KR20000053264A

KR20000053264A - 보조 전원 제어 장치

Info

Publication number: KR20000053264A
Application number: KR1019990704243A
Authority: KR
Inventors: 윌리암스케빈마이클
Original assignee: 크리트먼 어윈 엠; 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2000-08-25
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: ES2191865T3; JP2001503957A; US5949154A; EP0938771B1; DE69719207D1; AU5442398A; WO1998021813A1; CN1238072A; MY118078A; EP0938771A1; KR100521112B1; JP3880071B2; CN1076537C; DE69719207T2

Abstract

제어 회로는 동작의 실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치 내의 보조 전원 장치를 위해 제공된다. 보조 전원 장치는 원 B⁺전압(RAW B⁺)에 의해 여자되고 부하를 표시하는 피드백 신호에 응답하여 스위치 모드에서 동작한다. 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16) 또한 원 B⁺전압에 의해 여자되고 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환시킨다. 온/오프 신호는 장치의 동작의 실행 모드와 대기 모드를 표시하며, 예컨대 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 공급 전압을 표시한다. 스위치는 장치의 동작의 대기 모드 동안 스위치 제어부를 중단시키는 방법으로 예컨대 접지로 분로시킴으로써 피드백 신호를 중단시킨다.

Description

보조 전원 제어 장치{AUXILIARY POWER SUPPLY CONTROL}

예컨대, 텔레비전 수상기와 같은 일반적인 실행/대기 전원 장치에 있어서, 브리지 정류기 및 필터 커패시터는 전원 장치가 도메스틱 메인(domestic main ; 옥내 본선)에 결합될 때, 원(raw) DC 전압(B⁺전압 또는 원 B⁺라 한다)을 제공한다. 대기 모드 부하(load)는 항상 존재하는 B⁺전압 또는 기타의 전압으로부터 전원을 직접 공급받을 수 있다. 그러나, 많은 실행 모드 부하는 실행 모드 시에만 동작하는 스위치 모드 전원 장치와 같은 전압 조정 전원 장치를 통해 전원을 공급받는다. 일반적으로, 편향 회로 및 고 전압 화면 부하 등의 임의의 부하용 실행 모드 전원 장치는 빔 편향 회로에 전원을 공급하는 플라이백 변압기(flyback transformer)를 이용한다. 분리 또는 보조의 전원 장치는 스위치 모드 전원 장치로서 동작할 수 있고, 조정된 B⁺전압을 플라이백 변압기 뿐만 아니라 기타의 보조 전원 장치에 제공할 수 있다.

예컨대, 투사식 텔레비전은 3 개의 고 전원 음극선관(CRT)을 갖고 있기 때문에 더 많은 전원을 필요로 하고 있다. 보조의 전원 장치는 각각의 CRT에 일반적으로 필요한 2 개의 튜브용 집속 증폭기에 전원을 공급하는데 유용하다. 그러한 증폭기는 양과 음의 극 전압을 필요로 하고, 상당량의 전원을 소비한다.

스위치 모드 전원 장치에 있어서, 입력 DC 전압(텔레비전의 B⁺전압등)은 변압기의 일차 권선의 일단자와, 스위치 소자에 결합된 일차 권선의 타단자에 결합되어 스위치 소자가 도통할 때에 전류가 변압기에 결합하게 된다. 스위치 소자는 실행 모드 동안 교호로 턴 온 및 턴 오프 되어, 변압기의 2차 권선에 교류 전류를 제공하고, 이로써 교류 전류는 정류 및 필터되어 실행 모드 공급 전압으로 제공된다.

출력 전압의 조정은 예컨대, 변압기의 피드백 권선에 의해 제공된 피드백 제어에 의해 달성된다. 각각의 2차 권선은 밀접하게 결합되어 있어 2차 권선의 임의의 부하 변동이 피드백 권선에 반영된다. 피드백 제어는 피드백 권선에 걸리는 전압과 스위치 소자에 의해 제공될 수 있는 표준 전압 레벨 또는 임계 전압 레벨을 비교하는 한편 스위치 회로가 턴 온 및 턴 오프 되는 주파수 및/또는 펄스 폭을 변조한다. 스위치 소자는 원 B⁺입력 전압의 변동에 민감해지도록 보상되어, 소비 전원의 공칭 범위에 대하여 전류 부하가 변동할 때, 정확한 출력 전압 레벨을 유지시킨다.

전술한 바와 같은 전원 장치용 스위치 소자는 산요(Sanyo) STK 730 시리즈의 집적 회로(IC) 전원 제어 장치일 수 있다. 그러한 제어부는 단일 패키지로서 FET 전원 스위치 트랜지스터, 에러 증폭기와 에러 구동기 및 과전류 보호 회로를 포함한다. 그러한 제어부에 스위치 모드 전원이 가해지면, 제어부는 먼저 턴 온 되고, B⁺전압으로부터의 전류는 변압기의 일차 권선, FET 및 전류 감지 저항을 통해 접지로 흐르게 된다. 전류는 IC 제어 장치 내의 과전류 보호 회로가 트리거될 때 까지 증가하며, 이 후 IC 제어부는 그 내부의 FET 전원 트랜지스터를 턴 오프시킨다. 에너지는 변압기의 2차 권선에 전송되고, 유도된 AC 전류는 정류되어 필터 커패시터를 충전시킨다. 여러가지의 사이클 중 초기 구간 후에 출력 전압은 그의 조정된 레벨에 도달한다. IC 제어부에 의해 제공된 임계치 비교 회로는 변압기의 피드백 권선에 결합되어 조정된 출력 전압 레벨을 유지시키기 위해 IC 제어부에 의한 스위치의 타이밍을 제어한다. 발진은 2차 권선에 결합된 부하를 수용하는 주파수 사이클 및 듀티 사이클을 안정화시킨다. 많은 기타의 전원 제어부는 유사한 방식으로 동작하며, 산요(Sanyo) STK 730 시리즈 대신에 이용될 수 있다.

그러한 IC 제어부는 원 B⁺전압이 존재할 때마다 기동한다. 기타의 스위치 회로는 대기 모드와 실행 모드 사이의 스위치를 제어한다.

STK-730 시리즈와 같은 IC 제어부 내의 FET 전력 트랜지스터는 스위치 회로의 동작에 의해 1차 권선에 발생된 전압 또는 전류 신호의 일부에 결합될 수 있으며, 전류가 1차 권선에서 축적될 때 스위치 트랜지스터가 확실하게 구동될 수 있도록 하는데 유리하다. 스위치 트랜지스터는 도통을 시작하기 위해 그 게이트 구동 입력에 양의 전압을 필요로하며, 만일 제어 전압이 너무 낮으면 신뢰성 있게 도통될 수 없거나 또는 스위치 오프 될 수 있다. 스위치 트랜지스터의 동작을 억제시키는 한 가지의 방법은 제어 입력의 전압을 감소시키는 수단을 제공하는 것이다. 이것은 전원 장치의 온/오프 또는 실행/대기 모드 사이를 전환하는데 필요한 방법이 될 수 있다. 하지만, 실행 모드나 대기 모드(보조 전원 장치가 도메스틱 메인에 결합된 경우) 및 원 B⁺전압에서 대기 동안에 존재하는 유일한 전압이 있든지 간에 원 B⁺전압이 존재한다.

본 발명은 텔레비전 수상기와 같이 실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치용 스위치 모드 전원 장치의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 실행 모드와 대기 모드의 동작 사이에서 전환할 때 상기 장치 내의 보조 전원 장치를 제어하는 분야에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 구성에 따른 제어 회로를 갖는 보조 전원 장치의 블록도.

도 2는 온/오프 제어를 보다 상세히 도시한 본 발명의 구성에 따른 제어 회로를 갖는 보조 전원 장치의 개략도.

도 3은 기동 및 오류 검출 회로를 보다 상세히 도시한 본 발명의 구성에 따른 제어 회로를 갖는 보조 전원 장치의 개략도.

도 4는 본 발명의 구성에 따른 과전류 검출 회로를 갖는 보조 전원 장치의 개략도.

도 5는 본 발명의 구성에 따른 고속 리셋 회로를 갖는 보조 전원 장치의 개략도.

그러한 원 B⁺전압을 이용하여 보조 전원 장치의 대기 모드와 실행 모드 사이의 스위치를 제어하는 것이 유리하다. 또, 존재 가능한 임의의 오류 검출 회로로부터의 간섭을 피하고 보조 전원의 기동 위상의 완료를 억제하기 위하여, 기동 중에 보조의 전원 장치가 IC 제어 전원 장치의 전류 제한 회로에 의해서만 제어되도록 인에이블시키는 방식으로 보조 전원 장치의 대기 및 실행 모드 사이의 스위치를 제어하는 것이 유리하다.

본 발명의 구성에 따르면, 스위치 모드 전원 장치 회로는 제어 IC의 입력의 전압을 떨어뜨려 제어 IC를 디스에이블시키기 위해 결합된 스위치 트랜지스터를 바이어스하는 원 B⁺입력 전압으로부터의 전압을 제어 IC의 제어 입력에 제공함으로써 IC 전원 제어 장치의 동작을 제어한다. 실행 모드 전압이 검출되고 스위치 트랜지스터의 상태를 전환하여 전원 장치의 동작을 트리거시킬 때, 전원 장치는 동작의 기동 위상 동안 제어 IC의 전류 제한 회로에 종속되어 동작한다.

스위치 제어는 단락 회로와 같은 오류 상태를 표시할 수 있는 저 전압 및/또는 과전류 검출기 등의 오류 상태 검출기에 응답할 수 있다. 하지만, 기동 중에 발생된 저 전압 레벨은 오류 상태의 오류 표시일 수 있다. 따라서, 스위치 제어 또한 오류 상태 검출기와 스위치 제어 사이에 개재될 수 있는 지연 회로일 수 있다. 오류 상태 검출기는 보조 전원 장치가 오류 상태의 오류 표시 없이 동작 출력 전압을 설정하는 기회를 제공하도록 보조 전원 장치가 턴 온 된 후의 시구간 동안 보조 전원 장치를 디스에이블시키지 못하게 된다.

본 발명의 구성에 따른 실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치 내의 보조 전원 장치는, 전압 소스와; 변압기 및 출력 공급 전압의 스위치 모드 발생을 위해 결합된 스위치 제어부와; 상기 스위치 제어부의 도통을 일으키는 피드백 회로와; 상기 장치의 실행 모드와 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호에 응답하여 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환하는 스위치 회로를 포함하며, 상기 스위치 회로는 상기 전압 소스에 의해 여자되고 상기 장치의 대기 모드의 동작 중에 동안 상기 스위치 제어부의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 제어 회로의 제어를 중단시킨다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전압 소스는 비조정 정류된 메인 전압 소스이며, 상기 온/오프 신호는 비조정 정류된 메인 전압 소스에 의해 여자된 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압이다. 피드백 회로는 피드백 신호를 발생하며, 스위치 회로는 상기 피드백 신호를 기준 전압의 소스로 분로시킨다.

본 발명의 다른 구성에 따른 실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치 내의 보조 전원 장치는 전압 소스에 결합된 1차 권선과 적어도 한 개의 2차 권선을 갖는 변압기와; 상기 1차 권선에 결합되어 상기 1차 권선을 통해 전류를 도통시키는 스위치 제어부를 포함하며, 전원은 상기 스위치 제어부의 주기적 도통에 의해 상기 적어도 한 개의 2차 권선에 결합되고; 상기 적어도 한 개의 2차 권선과 상기 스위치 제어부에 결합된 피드백 제어 회로를 포함하며, 이 피드백 제어 회로는 상기 스위치 제어부의 상기 주기적 도통을 인에이블시키는 피드백 신호를 생성하고; 상기 장치의 실행 모드 및 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호에 응답하는 상기 보조 전원 장치의 동작 모드와 비동작 모드 사이를 전환시키는 스위치 회로를 포함하며, 상기 스위치 회로는 상기 장치의 대기 모드의 동작 동안 상기 스위치 제어부의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 제어를 중단시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 스위치 제어 회로는, 상기 전압 소스에 결합된 분압기와; 상기 피드백 신호를 분로하여 상기 피드백 제어를 중단시키기 위해 상기 스위치 제어부에 결합되고 상기 분압기에 의해 여자되는 제1 트랜지스터와; 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압에 응답하는 전압 임계치 검출기와; 상기 전압 임계치 검출기에 선택적으로 결합되어 상기 제1 트랜지스터의 도통을 제어하는 제2 트랜지스터를 포함한다. 상기 전압 소스는 메인 AC 전원으로부터 정류된 비조정 DC 전압이다.

본 발명의 또 다른 구성에 따른 실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치용 전원 장치 구성은, 정류된 메인 전압 소스에 의해 여자되며 스위치 모드에서 동작하고 적어도 한 개의 실행 공급 전압을 발생하는 메인 전원 장치와; 상기 정류된 메인 전압 소스에 의해 여자되며 스위치 모드에 동작하고 피드백 신호에 응답하여 적어도 한 개의 실행 모드 공급 전압을 발생하는 보조 전원 장치와; 상기 장치의 실행 모드와 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호에 응답하여 상기 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환시키는 제어 회로를 포함하며, 상기 스위치 회로는 상기 장치의 대기 모드의 동작 동안 상기 보조 전원 장치의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 신호를 중단시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제어 회로는, 상기 정류된 메인 전압 소스에 결합된 분압기와; 상기 분압기에 의해 여자되고 상기 피드백 신호를 분로하도록 결합된 제1 트랜지스터와; 상기 적어도 한 개의 실행 모드 공급 전압에 응답하는 전압 임계치 검출기와; 상기 전압 임계치 검출기에 선택적으로 결합되어 상기 제1 트랜지스터의 도통을 제어하는 제2 트랜지스터를 포함한다.

도 1은 전압 입력으로부터의 전류 예컨대 원 B⁺전압을, 변압기(T1)의 한 개 이상의 제2 권선(W2, W3, W4, W5)에 전원을 결합시키는 변압기(T1)의 1차 권선(W1)에 주기적으로 공급하도록 동작할 수 있는 스위치 제어부(U1)를 갖는 본 발명의 스위치 모드 전원 장치(10)를 도시하고 있다. 스위치 제어부(U1)는 예컨대, 산요 SKT730 시리즈의 제어 장치를 포함할 수 있다. 스위치 제어부(U1)는 구동 전압 예컨대, 원 B⁺전압이 핀(4)의 제어 입력(CNTL)에서 이용 가능할 때 동작한다.

원 B⁺입력 공급 전압은 커패시터(C1)에 의해 필터된 브리지 정류기(CR1)의 출력으로부터 얻어진 직류 전압이다. 원 B⁺전압은 전원 장치(10)가 도메스틱 메인(22)(즉, 플러그 인)에 결합될 때 존재한다. 하지만, 전원 장치(10)는 실행 모드시에만 동작하고, 정지 모드 또는 대기 모드 시에는 디스에이블된다.

전원 장치(10)가 플러그 인 되는 동시에 실행 모드에 있을 때, 원 B⁺전압은 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)에 존재하므로, 스위치 제어부(U1)로 하여금 변압기(T1)의 1차 권선(W1)을 통해 전류를 도통시키도록 한다. 권선(W1)을 통해 흐르는 전류는 변압기(T1)의 권선(W2)의 양단에 전압을 유도시키고, 이로써 전압은 저항(R13)과 커패시터(C5)를 통해 제어 입력(CNTL)에 공급된다. 권선(W2)의 극성은 권선(W2)의 양단에 유도된 전압으로 하여금 스위치 제어부(U1)를 동작시키도록 한다.

스위치 제어부(U1)에 의해 도통된 전류가 저항(R14)과 커패시터(C6)의 조합에 의해 설정된 전류 제한 임계치에 도달할 때, 스위치 제어부(U1)는 1차 권선(W1)을 통해 도통 전류를 중지시키거나 또는 턴 오프시킨다. 스위치 제어부(U1)가 도통을 중지시킬 때, 1차 권선(W1)의 자계는 붕괴되고, 1차 권선의 극성은 반전되며, 1차 권선(W1)에 있던 에너지는 권선(W4, W5)에 +15V와 -15V의 전원으로 각각 출력된다.

권선(W4, W5)으로부터의 에너지가 소실될 때, 그 권선의 자계는 붕괴되고 그 극성은 반전된다. 권선(W2, W4, W5)의 극성에 따라서, 권선(W2)은 스위치 제어부(U1)의 핀(4)에 양(+)의 전압을 제공함으로써, 스위치 제어부(U1)의 전류 제한 임계치에 도달되고 스위치 제어부(U1)가 전류 도통을 중지시킬 때 까지, 스위치 제어부(U1)가 1차 권선(W1)을 통해 전류를 다시 도통시키도록 스위치 제어부를 인에이블 시킨다. 이어서 에너지는 1차 권선(W1)으로부터 권선(W4, W5)에 다시 전송된다. 이러한 과정은 전원 장치(10)의 동작이 안정화될 때 까지 수 사이클 동안 반복된다.

피드백 권선(W3)은 전원 장치(10)의 동작이 안정화된 후에 스위치 제어부(U1)의 듀티 사이클을 제어한다. 피드백 권선(W3)의 양단에 생성된 전압은 스위치 제어부(U1)에 의해 생성된 대략 -40.5V인 내부 기준과 비교된다. 스위치 제어부(U1)의 듀티 사이클은 피드백 권선(W3)의 양단에 생성된 전압이 대략 -40.5V로 유지되도록 변조된다. 피드백 권선(W3)은 부하의 변화가 피드백 권선(W3)의 양단에 생성된 전압에 반영되도록 2차 권선(W4, W5)에 결합된다. 따라서, 피드백 권선(W3)은 권선(W4, W5)에 의해 생성된 출력 전압을 조정하는데에도 이용된다.

보통 대기 모드로부터 실행 모드로의 스위치 또는 그 반대로의 스위치는 적외선 수신기, 패널 스위치 등등의 제어 입력(도시하지 않았음)을 통한 사용자의 제어로써 달성된다. 본 발명의 양태(樣態)에 따르면, 추가의 실행/대기 스위치 회로(36)는 동작상의 실행 모드와 비동작상의 대기 모드 사이에서 전원 장치(10)를 변동시키기 위해 제공된다. 스위치 제어부(U1)는 큰 기동 전류를 필요로 한다. 그러한 구동 전류를 기동시키고 생성시키는 것을 보조하기 위해, 실행/대기 스위치 회로(36)는 원 B⁺전압 입력이 존재할 때마다 스위치 제어부에 의해 도통을 행하도록 전압 바이어스를 제공하는 원 B⁺전압 입력과, 제어 입력(CNTL) 사이에 결합된 제1 회로(38)를 포함한다.

본 발명의 구성에 따르면, 제1 회로(38)로부터 제공된 구동 전류 바이어스는 스위치 제어부(U1)를 디스에이블시키는 이용 가능한 구동 전류를 감소시키기 위해 분로될 수 있다. 구동 전류는 기준 전위 소스 예컨대, 접지로 분로될 수 있다.

실행/대기 스위치 회로(36)는 변압기의 2차 권선(W4, W5) 중 적어도 하나에 결합된 오류 상태 검출 회로(42)를 더 포함한다. 회로(42)는 동일하거나 또는 다른 2차 권선(W4, W5)에 결합된 출력에서 저 전압 임계치를 감지하는 등에 의해 보조 전원 장치의 전류 과부하와 같은 오류 상태를 감지한다. 회로(42)는 장치가 대기 모드의 동작으로 변화되었다 하더라도, 보조의 전원 장치를 오프로 전환하는 수단으로 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)을 접지 전위로 끌어내림으로써 스위치 제어부(U1)의 도통을 디스에이블시킨 오류 상태를 가르키는 출력(41)을 발생한다. 초기의 저 전압 출력 레벨에 기인하여 오류 상태의 잘못된 검출에 의해 보조의 전원 장치의 기동 위상이 방해받지 않도록 하기 위하여, 지연 회로(40)는 보조 전원 장치의 공칭의 출력 전압 레벨이 달성되는 충분한 시구간에 대한 오류 상태 검출 회로(42)의 출력의 영향을 억제한다.

도 2 내지 도 5는 도 1에 도시한 본 발명의 구성의 다른 양태를 상세히 설명한다. 동일한 참조 부호는 동일하거나 또는 비교할만한 소자를 나타내기 위하여 도면 전체에 걸쳐 이용되고 있다. 도 2를 참조하면, 스위치 제어부(U1)는 변압기(T1)의 1차 권선(W1)에 직렬로 결합된다. 스위치 제어부(U1)는 교호로 도통 및 턴 오프 되어, 전원을 2차 권선(W4, W5)에 전송하고, 이 2차 권선에서 최종의 AC 신호는 각각 다이오드(D2, D3)에 의해 정류되며, 커패시터(C2, C3)에 의해 필터된다. 권선(W4, W5)에 제공된 필터된 전압은 각각 쵸크(L2, L3)에 의해 추가로 필터되어 실행 모드 시의 부하에 전원을 공급하기 위한 동작 전원 전압 +15V와 -15V를 제공한다.

2차 권선(W4, W5)의 극성은 스위치 제어부(U1)가 턴 오프 하고 변압기(T1)의 1차 권선(W1)에 저장된 에너지가 권선(W4, W5)에 전송될 때, 커패시터(C2, C3)가 충전되도록 하기 위하여 도 2에 도시한 바와 같은 1차 권선(W1)의 극성과는 반대로 되어 있다.

본 발명의 양태에 따르면, 도시한 바와 같은 전원 장치(10)는 실행 모드와 대기 모드 사이의 변동을 제어하기 위하여, 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)의 전압을 추가로 제어하도록 구성된다. 소자가 대기 모드이고 스위치 제어부(U1)가 주기적으로 도통하지 않을 때, 전원 장치(10)로 진행하는 전원만이 원 B⁺전압이 되는데, 이 전압은 소자가 도메스틱 메인(22)에 결합되기 때문에 존재한다.

실행/대기 동작을 제어할 때 릴레이 또는 부가의 저 전원 장치(도시하지 않았음)로부터 전원을 공급받는 기타의 스위치 소자를 이용하여, 원 B⁺전압을 전원 장치(10)의 스위치 소자에 결합시키고 분리시키는 것이 가능해 진다. 그러나, 본 발명에 따르면, 보다 고가의 효과적인 해결 방법은 원 B⁺전압과 실행 모드 전압으로부터 일부 유도된 신호를 이용하여, 스위치 제어부(U1)에 대한 제어 입력(CNTL)의 바이어스를 감소시킴으로써, 다시 말하면 정상의 바이어스가 리스토어될 때 까지 스위치 제어부(U1)를 유지시키기 위해 제어 입력의 전압을 거의 접지가 되게 함으로써 얻어진다.

따라서, 저항(R1, R2, R3, R4)을 포함한 분압기는 원 B⁺전압과 접지 사이에 결합되고, 분압기의 접합부(J1)는 콜렉터가 제어 입력에 결합되고 에미터가 접지화된 스위치 트랜지스터(Q2)의 베이스에 결합된다. 원 B⁺전압이 존재할 때, 제어 입력(CNTL)은 트랜지스터(Q2)의 도통에 의해 거의 접지로 끌어내려진다. 전원 장치(10)가 우선 메인에 결합되면 대기 모드로 유지된다.

본 발명은 집속 증폭기등의 실행 모드 부하에 전원을 공급하는 텔레비전의 보조 전원 장치와 같은 보조의 전원 장치에 적용할 때에 유리하다. 실행 모드로의 스위치 동안, 본 발명의 전원 장치는 변압기(T1)의 2차 권선이 아닌 소스에서 생성된 실행 모드 전원 전압의 존재를 감지한다. 그러한 실행 모드 전원 전압은 임계치 레벨에 비교되고, 임계치 레벨이 통과될 때 트랜지스터(Q2)는 턴 오프 되어 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)의 바이어스로 하여금 정상으로 되돌아오도록 하며, 변압기(T1)의 피드백 권선(W3)에 의한 피드백 제어하에서 실행 모드 시의 보조 전원 장치의 동작이 가능하게 한다. 예를들면, 편향의 실행 모드 동작 및 텔레비전 내의 기타의 회로에 의해 생성된 +23V 전원은 그러한 목적을 위해 이용될 수 있다.

도 2를 다시 참조하면, 차동 쌍의 PNP 트랜지스터(Q3, Q4)는 저항(R5)에 의해 실행 모드 전원 전압에 결합된 에미터를 가지며, 트랜지스터(Q3)의 베이스의 저항(R6, R7)의 분압기를 경유한 실행 모드 전원 전압의 레벨과 트랜지스터(Q4)의 제너 다이오드(Z3)에 의해 제공된 +8.2V의 기준 전압을 차동적으로 비교한다. 실행 모드 전원이 분압기 내의 저항의 비에 의해 결정된 레벨을 초과했을 때, 트랜지스터(Q4)는 도통되고, 광 커플러(U3)가 스위치된다. 광 커플러(U3)의 포토 트랜지스터는 트랜지스터(Q2)의 베이스를 접지시키고, 그 트랜지스터(Q2)의 동작을 중지시킴으로써 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)에 정상의 바이어스가 가능해진다. 이어서 전원 장치(10)의 동작은 변압기(T1)의 2차 권선(W2, W3)의 전압에 응답하여 실행 모드로 개시한다.

본 발명의 다른 실시예는 도 3에 도시되어 있으며, 실행 모드일 때 전원 장치(10)를 대기 모드로 스위치시키는 과부하 전류 상태를 검출하는 추가의 기능을 갖는 래치 회로를 포함한다. 과전류 상태 시에 스위치 제어부(U1)의 과전류 보호 회로는 충분한 전원이 공칭의 출력 전압 레벨로 유지시키기 위해 전원 장치(10)를 통하여 결합되기 이전에 스위치 제어부(U1)를 턴 오프시키기 때문에, 과부하 전류는 출력 전압 레벨을 공칭값 이하로 떨어지게 한다. 이러한 전류 제한 방법은 투사 텔레비전의 디지털 집속 증폭기와 같은 부하에 전원을 공급하기 위한 최선의 방법은 아니다. 그러한 부하에 있어서, 과전류 상태가 발생했을 때 전원 장치(10)는 전류를 감소된 전압의 부하에 공급하는 것 보다 턴 오프될 때에 더 유리하다. 본 발명에 따르면, 그러한 기능은 도 2에서와 같이 실행 모드와 대기 모드 사이의 스위치를 제어하는 회로와의 인터페이스를 통해 달성된다.

도 3에 있어서, 대기 모드에서 실행 모드로의 스위치 제어는 광 커플러(U3)의 LED에 전류를 공급하는 차동 트랜지스터 쌍(Q3, Q4)에 의해 결정된 미리 설정된 전압을 통과시킴으로써 +23V 실행 전원과 같은 실행 모드 전원 전압에 의해 부분적으로 제공된다. 이어서 광 커플러(U3)의 포토 트랜지스터는 트랜지스터(Q2)를 턴 오프시키고, 스위치 제어부(U1)의 동작을 가능하게 한다. 저항(R1, R2, R3, R4)은 바이어스를 원 B⁺전원 전압으로부터 접합부(J1)를 통해 트랜지스터(Q2)에 제공한다. 도 3에 따라서 광 커플러(U3) 내의 LED의 캐소드가 접지되고, LED와 PNP 트랜지스터(Q5)의 베이스를 통해 전류가 커패시터(C4)를 충전시킨다는 점이 도 2의 실시예와 대비된다.

커패시터(C4)는 전원 장치(10)가 기동할 수 있는 대기 모드에서 실행 모드로의 첫번째 스위치 시에 지연을 제공한다. 전원(10)이 실행 중이고 공칭적으로 +15V의 조정된 전압이 대략 +10V를 초과할 때, 제너 다이오드(Z4)는 저항(R8, R9)을 통해 도통하여 트랜지스터(Q6)를 턴 온 시킨다. 이어서 광 커플러(U3)로부터의 전류는 트랜지스터(Q6)를 통해 접지되도록 분로되고, 커패시터(C4)는 충전을 중단한다. 이어서 트랜지스터(Q5)는 오프되고, 커패시터(C4)는 +23V 실행 모드 전원에 결합되며, 역바이어스된 트랜지스터(Q5) 또는 다이오드(D6) 중 어느 한 개를 통해 방전할 수가 없게 된다.

+15V 출력 전압이 제너 다이오드(Z4)가 도통되도록 하는데 필요한 레벨 이하로 떨어지는 경우에, 특히 2차 권선(W4)에 전류가 과부하된 경우, 트랜지스터(Q6)는 불충분한 베이스 구동 때문에 턴 오프된다. 트랜지스터(Q6)가 오프되기 때문에, 커패시터(C4)는 광 커플러(U3)를 통해 전류로부터 충전될 수 있다. 커패시터(C4)의 충전이 대략 +10V에 도달하면, 트랜지스터(Q5)는 턴 오프 되고, 광 커플러(U3)를 통한 전류의 경로는 존재하지 않게 된다. 그러한 경우, 트랜지스터(Q3, Q4)가 +23V 실행 전원의 존재를 여전히 검출한다 할지라도 광 커플러(U3)의 포토 트랜지스터에 의해 전류는 도통되지 않는다. 원 B⁺전원은 저항(R1, R2, R3, R4)에 의해 접합부(J1)에 설정된 분압기 때문에 트랜지스터(Q2)를 턴 온 시킨다. 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)은 떨어지게 된다. 전원 장치(10)는 차단되고 출력에 결합된 부하를 보호한다. 따라서, 스위치 제어부의 전류 제한 회로가 전원을 계속적으로 공급하여 출력 전압을 공칭 전압 이하로 감소시키는 전원 제한 방법과는 달리, 전술한 바와 같은 본 발명의 회로는 과전류 상태 시에 전원 장치(10)를 스위치 오프시킨다. 이것은 원 B⁺전원으로부터 구동된 실행/대기 회로를 이용하여 달성되며, 최소의 부품과 최소의 복잡성으로 과부하 전류 보호 기능을 제공한다.

도 1과 도 3에 도시한 바와 같이, 오류 상태 검출 회로(42)는 전원 장치(10)의 +15V 출력에서 과부하 전류 상태를 검출하는데 이용된다. -15V 출력에서 과부하 상태의 검출은 배타적인 양의 극성 바이어스 전압 예컨대, 원 B⁺전압이 전원 장치(10)에 이용된다는 점 때문에 복잡해 진다.

도 4에 도시한 본 발명의 추가의 구성은 음의 극성 바이어스 전압 없이 -15V 출력에서 과부하 전류 상태의 검출을 위해 제공된 것이다. 실행 모드일 때 -15V 출력에서 과부하 전류의 검출은 전원 장치(10)가 대기 모드에서 스위치되도록 한다. 도 4에 있어서, 음의 전원 전압 과부하 검출 회로(43)는 전원 장치(10)의 +15V와 -15V 사이에 결합된다. 제너 다이오드(Z6)는 -15V 출력이 공칭적으로 로드(load)될 때 트랜지스터(Q8)의 베이스가 대략 -2V인 바이어스 전압을 갖도록 전원 장치(10)의 +15V와 -15V 사이로 바이어스된다. 따라서, 제너 다이오드(Z6)는 과부하 전류 상태를 검출하기 위해 트랜지스터(Q8)의 베이스 에미터 접합부의 턴 온 전압인 양의 기준 전압에 대하여 -15V 출력이 비교될 수 있도록 레벨 변동 매카니즘 또는 dc 오프셋을 제공한다.

과부하 전류 상태에 응답하여 - 15V 출력이 접지 전위로 떨어지기 시작하면, 트랜지스터(Q8)의 베이스의 전압 또한 접지 전위로 떨어지게 된다. 결국, 과부하 전류 상태가 유지되고 -15V 출력이 최종적으로 미리 설정된 임계치 전압 레벨에 도달하면, 트랜지스터(Q8)의 베이스 전압은 양(+)이 되며, 결국 과부하 전류 상태를 신호화하기 위해 트랜지스터(Q8)를 턴 온 시킬 정도의 0.7V의 매우 높은 전원이 된다. 과부하 전류 상태가 제너 다이오드(Z4)의 도통 상태의 변화에 의해 신호화되는 오류 상태 검출 회로(42)와 달리, 제너 다이오드(Z6)는 과부하 전류 상태가 트랜지스터(Q8)에 의해 신호화될 때 도통 상태로 유지된다. 소정의 임계치 레벨은 제너 다이오드(Z6)의 항복 전압의 적절한 선택에 의해 선택될 수 있다.

트랜지스터(Q8)가 턴 온 될 때, 전류는 트랜지스터(Q6)의 베이스로부터 취해지고, 이로써 트랜지스터(Q6)가 턴 오프 된다. 따라서, +15V 출력에서 과전류 상태의 검출과 유사하게, 트랜지스터(Q6)의 턴 오프로써, 커패시터(C4)는 광 커플러(U3)를 통한 전류로부터 충전될 수 있다. 커패시터(C4)의 충전이 대략 +10V에 도달할 때, 트랜지스터(Q5)는 턴 오프 되고, 광 커플러(U3)를 통한 전류의 경로는 존재하지 않게 된다. 그러한 경우, 차동 트랜지스터(Q3, Q4)가 +23V의 실행 전원의 존재를 계속하여 검출한다 하더라도 전류는 광 커플러(U3)의 포토 트랜지스터에 의해 도통되지 않는다. 원 B⁺전원은 저항(R1, R2, R3, R4)에 의한 접합부(J1)에 형성된 분압기 때문에 턴 온된다. 스위치 제어부(U1)의 제어 입력(CNTL)은 낮아지게 된다. 전원 장치(10)는 차단되어 출력에 결합된 부하를 보호한다.

+23V 실행 전원 전압이 떨어질 때, 커패시터(C4)는 다이오드(D6)를 통해 방전되며, 그렇치 않을 경우 +23V 실행 전원의 존재에 의해 역 바이어스될 것이다. 일단 커패시터(C4)가 방전되면, 커패시터(C4)의 충전이 트랜지스터(Q5)를 턴 오프시키는 충분한 전압 까지 상승될 수 있는 지연 시간 동안, 트랜지스터(Q6)를 턴 온 시키는 충분한 출력 전압의 생성을 억제하는 출력에서의 과부하 상태가 지속되고 있지 않다면 전원 장치(10)는 다시 기동될 수 있다.

커패시터(C4)가 완전히 방전할 때 까지의 충분한 시간이 허용되지 않는다면, 예컨대 스위치 모드 전원 장치(10)가 실행 모드에서 대기 모드로 변동되고 이어서 빠른 연속으로 실행 모드로 다시 돌아온다면, 트랜지스터(Q5)는 오프 상태로 남아 있게 된다. 따라서, 실행 모드 출력 전압은 그 공칭의 출력 전압 레벨에 달성하고 도달하는 것을 방해할 것이다.

도 5에 도시한 본 발명의 추가의 실시예는 +23V의 실행 전원 전압이 떨어질 때에 커패시터(C4)를 빠르게 방전시키는 고속 리셋 회로(50)를 제공한다. 본 발명에 따르면, 그러한 기능은 도 2와 같이 실행 모드와 대기 모드 사이의 스위치를 제어하는 회로와의 인터페이스를 통해 달성된다.

도 5에서, 지연 회로(40)는 커패시터(C4)와 병렬의 제너 다이오드(Z5)를 갖는다. +23V의 실행 전원 전압이 도달될 때, 커패시터(C4)는 실행 모드 출력 전압이 대략 공칭 출력 전압 레벨로 안정화되도록 지연 시간을 제공하기 위하여 저항(R10)을 통해 충전한다. 제너 다이오드(Z5)는 달링톤(Darlington) 구조로 구성된 트랜지스터(Q8, Q9)의 베이스 에미터 접합부에 손상을 막기 위하여 커패시터(C4)의 양단의 전압을 대략 +10V로 클램프한다.

전원 장치(10)가 실행 모드에 있을 때, 트랜지스터(Q4)와 광 커플러(U3)의 다이오드는 도 3에 도시한 실시예와 유사한 방법으로 전류를 도통한다. 그러나, 도 3의 실시예와는 달리, 그러한 전류는 커패시터(C4)를 충전하는데 이용되지 않는다. 달링톤 구조의 트랜지스터(Q8, Q9)의 구성은 트랜지스터(Q9)를 이용함으로써 최소의 전류만이 흐르게 한다. 따라서, 커패시터(C4)의 충전 속도와 이로 인한 지연 시간은 저항(R10)과 커패시터(C4)에 의해 형성된 일정한 시간에 의해서만 결정된다. 바람직하게도 그것은 도 3의 트랜지스터(Q5)의 전류 증폭 인자나 베타 또는, 도 5의 트랜지스터(Q8, Q9)의 달링톤 구성 때문에 커패시터(C4)의 충전 속도에서의 임의의 변화가 제거된다.

도 5를 참조하면, 전원 장치(10)가 대기 모드로 변동할 때, +23V의 실행 전원 전압은 떨어지기 시작한다. 실행 전원 전압이 저항(R6, R7)의 분압기에서 저항의 비에 의해 결정된 레벨 이하로 떨어지게 될 때, 전류의 흐름은 트랜지스터(Q4)에서 트랜지스터(Q3)로 그 방향이 변경된다. 트랜지스터(Q3)를 통해 흐르는 전류는 저항(R11) 양단의 전압을 생성시키고 이 전압 바이어스는 트랜지스터(Q7)를 온으로 리셋시킨다. 이로써, 커패시터(C4)는 +23V 실행 전압이 완전히 소실되기 전에 저항(R12)과 리셋 트랜지스터(Q7)를 통해 접지로 빠르게 방전된다.

Claims

실행 모드와 대기 모드의 동작을 갖는 장치 내의 보조 전원 장치에 있어서,

전압 소스(원 B⁺), 변압기(T1) 및 출력 공급 전압의 스위치 모드 발생을 위해 결합된 스위치 제어부(U1)와;

상기 스위치 제어부의 도통을 일으키는 피드백 회로(W2)와;

상기 장치의 실행 모드와 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 상기 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환하는 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)를 포함하며,

상기 스위치 회로는 상기 전압 소스에 의해 여자되고 상기 장치의 대기 모드의 동작 중에 상기 스위치 제어부의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 회로의 제어를 중단시키는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 온/오프 신호(+23 V-RUN)는 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압인 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 전압 소스(원 B+)는 비조정 정류된 메인 전압 소스인 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 전압 소스(원 B+)는 비조정 정류된 메인 전압 소스이며, 상기 온/오프 신호(+23 V-RUN)는 비조정 정류된 메인 전압 소스에 의해 여자된 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압인 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제1항에 있어서, 상기 피드백 회로(W2)는 피드백 신호를 발생하며, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 피드백 신호를 기준 전압의 소스로 분로시키는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
실행 모드와 대기 모드를 갖는 장치 내의 보조 전원 장치에 있어서,

전압 소스(원 B⁺)에 결합된 1차 권선(W1)과 적어도 한 개의 2차 권선(W2, W3, W4, W5)을 갖는 변압기(T1)와;

상기 1차 권선에 결합되고 상기 1차 권선을 통해 전류를 도통시키는 스위치 제어부(U1)를 포함하며, 상기 스위치 제어부의 주기적 도통에 의해 전원이 상기 적어도 한 개의 2차 권선에 결합되고;

상기 적어도 한 개의 2차 권선에 의해 상기 스위치 제어부에 제공된 피드백 제어 회로(W3)를 포함하며, 이 피드백 제어 회로는 상기 스위치 제어부의 상기 주기적 도통을 인에이블시키고;

상기 장치의 실행 모드 및 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 상기 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환하는 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)를 포함하며,

상기 스위치 회로는 상기 장치의 대기 모드의 동작 중에 상기 스위치 제어부의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 제어 회로의 제어를 중단시키는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되며 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되며, 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하고, 상기 피드백 제어를 중단시키는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는,

상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합된 분압기(R1, R2, R3, R4)와;

상기 분압기에 의해 여자되고 상기 스위치 제어부(U1)에 결합되어 상기 피드백 제어를 중단시키는 트랜지스터(Q2)와;

상기 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 상기 트랜지스터의 도통을 제어하는 액티브 소자(U3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는,

상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합된 분압기(R1, R2, R3, R4)와;

상기 분압기에 의해 여자되고 상기 스위치 제어부(U1)에 결합되어 상기 피드백 제어를 중단시키는 제1 트랜지스터(Q2)와;

상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 전압 임계치 검출기(Z3)와;

상기 전압 임계치 검출기에 선택적으로 결합되어 상기 제1 트랜지스터의 도통을 제어하는 제2 트랜지스터(U3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제6항에 있어서, 상기 전압 소스(원 B⁺)는 메인 AC 전원(22)으로부터 정류된 비조정 DC 전압인 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제14항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제14항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되며, 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제14항에 있어서, 상기 스위치 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)는 상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합되며, 상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하고, 상기 피드백 제어를 중단시키는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제14항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는,

상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합된 분압기(R1, R2, R3, R4)와;

상기 분압기에 의해 여자되고 상기 스위치 제어부(U1)에 결합되어 상기 피드백 제어를 중단시키는 트랜지스터(Q2)와;

상기 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 상기 트랜지스터의 도통을 제어하는 액티브 소자(U3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
제14항에 있어서, 상기 스위치 제어 회로는,

상기 전압 소스(원 B⁺)에 결합된 분압기(R1, R2, R3, R4)와;

상기 분압기에 의해 여자되고 상기 스위치 제어부(U1)에 결합되어 상기 피드백 제어를 중단시키는 제1 트랜지스터(Q2)와;

상기 장치 내의 다른 전원 장치에 의해 발생된 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 전압 임계치 검출기(Z3)와;

상기 전압 임계치 검출기에 선택적으로 결합되어 상기 제1 트랜지스터의 도통을 제어하는 제2 트랜지스터(U3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 장치.
실행 모드와 동작 모드를 갖는 장치를 위한 전원 장치에 있어서,

정류된 메인 전압 소스에 의해 여자되며 스위치 모드에서 동작하고 적어도 한 개의 실행 공급 전압을 발생하는 메인 전원 장치와;

상기 정류된 메인 전압 소스(원 B⁺)에 의해 여자되며 스위치 모드에 동작하고 피드백 신호에 응답하여 적어도 한 개의 실행 모드 공급 전압을 발생하는 보조 전원 장치와;

상기 장치의 실행 모드와 대기 모드의 동작을 표시하는 온/오프 신호(+23 V-RUN)에 응답하여 상기 보조 전원 장치를 동작 모드와 비동작 모드 사이로 전환하는 제어 회로(R1, R2, R3, R4, Q2, 16)를 포함하며,

상기 스위치 회로는 상기 장치의 대기 모드의 동작 중에 동안 상기 보조 전원 장치의 동작을 중단시키는 방법으로 상기 피드백 신호를 중단시키는 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제20항에 있어서, 상기 온/오프 신호(+23 V-RUN)는 상기 적어도 한 개의 실행 모드 공급 전압인 것을 특징으로 하는 전원 장치.
제21항에 있어서, 상기 제어 회로는,

상기 정류된 메인 전압 소스에 결합된 분압기(R1, R2, R3, R4)와;

상기 분압기에 의해 여자되고 상기 피드백 신호를 분로하기 위해 결합된 제1 트랜지스터(Q2)와;

상기 적어도 한 개의 실행 모드 공급 전압(+23 V-RUN)에 응답하는 전압 임계치 검출기(Z3)와;

상기 전압 임계 검출기에 선택적으로 결합되어 상기 제1 트랜지스터의 도통을 제어하는 제2 트랜지스터(U3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 장치.