KR960006413Y1 - Dc-dc 콘버터 - Google Patents

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KR960006413Y1
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Abstract

내용없음.

Description

DC-DC 콘버터
제1도는 종래의 DC-DC 콘버터 회로도.
제2도는 이 고안에 따른 DC-DC 콘버터 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : PWM IC 20 : 스위칭 트랜스부
30 : 정류부 40 : 검출부
T1 : 스위칭 트랜스 R1 - R5 : 저항
PT : 포토 커플러 Q1 : 스위칭 트랜지스터
Q2 : 포토 커플러의 포토 트랜지스터
Q3 : 선트 레귤레이터(Shunt Regulater)
Cgs, Ciss : 스위칭 트랜지스터의 극간 분포용량
Le : 로드(Load)의 리액턴스 성분
본 고안은 SMPS(Switching Mode Power Supply)에 관련되어 출력전원을 안정되도록 한 DC-DC 콘버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘버터 회로의 고주파에 따른 위상 보정을 행하도록 한 DC-DC 콘버터에 관한 것이다.
종래의 전류모드 PWM(Pulse Width Modulation) IC를 사용하는 DC-DC 콘버터 회로는 제1도에서와 같이 전류모드인 PWM IC(10)로 스위칭 트랜스부(20)의 스위칭 트랜스(T1)를 구동하는 스위칭 트랜지스터(Q1)를 스위칭 제어하도록 되고 스위칭 트랜스(T1)의 2차측 전압을 정류출력하는 정류부(30)의 출력을 선트 레귤레이터(Q3)와 분압저항(R6), (R7) 및 포토 커플러(PT)로 이루어진 검출부(40)에 의해 검출하여 PWM IC(10)에 스위칭 콘트롤 데이타를 제공하도록 하였다.
여기서 스위칭 트랜지스터(Q1)에는 드라이브용 저항(R2)과 전류검출용 저항(R1) 및 검출된 전류를 PWM IC(10)의 전류 검출단에 입력시키기 위한 저항(R3), (R4)이 접속된 구성으로 되고 고주파 스위칭 동작시 스위칭 트랜지스터(Q1)의 극간 분포용량(Cgs), (Ciss)에 의해 발생하는 파형의 왜곡과 헌팅(Hunting) 현상을 방지하기 위하여 PWM IC(10)의 출력단과 전류검출단에 각기 위상보정용 코일(L1), (L3)을 설치하고, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 노드측에도 위상보정용 코일(L2)을 설치하여 각 극간 분포용량(Cgs), (Ciss)을 코일(L1), (L2), (L3)의 리액턴스에 의해 상쇄되도록 하여 위상보정과 헌팅현상을 방지하였다.
이와 같은 회로는 고주파 구동이므로 로드의 리액턴스 성분을 감안해서 각 코일(L1), (L2), (L3)의 값을 설정해야 되므로 회로 설계가 용이하지 않은 결점이 있으며 많은 부품의 증가로 생산성이 떨어지고 원가가 상승되며 회로의 소형화에 제한이 있게 되는 문제가 있게 되었다.
이 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 고안의 목적은, 고주파 스위칭되는 스위칭 트랜지스터의 각 극간 분포용량과 로드의 리액턴스에 의해 위상이 지연되는 것을 방지하여 파형의 왜곡과 헌팅현상이 발생하는 것을 방지함에 있어서, 회로의 간소화와 회로설계를 용이하게 하고 최소의 부품으로 상기의 목적을 이루도록 된 DC-DC 콘버터를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안은, 스위칭 트랜스와 이 스위칭 트랜스를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터로 된 스위칭 트랜스부와, 스위칭 트랜스부의 2차측 출력을 정류 및 평활시켜 출력하는 정류부와, 정류부의 출력전압을 검출하여 포토 커플러에 의해 콘트롤 데이타를 제공하는 검출부와, 검출부의 검출 출력에 의해 스위칭 트랜지스터의 스위칭 콘트롤 신호를 발생하며 이 스위칭 트랜지스터의 전류를 검출하는 전류모드 PWM IC와로 된 SMPS의 DC-DC 콘버터에 있어서,
상기 PWM IC의 출력단과 전류 검출단의 신호를 동기시키는 수단을 더 포함하여서 된 DC-DC 콘버터에 그 특징이 있다.
이와 같은 이 고안에 따른 DC-DC 콘버터의 일실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 이 고안에 따른 DC-DC 콘버터 회로의 일실시예를 나타낸 것으로서, 상기 제1의 구성에서 위상 보정을 위한 각 코일(L1), (L2), (L3)을 생략하고 PWM IC(10)의 출력단(Out)과 전류검출단(Si)간에 위상보정용 저항(R5)만을 접속시켜서 된 구성으로 되었다.
제2도에서 제1도와 동일한 부분은 동일부호를 부여하였다.
이와 같은 이 고안에 따른 DC-DC 콘버터의 작동는 PWM IC(10)의 출력단(Out)에서 발생되는 구형파인 스위칭 신호에 의해 스위칭 트랜지스터(Q1)가 스위칭 구동되어 스위칭 트랜스(T1)의 1차측에 입력되는 직류전원이 2차측으로 유기되게 된다.
이 유기된 출력은 정류부(30)에 의해 정류 평활되어 부하에 공급되는데 출력단의 전압 레벨변동이 선트 레귤레이터(Q3)와 포토 커플러(PT)에 의해 검출되어 PWM IC(10)에 입력되게 되며, PWM IC(10)는 출력을 콘트롤하여 스위칭 트랜지스터(Q1)의 스위칭 주기를 콘트롤 하기되어 정류부(30)의 출력전압을 안정되게 한다.
이때, 상기 검출부(40)의 출력과 PWM IC(10)의 출력 및 PWM IC(10)의 전류 검출단(Si)의 신호위상이 정확히 동기 되지 않으면 파형이 찌그러지게 되고 헌팅현상이 발생되어 심하면 세트(회로)가 파손되는 문제가 있게 되는데 이러한 동기 부정함이 발생되는 것은 스위칭 트랜지스터(Q1)의 극간 분포용량(Cgs), (Ciss)과 로드의 리액턴스 성분(Le)에 의해 위상지연이 발생되기 때문이다.
그러나 상기 PWM IC(10)의 출력단(Out)과 전류 검출단(Si)간에 설치된 저항(R5)과 저항(R4)에 의해 구형파의 PWM IC(10)의 출력이 소정레벨로 분압되어 전류 검출단(Si)에 인가되게 되므로 이 인가전압의 로직H 시에만 검출파형을 인정하게 되므로 전류검출단(Si)을 출력단(Out)레 강제로 동기시키게 된다.
일예로 상기 저항(R5)의 값은 저항(R4)의 값보다 10∼15배 정도로 설정한다.
따라서, 회로의 고주파 작동에 따른 위상 보정문제가 회로를 강제 동기시키는 것에 의해 해소되며 이 강제 동기시키는 수단이 단일의 저항만으로 된 것이므로 회로가 간소화된다.
이상에서와 같이 이 고안에 따른 DC-DC 콘버터에 의하면 PWM IC의 출력단과 전류검출단의 신호를 강제 동기시키는 수단을 더 포함한 것으로 되어 있으므로, PWM IC의 출력단과 전류 검출단의 위상이 일치되어 신호파형의 왜곡과 헌팅현상이 없게 되며 위상보정을 위한 회로의 구성이 최소화되므로 전체회로가 간소화되고 원가절감이 이루어지며 회로 설계가 매우 용이하게 되는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

  1. (정정)스위칭 스랜스와 이 스위칭 트랜스를 구동하기 위한 스위칭 트랜지스터로 된 스위칭 트랜스부와, 스위칭 트랜스부의 2차측 출력을 정류 및 평활시켜 출력하는 정류부와, 정류부의 출력전압을 검출하여 포토 커플러에 의해 콘트롤 데이타를 제공하는 검출부와, 검출부의 검출 출력에 의해 스위칭 트랜지스터의 스위칭 콘트롤 신호를 발생하며 이 스위칭 트랜지스터의 전류를 검출하는 전류모드 PWM IC와로 된 SMPS의 DC-DC 콘버터에 있어서, 상기 PWM IC(10)의 출력단(Out)과 전류 검출단(Si) 사이의 신호를 강제 동기시키는 수단을 포함하여서 되는 DC-DC 콘버터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 강제 동기시키는 수단은, PWM IC(10)의 출력단(Out)과 전류 검출단(Si)간에 저항(R5)을 접속시켜서 되는 DC-DC 콘버터.
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