고 메인정류부(4)의 정류된 전원은 스타트 회로(8)를 통하여 레귤레이터(10)에 인가됨과 동시에 스노브(snob)회로(11)가 구성된 트랜스(T2)에 인가되게 구성하고 트랜스(T1)의 전류변화는 에러검출부(7)에서 검출되게 구성한후 레귤레이터(10)의 전류를 제한해주어 전압제어부(6)에서 트랜스(T2)의 전압을 제한해 주므로써 정류부(12)를 통하여 세트의 메인전원(LB+)(HB+)으로 공급되게 구성한 것이다.The rectified power of the main rectifier 4 is applied to the regulator 10 through the start circuit 8 and at the same time the snob circuit 11 is applied to the configured transformer T 2 . The current change of 1 ) is configured to be detected by the error detector 7, and then the current of the regulator 10 is limited so that the voltage of the transformer T 2 is limited by the voltage controller 6. It is configured to be supplied to the main power supply (LB + ) (HB + ).
이때 트랜스(T2)의 핫트 전원단에 인가되는 전류가 과전류로 인가될때 이를 과전류 보호부(9)를 통하게 하므로써 레귤레이터(10)의 전류를 제한해주어 콜드 전원단의 메인전원이 안정되게 구성한 것이다.At this time, when the current applied to the hot power supply terminal of the transformer (T 2 ) is applied as an overcurrent, the current of the regulator 10 is limited by allowing the current through the overcurrent protection unit 9 to stabilize the main power supply of the cold power supply terminal.
즉 본 고안은 AC전원 투입시 대기전원 공급부(1)에서 다이오드(D1)(D2)와 콘덴서(C2)(C3)로 반파정류되고 제너다이오드(ZD1)(ZD2)가 연결된 트랜지스터(Q1)(Q2)를 통하여 트랜스(T1)에 대기전원을 공급하고 트랜스(T2)의 이차측 정류부(2)로 부터 스타트 전원(B+)을 출력시키게 된다.That is, the present invention is half-wave rectified from the standby power supply unit 1 to the diode (D 1 ) (D 2 ) and the capacitor (C 2 ) (C 3 ) when the AC power is supplied, and the zener diode (ZD 1 ) (ZD 2 ) is connected. The standby power is supplied to the transformer T 1 through the transistors Q 1 and Q 2 , and the start power B + is output from the secondary rectifier 2 of the transformer T 2 .
이러한 스타트 전원(B+)은 전원제어부(5)에 인가되어 마이콤의 파우어 "온", "오프"신호로 구동되는 트랜지스터(Q3)로 릴레이(RY)를 구동시키게 되며 릴레이(RY)가 구동되면 AC전원은 메인정류부(4)에 인가되어 정류 평활된 후 메인 전원으로 공급되어짐과 동시에 소자코일 구동부(3)에 인가되어 포지스터(ps)가 연결된 소자코일(DCO)을 AC전원 투입 초기시 구동되게 한다.The start power source B + is applied to the power supply control unit 5 to drive the relay RY to the transistor Q 3 driven by the microcomputer's power "on" and "off" signals, and the relay RY is driven. When the AC power is applied to the main rectifier 4 and rectified and smoothed, it is supplied to the main power and at the same time, the element coil DCO connected to the element coil driver 3 is connected to the device coil ps. To be driven.
그리고 메인정류부(4)의 메인전원은 스타트 회로(8)에 인가되어 저항(R12∼R17)과 트랜지스터(Q4)(Q5)의 구동에 의하여 레귤레이트(10)을 초기 서어지 전류등으로부터 안정되게 구동될 수 있도록 하고 레귤레이터(10)가 구동되어 스노브회로(11)가 연결된 트랜스(T2)가 구동되면 트랜스(T2)의 전류 변화를 에러검출부(7)에서 검출하고 검출된 전류값에 따라 레귤레이터(10)와 전압제어부(6)를 제어하여 트랜스(T2)의 이차측 정류부(12)에서 안정된 메인 전원(LB+)(HB+)으로 공급되게 된다.The main power supply of the main rectifier 4 is applied to the start circuit 8 to drive the regulator 10 to the initial surge current by driving the resistors R 12 to R 17 and the transistors Q 4 and Q 5 . When the transformer 10 is driven and the transformer T 2 to which the snob circuit 11 is connected is driven, the current change of the transformer T 2 is detected and detected by the error detector 7. The regulator 10 and the voltage controller 6 are controlled in accordance with the current value, and are supplied from the secondary rectifier 12 of the transformer T 2 to the stable main power supply LB + and HB + .
이때 저항(R18)과 트랜지스터(Q6)로 구성된 과전류 보호부(9)에서는 핫트 전원단에 인가되는 과전류를 검출하여 레귤레이터(10)의 출력을 제한하므로써 트랜스(T2)의 콜드 전원단 전압을 안정화 시키는 것이다.At this time, the overcurrent protection unit 9 composed of the resistor R 18 and the transistor Q 6 detects the overcurrent applied to the hot power supply terminal and limits the output of the regulator 10 to limit the cold power supply voltage of the transformer T 2 . To stabilize.
이와같이 구성된 본 고안은 전류 변화를 참고로 그 작용 효과를 상세히 설명한다.The present invention configured as described above will be described in detail the effect of the operation with reference to the current change.
먼저 AC전원이 투입되면 대기전원 공급부(1)를 통하여 트랜스(T1)에 인가되면 트랜스(T2)의 이차측에 연결된 정류부(2)에서는 스타트 전원(B+)을 발생시켜 전원제어부(5)의 릴레이(RY)에 인가시키게 된다.First, when AC power is supplied to the transformer T 1 through the standby power supply unit 1, the rectifier 2 connected to the secondary side of the transformer T 2 generates a start power B + to generate a power supply control unit 5. ) Is applied to the relay (RY).
이와같이 전원제어부(5)에 스타트 전원(B+)이 인가되고 트랜지스터(Q3)의 베이스측에 하이레벨의 파우어 "온"신호가 인가되면 트랜지스터(Q3)가 "턴온"되어 릴레이(RY)가 구동되게 된다.Thus when the pawooeo "on" signal to the base side of the high level of the start power supply (B +) is applied and the transistor (Q 3) to the power control section 5 is a transistor (Q 3) is "turned on" relay (RY) Will be driven.
릴레이(RY)가 구동되면 AC전원은 통상의 메인정류부(4)에 인가되어 정류 평활된 후 출력됨과 동시에 소자 코일(DCO)에 포지스터(ps)의 작용으로 일정시간 동안 흐르게 되어 최초 AC 전원 투입시 브라운관을 소자시켜 주게된다.When the relay RY is driven, AC power is applied to the normal main rectifier 4 to rectify and output the rectified smoothly. At the same time, the AC power flows for a predetermined time due to the action of the transistor ps on the device coil DCO. When the element will be demagnetized.
즉 본 고안은 AC전원이 투입되면 대기전원 공급부(1)와 정류부(2)를 통하여 스타트전원(B+)이 공급되고 이때 파우어 "온"신호가 인가되면 전원제어부(5)의 릴레이(RY)가 구동하게 되므로써 AC전원은 메인정류부(4)에 인가되어 정류됨과 동시에 소자코일 구동부(3)에 인가되어 브라운관을 소자시키게 된다.In other words, when the AC power is turned on, the start power B + is supplied through the standby power supply unit 1 and the rectifier 2, and when the power ON signal is applied, the relay RY of the power control unit 5 is applied. AC power is applied to and rectified by the main rectifier 4, and at the same time is applied to the element coil drive unit 3 to drive the CRT.
한편 메인정류부(4)의 메인전원은 스타트 회로(8)의 저항(R12)을 통하여 레귤레이터(10)에 인가되므로써 레귤레이터(10)가 동작하게 된다.On the other hand, the main power supply of the main rectifier 4 is applied to the regulator 10 through the resistor R 12 of the start circuit 8 so that the regulator 10 operates.
즉 스타트 회로(8)의 저항(R12)은 레귤레이터(10)의 바이어스를 걸어주는 시동저항이며 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q7)의 콜렉터 전류는 전원 투입과 함께 증가하게 되고 이때의 전류 증가분은(Vin : 인가, DC : 전압, Lp : 트랜스(T2)1차 인덕턴스값)이 되며 이러한 콜렉터 전류(IC)의 증가는 콜렉터 전류(Ic)가 Ic= hfe×Ib와 같아질 때까지 증가하게 된다.That is, the resistor R 12 of the start circuit 8 is a starting resistor that biases the regulator 10, and the collector current of the transistor Q 7 of the regulator 10 increases with power-on, and the current increase at this time is increased. silver (Vin: applied, DC: voltage, Lp: transformer (T 2 ) primary inductance value) and this increase in collector current (IC) increases until collector current (Ic) equals Ic = hfe × Ib. do.
이때 콘덴서(C13)와 저항(R13)을 통하여 트랜스(T2)의 이차 코일(④)(⑤)에서 유기된 전압에 의하여 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q7)의 베이스 세튜레이션(Saturation)을 가속화 시키기 위해 추가 인가시킨다.At this time, the base saturation of the transistor Q 7 of the regulator 10 by the voltage induced in the secondary coil ④ (⑤) of the transformer T 2 through the capacitor C 13 and the resistor R 13 . Additional accelerating to accelerate).
여기서 트랜스(T2)의 이차 코일(④)(⑤)에서 유기된 전압은(ic : 콜렉터전류, LB : 트랜스(T2)의 2차 인덕턴스값)이 된다.Here, the voltage induced in the secondary coil ④ (⑤) of the transformer T 2 is (ic: collector current, LB: secondary inductance of transformer (T 2 )).
이와같은 상태에서 트랜지스터(Q7)의 콜렉터 전류(ic)의 전류 변화분이 제로가 되는 시점에서 트랜스(T2)의 이차 코일(④)(⑤)에서는 역기전력을 발생시키므로 레귤레이터(10)는 순간적으로 "오프"되게 된다.In this state, when the current change in the collector current ic of the transistor Q 7 becomes zero, the secondary coils ④ and ⑤ of the transformer T 2 generate counter electromotive force. "Off".
이때 레귤레이터(10)의 "온시간"은에 의해 결정되며 레귤레이터(10)가 "오프"될때 Lp의 에너지는 트랜스(T2)의 이차 코일(⑦)(⑨)를 통하여 방전하게 된다.At this time, the "on time" of the regulator 10 The energy of Lp is discharged through the secondary coil ⑦ (⑨) of the transformer T 2 when the regulator 10 is “off”.
이러한 레귤레이터(10)의 스위칭 주파수를 살펴본다. 먼저 평균 입력 전류 Iin은이 된다.(왜냐하면이기 때문이다.)Look at the switching frequency of such a regulator (10). First, the average input current Iin (Because Because it is.)
만약 듀리 사이클이 50%라면 Ton=Toff가 되어 T=2Ton이므로 상기 의 식에를 대입하면 가 된다.If the duty cycle is 50%, Ton = Toff becomes T = 2Ton. In the ceremony If you substitute Becomes
이때 주파수이므로이 된다.Frequency Because of Becomes
따라서 스위칭 주파수를 결정하는 평균입력 전류 Iin는 입력 전압 Vin에 좌우되게 되므로 입력 DC전압 Vin을 가변시킴에 따라서 평균 입력 전류 Iin가 변하게 되고 이는 스위칭주파수를 제한하여 출력전압을 안정화 시키게 되는 것이다.Therefore, since the average input current Iin that determines the switching frequency depends on the input voltage Vin, the average input current Iin changes as the input DC voltage Vin is varied, which stabilizes the output voltage by limiting the switching frequency.
그리고 트랜스(T2)의 이차 코일(⑤)(⑥)인 Ld의 양단의 전압 조정을 살펴본다.The voltage adjustment at both ends of Ld which is the secondary coils ⑤ and ⑥ of the transformer T 2 will be described.
트랜스(T2)의 이차 코일(⑤)(⑥)인 Ld의 양단의 첨두치 전압(Vdp-p)는 Vin×이 되고 정류단 다음식 콘덴서(C12)에 충전된 전압 Vd는 이 된다.The peak-to-peak voltage (Vdp-p) at both ends of Ld, the secondary coil (⑤) (⑥) of the transformer (T 2 ), is Vin × The rectification stage is a voltage Vd charges the capacitor food (C 12) is Becomes
이는 입력 DC전압 Vin의 변화에 따라 주파수와 온 시간만 제어되면 콘덴서(C12)의 충전전압 (Vd)은 일정하다고 볼 수 있는 것이다.This means that the charging voltage (Vd) of the capacitor (C 12 ) is constant if only the frequency and on time are controlled according to the change of the input DC voltage Vin.
또한 Tonαlp이고 Ip=hfe·Ib이므로 온 시간은 베이스 전류 Ib에 의하여 제어될 수 있으며 Ib가 작아지면 Ip도 작아지고 온 시간도 작아지게 된다.In addition, since Tonαlp and Ip = hfe · Ib, the on time can be controlled by the base current Ib. As Ib decreases, Ip decreases and on time decreases.
그리고 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q9)는 에러앰프이고 트랜지스터(Q8)는 베이스전류 Ib의 제어기인 것으로 입력 전압이 높아지면 주파수 f는 높아지고 듀티는 작아지게 된다.The transistor Q 9 of the regulator 10 is an error amplifier and the transistor Q 8 is a controller of the base current Ib. As the input voltage increases, the frequency f increases and the duty decreases.
따라서 트랜스(T2)의 콜드 전원단에 연결된 정류부(12)에서는 핫트 전원단의 전류변화에 관계없이 안정된 전압을 공급하게 되는 것이다.Therefore, the rectifier 12 connected to the cold power supply terminal of the transformer T 2 supplies a stable voltage regardless of the current change of the hot power supply terminal.
그리고 과전류 부터의 보호는 과전류 보호부(9)에서 행하여 준다.And the protection from overcurrent is performed by the overcurrent protection part 9. As shown in FIG.
즉 전원 스위치의 "온", "오프"시와 출력쇼트(short)시 발생되는 서어지(surge)전류로 부터 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q7)를 보호하기 위하여 소신호 트랜지스터(Q6)와 감지저항(R18)이 필요하게 된다.That is, to protect the transistor Q 7 of the regulator 10 from surge current generated when the power switch is “on”, “off”, and an output short, the small signal transistor Q 6 is protected. And sense resistor (R 18 ) are required.
이때 과전류로부터 보호하기 위하여 과전류 보호부(9)의 감지저항(R18)은 1Ω미만으로 하고 트랜지스터(Q6)는 Ic=0.8A, VCEO=30V인 것으로 선택해 준다.At this time, in order to protect against overcurrent, the sense resistor R 18 of the overcurrent protection unit 9 is set to less than 1 mA and the transistor Q 6 is selected such that Ic = 0.8A and V CEO = 30V.
한편, 파우어 "온"시 초기 스타트 과전압에 의하여 오동작하지 않도록 스타트 회로(8)에서 제어해 준다.On the other hand, when the power is "on", the start circuit 8 is controlled so as not to malfunction due to the initial start overvoltage.
초기 파우어 "온"시에 콘덴서(C21)에는 전하가 충전되어 있지 않으므로(ND : 2T)에 의한 전압이 다이오드(D10)와 저항(R14)을 통하여 트랜지스터(Q5)의 베이스에 전류가 흘러도 트랜지스터(Q5)는 "턴온"되지 않는다.Since the capacitor C 21 is not charged at the initial powder "on" The transistor Q 5 is not " turned on " even when a voltage caused by (ND: 2T) flows through the diode D 10 and the resistor R 14 to the base of the transistor Q 5 .
그러나 레귤레이터(10)의 초기 "온"에서 다음의 "오프"기간 동안에는 트랜스(T2)의 단자(⑤)가 단자(④)에 비하여 상대 전위가 높기 때문에 다이오드(D8)→콘덴서(C21)→다이오드(D9)를 통하여 전류가 흐르므로 콘덴서(C21)에는 전하가 충전되어 진다.However, during the next "off" period from the initial "on" of the regulator 10, the terminal (⑤) of the transformer (T 2 ) has a higher relative potential than the terminal (④), so that diode (D 8 ) to capacitor (C 21) Since the current flows through the diode D 9 , the capacitor C 21 is charged with electric charge.
그리고 LD에 유기된 역기전력이 이와함께 소멸되어 버리면 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q7)의 베이스에 걸린 역 바이어스가 저항(R12)를 통하여 유입되는 베이스 전류에 의하여 트랜지스터(Q7)는 순간적으로 "온" 상태가 된다.And by the base current flowing if I is an organic counter-electromotive force in the LD is destroyed with it a reverse bias taken to the base of the transistor (Q 7) of the regulator 10 through the resistor (R 12), transistor (Q 7) is momentarily It is in the "on" state.
이때 콘덴서(C21)에 충전된 전하는 트랜지스터(Q5)를 통하여 방전하게 되므로 트랜지스터(Q5)는 fT가 100MHZ이상의 트랜지스터를 사용하여야만 순간적인 스위칭 동작을 행하게 된다.At this time, the charge charged in the capacitor (C 21 ) is discharged through the transistor (Q 5 ), so that the transistor (Q 5 ) to perform the instantaneous switching operation only when using a transistor with a fT of 100MHZ or more.
즉 파우어를 "온"한 순간 첫번째 레귤레이터(10)의 "온"되는 기간에는 트랜지스터(Q5)가 "오프"되어 레귤레이터(10)의 트랜지스터(Q7)의 베이스 전류를 제한하게 된다.In other words, in the period when the power is "on", the transistor Q 5 is "off" during the period of "on" of the first regulator 10 to limit the base current of the transistor Q 7 of the regulator 10.
이상에서와 같이 본 고안은 AC전압의 가변에 따른 세트의 정전압을 공급하기 위하여 전류 변화을 검출한 후 레귤레이터의 트랜지스터의 스위칭 동작을 제어해 주므로써 세트에는 정전압을 공급해 주도록 한 것이다.As described above, the present invention is to supply a constant voltage to the set by controlling the switching operation of the transistor of the regulator after detecting a current change in order to supply a constant voltage of the set according to the change of the AC voltage.
따라서 AC전원 변화에 따른 전류 변화를 검출하여 변화량 만큼의 에러를 보정해 주므로써 출력 전압을 공급해 줌과 동시에 초기 과전류나 서어지 전류로 부터의 출력 전압 불안정을 없애주어 안정된 동작을 행할 수 있는 것이다.Therefore, by detecting the current change according to the AC power change and correcting the error by the amount of change, the output voltage can be supplied and the stable operation can be performed by eliminating the output voltage instability from the initial overcurrent or surge current.
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| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20020530 Year of fee payment: 11 |
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