KR960001890Y1 - 직류-직류 변환회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

직류-직류 변환회로

제1도는 종래의 직류-직류 변한회로를 나다낸 회로도

제2도는 이 고안에 따른 직류-직류 변환회로를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 정류회로 20 : 안정화회로

30 : 펄스폭 변조회로 11, 21 : 제1 및 제2정류부

31 : 증폭부 32 : 비교부

33 : 구동부 Bin : 입력된 직류전원

Ecc : 필요한 직류전원 Bout : 출력전압

T11 : 제1트랜스 T20 : 제2트랜스

Q, Q20, Q33, Q34 : 트랜지스터 D11, D21 : 다이오드

R11, R21, R31, R32, R33 : 저항 C11, C21, C22 : 콘덴서

AMP30 : 증폭기 ZD31 : 제너다이오드

COMP32 : 비교기 OS32 : 삼각파 발진기

이 고안은 스위칭 모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입력된 직류전원을 필요한 직류전원으로 변환시키고, 이 변환된 직류전원의 출력을 안정촤 시킬 수 있는 직류-직류 변환회로에 관한 것이다. 일반적으로, 스위칭 모드 전원공급장치는 입력되는 직류전원을 필요한 전원으로 변환 및 정류시키는 정류회로와, 상기 정류회로의 출력측에 연결되어 변환된 정류전원의 출력을 안정화시키는 안정화회로와, 상기 안정화회로의 출력측에 연졀되어 안정화회로에 인가되는 전원을 발생시키는 필스폭 변조회로로 이루어져 있다.

여기서, 상기 안정화회로는 상기 펄스폭 변조회로의 출력전압에 따라 온/오프되는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터의 출력측 노우드에 연결되어 트랜지스터의 오프시 방전되는 다이오드와, 상기 트랜지스터의 출력측 노우드에 연결되어 트랜지스터의 오프시 역기전력의 에너지를 출력하는 코일과, 상기 코일의 출력측 노우드에 연결되어 평활되는 평활용 콘덴서와로 이루어져 있다.

따라서, 상기 펄스폭 변조회로에서 고신호가 츨력되면, 안정화회로의 트랜지스터는 온이되어 입력되는 전원이 출력되고, 펄스폭 변조회로에서 저신호가 출력되면, 안정화회로의 드랜지스터는 오프되어 코일에서 출력된 전원이 출력된다.

즉, 상기 안정화회로의 트랜지스터는 턴온하기 위하여 트랜지스터의 게이트측에는 안정화회로의 입력전압과게이트 소오스간의 전압이 더 인가되어야 하고, 트랜지스터를 턴오프 시키기 위하여 트랜지스터의 게이트측에 부게이트-소오스 전압이 인가되어야 한다.

따라서, 트랜지스터의 게이트측에 트랜지스터를 턴온시키기 위하여 입력전압 이외에 별도의 게이크 소오스전압을 만드는 보조전원을 만드는 회로가 복잡하여 제품의 크기가 커지며 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

이 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이 고안의 목적은 보조전원 만드는 회로를 간단하게 설계하여 출력되는 전압을 안정화 시킬 수 있는 직류-직류 변환회로를 제공하고자 함에 있다.

이 고안의 또 다른 목적은 보조전원을 만들고 출력전압을 안정화시키는 안정화회로를 간단하게 설계하여 기존의 안정화회로에 용이하게 널리 사용할 수 있는 직류-직류 변환회로를 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안의 특징은, 입력된 직류전원을 필요한 직류전원으로 변환되어 정류시키는 정류회로와, 상기 정류회로의 출력측에 연결되어 정류된 전원의 출력전압을 안정화시키는 안정화회로와, 상기 안정화회로의 출력측에 연결되어 상기 정류회로에 인가되는 전원을 차단시키는 제1 트렌지스터와, 상기 안정화회로의 입ㆍ출력측 사이에 연결되어 안정화회로에 인가되는 전원을 발생시키는 펄스폭 변조회로, 로 되는 직류-직류 변환회로에 있어서,

상기 안정화회로가 상기 정류회로의 출력측에 연결되어 보조전원을 발생시키는 제2트랜스와,

상기 제2트랜스의 2차측 코일이 입력측에 연결되어 상기 보도전원을 정류시키는 제2 정류부와,

상기 제2트랜스의 1차측 코일의 출력측에 연결되어 상기 펄스폭 변조회로의 출력전압에 따라 온/오프되는 스위칭용 트랜지스터와,

상기 정류부의 출력측과 트랜지스터의 출력측에 연결된 평활용 콘덴서와,

로 되는 직류-긱류 변환회로에 있다.

이하, 이 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

제1도는 종래의 직류-직류전압 변환회로의 안정화회로 및 펄스폭 변조회로가 도시되어 있다.

제1도의 직류-직류 변환회로에서, 압력된 직류전원(Bin)이 필요한 직류전원(Bcc)으로 변환되는 제1 트랜스의 출력측에는 출력전압(Bout)을 안정화시키는 안정화회로(1)가 연결되고, 상기 안정화회로(1)의 출력측에는 출력전압(Bout)올 제어하는 펄스폭 변조회로(2)가 연결되어 있다.

여기서, 상기 안정화회로(1)는 입력되는 직류전원(Bcc)을 출력시키는 스위칭용 트랜지스터(Q1)와, 상기트랜지스터(Ql)의 출력측 노드에 연결되어 전류가 흐르는 코일(Ll)과, 상기 코일(L1)의 출력측 노드에 연결되어 코일(Ll)을 통하여 출력되는 전압을 평활시키는 콘덴서(C1)와, 상기 트랜지스터(Ql)의 출력측 노우드에 연결되어 트랜지스터(Ql)의 오프시 코일(L1)에 축적된 전원을 방전하는 다이오드(D1)로 이루어져 있다. 이때, 스의칭 트랜지스터(Q1)의 게이트측은 상기 펄스폭 변조회로(2)의 출력측에 연결되어 있다.

상기 펄스폭 변조회로(2)는 안정화회로(1)의 출력측에 연결된 증폭부(20), 비교부(21), 구동부(22)순으로 이루어져 있다.

상기 펄스폭 변조회로(2)로부터 출력되는 전압(Vg)이 고신호이면, 안정화회로(1)의 트랜지스터(Q1)는 턴온이 되어 필요한 전원인 직류전원(Bcc)는 트랜지스터(Ql)와 코일(Ll)을 거쳐 콘덴서(C1)에 인가된다. 그러나, 상기 펄스폭 변조회로(2)의 출력전압(Vg)이 저신호이면, 이 출력전압(Bcc)은 안정화회로(1)의 트랜지스터(Ql)와 게이트측에 인가되어 트랜지스터(Ql)는 턴오프된다. 그러므로, 상기 코일(Ll)에 축적뇐 전입은 다이오드(Dl)를 통하여 방전된다.

즉, 상기 안정화희로(1)의 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 안정화회로(1)의 직류전압(Bcc)은 콘덴서(C1)을 통하여 출력되고, 상기 안정화회로(1)의 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 코일(Ll)에 축적된 전압은 다이오드(Dl)를 통하여 방전되어 출력된다.

이때, 안정화회로(1)의 트랜지스터(Q1)가 턴온되려면, 트랜지스터(Q1)의 게이트측에 인가되는 전윈(Vg)은 안정화회로(1)의 직류전압(Bcc)과 소오스 게이트전압(Vgs)이 된다.

즉, Vg = Bcc + Vgs.

그리고 트랜지스터(Q1)가 턴오프되려면, 트랜지스터(Ql)의 게이트측에는 단락되거나 부소오스 게이트전압(-Vgs)이 인가된다. 즉, 트랜지스터(Ql)가 턴온되려면 소오스 게이트전압(-Vgs)을 만드는 보조전원이 별도로 필요하다.

제2도는 이 고안에 따른 직류-직류 변환회로를 나타낸 상세회로도로서, 입력되는 직류전원을 필요한 직류전압으로 변환시키고 정류하는 정류회로(10)와, 정류회로(10)의 출력측에 연결되어 보조전원을 만들어 정류하는 안정확회로(20)와, 상기 안정화회로(20)의 출력측에 연결되어 출력전압(Bout)을 제어하는 펄스폭 변조회로(30)와, 출력되는 전압(Bout)에 의하여 정류회로(10)에 입력되는 직류전압(Ein)이 차단되는 제1 트랜지스터(Q)로 이루어져 있다.

여기서, 정류회로(10), 제1트랜지스터(Q), 펄스폭 변조회로(30)는 종래와 동일하게 이루어져 있으며, 상기 안정화회로(20)는 정류회로(10)의 출력측 노우드에 연결되어 보조전원을 만드는 제2트랜스(T20)의 1차측에 연결되어 출력전압(Vg)에 따라 온/오프되는 제2트랜지스터(Q20)와, 제2트랜스(T20)의 2차측에 연결되어 정류되는 제2 정류부(21)와, 상기 제2 트랜지스터(Q20)의 출력측 및 재2 정류부(2l)의 출력측 노드에 연결되어 평활되는 콘덴서(C20)로 이루어져 있다. 여기서, 펄스폭 변조회로(30)의 출력측에는 안정화회로(20)의 제2 트랜지스터(Q20)의 게이트측에 연결된다.

또한, 제2 트랜스(Q20)의 2차측에 연결된 제2 정류부(21)의 정류용 다이오드(D21) 입출력 노드에는 노이즈 방지용 저항(R21)과 콘덴서(C21)가 직렬로 연결된다

이와 같이 구성된 이 고안에 있어서 , 상기 펄스폭 변조회로(30)에서 출력되는 전압(Vg)이 고신호이면 이출력전압(Vg)은 안정화회로(20)의 트랜지스터(Q20)의 게이트측에 인가되고 이 트랜지스터(Q20)의 게이트측에 인가된 선압(Vg)에 의하여 트랜지스터(Q20)는 턴온된다 따라서, 안정화회로(20)에서 입력된 직류전원(Bcc)은 트랜지스터(Q20)을 통하여 평활용 콘덴서(C20)에 인가되고, 이 평활용 콘덴서(C20)에 인가된 출력전압(Bout)은 출력된다.

또한 상기 펄스폭 변조회로(20)에서 출력되는 출력전압(Vg)이 저신호이면, 이 출력전압(Vg)은 안정화회로(20)의 트랜지스터(Q20)의 게이트측에 인가되고, 이 트랜지스터(Q20)의 게이트측에 인가되는 전압에 의하여 트랜지스터(Q20)는 오프된다

따라서, 제2 트랜스(T20)의 2차측 코일(L22)에 축적된 전압은 제2 정류부(21)의 스위칭용 다이오드(D21)을 통하여 출력된다.

이상에서 본바와 같이 이 고안은 안정화회로의 트랜지스터의 게이트측에 인가되는 전압이 제2 트랜스의 1차측에 인가되는 전원과 무관하여 스위칭용 트랜지스터의 동작이 안정되고, 그러므로 출력전압을 안정화 시킬 수 있다.

또한, 제2 트랜스의 권선비, 안정화회로의 트랜지스터의 온/오프시간에 의하여 듀티비(duty ratio)가 조절되어 안정화회로의 트랜지스터 및 다이오드를 이용함으로써 안정된 출력전압을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 입력된 직류전원(Ein)을 필요한 직류전원(Ecc)으로 변환되어 정류시키는 정류회로(10)와, 상기 정류회로(10)의 출력측에 연결되어 정류된 전압을 안정화시키는 안정화회로(20)와, 상기 안정학회로(20)의 출력측에 연결되어 상기 정류회로(10)에 인가되는 전원을 차단시키는 제1 트랜지스터(Q)와, 상기 안정화회로(20)의 입ㆍ출력측 사이에 연결되어 출력전압(Bout)을 제어하는 필스폭 변조회로(30)와 로 되는 직류-직류 변환회로에 있어서,

   상기 안정화회로(20)가, 상기 전류회로(10)의 출력측에 연결되어 보조전원을 발생시키는 제2 트랜스(T20)와, 상기 제2 트랜스(T20)의 l차측 코일(Ll)의 출력측 노드에 연결되어 상기 펄스폭 변조회로(30)의 출력전압에 따라 온/오프되는 스위칭용 트랜지스터(Q20)와 상기 제2 트랜스(T20)의 2차측 코일(L2)의 입력측 노드에 연결되어 상기 보조전원을 정류시키는 제2 정류부(21)와, 상기 정류부(21)의 출력측 노드 및 트랜지스터(Q20)의 출력측 노드사이에 연결된 평활용 큰덴서(C20)와로 되는 직류- 직류 변환회로.
2. 제1항에 있어서, 게2 정류부(21)가, 상기 제2 트랜스(T20)의 2차측 코일(L2)의 입력측 노드에 연결된 정류용 다이오드(D21)와 ;

   상기 정류용 다이오드(D21)의 입출력측 노드 사이에 연결되고, 직렬로 연결되어 잡음을 제거하는 저항(R21) 및 콘덴서(C21)과 ;

   로 되는 직류-직류전압 변환회로.