KR970001851B1 - 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로 - Google Patents

저잡음 변환기의 전원단락 보호회로 Download PDF

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Description

저잡음 변환기의 전원단락 보호회로
제1도는 폴리 스위치를 이용한 종래 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로.
제2도는 능동소자를 이용한 종래 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로도.
제3도는 본 발명에 의한 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원공급회로부 2 : 단락감지부
3 : 스위칭부
본 발명은 위성방송 수신기에서 사용되는 저잡음 변환기(Low Noise Block; LNB)를 구동시키거나 스위칭 등에 필요한 전압을 공급해 주는 전압 가변형 저잡음 변환기의 구동회로에서 출력단 단락이 발생되는 경우 간단한 스위칭회로를 통해 전원전압을 차단시켜 회로의 손상 및 파괴를 미연에 방지할 수 있도록 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로에 관한 것이다.
일반적으로 위성방송 수신기의 저잡음 변환기의 전원공급회로는 사용자의 부주의, 설치 잘못, 빗물 및 눈의 유입 등 외부 교인에 의해 출력단에서 단락이 발생될 우려가 있으며, 이러한 출력단의 단락으로 인하여 전원공급회로에 큰 손상을 가져올 가능성이 높으므로 보호회로를 구비하게 된다.
종래 저잡음 변환기의 전원공급회로부에 설치된 보호회로는 제1도에 도시된 바와 같이, 다수의 저항(R1∼R4), 비교기(U1), 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1) 및 콘덴서(C1)로 이루어진 전원공급회로부(31)의 입력단에 폴리 스위치(poly switch)(PS1)를 설치하거나, 제2도와 같이 다수의 저항(R5∼R7)과 트랜지스터(Q2,Q3)로 구성된 전원제인부(32)를 설치하는 구성으로 되어 있다.
상기 제1도의 보호회로는 전원공급회로부(31)의 출력단(Vo)이 단락되었을 경우 상기 폴리 스위치(PS1)를 통해 과전류가 흐르면서 폴리 스위치(P1)가 발열됨으로써 전류제한 동작이 이루어져 전원공급회로부(31)를 보호하고, 상기 제2도의 경우에는 상기 전원제어부(32)의 트랜지스터(Q2,Q3)의 계속적인 온/오프 동작으로 저항(R5)을 통해 과전류가 제한되도록 하여 전원공급회로부(31)를 보호하게 된다.
그러나, 상기 종래의 저잡음 변환기의 전원공급회로부의 보호회로에 있어서, 상기 폴리 스위치(PS1)의 가격이 비교적 고가임에 따라 경제적 부담이 클 뿐만 아니라, 계속적인 제한전류의 공급으로 인해 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)가 발열하여 손상되게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 그 목적은 저잡음 변환기에 전원전압을 인가시켜 주는 전원공급회로부의 출력전압을 감지하여 단락으로 판별되었을 경우, 간단한 스위칭회로를 통해 전원공급회로부에 입력되는 전원전압을 차단시켜 줌으로써 과전류로 인해 전원공급 회로내의 전력공급용 트랜지스터가 발열하여 손상되는 것을 방지할 수 있음은 물론 제품의 생산원가를 절감시킬 수 있도록 한 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로를 제공하는 데에 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로를 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 의한 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로도로서, 다수의 저항(R1,R4,R5), 비교기(U1), 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1) 및 콘덴서(C1)로 구성되어, 입력되는 전원전압을 저잡음 변환기(도시되지 않음)에 공급하는 전원공급회로부(1)와, 다수의 저항(H6∼R8)과 트랜지스터(Q3,Q4)로 구성되어 상기 전원공급회로부(1)의 출력단의 단락여부를 감지하여 해당하는 출력전압을 상기 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)에 출력하는 단락감지부(2)와, 이 단락감지부(2)에서 감지된 단락여부에 따른 상기 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)의 출력전압을 입력하여 전원공급회로부(1)의 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)의 온/오프 스위칭 동작을 제어함으로써 저잡음 변환기로의 전원공급을 차단시켜 주는 스위칭부(3)로 구성된다.
상기 스위칭부(3)는 상기 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)의 출력전압에 따라 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)되는 제너 다이오드(ZDI)와, 이 제너 다이오드(ZD1)의 온/오프신호에 따라 온/오프스위칭되어 상기 전원공급회로부(1)의 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)의 온/오프 스위칭 동작을 제어하는 트랜지스터(Q2)로 구성된다.
그리고, 본 발명에 의한 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)는 상기 단락감지부(2)의 트랜지스터(Q3)의 온/오프 신호에 따른 전압을 반전단자(-)로 입력하여 비반전단자(+)의 입력전압(Vi)과 비교하여 해당 전압을 출력하게 된다.
또한, 전원공급회로부(1)의 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)는 상기 비교기(U1)의 출력전압에 따른 스위칭부(3)의 제너다이오드(ZD1)의 출력전압에 의해 동작되는 트랜지스터(Q2)의 온/오프 신호에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 저잡음 변환기로 출력되는 전원전압을 공급 또는 차단하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로의 동작을 제3도의 회로도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 저잡음 변환기에 전원전압을 직접적으로 공급시켜 주는 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)는 비반전 단자(+)로 입력되는 입력전압(Vi)과 출력전압(Vo)이 궤환되어 분배저항(R4,R5)을 통해 분배된 후 반전단자(-)로 입력되는 분배전압(Vr)을 비교하여 소정의 전압을 출력한다.
그리고, 상기 비교기(U1)에서 출력되는 소정의 출력전압에 의해 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)가 온(on)되어 입력전압(Vi)에 비례하는 출력전압(Vo)이 저잡음 변환기에 출력된다.
즉, 상기 전원공급회로부(1)의 출력단이 정상상태인 경우에 단락감지부(2)의 분배저항(R7,R8)에 의해 출력전압(Vo)이 분배되고, 이 분배된 전압에 의해 트랜지스터(Q4)가 온되며, 이어 차례로 트랜지스터(Q3)가 오프됨으로써, 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)의 반전단자(-)에는 분배저항(R4,R5)에 의해 분배된 출력전압(Vo)이 입력되어 비교기(U1)는 소정의 전압을 출력하게 된다.
그리고 나서, 상기 비교기(U1)에서 출력되는 전압이 스위칭부(3)의 제너 다이오드(ZD1)의 도통전압 이하임에 따라 제너 다이오드(ZD1)가 턴 오프되고, 이어 트랜지스터(Q2)도 오프 동작하게 된다.
이에 따라, 상기 비교기(U1)의 출력전압이 전원공급회로부(1)의 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 인가됨으로써 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)는 계속해서 스위칭 온동작하여 정상적인 전원전압을 저잡음 변환기에 공급하게 되는 것이다.
한편, 상기 전원공급회로부(1)의 출력단이 단락되는 경우에는, 전원공급회로부(1)의 출력단(Vo)의 0V 단락전압이 단락감지부(2)의 입력전압으로 감지된다.
상기와 같이 단락감지부(2)가 0V 전압을 입력하게 되면, 단락감지부(2)의 트랜지스터(Q4)가 오프되고, 이어 차례로 트랜지스터(Q3)가 온되어 상기 전원공급회로부(1)내의 비교기(U1)의 반전단자(-)에는 0V의 전압이 출력되게 된다.
이어, 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)는 반전단자(-)의 전압과 비반전단자(+)의 전압을 비교하여 소정의 전압을 출력하게 된다.
이때, 상기 비교기(U1)에서 출력되는 소정의 전압은 스위칭부(3)의 제너 다이오드(ZD1)의 도통전압 이상으로 제너 다이오드(ZD1)가 턴 온되게 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q2)도 온 동작하게 된다.
따라서, 전원공급회로부(1)의 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 인가되는 비교기(U1)의 출력전압이 스위칭부(3)의 트랜지스터(Q2)를 통해 접지로 흐르게 되고, 이에 따라 상기 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)가 오프되어 저잡음 변환기로의 전원전압 공급이 차단되는 동시에 과전류로 인한 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)의 손상을 사전에 방지할 수 있게 된다.
이상, 상기에서 설명한 바와 같이 비교적 저가의 능동소자로 구성된 단락감지부와 스위칭부를 통해 전원 공급회로부의 출력을 검출하여 단락시 입력전압을 차단시켜 줌으로써 전력공급용 트랜지스터의 발열로 인한 손상을 방지할 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 출력단의 단락여부에 따른 감지부의 출력전압에 의해 해당 전압을 출력하는 비교기(U1)와, 상기 비교기(U1)의 출력전압에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 전원전압을 저잡음 변환기에 공급하는 다아링톤 접속 트랜지스터(Q1)를 포함하여 이루어진 전원공급회로부(1)와; 다수의 저항(R6∼R8)과 트랜지스터(Q3,Q4)로 구성되어 상기 전원공급회로부(1)의 출력단의 단락여부를 감지하여 해당하는 출력전압을 상기 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)에 출력하는 단락감지부(2)와; 상기 단락감지부(2)에서 감지된 단락여부에 따른 상기 전원공급회로부(1)의 비교기(U1)의 출력전압에 의해 턴 온/오프되는 제너 다이오드(ZD1)와, 상기 제너 다이오드(ZD1)의 온/오프신호에 따라 온/오프 스위칭동작을 제어하는 트랜지스터(Q2)를 포함하여 이루어진 스위칭부(3)로 구성됨을 특징으로 하는 저잡음 변환기의 전원단락 보호회로.
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