KR940000554Y1 - 수평드라이브 펄스를 이용한 dc-dc 콘버터 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

수평드라이브 펄스를 이용한 DC-DC 콘버터
제1도는 종래의 펄스폭 변조방식을 이용한 DC-DC콘버터의 회로구성도.
제2도는 본 고안의 수평드라이브 펄스를 이용한 DC-DC콘버터의 회로구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전원디커플링부 20 : 전압변환부
30 : 리플필터 40 : 증폭제어부
50 : 피이킹부 60, 80 : 전압정류 및 안정부
70 : 역위상부 100 : 제1직류전압변환부
200 : 제2직류전압변환부 300 : 제3직류전압변환부
본 고안은 DC-DC콘버터에 관한 것으로, 특히 비데오 도어폰 카메라에 수평드라이브 펄스를 이용하여 하나의 직류전압의 입력값을 다양한 직류전압의 출력값으로 변환하여 얻도록 하는데 적합한 수평드라이브 펄스를 이용한 DC-DC콘버터에 관한 것이다.
일반적으로, 비데오 도어폰(Video doorphone)에 사용되는 CCD(charge coupled device : 전하결합소자)카메라에서 CCD를 구동하기 위해서는 직류 전압의 단일입력값(+12V)으로부터 서로다른 3개의 출력전압(+15V, -9V, +5V)으로 변환하여 공급해야만 CCD카메라가 동작하게 되며, 이러한 전원공급장치에 이용되는 것이 DC-DC콘버터이다.
이하, 종래에 사용된 비데오 도어폰 카메라의 DC-DC콘버터에 대한 일예의 기술구성을 설명하면 다음과 같다.
종래의 DC-DC콘버터는 제1도에 도시한 바와 같이 직류전압 +12V의 입력단(VDC)으로부터 코일(L1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 디커플링(De-coupling)회로를 연결하고, 상기 디커플링회로를 거쳐 저항(R6)와 (R8)로 구성된 센싱(Sensing)회로를 병렬 연결함과 동시에 저항(R8)의 일측을 펄스폭 변조 IC(1)의 단자(IPK)에 접속하고, 상기 저항(R6)을 거쳐 드라이브의 콜렉터 저항(R3)을 연결하여 펄스폭변조 IC(1)의 단자(CD)에 접속하고, 상기 저항(R6)과 (R8)의 일측의 병렬접속점을 펄스폭변조 IC(1)의 전압단자(Vcc)에 접속한다.
또한, 상기 펄스폭변조 IC(1)의 단자(CS)에 콘덴서(C6)와 트랜스(T)의 1차측을 병렬연결하고, 이 콘덴서(C6)와 트랜스(T)의 일측접속점에 트랜지스터(Q1)의 콜렉터를 접속한다.
또, 상기 펄스폭변조 IC(1)의 단자(ES)에는 저항(R1), (R7)의 일측을 병렬 연결하고, 이 저항(R7)의 타측을 펄스폭변조 IC(1)의 접지단자(GND)에 연결하고, 상기 저항(R1)과 (R7)의 타일측 공통 접속사이에 저항(R2)을 연결하여 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속한다.
또, 상기 펄스폭변조 IC(1)의 단자(CT)의 접지단자(GND)의 사이에 발진용량 콘덴서(C4)를 접속하고, 출력단자(CS)와 입력단자(CD)(IPK)를 공통접속한다.
그리고 상기 트랜스(T)의 2차측에는 다양한 출력전압을 변환시키도록 되어 있으며, 다이오드(D1)와 콘덴서(C2)로 구성된 정류회로에 코일(L4)을 연결하여 직류전압(VDC=+15V)을 얻도록 하고, 다이오드(D2)와 콘덴서(C3)로 구성된 정류회로에 코일(L2)을 연결하여 직류전압(VDC=+5V)를 얻도록 하고, 다이오드(D3)와 콘덴서(D5)로 구성된 정류회로에 코일(L3)을 연결하여 직류전압(VDC=-9V)를 얻도록 하고, 상기 코일(L2)의 출력으로부터 피드백저항(R4), (R5)를 병렬 연결하여 펄스폭변조 IC(1)의 전압단자(Vin)에 접속하도록한 구성이다.
상기와 같이 구성된 종래의 DC-DC콘버터는 제1도와 같이 직류전원(VDC=12V)이 공급되면 코일(L1)과 콘덴서(C1)에 의해 디커플링된후 각각 저항(R6), (R8), (R3)를 통하여 펄스폭변조 IC(1)의 단자(CD)(IPK)(Vcc)에 각각 입력됨과 동시에 트랜스(T)의 1차측에 입력된다.
이때 상기 펄스폭변조 IC(1)는 콘덴서(C4)의 용량값에 의해 발진주파수로 사용되며, 상기 트랜스(T)를 구동하기 위한 구동펄스가 출력단자(ES)로 출력되어 저항(R1), (R2), (R7)의 저항값에 따라 트랜지스터(Q1)의 베이스에 바이어스 전압이 가해진다.
따라서 상기 트랜지스터(Q1)의 도통에 의해 폐회로가 형성되며, 콘덴서(C6)와 트랜스(T)의 리액턴스에 의해 1차측에 입력펄스가 여기되어, 이 트랜스(T)의 2차측 출력은 권선비에 의해 각각의 전압이 변환되어 다양하게 출력된다.
즉, 다이오드(D1)와 콘덴서(C2)는 직류전압 +15V에 해당하는 출력전압을 정류하고, 코일(L4)에 의해 전원 디커플링을 하여 직류전압 +15V를 출력한다. 또한 다이오드(D2)와 콘덴서(C3)는 +5V에 해당하는 출력전압을 정류하고 코일(L2)에 의해 전원 디커플링을 하여 직류전압 +5V를 출력한다.
거듭, 다이오드(D3)와 콘덴서(C5)는 -9V에 해당하는 출력전압을 정류하고, 코일(L3)에 의해 전원 디커플링을 하여 직류전압 -9V을 출력한다.
그리고, 출력전압을 안정화시키기 위하여 저항(R4)와 (R5)의 전압비에 의해 피드백(Feedback)받아 펄스폭변조 IC(1)의 제어로써 출력전압을 안정화시킨다.
또한 입력되는 DC12V의 전원 디커플링용으로 코일(L1)과 콘덴서(C1)을 사용하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 비데오 도어폰 카메라의 DC-DC콘버터는 펄스 트랜스를 사용하기 때문에 카메라의 노이즈발생의 원인이 되어 캔으로 실드(shield)를 하지않으면 곤란하였고, 또한, 부품을 많이 사용하여야 하기 때문에 회로의 구성 및 제품가격이 높아져 사용상 불이익한 점이 있었다.
이에따라 본 고안은 상기한 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 기존에 사용되었던 펄스폭변조발진IC 및 트랜스를 없애고 비데오 도어폰 CCD카메라에 수평드라이브 펄스를 이용하여 하나의 직류전압의 입력값을 다양한 직류전압의 출력값으로 변환하여 얻도록 함으로써, 직류입력전압의 노이즈성분의 제거효율을 높임은 물론, 회로구성의 부품점수를 최소화하여 원가의 절감을 도모할 수 있도록 수평드라이브 펄스를 이용한 DC-DC콘버터를 제공하는데 목적이 있다.
즉, 본 고안은 비데오 도어폰 카메라에 이용되는 DC-DC콘버터에 있어서, 단일 입력전압(Vcc)의 노이즈성분을 차단하는 전원디커플링부(10), 상기 전원디커플링부(10)를 거쳐 입력된 전압을 변환하는 전압변환부(20), 상기 전압변환부(20)에서 변환된 직류전압의 노이즈를 방지하여 전압을 안정화시키는 리플필터(30)로 구성된 제1의 직류전압변환부(100)와, 상기 단일 입력전압(VDC)을 증폭 제어하기 위하여 수평드라이브 펄스(HD)에 따라 스위칭되는 증폭제어부(40), 상기 증폭제어부(40)의 트랜지스터에서 고주파성분의 증폭도 저하를 방지하는 피이킹부(50), 상기 피이킹부(50)를 거쳐 입력된 전압을 정류 및 안정화시키는 전압증류부(60) 및 전압안정부(80)로 구성된 제2의 직류전압변환부(200)와, 상기 증폭제어부(40) 및 피이킹부(50), 상기 피이킹부(50)를 거쳐 입력된 펄스레벨을 역위상화시키는 역위상부(70), 상기 역위상부(70)를 거쳐 입력된 역위상의 전압을 정류 및 안정화시키는 전압정류부(60) 및 전압안정부(80)로 구성된 제3의 직류전압 변환부(300)를 구비한 것이 특징인 DC-DC콘버터이다.
이하, 본 고안의 DC-DC콘버터에 대한 구체적인 일실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선 본 고안의 회로구성은 제2도에 도시한 바와 같이, 단일 입력전압(VDC=+12V)의 노이즈성분을 차단하는 전원디커플링부(10)로서는 코일(L5)과 콘덴서(C7), (C8)로 구성되고, 상기 전원 디커플링부(10)를 거쳐 입력된 전압(VDC)을 변환하는 전압변환부(20)로서는 저항(R9)과 전압변환소자(REG1)로 구성되고, 상기 전압변환부(20)에서 변환된 전압(VDC=+5V)의 노이즈를 방지하기 위해 안정화시키는 리플필터(30)로서는 콘덴서(C9) 및 (C10)으로 각각 구성되어, 제1의 직류전압 변환부(100)를 갖추게 된다.
또한, 상기 단일 입력전압(VDC=+12V)을 증폭제어하기 위한 증폭제어부(40)로서는 저항(R10), (R11)과 트랜지스터(Q2)로 구성되어, 이 트랜지스터(Q2)의 베이스에 수평드라이브 펄스(HD)를 가하도록 되어있으며, 상기 증폭제어부(40)의 트랜지스터(Q2)에서의 고주파성분의 증폭도 저하를 방지하는 피이킹(Peaking)부(50)로서는 코일(L6)와 콘덴서(C11)로 구성되어 있고, 상기 피이킹부(50)를 거쳐 입력된 전압(VDC=+15V)을 정류 및 안정화시키는 전압정류부(60) 및 전압안정부(80)로서는 다이오드(D4)와 콘덴서(C12) 및 제너다이오드(ZD1)으로 각각 구성되어, 제2의 직류전압 변환부(200)를 갖추게 된다.
또한, 상기 증폭제어부(40)와 피이킹부(50)와 함께 역위상부(70), 전압정류부(60) 및 전압안정부(80)로 구성하여 제3의 직류전압 변환부(300)를 갖추게 되며, 상기 역위상부(70)는 콘덴서(C13)와 다이오드(D5)로 구성되고, 상기 전압정류부(60) 및 전압안정부(80)는 다이오드(D6)와 콘덴서(C14) 및 제너다이오드(ZD2)로 구성된다.
다음으로 상기와 같이 구성된 본 고안의 DC-DC콘버터에 대한 동작상태 및 작용효과를 상술하면 다음과 같다.
즉, 제2도와 같이, 단일 입력전압(VDC=+12V)이 코일(L5)에 의해 저항(R9)에 입력되면 이 코일(L5)와 콘덴서(C7), (C8)에 의해 입력전압(VDC=+12V)의 노이즈성분을 차단하게 되며, 이 입력전압(VDC=+12V)은 저항(R9)과 전압변환소자(REG1)에 의해 직류전압 +5V로 변환한다. 이때 직류전압(VDC=+5V)에 생기는 노이즈가 콘덴서(C9)와 (C10)에 의해 방지되어 안정적인 직류전압 +5V가 출력되게 된다.
또한, 수평드라이브 펄스(HD)가 저항(R10), (R11)에 의해 트랜지스터(Q2)의 베이스에 가해지면, 상기 트랜지스터(Q2)는 수평드라이브 펄스(HD)에 의해 스위칭되어 도통이 이루어진다. 이때 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 출력에는 코일(L6)의 여기전압과 합쳐진 높은전압으로된 수평드라이브 펄스(HD)형태의 전압이 나타나게 된다. 이 전압을 다이오드(D4)와 콘덴서(C12)에 의해 정류하면, 직류전압 +15V보다 조금높은 전압이 나타나고, 15V제너다이오드(ZD1)에 의해 이 전압(VDC=+15V)이 안정적으로 출력되게 된다.
또한, 상기 수평드라이브 펄스(HD)의 레벨을 콘덴서(C13)와 다이오드(D5)에 의해 -12V에서 0V로 만든다음, 다이오드(D6)와 콘덴서(C14)에 의해 정류되고, 9V제너다이오드(ZD2)에 의해 -9V의 안정적인 직류전압을 출력하도록 한다. 이렇게하여 비데오 도어폰 CCD카메라의 동작상 요구되는 다양한 전압을 만들어내게 되는 것이다.
이상으로 본 고안의 수평드라이브 펄스를 이용한 DC-DC콘버터에 의하면, 기존의 펄스트랜스 등에 의한 노이즈발생이나 이 펄스트랜스의 고가(高價)에 의한 원가상승 및 회로구성의 복잡성을 보완하기 위하여 비데오 도어폰 카메라회로내의 수평드라이브 펄스(HD : 15.750HZ)를 이용함으로써, 회로내의 주파수와 수평드라이브 펄스의 동기일치에 의해 노이즈가 제거됨은 물론 회로구성의 간단화로 인한 제품의 원가를 절감할 수 있어, 사용상 편리함을 갖는 등의 여러효과가 있다.

Claims (1)

  1. 비데오 도어폰 카메라에 이용되는 DC-DC콘버터에 있어서, 단일 입력전압(VDC)의노이즈성분을 차단하는 전원디커플링부(10), 상기 전원디커플링부(10)를 거쳐 입력된 전압을 변환하는 전압변환부(20), 상기 전압변환부(20)에서 변환된 직류전압의 노이즈를 방지하여 전압을 안정화시키는 리플필터(30)로 구성된 제1의 직류전압변환부(100)와, 상기 단일 입력전압(VDC)을 증폭 제어하기 위하여 수평드라이브 펄스(HD)에 의해 스위칭되는 증폭제어부(40), 상기 증폭제어부(40)의 트랜지스터(Q2)에서의 고주파성분의 증폭도 저하를 방지하는피이킹부(50), 상기 피이킹부(50)를 거쳐 입력된 전압을 정류 및 안정화시키는 전압정류부(60) 및 전압안정부(80)로 구성된 제2의 직류전압변환부(200)와, 상기 증폭제어부(40) 및 피이킹부(50), 상기 피이킹부(50)를 거쳐 입력된 펄스레벨을 역위상화시키는 역위상부(70), 상기 역위상부(70)를 거쳐 입력된 역위상의 전압을 정류 및 안정화시키는 전압정류부(300)를 구비한 것이 특징인 수평드라이브펄스를 이용한 DC-DC콘버터.
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