KR100298901B1 - Load share control apparatus of non isolation dc/dc converter using current mirror - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출력 사양의 유연한 대응을 위하여 비절연형 DC/DC 컨버터를 구현하는 경우 저가로 간단하게 구성할 수 있도록 한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하분산 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a load balancing control device for a non-isolated DC / DC converter, and more particularly, to implement a non-isolated DC / DC converter in order to flexibly respond to an output specification. The present invention relates to a load distribution controller of a DC / DC converter.
이에 본 발명은 하나의 부하에 병렬접속된 각 DC/DC컨버터의 출력 전압을 검출하여 상호 연결된 전류 분산 버스를 통해 입력되는 타 DC/DC컨버터와의 전압차에 따라 해당 DC/DC컨버터의 출력전압을 제어하는 부하 분산 제어 장치에 있어서, 상기 비절연형 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 전압을 각각 검출하도록 상기 DC/DC 컨버터의 (+)출력측에 접속된 전류 검출 저항과, 상기 전류 검출 저항에 흐르는 전류의 양에 따른 출력 전압을 검출하도록 상기 전류 검출저항의 양단에 접속된 다수개의 트랜지스터로 구성된 전류 미러 및 전류 미러에 의해 검출된 신호를 반전증폭시켜 출력하는 반전 증폭기를 구비한 전류 검출 제어부와, 상기 전류 검출 제어부에 의해 검출된 전압신호에 따라 상기 부하에 공급되는 전원을 제어하도록 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 가변시키는 부하 분산 제어부를 구비한다.Therefore, the present invention detects the output voltage of each DC / DC converter connected in parallel to one load and outputs the voltage of the corresponding DC / DC converter according to the voltage difference with other DC / DC converters inputted through the interconnection current distribution bus. A load balancing control device for controlling a voltage, comprising: a current detection resistor connected to a positive output side of the DC / DC converter and a current flowing in the current detection resistor so as to detect a voltage output from the non-isolated DC / DC converter, respectively. A current detection controller having a current mirror composed of a plurality of transistors connected to both ends of the current detection resistor so as to detect an output voltage corresponding to the amount of? And an inverting amplifier for inverting and outputting a signal detected by the current mirror; The output voltage of the DC / DC converter is varied to control the power supplied to the load according to the voltage signal detected by the current detection controller. And a load balancing control unit.
Description
본 발명은 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출력 사양의 유연한 대응을 위하여 비절연형 DC/DC 컨버터를 구현하는 경우 저가로 간단하게 구성할 수 있도록 한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하분산 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a load balancing control device for a non-isolated DC / DC converter, and more particularly, to implement a non-isolated DC / DC converter in order to flexibly respond to an output specification. The present invention relates to a load distribution controller of a DC / DC converter.
최근의 전자 기기의 발달로 IC화에 의한 고성능화, 소형 경량화가 진행됨과 동시에 이들 장치에 불가결한 전원 장치도 소형 경량화가 요구되고 있다. 이 요구를 충족시키는 안정화 전원으로써 스위칭 방식에 의한 전원이 그 주류를 점하고 있다. 이러한 스위칭 방식에 의한 정전압 전원 장치는 초퍼 방식과 인버터에 의한 DC/DC 컨버터 방식으로 구분할 수 있다.With the recent development of electronic devices, high performance and small size and light weight are progressed by IC, and power supply devices, which are indispensable to these devices, are also required to be light and small. As a stabilizing power supply that satisfies this demand, a power source using a switching method is mainstream. The constant voltage power supply using the switching method may be classified into a chopper method and a DC / DC converter method using an inverter.
한편, 이러한 DC/DC 컨버터는 하나의 대용량 부하에 다수개가 병렬로 연결되어 각각 기설정된 전원 전압을 부하에 균등하게(혹은 기설정된 비율로) 공급하는 방식의 전원 장치로 사용되기도 하는 데, 이러한 방식을 부하 분산 방식(load sharing)이라고 한다. 이러한 부하 분산 방식에서는 DC/DC 컨버터의 출력측 전압을 검출하여 각각의 전원 장치(module)와 상호 연결된 전류 분산 버스(current share bus)를 통해 입력되는 타 전원장치와의 전압차에 따라 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하게 된다.On the other hand, such DC / DC converters are often used as a power supply device in which a plurality of DC / DC converters are connected in parallel to one large load to supply a predetermined power supply voltage evenly (or at a predetermined ratio) to the load. This is called load sharing. In this load balancing method, the output voltage of the DC / DC converter is detected and the DC / DC converter is output according to the voltage difference with other power supplies input through a current share bus interconnected with each power module. To control the output voltage.
도 1은 이러한 종래 DC/DC 컨버터에 의한 부하 분산 제어 장치의 일예에 따른 구성을 보인 시스템도이고, 도 2는 도 1에 도시된 DC/DC 컨버터 및 부하 분산제어부의 상세 구성을 보인 회로도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 DC/DC 컨버터에 의한 부하 분산 제어 시스템은 부하(30)와, 상기 부하(30)에 기설정된 소정 전원을 공급하도록 상호 병렬로 상기 부하에 연결된 다수개의 DC/DC 컨버터(20)와, 상기 각 DC/DC컨버터(20)의 출력측 전압을 검출하도록 상기 DC/DC 컨버터(20)의 출력측에 각각 접속된 전류 검출 저항(Rs)과, 상기 전류 검출 저항(Rs)에 의해 검출된 출력측 전압 및 전류 분산 버스로부터 입력되는 신호에 따라 상기 부하에 공급되는 전원을 제어하도록 상기 DC/DC 컨버터(20)에 제어 신호를 출력하는 부하 분산 제어부(10)(10a)(10b)를 구비하여 이루어진다.1 is a system diagram showing a configuration of an example of such a load balancing control device by a conventional DC / DC converter, Figure 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the DC / DC converter and the load balancing control unit shown in FIG. 1 and 2, a conventional load balancing control system using a DC / DC converter is connected to the load in parallel with each other in parallel to supply a predetermined power to the load 30 and the load (30) DC / DC converters 20, current detection resistors Rs respectively connected to the output side of the DC / DC converter 20 to detect the output voltage of each of the DC / DC converters 20, and the current detection. A load distribution controller 10 for outputting a control signal to the DC / DC converter 20 to control the power supplied to the load according to the signal input from the output side voltage and the current dispersion bus detected by the resistor Rs ( 10a) and 10b.
또한, 부하 분산 제어부(10)(10a)(10b)에서는 부하(30)로부터 DC/DC 컨버터(20)로 피드백되는 전압을 전류 검출 저항(Rs)에 의해 검출한 후 전류 검출 증폭기(13)를 통해 증폭한 후 조절 증폭기(15)에서 전류 분산 버스로부터 입력되는 전류값과 비교하여 그 비교결과에 따른 제어 신호를 전압 증폭기(16)에 입력하게 된다. 따라서, 구동 제어 증폭기(12)는 전압 증폭기(16)의 출력신호에 따라 DC/DC 컨버터(20)의 출력측 전압을 제어하기 위한 제어 신호를 스위칭 제어부(21)로 출력하게 된다.In addition, in the load distribution controllers 10, 10a and 10b, the current detection amplifier 13 is detected after detecting the voltage fed back from the load 30 to the DC / DC converter 20 by the current detection resistor Rs. After the amplification, the control amplifier 15 compares the current value input from the current spreading bus and inputs a control signal according to the comparison result to the voltage amplifier 16. Therefore, the driving control amplifier 12 outputs a control signal for controlling the voltage of the output side of the DC / DC converter 20 to the switching controller 21 according to the output signal of the voltage amplifier 16.
그러나, 이러한 종래의 DC/DC 컨버터에 의한 부하 분산 제어 장치에 있어서, 부하 분산 제어부(10)는 일예로 UC3907이 사용되며, 이와 유사하게 부하 분산 제어기로 사용되는 IC로는 UC3902가 있다. 이 두가지의 부하 분산 제어부는 각각 16핀과 8핀으로 구성되어 있는 데, 16핀의 부하 분산 제어기의 경우에는 DC/DC 컨버터가 비절연형인 경우와 절연형인 경우 모두 적용이 가능하지만 가격이 비싸고, 실제부하 분산에 필요한 기능외에 불필요한 부가 회로를 더 구비하고 있어 생산시 이 IC를 적용불가한 단점이 있었다.However, in the conventional load balancing control device by the DC / DC converter, UC3907 is used as the load balancing control unit 10, and UC3902 is similarly used as the load balancing controller. These two load balancing controllers are composed of 16 pins and 8 pins, respectively. In the case of 16-pin load balancing controllers, both DC / DC converters can be used for non-isolated and isolated types, but they are expensive. In addition to the necessary additional circuits in addition to the functions necessary for the actual load distribution, this IC was not applicable in production.
한편, 8핀의 부하 분산 제어기의 경우에는 16핀의 경우에 비해 가격이 싸고 구성이 간단한 반면, 비절연형의 DC/DC 컨버터에 적용할 경우 전류 검출 저항에 의한 정확한 전류 검출이 불가능한 문제점이 있었다. 부연하여 설명하면, 8핀의 부하 분산 제어기에 있어서는 출력측 전류를 검출하는 전류 검출 증폭기의 비반전단이 접지측에 연결되어 있기 때문에 비절연형에 적용하는 경우 각 전원 장치의 출력측 전류 검출 저항이 상호 병렬로 연결되기 때문에 정확한 전원 장치 각각의 전류 검출이 불가능하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, the 8-pin load balancing controller is cheaper and simpler than the 16-pin load balancer, but when applied to a non-isolated DC / DC converter, accurate current detection by the current detection resistor is not possible. In other words, in the 8-pin load balancing controller, since the non-inverting end of the current sense amplifier for detecting the output current is connected to the ground side, when applied to the non-isolated type, the output side current detection resistance of each power supply unit is parallel to each other. There is a problem in that the current detection of each of the power supplies is impossible because of the connection.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 비절연형의 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치를 구현하는 경우에 있어서 저가이고 간단한 구성을 갖는 부하 분산 제어기를 사용하여 정확한 부하 분산 제어가 가능하도록 된 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to use a load balancing controller having a low cost and simple configuration in the case of implementing a load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter. To provide a load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror to enable accurate load balancing control.
도 1은 종래 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분담 제어 장치의 개략적인 시스템 구성도이다.1 is a schematic system diagram of a load sharing control device of a conventional non-isolated DC / DC converter.
도 2는 종래 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분담 제어 장치의 상세 구성을 보인 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a load sharing control device of a conventional non-isolated DC / DC converter.
도 3은 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분담 제어 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a load sharing control device for a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분담 제어 장치의 상세 구성을 보인 회로도이다.4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of a load sharing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100...부하 분산 제어부, 121...스위칭 제어부,100 ... load balancing control, 121 ... switching control,
130...전류 검출 제어부, 131...반전 증폭기,130 ... current detection control, 131 ... inverting amplifier,
200...부하, Q1...파워 트랜지스터,200 ... load, Q1 ... power transistor,
T1~T4...전류미러, Rs...전류검출저항.T1 ~ T4 ... current mirror, Rs ... current detection resistor.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형의 DC/DC컨버터의 부하 분산 제어 장치는 하나의 부하에 다수개의 비절연형 DC/DC컨버터를 병렬접속한 후 각 DC/DC컨버터의 출력 전압을 검출하여 상호 연결된 전류 분산 버스를 통해 입력되는 타 DC/DC컨버터와의 전압차에 따라 해당 DC/DC컨버터의 출력전압을 제어하는 비절연형 DC/DC컨버터의 부하 분산 제어 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to the present invention is connected to a plurality of non-isolated DC / DC converters in one load, and then each DC / DC converter A load balancing control device for a non-isolated DC / DC converter that detects an output voltage and controls an output voltage of a corresponding DC / DC converter according to a voltage difference from another DC / DC converter inputted through an interconnected current spreading bus. ,
상기 비절연형 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 전압을 각각 검출하도록 상기 DC/DC 컨버터의 (+)출력측에 접속된 전류 검출 저항과, 상기 전류 검출 저항에 흐르는 전류의 양에 따른 출력 전압을 검출하도록 상기 전류 검출저항의 양단에 접속된 다수개의 트랜지스터로 구성된 전류 미러 및 전류 미러에 의해 검출된 신호를 반전증폭시켜 출력하는 반전 증폭기를 구비한 전류 검출 제어부와, 상기 전류 검출 제어부에 의해 검출된 전압신호에 따라 상기 부하에 공급되는 전원을 제어하도록 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 가변시키는 부하 분산 제어부(100)를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The current detection resistor connected to the (+) output side of the DC / DC converter to detect the voltage output from the non-isolated DC / DC converter, respectively, and the output voltage according to the amount of current flowing through the current detection resistor. A current detection control unit including a current mirror composed of a plurality of transistors connected to both ends of the current detection resistor, and an inverting amplifier for inverting and outputting the signal detected by the current mirror; and a voltage signal detected by the current detection control unit. According to the present invention, the load distribution controller 100 is configured to vary the output voltage of the DC / DC converter to control the power supplied to the load.
이하에는 본 발명의 일실시예에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형의 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치의 구성 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration and an operation effect of a load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치의 구성을 보인 회로도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치는 대용량 부하(200)와, 상기 부하(200)에 기설정된 소정 전원을 공급하도록 상호 병렬로 상기 부하에 연결된 다수개의 DC/DC 컨버터와, 상기 각 DC/DC 컨버터로부터 출력되는 전압을 검출하도록 상기 DC/DC 컨버터의 (+)출력측에 접속된 전류 검출 저항(Rs)과, 상기 전류 검출 저항(Rs)에 흐르는 전류의 양에 따른 전압을 전류 미러를 이용하여 검출하는 전류 검출 제어부(130)와, 상기 전류 검출 제어부(130)에 의해 검출된 전압신호에 따라 상기 부하(200)에 공급되는 전원을 제어하도록 상기 DC/DC 컨버터의 스위칭 제어부(121)에 파워 트랜지스터의 구동 제어 신호를 출력하는 부하 분산 제어부(100)를 구비하여 이루어진다.3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to the present invention. As shown in FIG. 3, the load distribution control apparatus of the non-isolated DC / DC converter using the current mirror according to the present invention is parallel to each other so as to supply a large load 200 and predetermined power to the load 200. A plurality of DC / DC converters connected to the load, a current detection resistor (Rs) connected to a positive output side of the DC / DC converter to detect a voltage output from each of the DC / DC converters, and the current detection The current detection control unit 130 detects a voltage corresponding to the amount of current flowing through the resistor Rs using a current mirror, and the load 200 is supplied to the load 200 according to the voltage signal detected by the current detection control unit 130. It is provided with a load balancing control unit 100 for outputting a drive control signal of the power transistor to the switching control unit 121 of the DC / DC converter to control the power supply.
이러한 구성에 있어서, 상기 DC/DC 컨버터는 부하 분산을 수행하기 위하여 부하측에 다수개가 병렬로 접속되게 되는 데 도 3에서는 하나의 DC/DC 컨버터 및 해당 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 제어하기 위한 하나의 부하 분산 제어부만을 도시하였다.In this configuration, a plurality of DC / DC converters are connected in parallel to the load side to perform load balancing. In FIG. 3, one DC / DC converter and one for controlling the output voltage of the corresponding DC / DC converter are shown. Only the load balancing control unit is shown.
상기한 부하 분산 제어부(100)는 상호 병렬로 부하에 연결되는 다수개의 전원 장치 즉, 비절연형 DC/DC 컨버터 전원 장치간에 부하 전류를 균등하게 분배하는 기능을 수행한다.The load balancing controller 100 distributes load current evenly among a plurality of power supplies, that is, non-isolated DC / DC converter power supplies, connected to the load in parallel with each other.
이러한 부하분산 제어의 동작 원리는 각 전원 장치의 출력 전류를 측정하고, 전체 전원 장치가 균등한 출력 전류를 부하에 출력할 때까지 각 장치의 출력 전압을 조절하는 것이다.The operation principle of the load balancing control is to measure the output current of each power supply and adjust the output voltage of each device until the entire power supply outputs an equal output current to the load.
한편, 본 발명에서는 각 비절연형 DC/DC 컨버터를 이용한 전원 장치에서 부하로 출력되는 출력 전류를 검출하기 위하여 전류 검출 저항(Rs)을 비절연형 DC/DC 컨버터로부터 부하(200)에 연결되는 (+)출력 라인에 직렬로 접속한다. 이는 전류 검출 저항(Rs)을 부하(200)로부터 비절연형 DC/DC 컨버터로의 피드백라인에 연결한 후 전류 검출 저항의 양단간 전압을 검출하는 경우에는 종래의 문제점에서 지적하였던 것과 같이 각 전원 장치의 전류 검출 저항들이 병렬로 연결되어 원하는 신호를 검출할 수 없기 때문이다.On the other hand, in the present invention (+) is connected to the load 200 from the non-isolated DC / DC converter from the non-isolated DC / DC converter in order to detect the output current output to the load in the power supply using each non-isolated DC / DC converter Connect in series to the output line. This is because when connecting the current detection resistor Rs to the feedback line from the load 200 to the non-isolated DC / DC converter and detecting the voltage between both ends of the current detection resistor, as indicated in the conventional problem, This is because the current detection resistors are connected in parallel to detect the desired signal.
또한, 상기 전류 검출 제어부(130)는 본 발명에 적용된 부하 분산 제어부의 전류 검출 증폭기(101)에 상기 전류 검출 저항(Rs)에 의해 검출된 전류 검출 신호를 입력하기 위하여 저항(R2)를 통해 에미터단이 전류검출저항(Rs)과 인덕터(L)의 중간탭에 접속된 PNP트랜지스터(T1)와, 상기 전류 검출 저항(Rs)의 부하측 단자에 에미터단이 접속되고 베이스단은 상기 PNP트랜지스터(T1)의 베이스에 접속된 PNP트랜지스터(T2)와, 상기 PNP트랜지스터(T1)의 컬렉터와 컬렉터단이 접속된 NPN트랜지스터(T3)와, 상기 PNP트랜지스터(T2)의 컬렉터단과 컬렉터단이 접속되고 베이스단은 상기 NPN트랜지스터(T3)의 베이스단에 접속되고 에미터단은 저항(R4)를 통해 접지측에 연결된 NPN 트랜지스터(T4)로 된 전류미러를 구비한다. 또한, 상기 NPN트랜지스터(T3)의 에미터단은 저항(R3)를 통해 접지되며, 반전 증폭기(131)의 반전단자측에 접속된다. 반전 증폭기(131)는 상기 전류 미러에 의해 검출된 출력 전류를 반전단자에 입력받아 소정 레벨로 증폭하여 부하 분산 제어부(100)의 전류 검출단자(SENSE)로 출력한다.In addition, the current detection control unit 130 is an Emmy through the resistor (R2) to input the current detection signal detected by the current detection resistor (Rs) to the current detection amplifier 101 of the load distribution controller applied to the present invention. The PNP transistor T1 is connected to the middle tap of the current detection resistor Rs and the inductor L, and the emitter terminal is connected to the load terminal of the current detection resistor Rs, and the base terminal is the PNP transistor T1. Is connected to the base of the PNP transistor T2, the NPN transistor T3 to which the collector and collector terminals of the PNP transistor T1 are connected, and the collector and collector ends of the PNP transistor T2 are connected, Is connected to the base end of the NPN transistor T3, and the emitter end includes a current mirror of the NPN transistor T4 connected to the ground side through a resistor R4. In addition, the emitter terminal of the NPN transistor T3 is grounded through the resistor R3 and connected to the inverting terminal side of the inverting amplifier 131. The inverting amplifier 131 receives the output current detected by the current mirror through the inverting terminal, amplifies the output current to a predetermined level, and outputs it to the current detecting terminal SENSE of the load balancing controller 100.
이하에는 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the operation and effect of the load balancing control device of a non-isolated DC / DC converter using a current mirror according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 부하 분산 제어 장치의 부하 분산 제어기 및 전류 검출 신호 제어부의 상세 구성을 보인 회로도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구현하기 위한 부하 분산 제어 장치에서는 상용 교류 전원을 입력받아 도시되지 않은 정류부에서 정류 및 평활화하고, 이때 스위칭 제어부(121)에서는 파워 트랜지스터(Q1)를 소정의 듀티비에 따라 온/오프하여 소정 레벨의 전압을 출력하게 된다. 즉, 스위칭 제어부(121)에서 파워 트랜지스터(Q1)를 온시키는 경우에는 부하(200)에 전류를 공급함과 동시에 리액터(L)에 에너지를 축적한다. 다음에 파워 트랜지스터(Q1)가 오프되는 경우에는 리액터(L)에 축적되어 있던 에너지가 다이오드(D1)를 통해 방출되며 부하(200)에 전류를 공급한다. 이때, 출력 전압은 파워 트랜지스터(Q1)의 온/오프시간에 따른 듀티비에 의해 제어된다.4 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of a load balancing controller and a current detection signal controller of the load balancing controller according to the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, the load balancing control apparatus for implementing the present invention receives a commercial AC power and rectifies and smoothes it in a rectifier (not shown). In this case, the switching controller 121 performs a power transistor Q1. Is turned on / off according to a predetermined duty ratio to output a voltage of a predetermined level. That is, when the switching control unit 121 turns on the power transistor Q1, the current is supplied to the load 200 and energy is accumulated in the reactor L. Next, when the power transistor Q1 is turned off, the energy accumulated in the reactor L is released through the diode D1 to supply current to the load 200. In this case, the output voltage is controlled by the duty ratio according to the on / off time of the power transistor Q1.
한편, 파워 트랜지스터(Q1)를 통해 소정 레벨의 직류전원이 부하측(200)에 인가되는 경우 리액터(L)와 직렬 연결된 전류 검출 저항(Rs)에 흐르는 전류의 양에 따라 전압 변화를 검출하게 된다.On the other hand, when a predetermined level of DC power is applied to the load side 200 through the power transistor Q1, the voltage change is detected according to the amount of current flowing through the current detection resistor Rs connected in series with the reactor L.
즉, 전류 미러에서는 전류 검출 저항(Rs)의 양단 전압차에 따른 출력 전류값을 검출하고, 이렇게 검출된 출력 전류값은 출력 전류 증폭기(131)에 의해 반전 증폭된 후 부하 분산 제어기(100)의 전류 센싱단(SENSE)으로 출력된다.That is, the current mirror detects the output current value according to the voltage difference across the current detection resistor Rs, and the detected output current value is inverted and amplified by the output current amplifier 131 and then, Output to the current sensing stage (SENSE).
이에 부하 분산 제어부(100)의 동작을 설명하면, 상기 전류 검출 제어부(130)로부터 출력되는 신호를 전류 검출 증폭기(101)에서 반전 신호로 입력받아 증폭한 후 에러 증폭기(105)의 반전 단자에 입력한다. 이때 분산 구동 증폭기(103)는 전류 검출 증폭기(101)의 출력 전압과 동일 레벨의 신호를 출력하며, 분산 검출 증폭기(104)는 공동 분산 버스로부터 입력되는 전압을 검출하여 에러 증폭기(105)의 비반전 단자에 출력한다.Referring to the operation of the load balancing control unit 100, the signal output from the current detection control unit 130 is received by the current detection amplifier 101 as an inverted signal and amplified and then input to the inverting terminal of the error amplifier 105. do. At this time, the distributed driving amplifier 103 outputs a signal having the same level as the output voltage of the current detection amplifier 101, and the distributed detection amplifier 104 detects the voltage input from the common distributed bus to determine the ratio of the error amplifier 105. Output to the inverting terminal.
다시 말해, 전류 검출 증폭기(101)에 의해 증폭 출력되는 전류 검출 신호는에러 증폭기(105)의 반전 단자로 입력되어 비반전단자에 입력되는 공동 분산 버스로부터 검출된 신호와 비교되게 된다. 즉, 전류 검출 저항(Rs)에 의해 검ㅊ루된 해당 비절연형 DC/DC 컨버터의 출력 전류가 공동 분산 버스로부터 검출된 값과 일치하지 않는 경우에는 부하 분산 버스로부터 검출된 값과 전원 장치의 출력 전류가 일치하도록 제어 신호 출력 앰프(102) 의 비반전단자에 소정 제어 신호를 출력한다.In other words, the current detection signal amplified and output by the current detection amplifier 101 is input to the inverting terminal of the error amplifier 105 and compared with the signal detected from the common distributed bus input to the non-inverting terminal. That is, if the output current of the corresponding non-isolated DC / DC converter detected by the current detection resistor (Rs) does not match the value detected from the common distributed bus, the value detected from the load balancing bus and the output of the power supply unit. A predetermined control signal is output to the non-inverting terminal of the control signal output amplifier 102 so that the current is matched.
따라서, 제어 신호 출력 앰프(102)에서는 에러 앰프(105)로부터 출력된 신호에 따라 출력측의 트랜지스터를 구동시켜 조정 신호 출력 단자(ADJ)를 통해 DC/DC컨버터의 스위칭 제어부(121)에 출력 전압 조정을 위한 제어 신호를 출력하게 된다. 그리고, 스위칭 제어부(121)는 부하분산제어부(100)로부터 입력받은 제어 신호에 따라 파워 트랜지스터(Q1)의 듀티를 제어하여 부하로 출력되는 전압을 조정하게 된다.Therefore, the control signal output amplifier 102 drives the transistor on the output side according to the signal output from the error amplifier 105 to adjust the output voltage to the switching control unit 121 of the DC / DC converter via the adjustment signal output terminal ADJ. It will output a control signal for. In addition, the switching controller 121 controls the duty of the power transistor Q1 according to a control signal input from the load distribution controller 100 to adjust the voltage output to the load.
본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.The load balancing control device of the non-isolated DC / DC converter using the current mirror according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified within the range allowed by the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전류 미러를 이용한 비절연형 DC/DC 컨버터의 부하 분산 제어 장치는 다수개의 비절연형 DC/DC컨버터를 병렬로 대용량 부하에 접속하여 각 부하에 공급되는 전원을 동등하게 분배하도록 하는 부하 분산 제어 장치를 구현하는 데 있어 고가의 16핀 부하 분산 제어기를 사용하지않고 8핀의 부하분산 제어기 및 다수개의 트랜지스터로 된 전류미러를 이용한 전류 검출 제어부를 사용하여 구성한다.As described above, the load balancing control device of the non-isolated DC / DC converter using the current mirror according to the present invention is connected to a large capacity load in parallel with a plurality of non-isolated DC / DC converters to equalize the power supplied to each load Instead of using an expensive 16-pin load balancing controller, a load balancing controller of 8 pins and a current detection controller using a current mirror composed of a plurality of transistors are used to implement a load balancing control device for distribution.
따라서, 본 발명에 따른 부하분산 제어 장치에 의해 저가이고 구성이 간단한 부하분산 제어장치를 구현함으로써 비용 절감에 따른 경쟁력 향상을 기대할 수 있다.Therefore, by implementing the load distribution control device having a low cost and simple configuration by the load distribution control device according to the present invention, it is possible to expect an improvement in competitiveness due to cost reduction.
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