WO2013009123A2 - 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치 - Google Patents

과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치 Download PDF

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WO2013009123A2
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    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • the present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a circuit for improving system stability of a power supply device using a switching element.
  • the present invention relates to a device for suppressing excessive rise in the output voltage of a power supply having a power factor improving function.
  • the device can be applied not only to power factor correction circuits, but also to similar power supplies, which are described here for convenience of description.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a general power factor correction circuit.
  • Figure 1 (a) shows the overall system conceptual diagram of the power factor correction circuit
  • Figure 1 (c) is the interior of the adjusting device 100 for adjusting the system switch 200 (first switch) in (a) The configuration is shown
  • FIG. 1B shows the main signals of the internal configuration device.
  • FIG. 1 (a) receives an AC voltage, converts it into DC in a bridge circuit, and then steps up using the inductor 300 and the first switch 200, and then averages the current flowing through the inductor. Shows a device that raises the power factor by drawing analogy to the voltage waveform.
  • the power factor adjusting device 100 adjusts the output voltage and the current by adjusting the on / off time of the first switch 200. First, the current is '0' by sensing the current flowing through the inductor 300. In operation 10, the first switch is turned on.
  • Equation (1) Vin is a voltage input to the inductor 300
  • L corresponds to the value of the inductor 300.
  • the on time of the first switch is made constant, the amount of current change is in phase with the input voltage.
  • the power factor becomes high.
  • the error amplifier 104 compares the feedback signal VFB 102 of the output voltage with the reference voltage 1 108 and outputs a VE proportional to the difference, the device 110 outputting the VE voltage and the sawtooth wave as an output.
  • the off time of the first switch voltage is determined (20) by comparing the outputs of "
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a sawtooth waveform generator 110 for outputting a conventional PWM signal.
  • Vout When Vout is high and the first switch 200 is turned on, the output Q of the SR latch circuit 115 becomes high and the internal switch 112 is connected through these two voltages (Vout voltage and Q). Is turned off to charge the capacitor 112 through the current source 113, so that the PWM output waveform linearly rises.
  • the output voltage of the error amplifier must be constant for at least one period.
  • the capacitor component of the error amplifier compensation circuit should be taken large (109).
  • the large capacitive component of the error amplifier output stage has the disadvantage of slowing down the overall system. If the system voltage is so high that it enters a transient state, it takes a considerable amount of time to get this voltage back and return to a stable voltage, causing the transient voltage to rise and damage other peripherals.
  • Existing systems also include a transient voltage protection circuit 103 to solve this problem.
  • This protection circuit senses when the output voltage becomes excessively high and the VFB voltage becomes higher than the reference voltage 2 so as to disable the first switch 200 from being turned on.
  • the existing transient voltage device 103 interrupts the first switch operation in the transient voltage state, the system may become unstable and the transient voltage may continue to rise for a while when the system is very slow.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and includes an overvoltage protection circuit that can prevent the occurrence of overvoltage quickly and effectively even in a power supply including a power factor correction circuit of a voltage feedback method having a slow operation speed.
  • An object of the present invention is to provide a switching mode power supply.
  • the overvoltage protection circuit of the switching mode power supply apparatus including the overvoltage protection circuit according to the present invention includes a feedback voltage comparing unit and a duty ratio adjusting unit.
  • the feedback voltage comparator compares the feedback voltage detected at the output of the switching mode power supply with a preset reference voltage that is less than the overvoltage set for the switching mode power supply, and the duty ratio controller is configured to switch the switching mode when the feedback voltage is higher than the reference voltage. Reduce the switching duty ratio of the power supply.
  • the duty ratio controller may reduce the duty ratio as the difference between the feedback voltage and the reference voltage increases. As such, when the feedback voltage is larger than the reference voltage, the overvoltage protection operation may be more effectively performed by reducing the switching-on ratio by the same ratio, but by reducing the ratio by an appropriate ratio according to the difference.
  • the duty ratio controller is configured to increase the slope of the sawtooth voltage compared to the output waveform of the error amplifier to reduce the duty ratio, and to further supply current to the capacitor outputting the sawtooth voltage to increase the slope of the sawtooth voltage. Can be implemented.
  • the overvoltage protection operation may be more effectively performed by reducing the switching-on ratio by the same ratio, but by reducing the ratio by an appropriate ratio according to the difference.
  • 1 is a circuit diagram of a conventional power supply device.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a sawtooth wave generator used in the power supply circuit of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of one embodiment of an overvoltage protection circuit of a switched mode power supply comprising an overvoltage protection circuit according to the present invention
  • FIG. 4 is a circuit diagram of an apparatus in which the overvoltage protection circuit of FIG. 3 is actually implemented.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of this embodiment of the sawtooth generator of FIG.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of another embodiment of the sawtooth generator of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of an embodiment of an overvoltage protection circuit of a switched mode power supply including an overvoltage protection circuit according to the present invention.
  • the overvoltage protection circuit 500 includes a feedback voltage comparator 510 and a duty ratio controller 520.
  • the feedback voltage comparator 510 compares the feedback voltage detected at the output terminal of the switching mode power supply device 500 with a preset reference voltage smaller than the overvoltage set for the switching mode power supply device 500.
  • the duty ratio controller 520 reduces the switching duty ratio by reducing the switching-on ratio of the switching mode power supply 500 when the feedback voltage is higher than the reference voltage.
  • the on / off switching ratio of the power supply is set in advance when the feedback voltage exceeds the reference voltage lower than the overvoltage.
  • the duty ratio controller 520 may greatly reduce the duty ratio as the difference between the feedback voltage and the reference voltage increases. As such, when the feedback voltage is larger than the reference voltage, the overvoltage protection operation may be more effectively performed by reducing the switching-on ratio by the same ratio, but by reducing the ratio by an appropriate ratio according to the difference.
  • the feedback voltage comparator 510 and the duty ratio controller 520 may be implemented in various forms in actual implementation. For example, two components may be implemented in one device or one or more devices. It may be implemented as.
  • the duty ratio controller 520 may be implemented to increase the slope of the sawtooth voltage compared with the output waveform of the error amplifier to reduce the duty ratio, wherein the sawtooth voltage to increase the slope of the sawtooth voltage It can be implemented in the form of supplying an additional current to the capacitor to output the.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of an apparatus in which the overvoltage protection circuit of FIG. 3 is actually implemented.
  • the difference between the device shown in FIG. 4 and the existing device is that it includes a voltage detector Pre_OVP whose input voltage is the input voltage feedback voltage VFB and the fourth reference voltage Vref4 as the input voltage. It includes a sawtooth generator 520 including a function of adjusting the output slope of the sawtooth waveform by using the output voltage of pre_OVP as an input.
  • the size of the fourth reference voltage Vref4 is smaller than the second reference voltage Vref2. That is, when the output voltage (1 degree Vo) is excessively increased and the pre_OVP 510 detects a voltage before reaching the transient voltage set by the system, a PO signal (High or Low) is generated as the output voltage.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of this implementation of the sawtooth generator of FIG. 4.
  • the PO signal generated in FIG. 4 is input to the sawtooth waveform generator 520 to turn on the switch 527. This increases the current through the capacitor and increases the slope of the sawtooth waveform, which reduces the on time of the first switch (1 degree Vo). As such, if the on time of the first switch is reduced, the output voltage may be decreased again or more gently raised to prevent the transient voltage.
  • the output voltage of Pre_OVP 510 is a continuous signal, not a high / low signal, and is a voltage fed back from the system output voltage, and the difference between VFB and the fourth reference voltage Vref4.
  • the variable current source 626 of FIG. 4 is adjusted to allow more current to flow. Then, as the system output voltage (Vo in Fig. 1) rises above a certain voltage, the turn-on time is further reduced to suppress the transient voltage.
  • the present invention relates to a general power supply, in particular a power supply for improving the power factor.
  • the power factor correction circuit of the voltage feedback method has a slow operation speed. In this case, the output voltage excessively rises above the set voltage when the operation starts.
  • the present invention is an apparatus for suppressing such a transient voltage from occurring.
  • the present invention includes a device that senses the voltage before entering the transient voltage state, thereby reducing the on time of the first switch, which is a switching element of the power supply device, to prevent the output voltage from excessively rising.
  • the present invention relates to a first switch adjusting device in a device for converting power by using an inductor, a first switch, and a second switch, wherein the first switch adjusting device includes an apparatus for turning on a switch and an apparatus for turning off a switch;
  • the device may be configured to cut off the switch when a transient voltage is generated, and to detect a specific voltage lower than the transient voltage and adjust the first switch on / off time.
  • the device for sensing the specific voltage lower than the transient voltage and adjusting the first switch on / off time by detecting the specific voltage is a device for detecting a specific voltage lower than the transient voltage, receiving the output signal of the device to turn on the first switch Devices that speed (or slow) time (off time).
  • the device for speeding up (or slowing) the on time (off time) of the first switch includes a capacitor, a current source, and a switch for discharging the capacitor.
  • the current of the current source adjusts the on / off time of the first switch by using the charge / discharge time on the capacitor.
  • a plurality of current sources are provided to sense a specific voltage lower than the transient voltage, and a plurality of current sources are selected according to the output signal of the device to adjust the capacitor charge / discharge time.
  • the device may be implemented so that the current of the current source is adjusted according to this voltage.

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Abstract

과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치가 개시된다. 과전압 보호 회로는 피드백 전압 비교부, 및 듀티비 조절부를 포함한다. 피드백 전압 비교부는 스위칭 모드 전력 공급 장치의 출력단에서 검출된 피드백 전압과 스위칭 모드 전력 공급 장치에 대해 설정된 과전압보다 작게 미리 설정된 기준 전압을 비교하고, 듀티비 조절부는 피드백 전압이 기준 전압보다 높은 경우 스위칭 모드 전력 공급 장치의 스위칭 듀티비를 감소시킨다. 피드백 전압이 과전압에 이르를 때부터 갑자기 전원 장치의 스위칭을 오프(off)로 유지시키는 것이 아니라, 피드백 전압이 과전압보다 낮은 기준 전압을 초과하는 경우 미리 전원 장치의 온/오프 스위칭 비율을 조절함으로써, 출력 전압의 과전압 상태를 미리 방지할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 안정성도 증가시킬 수 있게 된다.

Description

과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치
본 발명은 전원 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스위칭 소자를 사용하는 전력 공급 장치의 시스템 안정성을 높이기 위한 회로에 관한 것이다.
본 발명은 역률 개선 기능을 가지는 전원 장치의 출력 전압이 과도하게 올라가는 것을 억제하는 장치에 관한 것이다. 그러나 이 장치는 역률 개선 회로뿐 아니라 이와 유사한 전원 장치에 모두 적용이 가능하며, 여기서는 설명의 편의를 위해 역률 개선 회로에 적용하여 설명한다.
도 1은 일반적인 역률 개선 회로의 개념도이다. 도 1의 (a)는 역률 개선 회로의 전체 시스템 개념도를 도시한 것이고, 도 1의 (c)는 (a)에서의 시스템 스위치(200, 제 1 스위치)를 조절하는 조절 장치(100)의 내부 구성을 도시한 것이며, 도 1의 (b)는 내부 구성 장치의 주요 신호를 도시한 것이다.
도 1(a)는 교류 전압을 입력받아 브리지 회로에서 직류로 변환한 다음, 인덕터(300)와 제 1 스위치(200)를 이용해서 승압(step up)을 하고, 인덕터(inductor)에 흐르는 평균 전류를 전압 파형과 유사하게 이끌어 내어 역률을 높이는 장치를 도시하고 있다.
역률 조절 장치(100)는 제 1 스위치(200)의 온/오프 타임을 조절하여 출력 전압 및 전류를 조절하는 장치인데, 우선 인덕터(300)에 흐르는 전류를 감지해서 이 전류가 '0' 인 점을 감지하는 경우 제 1 스위치를 온 시킨다(10).
제 1 스위치가 온(ON)이 되면, 인덕터(300)에 에너지가 저장된다. 이때 인덕터(300)에 흐르는 전류의 기울기는 식(1)과 같다. 여기서, Vin은 인덕터(300)에 입력되는 전압이고, L은 인덕터(300) 값에 해당한다.
Figure PCTKR2012005571-appb-I000001
(1)
만약 제 1 스위치의 온(on) 시간을 일정하게 한다면 전류 변화량은 입력 전압과 같은 위상을 갖게 된다. 이렇게 입력 전압과 입력 전류가 같은 위상을 갖게 되면 역률은 높아지게 된다.
에러 증폭기(104)는 출력 전압의 피드백(feedback) 신호 VFB(102)와 기준 전압 1(108)을 비교해서 그 차이에 비례하는 VE을 출력하는데, 이 VE 전압과 톱니파를 출력으로 하는 장치(110)의 출력을 비교해서 제 1 스위치 전압의 오프 타임을 결정한다(20).
제 1 스위치가 오프(off) 되면 인덕터(300)에 저장된 에너지가 다이오드(제 2 스위치; 400)를 통해 출력단으로 방출되는데 이때 흐르는 전류는 (Vo- Vin)/L의 기울기를 갖는다.
도 2는 종래의 PWM 신호를 출력하는 톱니 파형 발생기(110)의 내부 구성도를 도시한 도면이다. Vout 이 하이(high)가 되어 제 1 스위치(200)가 온되면, SR 래치회로(115)의 출력 Q가 하이(high)로 되고 이 두 전압(Vout전압과 Q)을 통해 내부 스위치(112)가 오프(off)되어 전류원(113)을 통해 커패시터(112)에 충전되면서 PWM 출력 파형이 선형적으로 상승하게 된다.
이 PWM 출력 파형이 에러 증폭기 출력 파형(VE) 전압보다 커지면 Vout 신호가 로(Low)가 되면서, 내부 스위치(112)가 온 되어 PWM 신호도 로(Low)가 된다.
그런데, 이 시스템이 높은 역률을 갖기 위해서는 에러 증폭기의 출력 전압이 적어도 한 주기 동안 일정한 값을 가져야 한다. 이를 위해 에러 증폭기 보상 회로의 커패시터 성분을 (109) 크게 가져가야 한다.
그러나 에러 증폭기 출력단의 큰 용량 성분은 전체 시스템의 속도를 느리게 하는 단점이 있다. 만약 시스템 전압이 매우 높아 과도 전압 상태로 진입한다면, 이 전압을 피드백(feedback) 받아 안정된 전압으로 다시 찾아가는데 상당한 시간이 소요되어, 과도 전압이 계속 상승하고 이로 인해 기타 주변 장치들이 손상된다.
기존 시스템에서도 이 문제를 해결하기 위해 과도 전압 보호 회로(103)를 포함하고 있다. 이 보호 회로는 출력 전압이 과도하게 높아져 VFB 전압이 기준 전압 2보다 높아지게 되는 경우, 이를 감지해서 제 1 스위치(200)가 온이 되지 못하게 디스에이블(disable)시킨다.
그러나 기존 과도 전압 장치(103)는 과도 전압 상태에서 제 1 스위치 동작을 중단시키기 때문에, 시스템이 불안정하게 될 수 있고, 시스템이 매우 느릴 경우 과도 전압이 한동안 계속 상승할 수 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 동작 속도가 늦은 전압 피드백 방식의 역률 개선 회로를 포함하는 전원 장치에서도 신속하고 효과적으로 과전압의 발생을 방지할 수 있도록 해주는 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치의 과전압 보호 회로는 피드백 전압 비교부, 및 듀티비 조절부를 포함한다.
피드백 전압 비교부는 스위칭 모드 전력 공급 장치의 출력단에서 검출된 피드백 전압과 스위칭 모드 전력 공급 장치에 대해 설정된 과전압보다 작게 미리 설정된 기준 전압을 비교하고, 듀티비 조절부는 피드백 전압이 기준 전압보다 높은 경우 스위칭 모드 전력 공급 장치의 스위칭 듀티비를 감소시킨다.
피드백 전압이 과전압에 이르를 때부터 갑자기 전원 장치의 스위칭을 오프(off)로 유지시키는 것이 아니라, 피드백 전압이 과전압보다 낮은 기준 전압을 초과하는 경우 미리 전원 장치의 온/오프 스위칭 비율을 조절함으로써, 출력 전압의 과전압 상태를 미리 방지할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 안정성도 증가시킬 수 있게 된다.
듀티비 조절부는 피드백 전압과 기준 전압의 차이가 클수록 듀티비를 크게 감소시킬 수 있다. 이와 같이 피드백 전압이 기준 전압보다 큰 경우 동일한 비율로 스위칭 온 비율을 감소시키는 것이 아니라, 그 차이나는 정도에 따라 적절한 비율로 감소시킴으로써 과전압 보호 동작이 더욱 효과적으로 수행될 수 있게 된다.
이러한 듀티비 조절부는 듀티비의 감소를 위해 에러 증폭기의 출력 파형과 비교되는 톱니파 전압의 기울기를 증가시키는 형태, 및 톱니파 전압의 기울기를 증가시키기 위해 톱니파 전압을 출력하는 커패시터에 전류를 추가 공급하는 형태로 구현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 스위칭 모드 전력 공급 장치의 출력 전압의 과전압 상태를 미리 방지할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 안정성도 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 피드백 전압이 기준 전압보다 큰 경우 동일한 비율로 스위칭 온 비율을 감소시키는 것이 아니라, 그 차이나는 정도에 따라 적절한 비율로 감소시킴으로써 과전압 보호 동작이 더욱 효과적으로 수행될 수 있게 된다.
도 1은 종래의 전원 장치의 회로도.
도 2는 도 1의 전원 회로에 사용되는 톱니파 발생 장치의 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치의 과전압 보호 회로의 일 실시예의 개략적인 블록도.
도 4는 도 3의 과전압 보호 회로를 실제 구현한 장치의 회로도.
도 5는 도 4의 톱니파 발생기의 이 구현 예의 회로도.
도 6은 도 4의 톱니파 발생기의 다른 구현 예의 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치의 과전압 보호 회로의 일 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 3에서 과전압 보호 회로(500)는 피드백 전압 비교부(510), 및 듀티비 조절부(520)를 포함한다.
피드백 전압 비교부(510)는 스위칭 모드 전력 공급 장치(500)의 출력단에서 검출된 피드백 전압과 스위칭 모드 전력 공급 장치(500)에 대해 설정된 과전압보다 작게 미리 설정된 기준 전압을 비교한다.
듀티비 조절부(520)는 비교 결과 피드백 전압이 기준 전압보다 높은 경우 스위칭 모드 전력 공급 장치(500)의 스위칭 온(ON) 비율을 감소시킴으로써 스위칭 듀티비를 감소시킨다.
이와 같이, 피드백 전압이 과전압에 이르를 때부터 갑자기 전원 장치의 스위칭을 오프(off)로 유지시키는 것이 아니라, 피드백 전압이 과전압보다 낮은 기준 전압을 초과하는 경우 미리 전원 장치의 온/오프 스위칭 비율을 조절함으로써, 출력 전압의 과전압 상태를 미리 방지할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 안정성도 증가시킬 수 있게 된다.
이때, 듀티비 조절부(520)는 피드백 전압과 기준 전압의 차이가 클수록 듀티비를 크게 감소시킬 수 있다. 이와 같이 피드백 전압이 기준 전압보다 큰 경우 동일한 비율로 스위칭 온 비율을 감소시키는 것이 아니라, 그 차이나는 정도에 따라 적절한 비율로 감소시킴으로써 과전압 보호 동작이 더욱 효과적으로 수행될 수 있게 된다.
피드백 전압 비교부(510)와 듀티비 조절부(520)는 실제 구현에 있어서는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 두 개의 구성이 하나의 장치 내에 구현되거나 하나의 구성이 두 개 이상의 장치로 구현될 수도 있다.
일 예로, 듀티비 조절부(520)는 듀티비의 감소를 위해 에러 증폭기의 출력 파형과 비교되는 톱니파 전압의 기울기를 증가시키는 형태로 구현될 수 있으며, 이때 톱니파 전압의 기울기를 증가시키기 위해 톱니파 전압을 출력하는 커패시터에 전류를 추가 공급하는 형태로 구현할 수 있다.
도 4는 도 3의 과전압 보호 회로를 실제 구현한 장치의 회로도이다.
도 4에 도시된 장치와 기존 장치와의 차이는 입력 전압을 출력단의 피드백(feedback) 전압(VFB)과 제 4 기준 전압(Vref4)을 입력 전압으로 하는 전압 감지기(Pre_OVP)를 포함한다는 점과 이 pre_OVP의 출력 전압을 입력으로 해서 톱니 파형의 출력 기울기를 조절하는 기능을 포함하는 톱니파 발생기(520)를 포함한다는 점이다.
이때 제 4 기준 전압(Vref4)의 크기는 제 2 기준 전압(Vref2)보다 작다. 즉, 출력 전압(1도 Vo)이 과도하게 상승해서 시스템에서 설정한 과도 전압에 도달하기 전의 전압을 Pre_OVP(510)에서 감지하면 출력 전압으로 PO 신호(High or Low)를 발생시킨다.
도 5는 도 4의 톱니파 발생기의 이 구현 예의 회로도이다. 도 4에서 발생한 PO 신호는 톱니 파형 발생기(520)에 입력되어 (527) 스위치를 온 시킨다. 그러면 커패시터에 흐르는 전류가 증가하여 톱니파 파형의 기울기가 증가되는데, 이것은 제 1 스위치(1도의 Vo)의 온 시간을 줄인다. 이와 같이, 제 1 스위치의 온 시간을 줄이면 출력 전압은 다시 감소하게 되거나, 더 완만하게 상승하게 되어 과도 전압을 막을 수 있다.
도 6은 도 4의 톱니파 발생기의 다른 구현 예의 회로도이다. 도 4에서 Pre_OVP(510)의 출력전압이 하이/로(high/low) 신호가 아닌 연속된 신호로써 시스템 출력전압에서 피드백(feedback)되어 오는 전압, VFB와 제 4 기준전압(Vref4)과의 차이에 따라 연속된 신호를 발생시키는 장치로 VFB 전압이 Vref4 전압보다 더 커지면 도 4의 가변 전류원(626)을 조절해서 전류를 더 많이 흐르게 한다. 그러면 시스템 출력 전압(도 1의 Vo) 전압이 특정 전압 이상 올라가면 올라갈수록 턴 온 시간이 더욱 줄어들어 과도 전압을 억제하는 역할을 한다.
본 발명은 일반적인 전원 장치, 특히 역률을 개선하기 위한 전원 장치에 관한 것이다. 일반적으로 전압 피드백 방식의 역률 개선 회로는 동작 속도가 느린 것이 특징인데, 이 경우 동작을 시작할 때 출력전압이 설정한 전압이상으로 과도하게 올라가는 경우가 발생한다. 본 발명은 이러한 과도 전압이 발생하지 않도록 억제하기 위한 장치이다.
본 발명에서는 과도 전압 상태로 들어가기 전 전압을 감지해서, 전원 장치의 스위칭 소자인 제 1 스위치의 온 시간을 줄여 출력전압이 과도하게 상승하는 것을 차단하는 장치를 포함한다.
본 발명의 장치를 활용하면, 과도 전압 발생시 과도 전압 상승 시간을 지연시켜 설정된 과도 전압 이상으로 출력전압이 상승하지 못하도록 하여, 주위 장치를 보호할 수 있게 된다.
본 발명은, 인덕터, 제 1 스위치, 제 2 스위치를 이용해서 전원을 변환하는 장치에서의 제 1 스위치 조절 장치에 대한 것으로, 제 1 스위치 조절 장치는 스위치를 온 시키는 장치와 스위치를 오프 시키는 장치, 과도 전압 발생시 스위치를 차단하는 장치, 과도 전압보다 낮은 특정 전압을 감지하여, 제 1 스위치 온/오프 시간을 조절하는 장치로 구성될 수 있다.
이때, 과도 전압보다 낮은 특정 전압을 감지하여 특정 전압을 감지하여 제 1 스위치 온/오프 시간을 조절하는 장치는 과도 전압보다 낮은 특정 전압을 감지하는 장치, 장치의 출력 신호를 받아서 제 1 스위치의 온 시간(오프 시간)을 빠르게(혹은 느리게) 하는 장치를 포함한다.
또한, 제 1 스위치의 온시간(오프 시간)을 빠르게(혹은 느리게) 하는 장치는, 커패시터와 전류원 그리고 커패시터를 방전하는 스위치로 구성된다. 이러한 구성에 따라 전류원의 전류가 커패시터에 충방전 시간을 이용해서 제 1 스위치의 온/오프 시간을 조절한다.
이를 위해, 전류원을 복수 개를 두어 과도 전압보다 낮은 특정 전압을 감지하고, 장치의 출력 신호에 따라 복수개의 전류원을 선택하여 커패시터 충방전 시간을 조절한다.
이때, 과도 전압보다 낮은 특정 전압을 감지하는 장치의 출력 신호가 연속적으로 출력이 되고, 이 전압에 따라 전류원의 전류가 조절되도록 장치를 구현할 수도 있다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치로서,
    상기 과전압 보호 회로는,
    상기 스위칭 모드 전력 공급 장치의 출력단에서 검출된 피드백 전압과 상기 스위칭 모드 전력 공급 장치에 대해 설정된 과전압보다 작게 미리 설정된 기준 전압을 비교하는 피드백 전압 비교부; 및
    상기 피드백 전압이 상기 기준 전압보다 높은 경우 상기 스위칭 모드 전력 공급 장치의 스위칭 듀티비를 감소시키는 듀티비 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 듀티비 조절부는 상기 피드백 전압과 상기 기준 전압의 차이가 클수록 상기 듀티비를 크게 감소시키는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 듀티비 조절부는 상기 듀티비의 감소를 위해 에러 증폭기의 출력 파형과 비교되는 톱니파 전압의 기울기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 듀티비 조절부는 상기 톱니파 전압의 기울기를 증가시키기 위해, 상기 톱니파 전압을 출력하는 커패시터에 전류를 추가 공급하는 것을 특징으로 하는 과전압 보호 회로를 포함하는 스위칭 모드 전력 공급 장치.
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