KR950003018Y1 - 저주파 펄스폭 변조회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저주파 펄스폭 변조회로

제1도는 본 고안에 따른 회로도.

제2도는 제1도의 각 부분에서 발생한 파형을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2 : 비교회로IC OSC : 발진기

S : 하이 또는 로우레벨 신호 COUNTER1,COUNTER2 : 카운터

Q1,Q2 : 주 스위칭 트랜지스터

본 고안은 펄스폭변조회로에 관한 것으로서, 특시 상용 주파수의 안정된 출력전압을 공급할 수 있는 저주파 펄스폭 변조회로에 관한 것이다.

근래, 컴퓨터, 사무자동화기기, 정밀제어기기 등의 사용이 활발해짐에 따라 안정된 전원공급에 대한 필요성이 점점 높아져 가고 있다.

컴퓨터의 사용전원인 전원공급장치(SMPS)에 있어서 안정된 전원을 공급하기 위한 방법을 크게 스위칭펄스의 폭을 출력전압에 따라 가변시키는 펄스폭변조(PWM) 방식과 스위칭 주파수를 가변시키는 주파수변조(FM) 방식이 있다.

통상, 전원공급장치에 있어서는 펄스폭변조방식을 사용하고 있으며, 이것은 펄스폭변조전용 IC를 이용하여 간단하게 회로를 꾸밀 수 있다.

그러나, 전원공급장치에 이용되는 주파수는 50KHz이상의 고주파로 펄스폭변조전용 IC의 거의 대부분이 고주파에 사용될 수 있도록 되어있기 때문에, 무정전 전원공급장치(UPS)나 인버터등과 같이 사용주파수(60Hz, 120Hz)에서 스위칭해야하는 경우에 별도의 펄스폭방식을 꾸미거나 고주파로 가변하여 펄스폭변조한 후 60Hz, 120Hz로 동기화시켜 사용하여야 하는 불편하고 어려운 기술을 사용하여야 한다.

본 고안의 목적은 상용주파수의 안정된 출력전압을 공급할 수 있는 회로를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 출력전압의 레벨을 감지하여 2차측에 귀환시키거나 다른 전원을 감지하여 감지전압의 높고 낮음에 따라 가변된 펄스를 주스위칭 트랜지스터에 공급하여 안정된 출력을 유지할 수 있는 회로를 제공하는 것이다.

본 고안의 특징은 발진기에서 발진된 주파수를 저항과 콘덴서에 의하여 일정한 고주파를 선택하는 발진수단과, 상기 일정한 고주파가 입력되어 일정한 저주파수를 형성시키는 수단과, 상기 일정한 저주파를 상용 주파수로 분주시키기 위한 분주수단과, 상기 분주수단에서 출력된 파형을 합성시키기 위한 제1수단 및 제2수단과, 상기 제1 및 제2수단에 의하여 합성된 파형을 각각 다이오드를 통하여 입력시켜 삼각파를 발생시키는 수단과, 상기 삼각파가 입력되고 비교될 전원과 비교되어 바라는 펄스폭 변조를 하기 위한 수단과로 구성된 저주파 펄스폭 변조회로에 있다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 회로도를 나타내고 있다.

발진기(OSC)에서 발진된 주파수를 콘덴서(C1), (C2)와 저항(R1), (R2), (R3)을 통하여 일정한 고주파, 바람직하게는 3.93216MHz의 주파수를 선택한 후, 카운터(COUNTER1)에 입력하여 제2도에 도시한 바와같이 일정한 저주파, 즉 파형(A)를 얻는다.

외부에서 펄스폭 변조의 실시여부를 명령하는 신호(S)에 따라(하이 또는 로우) 펄스폭 변조를 실시하게 된다. 펄스폭 변조의 시작은 카운터(COUNTER2)의 RESET이 풀리고 카운터(COUNTER1)로부터 제2도의 파형(A)와 같은 구형파, 예를들면 480Hz가 제1도의 카운터(COUNTER2)의 클럭(CLK)에 인가되면 카운터(COUNTER2)는 이 펄스를 분주시켜서 제2도의 파형(B1)~(B6)과 같은 구형파를 출력하게 된다. 이 파형(B1)~(B6)은 다이오드(D1)~(D6)를 통과하여, 다이오드(D1)~(D3)를 통과한 파형은 제2도의 파형(C)로 다이오드(D4)~(D6)를 통과한 파형은 제2도의 파형(D)로 각각 나타나게 된다.

상기 합성된 구형파(C), (D)는 각각 다이오드(D7), (D8)를 통과한 후에 비교회로 IC(1), 예를들면 LM3900을 통과하면서 저항(R4), (R5)과 콘덴서(C3), (C4)에 의하여 제2도의 파형(E), (F)와 같은 삼각파를 형성하게 된다.

이러한 삼각파는 비교회로 IC(2), 예를들면 IM339에 의하여 비교될 전원(VB)(여기서 VB1＞VB2)과 비교하게 된다. 여기서, 전원(VB)은 배터리전원 또는 비교하고자 하는 2차측 귀환전원이다.

이렇게 비교되어 나타난 파형을 제2도의 파형(G1), (G2), (H1), (H2)로 나타낸다.

파형(G1)은 전원(VB1)과 파형(E)을 비교하여 나타난 것이고, 파형(G2)은 전원(VB2)과 파형(E)을 비교하여 나타낸 것이다.

마찬가지로, 파형(H1)은 전원(VB1)과 파형(F)을 비교하여 나타난 것이고, 파형(G2)은 전원(VB2)과 파형(E)을 비교하여 나타낸 것이다.

전압(VB1)이 전압(VB2)으로 변함에 따라 제2도의 파형(G1), (G2) 및 파형(H1), (H2)와 같이 펄스폭이 파형(G1), (H1)의 펄스폭(τ1)에서 파형(G2), (H2)의 펄스폭(τ2)로 변환되어 펄스폭 변조를 하게된다.

이렇게 하여 발생된 파형을 뒷단의 스위칭부의 필요에 따라 인버터할 경우에 제1도의 주스위칭 트랜지스터(Q1), (Q2)에 제2도의 파형 G1(G2), H1(H2)가 입력되어, 인버팅된 파형을 얻을수가 있다.

따라서, 본 고안은 간단한 방법을 사용하여 상용주파수로 펄스폭 변조된 파형을 인버터에 공급하여 안정된 출력전압을 얻을 수 있으며, 출력전압의 레벨을 감지하여 2차측에 귀환시키거나, 다른전원(예를들면, 무정전 전원공급장치(UPS)에 있어서 배터리전압)을 감지하여 감지전압의 높고 낮음에 따라 가변된 펄스를 주 스위칭 트랜지스터에 공급하여 안정된 출력을 유지할 수 있다.

또한, 본 고안은 상용주파수로 동기된 삼각파는 비교될 전원(배터리전원 또는 비교하고자 하는 2차측 귀환전원)을 비교하여 펄스폭변조를 간단하고 손쉽게 저주파에서 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 발진기(OSC)에서 발진된 주파수를 저항(R1), (R2), (R3)과 콘덴서(C1), (C2)에 의하여 일정한 고주파를 선택하는 발진수단과, 상기 일정한 고주파가 입력되어 일정한 저주파를 형성시키는 수단(COUNTER1)과, 상기 일정한 저주파를 상용주파수로 분주하기 위한 분주수단(COUNTER2)과, 상기 분주수단(COUNTER2)에서 출력된 파형을 합성시키기 위한 제1수단(D1), (D2), (D3) 및 제2수단(D3), (D4), (D5)과, 상기 제1 및 제2수단에 의하여 합성된 파형을 각각 다이오드(D7), (D8)를 통하여 입력시켜 삼각파를 발생시키는 수단(1), (R4), (R5), (C3), (C4)과, 상기 삼각파가 입력되고 비교될 전원(VB)과 비교되어 바라는 펄스폭 변조를 하기위한 수단(2)으로 구성된 저주파 펄스폭 변조회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 일정한 고주파는 3.93216MHz인 저주파 펄스폭 변조회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 일정한 저주파는 480Hz인 저주파 펄스폭 변조회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 비교될 전원(VB)은 배터리전압 또는 비교하고자 하는 2차측 귀환전원인 저주파 펄스폭 변조회로.