KR960012910B1 - 정전압 궤환 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

정전압 궤환 제어회로

제1도는 일반적인 정전압 궤환 제어회로를 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 따른 정전압 궤환 제어회로의 일실시예를 도시한 상세 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

PC10 : 포토커플러(photocoupler)OP20 : 연산 증폭기

210 : 정전압 회로220 : 정전압 제어회로

본 발명은 전원단에서의 정전압 궤환 제어회로에 관한 것으로, 특히 일반화된 범용 소자를 사용하여 항상 원하는 2차측 출력 전압을 얻기 위해 2차측 출력 전압의 오차를 검출하여 이를 다시 1차측으로 궤환시켜 안정한 전압을 얻게 하는 정전압 궤환 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로, 전원단에서는 AC 플러그를 통해 인가되는 교류 전원을 노이즈 필터(noise filter)를 통해 노이즈를 제거하여 파형정형하고, 이를 1차 정류한다. 이같이 1차 정류된 고전압은 트랜스포머(transformer)를 거쳐 강압시키고 다시 2차 정류하여 각 소자(IC 등)에서 요구하는 원하는 정전압을 출력하게 된다.

전술한 바와 같이 얻어지는 출력 전압은 각 부품들의 신뢰성 저하로 인한 불규칙한 출력 전압을 발생하기도 하며, 외부의 다른 기기 또는 다른 어떤 요소등에 의해 항상 원하는 정전압을 제공하지 못한다. 그러므로 이같은 불안정한 전압을 공급받아 작동하는 소자들은 동작이 불안정하거나 파괴되는 현상이 간혹 발생하며, 더욱 심한 경우는 다른 소자들까지도 악영향을 미치는 경우가 발생하게 된다.

제1도에는 전술한 바와 같은 난점들을 해소하기 위해 항상 안정된 정전압을 발생하는 선행하는 일반적인 정전압 궤환 제어 회로가 도시된다. 도시된 바와 같이 일반적인 정전압 궤환 제어회로(100)는 포토커플러(PC10), 연산 증폭기(OP10), 정전압 회로(110), 전류제한용 저항(R1) 및 바이어스용 저항(R3)으로 구성된다.

이와 같이 구성되어 작동하는 정전압 궤환 제어회로에서는 전압변동을 검출하는 수단이 저항(R2,R3)으로 이루어짐으로, 저항값의 오차등에 의해 정확한 정전압 제어를 할 수 없다는 난점이 있다.

또한, 정전압을 얻기 위해 1차측의 전원을 제어하는 수단(OP10)의 기준 전압(reference voltage)이 2.5V로 설정되어 있고, 또한 이같은 정전압 제어수단용 연산 증폭기(OP10)는 범용 제품이 아니기 때문에 범용 소자보다는 가격이 비싸다는 난점이 있다. 또한 이로인해 전압 변동 검출용으로 범용 정전압 다이오드를 사용할 수가 없으므로 성능의 저하를 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 성능을 개선하고, 가격을 저하하는 정전압 궤환 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 명백하게 설명될 것이다.

본 발명에 따른 정전압 궤환 제어회로는 제2차측으로부터 제1차측으로 궤환되는 가변 전류값에 응답하여 제1차측 전압을 제어하여 항상 안정된 제2차측의 출력 전압을 공급하기 위한 정전압 궤환 제어회로로, 상기 출력 전압과 기설정된 제1기준 전압과의 차전압을 발생하는 수단과; 상기 수단으로부터 발생되는 차전압과 제2기준 전압을 비교 증폭하는 수단과; 상기 수단으로부터 발생되는 비교 증폭된 전압값에 응답하여 상기 제1차측으로 소정의 가변 전류를 제공하는 수단을 포함한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 따른 정전압 궤환 제어회로의 바람직한 일실시예를 도시한 상세 회로도로써, 개선된 정전압 궤환 제어회로(200)는 정전압 회로(210), 바이어스용 저항(R3), 정전압 제어회로(220), 전류 제한용 저항(R4), 포토커플러(PC10)를 포함한다.

정전압 회로는 제2차측 출력측의 전원(+B)과 연결되고, 본 발명의 실시예로서, 제너 다이오드(ZD10)로 구성되며, 상기 전원(+B)에 상응하는 전압을 가진다. 예를 들어 전원(+B)이 +5V라고 가정하면, 다이오드(ZD10)도 +5V를 채용하며, 따라서 상기 전원(+B)이 +5V 이상이거나 이하인 경우 다이오드(ZD10)의 에노우드단에 그 차전압이 걸리게 된다.

정전압 제어회로(220)는 연산 증폭기(OP20)와, 상기 제너다이오드(ZD10)의 에노우드단과 바이어스용 저항(R3)간의 접점(A)과 상기 증폭기(OP20)의 반전단자(-)와 상기 증폭기(OP20)의 출력단(B)간에 궤환용 저항(RF)이 연결되고, 또한 상기 증폭기(OP20)의 비반전 단자(+)에는 0V의 기준전압(Vref)을 설정하기 위해 접지(GND)를 결합시키며, 상기 증폭기(OP20)가 동작되기 위한 동작 전압(+VDD 및 -VDD)이 증폭기(OP20) 단자(C) 및 (D)에 각각 결합된다.

전술한 바와 같이 연결 구성된 정전압 제어회로(220)의 입력단, 즉 상기 정전압 회로(210)의 차전압 검출단(A)에는 정상상태에서는 0V의 전압이 항상 걸리게 된다.

그러나, 제2차측 출력 전압(+B)이 불안정한 경우, 예를 들어 +5V 보다 큰 전압(+B+△V)이 출력되는 경우, 상기 접점(A)에는 전압(+B+△V-5V), 즉 △V가 걸리게 된다. 그러므로 반전 연산 증폭기의 출력측(B)의 전압은 다음과 같은 수식(1)에 의해 결정될 수 있다.

여기서 A는 상기 회로(210)와 바이어스 저항(R3)간의 접점에서의 전압을 나타낸다.

그러므로, 출력 전압은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

정상 상태에서는 A가 0V이므로 항상 0V로 유지되고 있다가 차전압(△V)이 발생되면 출력 전압이 변동하게 된다. 이 변동 전압은 전류 제한용 저항(R4)을 거쳐 포토커플러(PC10)로 전달된다. 포토커플러(PC10)는 도시된 바와 같이 발광 다이오드(photo diode)와 포토 트랜지스터로 이루어지며, 상기 정전압 제어회로(220)로부터 어떤 전압이 제공되면, 발광 다이오드가 광을 발생하게 되고, 이 광량(전류변화)에 따라 트랜지스터가 작동하는 것으로, 이 트랜지스터의 에미터단의 출력 전류는 결국 상기 정전압 제어회로(220)로부터 발생되는 차전압 또는 상기 발광 다이오드에서 발생하는 광량(전류 변화값)에 대응하게 될 것이다.

이같이 포토커플러(PC10)의 트랜지스터의 에미터단에 발생되는 전류가 제1차측 스위칭부(도시되지 않음)의 트랜지스터를 제어하므로 상기 제2차측 출력 전압(+B)을 항상 일정하게 유지할 수가 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개선된 정전압 궤환 제어회로에 의하면, 항상 안정된 전원을 공급하며, 보다 값싸게 제품을 실용화할 수 있게 하는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 제2차측으로부터 제1차측으로 궤환되는 가변 전류값에 응답하여 제1차측 전압을 제어하여 항상 안정된 제2차측의 출력 전압을 공급하기 위한 정전압 궤환 제어회로로, 상기 제2차측 출력 전압과 기설정된 제1기준 전압과의 차전압을 발생하는 수단(210)과; 상기 수단(210)으로부터 발생되는 차전압과 제2기준 전압을 비교 증폭하는 수단(220)과; 상기 수단(220)으로부터 발생되는 비교 증폭된 전압값에 응답하여 상기 제1차측으로 소정의 가변 전류를 제공하는 수단(PC10)을 포함하는 정전압 궤환 제어회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 차전압 발생수단(210)은, 상기 제2차측 전원에 연결되어 차전압을 발생하는 제너다이오드(ZD10)로 구성됨을 특징으로 하는 정전압 궤환 제어회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 비교 증폭수단(220)은, 반전 연산 증폭기(OP20)와, 상기 증폭기(OP20)의 반전단자(-)와 상기 차전압 발생 수단(210)간에 입력저항(RS)과, 상기 반전단자(-)와 상기 증폭기(OP20)의 출력단(B)간에 궤환 저항(RF)과, 상기 증폭기(OP20)의 비반전 단자에 접지(GMD)가 연결되며, 상기 증폭기(OP20)가 동작하기 위한 전원(+VDD,-VDD)이 상기 증폭기(OP20)의 일단(C) 및 타단(D)에 연결 구성됨을 특징으로 하는 정전압 궤환 제어회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 비교 증폭 수단(220)은 상기 차전압 발생 수단(210)으로부터 발생되는 차전압에 응답하여 출력 전압을 얻기 위해 영전압(0V)을 기준전압으로 하여 비교 증폭하는 것을 특징으로 하는 정전압 궤환 제어회로.