KR940007079B1

KR940007079B1 - 스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로

Info

Publication number: KR940007079B1
Application number: KR1019920003175A
Authority: KR
Inventors: 이종은
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1994-08-04
Also published as: KR930018820A

Abstract

내용 없음.

Description

스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로

제 1 도는 종래의 SMPS의 보호회로도,

제 2 도는 이 발명에 따른 SMPS의 보호회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 릴레이 구동부 11,20 : 보호회로

21 : 오차검출부 22 : 차단부

R1∼Rl0 : 저항 D1∼D3 : 다이오드

ZD1 : 제너다이오드 Ry : 릴레이

Q1∼Q4 : 트랜지스터 C1,C2 : 콘덴서

OP1 : 오피앰프 IC1 : 정전압IC

이 발명은 전자기기의 전원공급장치(Switching Mode Power Sypply; 이하 SMPS라 칭함)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SMPS에 제공되는 전압의 이상유무를 검출하여 제품의 오동작 및 파괴등을 방지하는 SMPS의 보호회로에 관한 것이다.

제 1 도는 종래의 SMPS의 보호회로도로써, 파워단(PWR)에 로우신호가 인가되면 구동되는 릴레이 구동부(l0)와 보호회로(11)로 구성된다.

먼저, 파워단(PWR)에 하이신호가 인가되면, 저항(R3),(R4)에 의해 분압된 바이어스 전압이 트랜지스터(Q2)의 베이스에 바이어스를 공급하여 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온하게 되고 스탠바이 전압(Stand by)은 저항(R2), 트랜지스터(Q2)를 통해 그라운드된다. 그리고, 상기 트랜지스터(Q2) 가 턴온되면 트랜지스터(Q1)는 턴오프되므로 릴레이(Ry)는 오프되어 SMPS의 전원이 차단된다.

한편, 파워단(PWR)에 로우신호가 인가되면 트랜지스터(Q2)의 베이스측엔 바이어스가 걸리지 않아 이 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태가 되고 저항(R2) 및 다이오드(D2)를 스탠바이 전압(Stand by)은 트랜지스터(Ql)를 바이어스시켜 이 트랜지스터(Ql)는 턴온된다.

그러면, 저항(Rl)과 릴레이(Ry)의 권선 트랜지스터(Ql)를 통해 스탠바이 전압(Stand by)이 흐르게 되며 따라서, 릴레이(Ry) 권선에서 역기전력이 발생하여 릴레이(Ry)의 스위치측을 온시키게 되고 이때, AC전원이 공급되어 SMPS는 동작을 하게되고 정상적인 B+ 전압이 공급된다.

여기서, B+ 전압은 AC 전원이 정상공급되면 A/D 컨버터등에 의하여 상기 AC 전원이 직류로 변환된것으로서, 부하에 공급되는 전압이다. 그리고, B+ 전압이 정상상태일 경우에는 보호회로(11)의 저항(R9),(Rl0)에 의해 분압된 전압이 제너다이오드(ZDl)에 가해지나 이 전압은 제너다이오드(ZDl)를 역바이어스시키지 못하므로 트랜지스터(Q3),(Q4)는 턴오프되어 정상적으로 AC 전원을 SMIPS에 공급한다.

그러나 어떤 원인으로 인해 B+ 전압이 높아졌을 경우, 저항(R9),(Rl0)에 의해 분압된 전압은 제너다이오드(ZD1)를 역바이어스시키고 따라서, 트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 이 트랜지스터(Q4)가 턴온되면 트랜지스터(Q3)의 베이스측에 로우신호가 걸리므로 이 트랜지스터(Q3)도 턴온되어 스탠바이 전압(Stand by)이이 트랜지스터(Q3)와 저항(R6),(R7)을 통하여 그라운드되므로, 릴레이 구동부(10)의 릴레이(Ry)의 스위치가 오프되어 SMPS의 전원이 차단되고 모든 동작이 정지하게 된다.

그러나, 상기 방법은 제너다이오드를 사용하여 B+ 전압의 이상여부를 검출하므로 제너다이오드의 특성이 좋지 않고 또한, 제너다이오드가 온도에 의한 영향이 크기 때문에 이로 인해 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.

이 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 기준전압 입력에 따라 출력전압이 가변하는 정전압 IC를 이용하여 B+ 전압 이상시 AC 전원을 오프시켜 회로를 보호함으로써 신뢰성을 높이도록 한 SMPS의 보호회로를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 파워단으로 하이신호가 인가되면 릴레이가 오프되어 AC전원을 차단하고, 파워단으로 로우신호가 인가되면 릴레이가 온되어 AC 전원이 정상적으로 공급되는 릴레이 구동부가 구비된 전원공급회로에 있어서, B+ 전압의 이상여부를 검출하는 오차검출부와, 상기 오차검출부의 출력측에 연결되어 B+ 전압이 규정치 이상으로 높아지면 하이신호를 인가하여 AC 전원을 차단하는 차단부로 이루어진 보호회로가 구비된 SMPS의 보호회로에 있다.

이하, 이 발명에 따른 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2 도는 이 발명에 따른 SMPS의 보호회로도로서, 릴레이 구동부(10)와 보호회로(20)로 구성된다.

여기서, 파워단(PWR)에 하이신호가 인가되면 AC 전원을 차단하고, 파워단(PWR)에 로우신호가 인가되면 AC 전원을 공급하는 릴레이 구동부(10)의 구성과 동작설명은 제 1 도와 동일하므로 생략하고, 보호회로(20)에 대해서 상세히 설명한다.

상기 보호회로(20)는 오차검출부(21)와 차단부(22)로 구성되며, 상기 오차검출부(21)는 B+ 전압을 분압시키는 분압저항(R7),(R8)과, 상기 분압저항(R7),(R8)의 접점에 연결되는 정전압 IC(IC1)로 이루어진다. 그리고, 상기 정전압 IC(IC1)는 텍사스 인스트루먼트사 제품인 TL431로써, 비반전단(+)에는 상기 분압저항(R7),(R8)의 접점이 연결되고 반전단(-)에는 기준 전압단(V1)이 연결되는 오피앰프(OP1)와, 베이스측이 상기 오피앰프(OP1)의 출력측에 연결되고 콜렉터측이 스탠바이 전압(Stand by)에 연결되는 스위칭용트랜지스터(Q4)로 구성된다.

또한, 상기 차단부(22)는, 베이스측이 상기 스탠바이 전압(Stand by)과 상기 정전압 IC(IC1)의 트랜지스터(Q4)의 콜렉터측 사이에 연결되고, 에미터측에는 상기 스탠바이 전압단(Stand by)이 연결되며, 콜렉터측에는 다이오드(D3)의 애노드, 저항(R5) 및 콘덴서(C2)가 병렬로 연결되는 트랜지스터(Q3)로 구성된다.이때, 상기 다이오드(D3)의 캐소드에는 파워만(PWR)이 연결된다.

이와같이 구성된 이 발명은, 파워를 온시키려면 파워만(PWR)에 로우신호가 인가되고, 파워를 오프시키려면 파워단(PWR)에 하이신호가 인가되어야 한다.

먼저, B+.전압이 정상상태인 경우를 설명하면, B+ 전압이 분압저항(R7),(R8)에 의해 분압되어 정전압IC(ICl)의 비반전단(+)에 제공되면, 이 전압은 반전단(-)으로 제공되는 기준전압인 2.5V와 차이가 없는 상태이므로 트랜지스터(Q4)는 턴오프된다.

그리고, 상기 트랜지스터(Q4)가 턴오프되면 트랜지스터(Q3)의 베이스측과 에미터측에도 같은 전위가 형성되어 이 트랜지스터(Q3)도 턴오프상태가 되어 전류가 흐르지 못하게 된다. 따라서, 파워단(PWR)에 로우신호가 인가되고 B+ 전압이 정상이면 릴레이 구동부(10)의 릴레이(Ry)가 온되어 정상적으로 AC 전원을 공급하게 된다.

그러나, 어떤 원인으로 인해 B+ 전압이 높아지면 이 높아진 전압은 분압저항(R7),(R8)에 의해 분압된후 정전압 IC(IC1)의 비반전단(+)에 제공되어 반전단(-)에 제공되는 2.5VT 기준전압과 비교된다.

이때, 비반전단(+)에 제공되는 전압이 2.5V 기준 전압보다 높아지게 되면 오피앰프(OP1)에서 출력되는 하이신호가 트랜지스터(Q4)의 베이스측에 공급되어 이 트랜지스터(Q4)는 턴온하게 된다.

상기 트랜지스터(Q4)가 턴온하게 되면 트랜지스터(Q3)의 베이스측 전위가 에미터측 전위보다 낮아져 이트랜지스터(Q3)도 턴온하게 되고, 저항(R5)에 의한 스탠바이 전압(Stand by)이 다이오드(D3)를 거쳐 파워단(PWR)에 하이신호를 인가하게 된다. 그리고 파워단(PWR)에 인가된 하이신호에 의해 릴레이 구동부(10)의 트랜지스터(Q2)가 턴온하게 되고 트랜지스터(Ql)의 베이스측에 공급되던 스탠바이 전압(Stand by)은 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 그라운드된다.

또한, 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 트랜지스터(Ql)는 턴오프되므로 릴레이(Ry)의 권선측에는 스탠바이전압(Stand by)을 축적하고 기전력을 상실하게 되어 릴레이(Ry)의 스위치측이 오프되어 AC가 차단되므로SMPS의 전원이 차단되고 이로 인해 모든 동작이 정지하게 된다.

이때, 다시 재동작시키고자 하면 파워코드를 뽑았다가 재삽입을 해야만 사용이 가능하다.

이상에서와 같이 이 발명은 B+ 전압의 이상여부 검출에 사용되는 제너다이오드가 특성이 나쁘고 온도에 민감하기 때문에 발생했던 오동작을 방지하기 위한 것으로서, 제너다이오드 대신 오피앰프와 트랜지스터로 구성된 정전압 IC를 이용하여 B+ 전압의 이상여부를 검출하여 기기의 오동작 및 파괴를 방지함으로써 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

파워단(PWR)으로 하이신호가 인가되면 릴레이(Ry)가 오프되어 AC 전원을 차단하고, 파워단(PWR)으로 로우신호가 인가되면 릴레이(Ry)가 온되어 AC 전원이 정상적으로 공급되는 릴레이 구동부(10)가 구비된 전원공급회로에 있어서, B+ 전압의 이상여부를 검출하는 오차검출부(21)와, 상기 오차검출부(21)의 출력측에 연결되어 B+ 전압이 규정치 이상으로 높아지면 파워단(PWR)에 하이신호를 인가하여 AC 전원을 차단하는 차단부(22)로 이루어진 보호회로(20)가 구비왼 스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로.
제 1 항에 있어서, 상기 오차검출부(21)는, 인가되는 B+ 전압을 분압시키는 분압저항(R7),(R8)과,상기 분압저항(R7),(R8)에 의해 분압된 전압과 기준전압을 비교하여 제어신호를 발생시키는 정전압 IC(IC1)로 이루어지는 스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로.
제 2 항에 있어서, 상기 정전압IC(ICl)는, 비반전단(+)에 상기 분압저항(R7),(R8)의 접점이 연결되고 반전단(-)에는 기준전압단(V1)이 연결되는 오피앰프(OP1)와, 상기 오피앰프(OP1)의 출력측에 연결되어 상기 오피앰프(OP1)로부터 하이신호가 출력되면 턴온되는 스위칭용 트랜지스터(Q4)를 구비한 TL431로된 스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로.
제 1 항에 있어서, 상기 차단부(22)는, 베이스측에는 상기 정전압 IC(IC1)의 트랜지스터(Q4)의 콜렉터측이 연결되고, 에미터측에는 스탠바이 전원(Stand by)이 연결되며, 콜렉터측에는 캐소드가 파워단(PWR)에 접속되는 다이오드(D3)와 다른 일측이 접지되는 저항(R5) 및 콘덴서(C1)가 병렬로 연결되는 트랜지스터(Q3)로 되는 스위칭 모드파워 서플라이의 보호회로.