KR970005103Y1 - 스위칭 전원의 과전류 보상회로 - Google Patents

Abstract

내용없음

Description

스위칭 전원의 과전류 보상회로

제1도는 종래의 스위칭 전원공급 회로도

제2도의 (가) 내지 (나)는 제1도의 구간별 파형도

제3도는 본 고안의 스위칭 전원의 과전류 보상 회로도

제4도의 (가) 내지 (라)는 제3도의 구간별 파형도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R11~R14 : 저항 C11 : 콘덴서

NA : 보조권선 Q1~Q2 : 트랜지스터

D1 : 다이오드 OP : 연산증폭기

1 : 교류/직류변환부 2 : 스위칭 제어부

3 : 2차 정류부 4 : 보상신호 발생부

5 : 신호 합성부

본 고안은 스위칭 전원의 전류 보상회로에 관한 것으로 특히 직접전류 검출방식의 과전류 보상회로의 동작이 입력교류전압의 변화에 관계없이 항상 일정하도록 한 스위칭 전원의 전류보상회로에 관한 것이다.

제1도는 종래의 스위칭 전원의 전류보상회로도로서, 이에 도시된 바와같이 교류전압을 인가받는 교류입력단자(AC)는 교류신호를 직류신호로 변환하는 교류/직류변환기(1)에 접속되어 콘덴서(C₁)를 통해 트랜스(T₁)에 접속되며, 상기 트랜스(T₁)는 입력신호를 정류하는 2차 정류부(3)에 접속됨과 아울러 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 접속되고, 그 트랜지스터(Q₁)의 에미터에는 저항(R₁), (R₂) 및 트랜지스터(Q₂)의 베이스가 접속되고, 상기 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터는 상기 트랜지스터(Q₁)의 베이스 및 스위치 상태를 제어하는 스위칭 제어부(2)에 접속되어 구성되는 것으로, 이 회로의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

교류입력단자(AC)에 전원이 인가되면 교류/직류변환기(1)에서 교류전원을 직류전원으로 변화시키고, 다이오드(D₁)는 이 직류전원을 평활한 후 트랜스(T₁)에 공급한다. 이로 인하여 트랜스(T₁)는 톱니파신호를 발생하여 2차 정류부(3)와 트랜지스터(Q₁)의 골렉터에 공급한다. 이때 스위칭 상태를 제어하는 스위칭 제어부(2)에서 고전위신호가 상기 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되면 그 트랜지스터(Q₁)는 도통된다.

이때, 상기 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 공급되는 톱니파 신호는 제2도의 (가)의 파형도와 동일하여 이 신호는 저항(R₁)을 통해 전압강하가 생기고 이 전압은 저항(R₂)을 통해 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되어 베이스와 에미터간의 포화전압 이상이 되면 트랜지스터(Q₂)를 도통시킨다. 이로 인하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스 전류는 그라운드로 단략되어 상기 트랜지스터(Q₁₎를 오프시킨다.

이때 저항(R₁) 양단의 신호는 제2의 (나)와 동일한 파형이고 트랜지스터(Q₁)의 스위칭 전류와 비례하므로 저항(R₁)의 값을 설정함에 따라 과전류가 흐를 때 트랜지스터(Q₁)의 동작을 멈출 수 있게 한다.

이상에서 설명한 바와같이 트랜지스터의 동작으로 종래에는 스위칭시 전원의 과전류를 방지할 수 있었다.

그러나 입력되는 교류전압이 최저와 최대로 변함에 따라 그의 차이가 발생하게 되므로, 과전류 보호동작의 동작점이 교류입력전압에 따라 변화하게 되고 특히 교류입력전압의 최대치에서는 과전류 보호동작이 너무 높게 되어 2차 정류부의 다이오드등 소자들을 파괴하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 신호배교부 및 보상파형 발생부를 장착하여 교류입력신호가 최저 및 최대로 변하는 구간에서 신호를 보상하여 항상 일정한 신호로 소자의 파괴를 방지할 수 있도록 하고, 또한 일정한 신호로 안정된 출력신호를 얻을 수 있게 한 것이다.

제3도는 본 고안의 스위칭 전원의 과전류 회로도로서, 이에 도시된 바와같이, 종래의 스위칭 전원의 과전류 보상회로에 있어서 트랜지스터(Q₁)의 에미터에 저항(R₁₁)을 통한 연상증폭기(OP₁)의 일측입력단자(+)를 접속하고, 상기 연산증폭기(OP₁)의 일측입력단자(+)에 저항(R₁₂)을 통해 콘덴서(C₂)와 다이오드(D₁)에 접속됨과 아울러 저항(R₁₃)을 통해 보조권선(NA)를 접속하여 보상신호 발생부(4)를 접속하고 상기 연산증폭기(OP₁) 타측입력단자(-)는 그 연산증폭기(OP₁)의 출력단자와 접속되어 신호 합성부(5)를 구성하며, 그 신호 합성부(5)의 출력단자는 저항(R₂)을 통해 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 접속하고, 그 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터를 상기 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 접속함과 아울러 스위칭 상태를 제어하는 스위칭 제어부(2)에 접속하여 구성한다.

이와같이 구성된 본 고안 회로동작과정 및 작용효과를 첨부된 제3도 및 본 고안 회로의 구간 파형인 제4도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

교류전원(AC)이 교류/직류변환부(1)에 입력되면 교류/직류변환부(1)에서 변환된 직류신호가 콘덴서(C₁)를 통해 트랜스(C₂)에 인가되어 톱니파로 발생되고, 이 톱니파는 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 인가된다. 이때 스위칭 제어부(2)에 고전위 신호가 인가되면 상기 트랜지스터(Q₁)는 도통된다.

이로인해 보상신호 발생부(4)의 보조원선(NA)에 유기되는 전압은 제4도의 (가)와 동일한 파형으로 저항(R₁₃)과 콘덴서(C₂)에 의한 적분회로를 통해 제4도의 (나)와 같은 파형이 발생된다.

이 신호는 신호 합성부(5)의 저항(R12)을 통해 연상증폭기(OP₁)의 일측 입력단자(+)에 인가되어, 저항(R₁)의 양단전압인 제4도의 (다)와 동일한 파형의 신호가 저항(R₁₁)을 통해 상기 연산증폭기(OP₁)의 일측 입력단자(+)에 인가되어 합성된 후 출력된다. 이때 연상증폭기(OP₁)의 출력파형은 제4도의 (라)와 동일한 파형으로 입력전압의 변동에 관계없이 항상 일정한 피크치를 갖는 파형이 과전류 보호 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되어 그 트랜지스터(Q₂)를 도통시켜 과부하시 보호동작이 입력전압에 관계없이 일정하게 동작한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 입력전압에 따라 과전류 보호회로가 동작하게 되는 출력전력의 변동이 생기지 않게 되어 스위칭 트랜스, 다이오드 및 스위칭 트랜지스터의 파괴를 막을 수 있고 안정된 출력신호를 얻을 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 교류전원을 직류전원으로 변환하는 교류/직류변환기(1)와, 그 교류/직류변환기(1)의 출력신호를 스위칭 제어부(2)의 제어신호에 의해 트랜스(T₁)를 통해 인가받아 정류하는 2차 정류부(3)로 구성된 스위칭 전원 공급회로에 있어서, 상기 트랜스(T₁)의 입력전압을 보조권선(NA)으로 유기받아 적분하여 전압을 보상하는 보상신호 발생부(4)와, 그 보상신호 발생부(4)의 보상전압과 상기 트랜스(T₁)의 전류검출 전압을 합성하여 일정전압을 과전류 보호 트랜지스터(Q₁)에 공급하는 신호 합성부(5)로 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 전원의 과전류 방지회로.