KR970010613B1 - Assistant power supply circuit of a power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 일반적인 전원공급장치의 보조전원공급 회로도.1 is an auxiliary power supply circuit diagram of a general power supply.
제2도는 본 발명에 따른 전원공급장치의 보조전원공급 회로도.2 is an auxiliary power supply circuit diagram of a power supply apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 브리지 다이오드 2 : 평활부1: bridge diode 2: smooth part
3 : 트랜지스터 4 : 출력부3: transistor 4: output part
5,73 : 스위칭부 6,72 : 제어부5,73 switching unit 6,72 control unit
7 : 보조전원발생부 71 : 정류부7: auxiliary power generator 71: rectifier
74 : 리셋부 75 : 평활부74: reset portion 75: smoothing portion
76 : 전류 제어부 R21,R31,R41,R51,R52,R61 : 저항76: current control unit R21, R31, R41, R51, R52, R61: resistance
C21,C31,C51 : 콘덴서 Q61,Q62 : 트랜지스터C21, C31, C51: Capacitor Q61, Q62: Transistor
SCR31,SCR41 : 에스씨알 ZD21 : 제너 다이오드SCR31, SCR41: SRC ZD21: Zener Diode
본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로서, 스위칭용 트랜지스터를 제어하기 위한 제어부에 전원을 공급시키기 위한 전원공급장치의 보조전원공급 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and to an auxiliary power supply circuit of a power supply device for supplying power to a control unit for controlling a switching transistor.
일반적인 전원공급장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 입력되는 교류전원(AC)을 전파 정류시키는 브리지 다이오드(D)와, 콘덴서로 구성되어 브리지 다이오드(1)에서 출력되는 전압을 평활시키는 평활부(2)와, 평활부(2)의 평활된 전압에 의하여 2차측 코일에 여자된 전압을 출력시키는 트랜스포머(3)와, 다이오드(Do) 및 콘덴서(Co)로 구성되어 상기 트랜스포머(3)의 여자된 전압을 정류시킨 후 부하에 출력시키는 출력부(4)와, 트랜지스터로 구성되어 트랜스포머(3)를 구동시키는 스위칭부(5)와, 상기 출력부(4)에서 출력되는 전압을 감지하여 스위칭부(5)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력시키는 제어부(6)와, 제어부(6)에 전원을 공급하기 위한 보조 전원부(7)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a general power supply device includes a bridge diode (D) for full-wave rectifying the input AC power (AC) and a smoothing part for smoothing the voltage output from the bridge diode (1). (2), a transformer (3) for outputting the voltage excited to the secondary coil by the smoothed voltage of the smoothing unit (2), a diode (Do) and a condenser (Co) comprises a An output unit 4 for rectifying the excited voltage and outputting it to a load, a switching unit 5 composed of transistors for driving the transformer 3, and sensing and switching a voltage output from the output unit 4 The control part 6 which outputs the control signal for driving the part 5, and the auxiliary power supply part 7 for supplying power to the control part 6 are comprised.
여기서, 상기한 보조 전원부(7)는 트랜스포머(3)의 코일(13)에 여자된 전압을 반파 정류시키는 다이오드(D1)와, 다이오드(D1)에 의해 반파 정류된 전압을 평활시키는 콘덴서(C1)로 구성된다.Here, the auxiliary power supply 7 includes a diode D1 for half-wave rectifying the voltage excited by the coil 13 of the transformer 3, and a capacitor C1 for smoothing the half-wave rectified voltage by the diode D1. It consists of.
이와 같이 구성된 일반적인 전원공급장치에 있어서, 우선 입력된 교루전원(AC)은 브리지 다이오드(1)에 의해 전파 정류되고, 전파 정류된 전압은 평활부(2)의 콘덴서에 의해 평활된다.In the general power supply configured as described above, firstly, the input through power AC is full-wave rectified by the bridge diode 1, and the full-wave rectified voltage is smoothed by the capacitor of the smoothing unit 2.
그리고, 평활부(2)의 평활된 전압은 트랜스포머(3)에 인가되어 트랜스포머(3)의 2차측 코일에 여자되고, 트랜스포머(3)의 여자된 2차측 전압은 출력부(4)의 다이오드(Do)에 의해 정류되며, 정류된 다이오드(Do)의 출력 전압은 콘덴서(Co)에 의해 평활된 후 출력된다.Then, the smoothed voltage of the smoothing part 2 is applied to the transformer 3 to be excited to the secondary coil of the transformer 3, and the excited secondary voltage of the transformer 3 is the diode of the output part 4 ( Rectified by Do), the output voltage of the rectified diode Do is output after smoothing by the capacitor Co.
한편, 상기 트랜스포머(3)의 보조 전원부(7)의 코일(13)의 출력 전압은 다이오드(D1)에 의해 반파 정류되며, 다이오드(D1)에 의해 반파 정류된 전압은 콘덴서(C2)에 인가되어 평활된 후 제어부(6)에 인가되어 제어부(6)가 구동된다.Meanwhile, the output voltage of the coil 13 of the auxiliary power supply 7 of the transformer 3 is half-wave rectified by the diode D1, and the half-wave rectified voltage by the diode D1 is applied to the capacitor C2. After smoothing, it is applied to the control unit 6 to drive the control unit 6.
즉, 출력부(4)의 콘덴서(Co)에서 출력되는 전압은 제어부(6)에 인가되어 감지되고, 감지된 전압에 대응되는 제어신호가 제어부(6)에서 출력되며, 제어부(6)에서 출력되는 제어신호는 스위칭부(5)의 트랜지스터에 인가되어 트랜지스터가 스위칭된다.That is, the voltage output from the condenser Co of the output unit 4 is applied to the control unit 6 and sensed, and a control signal corresponding to the sensed voltage is output from the control unit 6, and output from the control unit 6. The control signal is applied to the transistor of the switching unit 5 to switch the transistor.
상기와 같은 전원공급장치는 출력전압을 가변해야 하는 시스템인 경우 보조전원을 항상 일정하게 유지하기 어렵게 되며 특히 출력부의 콘덴서의 출력 전압이 아주 낮은 경우에는 보조 전원을 일정하게 유지할 수 없게 된다.In the power supply system as described above, it is difficult to constantly maintain the auxiliary power in the case of a system in which the output voltage is variable, and in particular, when the output voltage of the output capacitor is very low, the auxiliary power cannot be kept constant.
한편, 넓은 범위의 출력 전압에서도 보조 전원을 일정하게 유지시키기 위한 전원공급장치의 보조전원공급 회로는 입력되는 교류전원의 보조 트랜스포머에 여자된 후 전파 정류되고, 전파 정류된 전압이 레귤레이터에 인가되어 필요한 전원으로 변환되어 안정화되도록 구성되는데, 이와 같은 보조전원 회로는 입력되는 교류 전원의 범위가 넓어지면 레귤레이터의 손실이 커지며 보조 트랜스포머로 인한 경박 탄소가 불가능한 문제점이 있었다.On the other hand, the auxiliary power supply circuit of the power supply device for maintaining the auxiliary power constant even in a wide range of output voltage is excited by the auxiliary transformer of the AC power input and then full-wave rectified, the full-wave rectified voltage is applied to the regulator The secondary power supply circuit is configured to be stabilized, and the secondary power supply circuit has a problem in that the loss of the regulator is increased when the range of the input AC power is widened, and light carbon is impossible due to the auxiliary transformer.
따라서, 본 발명은 입력 전압 변동 범위가 넓고 출력전압을 가변해야 될 경우에도 항상 일정한 보조전원 전압을 얻을 수 있고 경박 단소가 가능한 전원공급장치의 보조전원공급 회로를 제공한다.Therefore, the present invention provides an auxiliary power supply circuit of a power supply device that can always obtain a constant auxiliary power supply voltage even when the input voltage fluctuation range is wide and the output voltage must be varied and can be light and thin.
이와 같은 본 발명의 목적은 입력되는 교류전원이 브리지 다이오드에 의해 전파정류되고, 트랜스포머에 의해 여자된 전압에 의해 트랜지스터가 스위칭에 구동되는 트랜스포머의 여자된 전압이 반파 정류된 후 제어부에 인가되어 트랜지스터의 스위칭에 제어되는 전원공급장치에 있어서, 상기 브리지 다이오드의 출력 전압을 반파 정류시키는 정류 수단과, 정류 수단에서 출력되는 전압이 설정된 전압 이상이 되면 제어 신호가 출력되어 보조전원의 출력을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 출력되는 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 정류 수단의 출력 전압이 상기 제어부에 인가되는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단의 스위칭 상태에 의해 스위칭되어 제어수단의 제어신호를 리셋시키는 리셋수단과, 상기 정류수단에서 출력되는 전류를 분배시킨 후 필터시키는 필터수단과. 상기 필터수단에서 출력되는 전류에 따라 제어수단에 인가되는 전류가 제어되어 입력 전압의 넓은 범위에서도 항상 일정한 보조전원을 공급회로를 제공함으로써 달성될 수 있다.The object of the present invention as described above is that the AC power input is full-wave rectified by the bridge diode, and the excited voltage of the transformer, in which the transistor is driven by switching by the voltage excited by the transformer, is applied to the control unit after half-wave rectified. A power supply controlled by switching, comprising: rectifying means for half-wave rectifying the output voltage of the bridge diode; and control means for controlling the output of the auxiliary power supply by outputting a control signal when the voltage output from the rectifying means is equal to or greater than a set voltage. And switching means for switching by a control signal output from the control means so that the output voltage of the rectifying means is applied to the control portion, and for switching by the switching state of the switching means to reset the control signal of the control means. And distributes the current output from the rectifying means. After Keane and filter means to filter. The current applied to the control means is controlled in accordance with the current output from the filter means, so that it can be achieved by providing a constant auxiliary power supply circuit at all times even in a wide range of input voltages.
이하 본 발명에 따른 전원공급장치의 보조전원공급 회로의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Exemplary embodiments of an auxiliary power supply circuit of a power supply apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명에 따른 전원공급장치의 보조전원공급 회로의 구성을 보인 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 전원스위치(SW)를 통해 입력되는 교류전원(AC)을 전파 정류시키는 브리지 다이오드(1)와, 콘덴서로 구성되어 브리지 다이오드(1)에서 출력되는 전압을 평활시키는 평활부(2)와, 핑활부(2)의 평활된 전압에 의하여 2차측 코일에 여자된 전압을 출력시키는 트랜스포머(3)와, 다이오드(Do) 및 콘덴서(Co)로 구성되어 상기 트랜스포머(3)의 여자된 전압을 정류시킨 후 부하에 출력시키는 출력부(4)와, 트랜지스터로 구성되어 트랜스포머(3)를 구동시키는 스위칭부(5)와, 상기 출력부(1)에서 출력되는 전압을 감지하여 스위칭부(5)의 트랜지스터를 구동시키기 위한 제어신호를 출력시키는 제어부(6)와, 제어부(6)를 구동시키기 위한 보조전원을 발생시키는 보조전원 발생부(7)로 구성된다.2 is a view showing the configuration of the auxiliary power supply circuit of the power supply device according to the present invention, as shown in this, the bridge diode (1) for full-wave rectifying the AC power (AC) input through the power switch (SW) ), A smoothing unit (2) for smoothing the voltage output from the bridge diode (1), and a transformer (3) for outputting an excitation voltage to the secondary coil by the smoothing voltage of the ping-bow unit (2). ), A diode (Do) and a capacitor (Co), and an output unit (4) for rectifying the excited voltage of the transformer (3) and outputting it to a load, and a transistor to drive the transformer (3) A control unit 6 for sensing a switching unit 5, a voltage output from the output unit 1, and outputting a control signal for driving a transistor of the switching unit 5, and for driving the control unit 6. Beam generating auxiliary power Consists of a power generation unit (7).
여기서, 상기한 보조전원 발생부(7)는 다이오드로 구성되어 전원스위치(SW)를 통해 입력되는 교류전원(AC)을 반파 정류시키는 정류부(71)와, 저항(R21) 및 콘덴서(C21), 제너 다이오드(ZD21)로 구성되어 상기 정류부(71)에서 출력되는 반파 정류된 전압이 제너 다이오드(ZD21)의 설정 전압 이상이 되면 고전위 상태의 제어 신호가 출력되는 제어부(72)와, 저항(R31) 및 콘덴서(C31), 에스씨알(SCR31)로 구성되어 제어부Here, the auxiliary power generator 7 is composed of a diode rectifying unit 71 for half-wave rectifying the AC power AC input through the power switch (SW), the resistor (R21) and the capacitor (C21), When the half-wave rectified voltage of the Zener diode ZD21 and output from the rectifier 71 becomes equal to or higher than the set voltage of the Zener diode ZD21, the controller 72 outputs a control signal in a high potential state, and the resistor R31. ) And the condenser (C31) and SCR (SCR31)
(72)에서 출력되는 제어신호에 의해 에스씨알(SCR31)이 스위칭되어 상기 정류부(71)의 출력전압이 보조전원(Vcc)으로 제어부(6)에 인가되는 스위칭부(73)와, 에스씨알(SCR31) 및 저항(R41)으로 구성되어 상기 스위칭부(73)의 에스씨알(SCR31)의 스위칭 상태에 의해 에스씨알(SCR11)이 스위칭되어 에스씨알(SCR31)의 스위칭을 리셋시키는 리셋부(74)와, 저항(R51)(R52) 및 콘덴서(C51)로 구성되어 상기 정류부(71)에 의해 반파 정류된 전압을 분배시킨 후 필터시키는 필터부(75)와, 저항(R61) 및 트랜지스터(Q61)(Q62)로 구성되어 상기 필터부(75)에서 출력되는 전류에 따라 상기 제어부(72)의 저항(R21)에 흐르는 전류가 제어되며 입력전압의 넓은 범위에서도 항상 일정한 보조전원(Vcc)가 출력되는 전류 제어부(76)로 구성된다.Switch CR 73 is switched by the control signal output from the 72 so that the output voltage of the rectifier 71 is applied to the control unit 6 as an auxiliary power supply Vcc, A reset unit 74 comprising an SCR31 and a resistor R41 to switch the SCR11 by the switching state of the SCR31 of the switching unit 73 to reset the switching of the SCR31. And a filter unit 75 composed of resistors R51, R52, and capacitor C51 for distributing and filtering the half-wave rectified voltage by the rectifier 71, resistor R61, and transistor Q61. Q62 is configured to control the current flowing through the resistor R21 of the controller 72 according to the current output from the filter unit 75, and the constant auxiliary power Vcc is always output even in a wide range of input voltages. It consists of a current control unit 76.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전원공급장치의 보조전원공급 회로에 있어서, 우선 입력된 교류전원(AC)은 브리지 다이오드(1)에 의해 전파 정류되고, 전파 정류된 전압은 평활부(2)의 콘덴서에 의해 평활된다.In the auxiliary power supply circuit of the power supply device according to the present invention configured as described above, the AC power input first is full-wave rectified by the bridge diode (1), the full-wave rectified voltage is a capacitor of the smoothing unit (2) Is smoothed by
그리고, 평활부(2)의 평활된 전압은 트랜스포머(3)에 인가되어 트랜스포머(3)의 2차측 코일에 여자되고, 트랜스포머(3)의 여자된 2차측 전압은 출력부(4)의 다이오드(Do)에 의해 정류되며, 정류된 다이오드(Do)의 출력전압은 콘덴서(Co)에 의해 평활된 후 출력된다.Then, the smoothed voltage of the smoothing part 2 is applied to the transformer 3 to be excited to the secondary coil of the transformer 3, and the excited secondary voltage of the transformer 3 is the diode of the output part 4 ( Rectified by Do), the output voltage of the rectified diode Do is output after smoothing by the capacitor Co.
한편, AC 전원은 보조전원 발생부(7)의 정류부(71)에 인가되어 반파 정류되고. 상기 정류부(71)에 의해 반파 정류된 전압은 제어부(72)의 저항(R21) 및 콘덴서(C21)에 의해 평활된다.On the other hand, AC power is applied to the rectifier 71 of the auxiliary power generator 7 to be half-wave rectified. The half-wave rectified voltage by the rectifier 71 is smoothed by the resistor R21 and the capacitor C21 of the controller 72.
상기 콘덴서(C21)에 의해 평활된 전압이 제너 다이오드(ZD21)의 설정전압 이상이 되면, 제너 다이오드(ZD21)가 턴온 상태로 스위칭되어 고전위 상태의 제어신호가 출력된다.When the voltage smoothed by the capacitor C21 becomes equal to or higher than the set voltage of the zener diode ZD21, the zener diode ZD21 is switched on to output a high-potential control signal.
그리고, 상기 고전위 상태의 제어신호는 스위칭부(73)의 에스씨알(SCR31)의 게이터측에 인가되어 에스씨알(SCR31)이 턴온 상태로 스위칭되고, 상기 에스씨알(SCR31)의 스위칭 상태에 의해 스위칭부(73)의 저항(R3l) 및 콘덴서(C31)를 통해 평균화된 정류부(71)의 출력전압은 보조전원(Vcc)으로 제어부(6)에 인가된다.The control signal in the high potential state is applied to the gate side of the SCR31 of the switching unit 73 so that the SCR31 is turned on, and the switching state of the SCR31 is switched. The output voltage of the rectifier 71 averaged through the resistor R3l of the switching unit 73 and the capacitor C31 is applied to the controller 6 as an auxiliary power source Vcc.
상기 제어부(72)에서 출력되는 고전위 상태의 제어신호는 리셋부(74)의 저항(R41)를 통해 에스씨알(SCR41)이 게이트측에 인가되어 에스씨알(SCR41)이 턴온 상태로 스위칭되고, 에스씨알(SCR41)의 스위칭 상태에 의해 콘덴서(C21)의 평활된 전압이 방전되어 보조전원(Vcc)의 출력이 차단된다.The control signal of the high potential state output from the control unit 72 is applied to the gate side of the CR (SCR41) through the resistor (R41) of the reset unit 74 is switched to the SCR41 is turned on, The smoothed voltage of the capacitor C21 is discharged by the switching state of the SCR41, and the output of the auxiliary power supply Vcc is cut off.
한편, 상기 정류부(71)의 출력전압은 필터부(75)의 저항(R51)(R52)에 의해 분배된 후 전압은 콘덴서(C51)에 의해 평활된다.On the other hand, the output voltage of the rectifier 71 is divided by the resistors R51 and R52 of the filter unit 75 and the voltage is smoothed by the capacitor C51.
그리고, 상기 필터부(75)에 의해 평활된 전압은 전류 제어부(76)에 저항(R61)를 통해 트랜지스터(Q61)(62)의 베이스측 및 트랜지스터(Q61)의 콜렉터측에 인가된다.The voltage smoothed by the filter unit 75 is applied to the current control unit 76 through the resistor R61 to the base side of the transistors Q61 and 62 and the collector side of the transistor Q61.
즉, 트랜지스터(Q61)의 콜렉터측에 흐르는 전류에 따라 트랜지스터(Q62)의 콜렉터측에 흐르는 전류가 제어되므로, 제어부(72)의 저항(R21)에 흐르는 전류가 제어된다.That is, since the current flowing to the collector side of the transistor Q62 is controlled in accordance with the current flowing to the collector side of the transistor Q61, the current flowing to the resistor R21 of the control unit 72 is controlled.
예를 들어 정류부(71)에서 반파 정류된 전압의 크기가 크면, 트랜지스터(Q61)의 콜렉터측에 흐르는 전류가 증가하게 되어 트랜지스터(Q62)에 흐르는 전류도 증가하게 되며, 트랜지스터(Q62)의 콜렉터측 전류의 증가로 인해 제어부(72)의 콘덴서(C21)로 흐르는 전류가 감소하게 된다.For example, when the magnitude of the half-wave rectified voltage in the rectifier 71 is large, the current flowing to the collector side of the transistor Q61 increases, so that the current flowing to the transistor Q62 also increases, and the collector side of the transistor Q62 Due to the increase in the current, the current flowing to the condenser C21 of the controller 72 decreases.
그러나, 정류부(71)에서 반파 정류된 전압의 크기가 작으면, 트랜지스터(Q61)의 콜렉터측에 흐르는 전류가 감소하게 되어 트랜지스터(Q62)에 흐르는 전류도 감소하게 되며, 트랜지스터(Q62)의 콜렉터측 전류의 감소로 인해 제어부(72)의 콘덴서(C21)로 흐르는 전류가 증가하게 된다.However, if the magnitude of the half-wave rectified voltage in the rectifier 71 is small, the current flowing to the collector side of the transistor Q61 is decreased, and the current flowing to the transistor Q62 is also reduced, and the collector side of the transistor Q62 is reduced. Due to the decrease in current, the current flowing to the condenser C21 of the controller 72 increases.
그러므로, 정류부(71)에서 출력되는 전압에 따라 전류가 제어되므로, 제어부(6)에 인가되는 보조전원(Vcc)의 크기가 일정하게 유지된다.Therefore, since the current is controlled in accordance with the voltage output from the rectifier 71, the size of the auxiliary power supply (Vcc) applied to the controller 6 is kept constant.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전원공급장치의 보조전원공급 회로는 트랜지스터가 전류 미러로 구성되어 있어 입력되는 전원의 범위에 따라 전류가 가변되므로, 보조전원이 항장 일정하고, 경박 단소화가 가능한 효과가 있다.As described above, in the auxiliary power supply circuit of the power supply device according to the present invention, since the transistor is configured as a current mirror and the current varies according to the range of the input power, the auxiliary power is always constant, and the light and short reduction is possible. It works.
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