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KR200444228Y1 - Switched-Mode Power Supplies with Overvoltage Protection - Google Patents

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KR200444228Y1
KR200444228Y1 KR2020080013252U KR20080013252U KR200444228Y1 KR 200444228 Y1 KR200444228 Y1 KR 200444228Y1 KR 2020080013252 U KR2020080013252 U KR 2020080013252U KR 20080013252 U KR20080013252 U KR 20080013252U KR 200444228 Y1 KR200444228 Y1 KR 200444228Y1
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KR
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comparator
voltage
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output
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KR2020080013252U
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Korean (ko)
Inventor
김대천
김영봉
Original Assignee
우일파워텍 주식회사
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Abstract

본 고안은 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS : Switching mode Power supply)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭모드 전원 공급장치로 인가되는 입력전압을 제1비교기에서 기준전압과 비교하여 과전압의 인가여부를 판단하고, 그 출력값을 종속 연결된 제2비교기에서 파워스위치로 전달하여 과전압 입력시 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 정지시킴으로써, 과전압 입력시에도 회로를 보호할 수 있게 한 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching mode power supply (SMPS), more specifically, to determine whether the overvoltage is applied by comparing the input voltage applied to the switching mode power supply with the reference voltage in the first comparator And a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit which transmits its output value to a power switch from a cascaded second comparator and stops the operation of the switching mode power supply upon overvoltage input, thereby protecting the circuit even upon overvoltage input. It relates to a supply device.

스위칭모드 전원 공급장치, 과전압 보호, 비교기, 옵토 커플러 Switching Mode Power Supplies, Overvoltage Protection, Comparators, Optocouplers

Description

과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치{SWITCHING MODE POWER SUPPLY HAVING OVER VOLTAGE PROTECTION CIRCUIT}Switching mode power supply with overvoltage protection circuit {SWITCHING MODE POWER SUPPLY HAVING OVER VOLTAGE PROTECTION CIRCUIT}

본 고안은 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS : Switching mode Power supply)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭모드 전원 공급장치로 인가되는 입력전압을 제1비교기에서 기준전압과 비교하여 과전압의 인가여부를 판단하고, 그 출력값을 종속 연결된 제2비교기에서 파워스위치로 전달하여 과전압 입력시 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 정지시킴으로써, 과전압 입력시에도 회로를 보호할 수 있게 한 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching mode power supply (SMPS), more specifically, to determine whether the overvoltage is applied by comparing the input voltage applied to the switching mode power supply with the reference voltage in the first comparator And a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit which transmits its output value to a power switch from a cascaded second comparator and stops the operation of the switching mode power supply upon overvoltage input, thereby protecting the circuit even upon overvoltage input. It relates to a supply device.

일반적으로, 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)는 전력용 모스트랜지스터(MOSFET)등 반도체 소자를 스위치로 사용하여 입력되는 전압을 구형파 형태의 전압으로 변환한 후, 필터를 통하여 제어된 직류출력 전압을 가전제품 등에 공급하는 장치로서, 반도체 소자의 스위칭 프로세서를 이용하여 전력의 흐름을 제어하므로 효율이 높고 내구성이 강하며 소형화 경량화에 유리한 안정화 전원 장치이다.In general, a switching mode power supply (SMPS) uses a semiconductor device such as a power transistor (MOSFET) as a switch to convert an input voltage into a square wave voltage, and then converts a DC output voltage controlled through a filter into a home appliance. As a device for supplying a product, etc., a power supply is controlled using a switching processor of a semiconductor device, which is a stabilized power supply device that is highly efficient, strong in durability, and advantageous in miniaturization and light weight.

스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)가 소용량인 경우에는 AC 300V 이상의 전압이 인가되어도 상기 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS) 내부의 스위칭 소자의 내압만 확보된다면 장시간 사용하여도 문제가 발생하지 않지만, 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)의 용량이 높아져 회로 방식이 대용량으로 변경될 때에는 입력 과전압에 의해 회로가 손상되거나 가전제품 등의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.If the switching mode power supply (SMPS) has a small capacity, even if a voltage of 300 V or more is applied, if only the internal voltage of the switching element inside the switching mode power supply (SMPS) is secured, the problem does not occur even when used for a long time. When the capacity of the power supply device (SMPS) is increased and the circuit scheme is changed to a large capacity, there is a problem in that the circuit is damaged by the input overvoltage or the life of the home appliance is shortened.

그에 따라, 근래에는 등록특허 제10-0735498호에 기재된 바와 같이, 출력단에 과전압이 발생될 경우 다수개의 정격 다이오드를 단락시켜 과전압을 접지시키도록 구성되거나, 역률 보상회로의 컨트롤러와 출력전압분배부에 연결되고 과전압이 발생된 경우 컨트롤러를 제어하여 스위칭 트랜지스터를 턴온시킴으로써 전원 공급장치를 보호하도록 구성된 과전압 보호회로가 제시되었다.Accordingly, in recent years, as described in Korean Patent No. 10-0735498, when an overvoltage occurs in the output terminal, a plurality of rated diodes are shorted to ground the overvoltage, or the controller and the output voltage distribution unit of the power factor correction circuit are provided. An overvoltage protection circuit configured to protect the power supply by controlling the controller and turning on the switching transistor in the event of an overvoltage is presented.

그러나, 다수개의 정격 다이오드로 구성된 과전압 보호회로는 과전압 인가시 전원 공급장치의 회로는 안정적으로 보호되지만 정격 다이오드의 재사용이 불가능한 문제점이 있었고, 과전압 발생시 컨트롤러를 제어하여 트랜지스터를 턴온시키는 과전압 보호회로는 특정 소자의 직접적인 손상이 없어 소자의 재사용은 가능하지만 트랜지스터의 온 오프에 의해 역률 보상회로의 동작만을 제어함으로써 과전압에 의한 회로 보호의 효율이 반감되는 문제점이 있었다.However, the overvoltage protection circuit composed of a plurality of rated diodes has a problem that the circuit of the power supply is stably protected when overvoltage is applied, but the reuse of the rated diode is impossible, and the overvoltage protection circuit that turns on the transistor by controlling the controller when an overvoltage occurs is specified. Reuse of the device is possible because there is no direct damage to the device, but there is a problem that the efficiency of circuit protection due to overvoltage is halved by controlling only the operation of the power factor correction circuit by turning on and off the transistor.

또한, 종래의 과전압 보호회로는 과전압으로 판단되면 그러한 과전압이 곧 제거되는 일시적인 것인지, 아니면 회로 손상을 야기하는 지속적인 것인지의 여부를 구분하지 않고 무조건 과전압의 유입을 차단함으로써 이용이 불편한 문제점이 있었다.In addition, the conventional overvoltage protection circuit has a problem in that it is inconvenient to use by blocking the inflow of the overvoltage unconditionally without discriminating whether the overvoltage is temporary or if the overvoltage is immediately removed or it is a constant that causes circuit damage.

본 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 스위칭모드 전원 공급장치에 과전압이 유입될 경우 파워스위치를 정지시켜 전원 공급장치 자체를 정지시킴으로써, 소자의 직접적인 손상을 방지함과 아울러, 과전압으로부터의 회로 보호 효율을 증가시킬 수 있게 한 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치를 제공함에 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to stop the power switch itself by stopping the power switch when the over-voltage flows into the switching mode power supply, to prevent direct damage to the device and to protect the circuit from overvoltage The present invention provides a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit capable of increasing the voltage.

또한, 본 고안은 제1비교기에서 판단된 입력전압의 과전압 여부를 일정시간 딜레이 시킨 후 제2비교기로 전달함으로써, 입력전압이 과전압일 경우 그러한 과전압 상태가 일시적인지 지속적인지 판단하고, 과전압이 지속적으로 입력될 경우에만 전원 공급장치를 정지시킬 수 있게 한 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치를 제공함에 있다.In addition, the present invention delays whether or not the overvoltage of the input voltage determined by the first comparator for a predetermined time, and then transfers it to the second comparator. When the input voltage is overvoltage, it is determined whether the overvoltage state is temporary or continuous, and the overvoltage is continuously The present invention provides a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit which can stop the power supply only when it is input.

상기 과제를 이루기 위한 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치는, 교류전원을 입력받아 노이즈를 제거하고, 직류전원으로 정류하는 브리지 다이오드가 구비된 교류 입력필터; 상기 브리지 다이오드에서 정류된 직류전압을 상승시키는 부스터와, 상기 부스터에 일 단자가 각각 연결된 제1다이오드와 제2다이오드, 및 펄스폭 제어신호에 의해 스위칭하는 스위칭 트랜지스터가 구비된 역률 보상회로; 상기 제1다이오드의 출력단자에 1차 코일이 연결되어 상기 역률 보상회로의 출력전압을 컨버팅하는 트랜스포머가 구비된 메인컨버터; 상기 트랜스포머의 2 차 코일에 연결되어 메인컨버터의 출력을 정류하여 출력하는 2차 정류필터; 상기 트랜스포머의 1차 코일에 연결되어 스위칭하면서 상기 1차 코일에의 전류공급시간을 제어하는 파워스위치가 구비된 펄스폭 제어부; 및 상기 역률 보상회로의 출력단자에서 직류전압을 분할하여 입력전압의 크기를 인식하는 입력전압 감지부와, 입력전압의 과전압 여부를 판단하기 위한 기준전압을 생성하는 기준전압부와, 상기 입력전압 감지부에서 인지된 입력전압을 기준전압과 비교하는 제1비교기와, 상기 제1비교기의 출력단에 종속 접속되고 출력단자가 상기 파워스위치에 연결되어 과전압 입력시 전원 공급장치의 동작을 정지시키는 제2비교기가 구비된 과전압 보호회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Switching mode power supply provided with an overvoltage protection circuit for achieving the above object, AC input filter having a bridge diode to receive the AC power to remove noise, and rectified to a DC power; A power factor correction circuit including a booster for raising a DC voltage rectified by the bridge diode, a first diode and a second diode connected to one terminal of the booster, and a switching transistor for switching by a pulse width control signal; A main converter having a transformer connected to an output terminal of the first diode to convert an output voltage of the power factor correction circuit; A secondary rectifier filter connected to the secondary coil of the transformer to rectify and output the output of the main converter; A pulse width control unit having a power switch connected to the primary coil of the transformer and controlling a current supply time to the primary coil while switching; And an input voltage sensing unit for dividing a DC voltage at an output terminal of the power factor correction circuit to recognize a magnitude of an input voltage, a reference voltage unit for generating a reference voltage for determining whether the input voltage is overvoltage, and detecting the input voltage. A first comparator for comparing an input voltage recognized by a negative voltage with a reference voltage, and a second comparator connected to an output terminal of the first comparator and having an output terminal connected to the power switch to stop the operation of the power supply when an overvoltage is input. It is characterized by including an overvoltage protection circuit provided.

본 고안은 과전압이 유입될 경우 파워스위치를 정지시켜서 전원 공급장치 자체의 동작을 정지시킴으로써 과전압으로부터 스위칭모드 전원 공급장치의 보호 효율을 현저히 향상시킬 수 있으며, 입력전압이 과전압일 경우 그러한 상태가 지속적인가를 판단한 후 과전압이 지속적으로 인가되는 경우에만 스위칭모드 전원 공급장치를 정지시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention can significantly improve the protection efficiency of the switching mode power supply from overvoltage by stopping the operation of the power supply itself when the overvoltage is introduced, and whether the state persists if the input voltage is overvoltage. After the determination, the switching mode power supply can be stopped only when the overvoltage is continuously applied.

이하에서는 본 고안의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치의 회로도이며, 도 3은 본 고안에 따른 과전압 보호회로의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a switching mode power supply with an overvoltage protection circuit according to the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a switching mode power supply with an overvoltage protection circuit according to the present invention, Figure 3 It is a block diagram of an overvoltage protection circuit according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 고안의 일 실시예에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치는, 교류전원을 수신하고 이를 정류하여 직류전원으로 출력하는 교류 입력필터(100)와, 정류된 직류전원을 부스트 업시키는 역률 보상회로(200)와, 부스트 업된 직류전원을 일정한 교류전원으로 변환하는 메인컨버터(300)와, 변환된 교류전원을 다시 정류하여 직류전원으로 가전제품 등의 부하단으로 공급하는 2차 정류필터(400)와, 정류되어 부하단으로 출력되는 직류전원을 피드백시키는 전압피드백부(500)와, 피드백되는 2차 정류필터의 직류전원에 의해 상기 메인컨버터에서 컨버팅되는 펄스폭을 조절하는 펄스폭 제어부(600), 및 교류 입력단에 과전압이 인가됨을 감지하여 스위칭모드 전원 공급장치 자체의 동작을 제어하는 과전압 보호회로(700)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the switching mode power supply provided with an overvoltage protection circuit according to an embodiment of the present invention, the AC input filter 100 for receiving and rectifying the AC power and outputting the DC power; The power factor correction circuit 200 boosts the rectified DC power, the main converter 300 converting the boosted DC power into a constant AC power, and converts the converted AC power again into a DC power supply. Converted from the main converter by the secondary rectifier filter 400 for supplying to the lower end, the voltage feedback unit 500 for feeding back the DC power rectified and output to the load stage, and the DC power of the secondary rectifier filter to be fed back A pulse width control unit 600 for adjusting the pulse width, and an overvoltage protection circuit 700 for controlling the operation of the switching mode power supply itself by sensing that an overvoltage is applied to the AC input terminal. It is configured to include.

상기 교류 입력필터(100)는 교류 입력단(ACL, ACN)을 통해 입력된 교류전압의 노이즈를 제거하고, 서지(surge)전류를 흡수하여 노이즈가 제거된 안정적인 교류전압을 공급하는 제너다이오드(ZN1, ZN2, ZN3, ZN4, ZN5)와, 커패시터(C2, C3, C4, C22)가 구비되며, 이와 같이 안정적으로 필터링된 교류전압을 직류전압으로 평활화하여 정류하는 브리지 다이오드(BD1)와, 상기 브리지 다이오드의 두 출력단자에 양 단자가 연결되어 역률 보상회로에 정류된 직류전압을 공급하는 커패시터(C7)를 포함하여 구성된다.The AC input filter 100 removes noise of an AC voltage input through AC input terminals ACL and ACN, and absorbs a surge current to supply a stable AC voltage from which noise is removed. ZN2, ZN3, ZN4, and ZN5, and capacitors C2, C3, C4, and C22, bridge diode BD1 for smoothing and rectifying the stably filtered AC voltage to DC voltage, and the bridge diode. Both terminals are connected to the two output terminals of and comprises a capacitor (C7) for supplying a rectified DC voltage to the power factor correction circuit.

상기 역률 보상회로(PFC : Power Factor Correction)(200)는 상기 교류 입력 단으로 입력되는 교류전압의 크기에 상관없이 정류된 직류전압을 DC 400V 까지 상승시켜 컨버터로 공급하고 역률을 개선하는 것으로서, 상기 브리지 다이오드의 출력단에 연결된 부스터(L1)와, 상기 부스터에 일 단자가 각각 연결된 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2), 및 펄스폭 제어신호에 의해 스위칭하면서 제2다이오드(D2)의 애노드단자로 전류를 공급하여 도통 여부를 제어하는 스위칭 트랜지스터(Q1)를 포함하여 구성된다.The power factor correction circuit (PFC) 200 increases the rectified DC voltage to DC 400V to supply the converter and improves the power factor regardless of the magnitude of the AC voltage input to the AC input terminal. A booster L1 connected to an output terminal of the bridge diode, a first diode D1 and a second diode D2 connected to one terminal connected to the booster, and a pulse width control signal to switch the second diode D2. It comprises a switching transistor (Q1) for controlling the conduction by supplying a current to the anode terminal.

이때, 상기 역률 보상회로(200)는 상기 부스터(L1)인 인덕터에서의 전류흐름을 감지하는 전류감지부와, 상기 인덕터에서 흐르는 전류가 0인 시점에 스위칭 트랜지스터(Q1)를 턴 온하거나 턴 오프시키는 구동신호를 생성하여 출력하는 PFC 컨트롤러(U1)를 포함하여 구성되며, 이러한 구동신호에 의해 온/오프하면서 스위칭하는 스위칭 트랜지스터(Q1)가 상기 PFC 컨트롤러(U1)의 단자에 연결된다.In this case, the power factor correction circuit 200 may turn on or turn off the switching transistor Q1 at a time point where the current flowing from the inductor, which is the booster L1, is detected. And a PFC controller U1 for generating and outputting a driving signal. The switching transistor Q1 for switching on / off by this driving signal is connected to a terminal of the PFC controller U1.

여기서, 상기 전류감지부는 상기 부스터(L1)의 일 단자와 상기 PFC 컨트롤러의 영전류검출단자(ZCD) 간에 연결된 저항(R4)을 포함하여 구성되며, 부스터에서의 전류흐름 상태를 PFC 컨트롤러(U1)로 전달한다.Here, the current sensing unit includes a resistor (R4) connected between one terminal of the booster (L1) and the zero current detection terminal (ZCD) of the PFC controller, the current flow state in the booster PFC controller (U1) To pass.

상기 PFC 컨트롤러(U1)는 상기 전류감지부에서 전달되는 회로의 전류흐름 상태를 수신하여 스위칭 전류의 제로 크로싱(zero crossing)시점을 감지하는 영전류검출단자(ZCD : Zero Current Detection)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 스위칭 작용에 의한 역률 보상회로의 출력단자(B+ 노드)에서의 출력전압을 피드백신호로 입력받는 오차 증폭기의 반전입력단자(INV)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 온/오프를 제어하는 구동신호를 출력하는 드라이브단자(GD)를 포함하여 구성된다. 이 때, 상기 드라이브단자(GD)는 병렬 연결된 다이오드(D4)와 저항(R8)을 통해 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트에 구동신호를 인가하게 된다.The PFC controller U1 receives a zero current detection terminal (ZCD: Zero Current Detection) for detecting a zero crossing point of a switching current by receiving a current flow state of a circuit transmitted from the current sensing unit, and the switching. Inverting input terminal INV of the error amplifier receiving the output voltage from the output terminal (B + node) of the power factor correction circuit due to the switching action of the transistor Q1 as a feedback signal, and on / off of the switching transistor Q1. It comprises a drive terminal (GD) for outputting a drive signal for controlling the. In this case, the drive terminal GD applies a driving signal to the gate of the switching transistor Q1 through the diode D4 and the resistor R8 connected in parallel.

또한, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)는 상기 PFC 컨트롤러(U1)의 드라이브 단자(GD)에서 출력되는 구동신호에 의해 스위칭하면서 제2다이오드(D2)로 전류를 공급하도록, 게이트가 상기 드라이브단자(GD)에 연결되고, 드레인 단자가 상기 제2다이오드(D2)에 연결된다.In addition, the switching transistor Q1 supplies a current to the second diode D2 while switching by a drive signal output from the drive terminal GD of the PFC controller U1, so that a gate is provided to the drive terminal GD. The drain terminal is connected to the second diode D2.

이때, 상기 부스터와 제1다이오드, 제2다이오드, 및 스위칭 트랜지스터 등의 역률 보상회로와, 상기 역률 보상회로에 제어신호 등을 공급하는 PFC 컨트롤러(U1)간의 신호 전달은 상호간에 전기적으로 연결된 단자들(SUB1-1 내지 SUB1-6, CN3-1 내지 CN3-6)을 통하여 이루어지도록 구성된다.At this time, the signal transmission between the booster and the power factor correction circuit such as the first diode, the second diode, and the switching transistor, and the PFC controller U1 supplying a control signal to the power factor correction circuit are electrically connected to each other. (SUB1-1 to SUB1-6, CN3-1 to CN3-6).

상기 메인컨버터(300)는 상기 제1다이오드(D1)의 출력단자(B+)에 1차 코일이 연결되어 상기 역률 보상회로에서 DC 400V의 일정한 직류전압으로 출력되는 전압을 컨버팅하는 트랜스포머(T1)를 포함하여 구성된다.The main converter 300 is a transformer (T1) for converting a voltage output from a constant DC voltage of DC 400V from the power factor correction circuit is connected to the primary coil is connected to the output terminal (B +) of the first diode (D1). It is configured to include.

이때, 상기 트랜스포머(T1)의 1차 코일에 연결되어 일정한 펄스폭에 의해 스위칭하면서 1차 코일에의 전류공급시간을 제어하는 파워스위치(U2)로 이루어진 펄스폭(PWM : Pulse Width Modulation) 제어부(600)가 더 포함되어 구성된다. 상기 파워스위치(U2)는 펄스폭 제어부에서 제어되는 펄스폭에 의해 스위칭하며 출력이 조절되는 트랜지스터가 구비된 스위칭 IC로 구성된다.At this time, the pulse width (PWM: Pulse Width Modulation) control unit (PWM) consisting of a power switch (U2) connected to the primary coil of the transformer (T1) and switching by a constant pulse width to control the current supply time to the primary coil 600) is further included. The power switch U2 is composed of a switching IC having a transistor that is switched by a pulse width controlled by a pulse width controller and whose output is adjusted.

또한, 상기 펄스폭 제어부(600)는 후술하는 2차 정류필터에서의 전압과 과전압 보호회로에서의 동작신호를 피드백 받아 상기 파워스위치(U2)의 동작을 제어하 며, 이를 위해 전압피드백부(500)에 전기적으로 연결된다.In addition, the pulse width controller 600 controls the operation of the power switch (U2) by receiving a feedback of the operation signal from the voltage and the overvoltage protection circuit in the secondary rectification filter to be described later, for this purpose, the voltage feedback unit 500 Is electrically connected).

이때, 상기 전압피드백부(500)는 2차 정류필터에서 최종적으로 출력되는 전압의 값을 피드백시켜 상기 메인컨버터의 동작을 제어하도록, 상기 2차 정류필터의 출력단과 상기 메인컨버터를 제어하는 펄스폭 제어부간에 연결되며, 상기 2차 정류필터에 연결된 정류부 피드백단자들(SUB3-1 내지 SUB3-5)에 연결되어 출력전압의 값을 수신하는 피드백 입력단자들(CN2-1 내지 CN2-5)과, 이러한 피드백 입력단자에서 입력되는 피드백 전압을 상기 메인컨버터로 전달하는 피드백 출력단자들(CN1-4, CN1-5, CN1-6)을 포함하여 구성된다.At this time, the voltage feedback unit 500 feeds back the value of the voltage finally output from the secondary rectifier filter to control the operation of the main converter, the pulse width for controlling the output terminal of the secondary rectifier filter and the main converter. A feedback input terminal CN2-1 to CN2-5 connected to the control unit and connected to the rectifier feedback terminals SUB3-1 to SUB3-5 connected to the secondary rectifier filter to receive the output voltage value; It includes a feedback output terminal (CN1-4, CN1-5, CN1-6) for transmitting the feedback voltage input from the feedback input terminal to the main converter.

상기 2차 정류필터(400)는 상기 메인컨버터에서 출력하고자 하는 일정한 전압으로 변환된 교류전압을 평활화하여 가전제품 등에 일정한 직류전압을 공급하기 위해 상기 트랜스포머(T1)의 2차 코일에 연결되며, 인덕터(L2) 일단에 연결된 커패시터들과, 상기 인덕터(L2) 타단에 연결된 커패시터들 및 저항을 포함하여 구성되며, 평활화된 직류전압을 피드백시키는 정류부 피드백단자(SUB3-1, SUB3-2, SUB3-3, SUB3-4, SUB3-5)들을 구비한다.The secondary rectifier filter 400 is connected to the secondary coil of the transformer (T1) to supply a constant DC voltage to home appliances by smoothing the AC voltage converted to a constant voltage to be output from the main converter, the inductor (L2) Rectifier feedback terminals SUB3-1, SUB3-2, and SUB3-3 including capacitors connected to one end, capacitors and resistors connected to the other end of the inductor L2, and feeding back a smoothed DC voltage. , SUB3-4, SUB3-5).

상기 과전압 보호회로(700)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 메인컨버터로 입력되는 전압을 인지하는 입력전압 감지부(710)와, 과전압의 입력여부 판단을 위한 일정한 기준전압을 제공하는 기준전압부와, 상기 입력전압 감지부에서 인지된 입력전압을 기준전압과 비교하는 제1비교기(720)와, 상기 제1비교기의 출력단에 종속접속되어 그 출력값을 기준전압과 비교하여 과전압의 입력여부를 판단하는 제2비교기(730)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 3, the overvoltage protection circuit 700 includes an input voltage detector 710 that recognizes a voltage input to the main converter, and a reference voltage that provides a constant reference voltage for determining whether an overvoltage is input. And a first comparator 720 for comparing the input voltage detected by the input voltage detector with a reference voltage and an output terminal of the first comparator, and comparing the output value with the reference voltage to determine whether an overvoltage is input. It is configured to include a second comparator 730 to determine.

이때, 상기 입력전압 감지부(710)는 복수개의 저항(R35, R36, R37)들에 의해 상기 역률 보상회로의 출력단자(B+ 단자)에서의 직류전압이 일정한 비율로 분할된 값을 인식하고, 이와 같이 분할된 전압 값을 제1비교기(U8-A)의 비반전단자(3번 핀)로 인가하도록 구성된다. 즉, 상기 역률 보상회로의 출력단자(B+ 단자)에 일부 저항(R35, R36)이 연결되고, 연결단자(SUB2-1 및 CN1-1)를 통하여 제1비교기(U8-A)의 비반전단자(3번 핀)와 저항(R37)에 연결된다. 이와 같이 다수의 저항에 의해 분배된 전압을 제1비교기로 인가함으로써, 높은 입력전압의 크기를 안정적인 낮은 기준전압의 크기와 용이하게 비교할 수 있게 된다.In this case, the input voltage detecting unit 710 recognizes a value obtained by dividing the DC voltage at an output ratio (B + terminal) of the power factor correction circuit by a plurality of resistors R35, R36, and R37 at a constant ratio. The divided voltage value is configured to apply to the non-inverting terminal (pin 3) of the first comparator U8-A. That is, some resistors R35 and R36 are connected to the output terminal B + terminal of the power factor correction circuit, and the non-inverting terminal of the first comparator U8-A is connected through the connection terminals SUB2-1 and CN1-1. (Pin 3) and resistor (R37). By applying the voltages distributed by the plurality of resistors to the first comparator as described above, the magnitude of the high input voltage can be easily compared with the magnitude of the stable low reference voltage.

상기 기준전압부는 입력전압의 과전압 여부를 결정하기 위해 상기 입력전압 감지부에서 분할되어 입력되는 전압과 비교하는 판단기준이 되는 전압을 제공하는 것으로서, 상기 제1비교기의 반전단자(2번 핀)로 일정한 전압을 공급하는 제1기준전압발생부(U8-C)(740)와, 제2비교기의 비반전단자(5번 핀)로 일정한 전압을 공급하는 제2기준전압발생부(U9)(750)를 포함하여 구성된다.The reference voltage unit provides a voltage that is a criterion for comparing with an input voltage divided by the input voltage sensing unit to determine whether the input voltage is overvoltage, and to the inverting terminal (pin 2) of the first comparator. The first reference voltage generator (U8-C) 740 for supplying a constant voltage and the second reference voltage generator (U9) 750 for supplying a constant voltage to the non-inverting terminal (pin 5) of the second comparator. It is configured to include).

상기 기준전압부는 주변 회로의 전압상태에 관계없이 항상 일정한 전압을 생성하는 레귤레이터를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제1 및 제2기준전압발생부에서 제1 및 제2비교기로 각각 인가되는 기준전압은 2.5V의 비교적 낮은 전압으로 구성되어 기준전압을 용이하고 안정적으로 생성할 수 있게 하는 것이 바람직하다.The reference voltage unit is preferably formed using a regulator that always generates a constant voltage regardless of the voltage state of the peripheral circuit. In this case, the reference voltage applied to the first and second comparators in the first and second reference voltage generators is preferably composed of a relatively low voltage of 2.5V so that the reference voltage can be easily and stably generated. .

또한, 상기 제1비교기(U8-A)(720)는 비교하고자 하는 입력전압, 즉 상기 역률 보상회로의 출력단자(B+ 단자)에서의 전압을 다수의 저항에 의해 일정 비율로 분할한 값(V1)이 비반전단자(3번 핀)에 인가되고, 상기 제1기준전압발생부(U8-C)에서 생성된 기준전압(VRef)이 반전단자(2번 핀)에 인가되며, 이와 같이 인가되는 입력전압(V1)과 기준전압(VRef)을 비교하고 그 결과를 출력(V2)하는 OP 앰프로 구성된다. 이때, 상기 제1비교기의 출력단자(1번 핀)는 제2비교기의 반전단자(6번 핀)에 종속 연결되어 구성된다.In addition, the first comparator U8-A 720 divides the input voltage to be compared, that is, the voltage at the output terminal (B + terminal) of the power factor correction circuit by a plurality of resistors (V1). ) Is applied to the non-inverting terminal (pin 3), and the reference voltage V Ref generated by the first reference voltage generator U8-C is applied to the inverting terminal (pin 2). It consists of an op amp that compares the input voltage V1 and the reference voltage V Ref and outputs the result V2. In this case, the output terminal (pin 1) of the first comparator is configured by being connected to the inverting terminal (pin 6) of the second comparator.

상기 제2비교기(U8-B)(730)는 상기 제1비교기의 출력전압(V2)이 반전단자(6번 핀)에 인가되고, 상기 제2기준전압발생부(U9)에서 생성된 기준전압(VRef)이 반전단자(5번 핀)에 인가되며, 이와 같이 인가되는 상기 제1비교기의 출력전압(V2)과 기준전압(VRef)을 비교하고 그 결과를 출력(V3)하는 OP 앰프로 구성된다. 이때, 상기 제2비교기(B8-B)의 출력단자(7번 핀)는 연결단자(CN1-5 및 SUB2-5)를 통하여 상기 펄스폭 제어부에 연결되어 구성된다. 그에 따라, 상기 과전압 보호회로에서의 판단결과에 의해 메인컨버터에 구비된 파워스위치의 동작여부를 결정하고 과전압 인가시 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 멈추도록 구성된다.The second comparator (U8-B) 730 is applied to the output voltage (V2) of the first comparator to the inverting terminal (pin 6), the reference voltage generated by the second reference voltage generator (U9) (V Ref), the inverting input terminal is applied to the (pin 5), comparing the output voltage (V2) with a reference voltage (V Ref) of the first comparator is applied as described above and as a result the output (V3) OP amplifier It consists of. At this time, the output terminal (pin 7) of the second comparator B8-B is connected to the pulse width controller through the connection terminals CN1-5 and SUB2-5. Accordingly, it is configured to determine whether to operate the power switch provided in the main converter based on the determination result of the overvoltage protection circuit, and to stop the operation of the switching mode power supply when the overvoltage is applied.

또한, 상기 제2비교기(U8-B)의 출력단자에는 그 출력값(V3)에 의해 동작이 제어되는 옵토 커플러(Opto Coupler)(U3-A, U3-B)가 더 포함되어 구성된다. 상기 옵토 커플러는 상기 제2비교기의 출력값이 하이 상태이면 정상적으로 동작하며, 그 출력값이 로우 상태이면 동작이 멈추고 그에 따라 상기 제2비교기의 출력단자에 연결된 파워스위치(U2)의 동작이 멈추게 되어 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)의 동작이 정지되도록 구성된다.The output terminal of the second comparator U8-B further includes an opto coupler U3-A and U3-B whose operation is controlled by the output value V3. The optocoupler operates normally when the output value of the second comparator is high. When the output value is low, the optocoupler stops and the operation of the power switch U2 connected to the output terminal of the second comparator is stopped. The operation of the power supply (SMPS) is configured to be stopped.

또한, 상기 과전압 보호회로(700)는 번개나 낙뢰 등 순간적인 과전압에 의해 스위칭모드 전원 공급장치의 동작이 정지하게 되는 것을 방지하고, 교류 입력전원의 이상으로 과전압이 지속적으로 공급되는 경우에만 상기 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 정지시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the overvoltage protection circuit 700 prevents the operation of the switching mode power supply from being stopped by an instantaneous overvoltage such as lightning or lightning, and the switching only when the overvoltage is continuously supplied due to an abnormal AC input power supply. It is preferably configured to be able to stop the operation of the mode power supply.

그에 따라, 상기 입력전압 감지부에서 과전압의 입력이 인가됨을 제1비교기에서 인식한 경우 그 결과 값을 바로 제2비교기로 전달하지 않고 이를 일시 저장하여 상기 제2비교기로의 결과 값 전달을 딜레이 시키는 타임딜레이부(760)가 더 포함되어 구성된다. Accordingly, when the first comparator recognizes that the input voltage is applied by the input voltage detector, the result value is not immediately transferred to the second comparator, but is temporarily stored to delay the transfer of the result value to the second comparator. The time delay unit 760 is further included.

상기 타임딜레이부(760)는 과전압의 입력에 의해 상기 제1비교기의 출력신호가 하이(HIGH) 상태일 경우 이를 일정시간 딜레이시킨 후 그 결과값을 제2비교기로 전송하도록, 상기 제1비교기(U8-A)의 출력단자(1번 핀)와 제2비교기(U8-B)의 반전단자 사이에 연결된 저항(R39)과 커패시터(C36)를 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 타임딜레이부는 딜레이된 시간 이후에도 상기 제1비교기의 출력신호가 하이(HIGH) 상태를 유지할 경우에는 그 값을 상기 제2비교기로 전송하여 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 정지시키지만, 낙뢰 등에 의한 순간적인 과전압이 서지회로 등에서 제거되어 딜레이 된 시간 이후에 제1비교기의 출력신호가 로우(LOW) 상태로 바뀐 경우에는 제2비교기의 반전단자에 로우(LOW) 신호를 전송하여 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 유지하게 할 수 있다.When the output signal of the first comparator is in a HIGH state due to an overvoltage input, the time delay unit 760 delays a predetermined time and transmits the result value to the second comparator. A resistor R39 and a capacitor C36 are connected between the output terminal (pin 1) of the U8-A) and the inverting terminal of the second comparator U8-B. Therefore, when the output signal of the first comparator maintains a high state even after the delayed time, the time delay unit transmits the value to the second comparator to stop the operation of the switching mode power supply, When the output signal of the first comparator is changed to a low state after a time when the instantaneous overvoltage is removed from the surge circuit and delayed, a low signal is transmitted to the inverting terminal of the second comparator to supply switching mode power. Maintain the operation of the device.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the switching mode power supply having the overvoltage protection circuit according to the present invention configured as described above will be described.

본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치는 입력전압에 과전압이 인가될 경우 종속 접속된 이중 비교기를 이용하여 과전압의 입력여부를 판단하고, 고전압이 입력될 경우 스위칭모드 전원 공급장치의 동작을 멈춤으로써 전원 공급장치의 손상을 방지할 수 있게 한 것이다.According to the present invention, a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit determines whether an overvoltage is input by using a cascaded dual comparator when overvoltage is applied to an input voltage, and switching mode power supply when a high voltage is input. By stopping the operation of the power supply to prevent damage.

따라서, 입력전압의 과전압 여부를 판단하고 그에 따라 스위칭모드 전원 공급장치의 오프 여부를 결정하는 것을 제외하고 교류 입력필터, 역률 보상회로, 메인컨버터, 2차 정류필터, 전압피드백부, 및 펄스폭 제어부의 동작은 통상적인 스위칭모드 전원 공급장치와 마찬가지인바, 이하에서는 과전압 보호회로에서의 동작을 중심으로 설명한다.Therefore, the AC input filter, the power factor correction circuit, the main converter, the secondary rectifier filter, the voltage feedback unit, and the pulse width control unit except for determining whether the input voltage is overvoltage and determining whether the switching mode power supply is turned off accordingly. The operation of is similar to that of a conventional switching mode power supply, and the following description will focus on the operation in the overvoltage protection circuit.

교류 입력필터에 구비된 브리지 다이오드에서 1차 정류된 직류전압은 교류 입력단(ACL, ACN)으로 인가되는 교류 입력전압에 따라 변하게 되므로 교류 입력전압이 높아질수록 직류전압도 높아지게 되는데, 입력전압의 과전압 여부를 판단하기 위해, 먼저 과전압 보호회로에 구비된 입력전압 감지부는 상기 브리지 다이오드에서 정류된 후 역률 보상회로(PFC)에서 출력되는 직류전압을 다수개의 저항(R35, R36, R37)에 의해 분할하고, 이와 같이 분할된 값은 입력전압(V1)으로 제1비교기(U8-A)의 비반전단자(3번 핀)에 인가된다.Since the primary rectified DC voltage in the bridge diode provided in the AC input filter changes according to the AC input voltage applied to the AC input terminal (ACL, ACN), the DC voltage increases as the AC input voltage increases. In order to determine, first, the input voltage detection unit provided in the overvoltage protection circuit is rectified by the bridge diode and then divided by a plurality of resistors (R35, R36, R37) the DC voltage output from the power factor correction circuit (PFC), The divided value is applied to the non-inverting terminal (pin 3) of the first comparator U8-A as the input voltage V1.

이때, 상기 제1비교기(U8-A)의 반전단자(2번 핀)에는 제1기준전압발생부(U8-C)에서 생성된 기준전압(VRef)이 인가되고, 제2비교기(U8-B)의 비반전단자(5번 핀)에는 제2기준전압발생부(U9)에서 생성된 기준전압(VRef)이 인가된다.In this case, the reference voltage V Ref generated by the first reference voltage generator U8-C is applied to the inverting terminal (pin 2) of the first comparator U8-A and the second comparator U8-A. The reference voltage V Ref generated by the second reference voltage generator U9 is applied to the non-inverting terminal (pin 5) of B).

상기 교류 입력전압이 정상일 때에는 상기 비반전단자로 입력되는 입력전압(V1)이 기준전압(VRef)보다 작으므로, 상기 제1비교기의 출력값(V2)이 로우(LOW) 상태가 된다. 이러한 제1비교기의 출력값(V2)은 출력단자(1번 핀)를 통해 제2비교기의 반전단자(6번 핀)로 인가되고, 상기 제2비교기의 비반전단자(5번 핀)에는 제2기준전압발생부(U9)에서 생성된 기준전압(VRef)이 인가된다.When the AC input voltage is normal, since the input voltage V1 input to the non-inverting terminal is smaller than the reference voltage V Ref , the output value V2 of the first comparator becomes low. The output value V2 of the first comparator is applied to the inverting terminal (pin 6) of the second comparator through the output terminal (pin 1), and to the non-inverting terminal (pin 5) of the second comparator. The reference voltage V Ref generated by the reference voltage generator U9 is applied.

상기 제2비교기로 입력되는 전압을 비교하면, 상기 반전단자에 인가되는 전압(V2)이 로우(LOW)상태이고 상기 비반전단자로 인가되는 전압이 2.5V의 기준전압이므로, 비반전단자의 전압이 더 높아서 제2비교기의 출력값은 하이(HIGH)상태가 된다.When the voltage inputted to the second comparator is compared, the voltage of the non-inverting terminal is applied because the voltage V2 applied to the inverting terminal is low and the voltage applied to the non-inverting terminal is a reference voltage of 2.5V. This higher value causes the output value of the second comparator to go high.

따라서, 상기 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)의 출력전압을 피드백하는 옵토 커플러(Opto Coupler)(U3-A, U3-B)가 정상으로 동작하여 스위칭모드 전원 공급장치가 정상적으로 동작하면서 정류된 직류전압을 가전제품 등의 부하로 출력하게 된다.Therefore, the opto-couplers U3-A and U3-B which feed back the output voltage of the switching mode power supply SMPS operate normally and the rectified DC voltage while the switching mode power supply operates normally. Is output to a load such as a home appliance.

그러나, 과전압이 입력되어 상기 교류 입력전압이 높아지면 상기 제1비교기의 비반전단자(3번 핀)로 인가되는 입력전압(V1)이 상승하면서 상기 반전단자(2번 핀)로 입력되는 기준전압(VRef)보다 커지게 되고, 그에 따라 상기 제1비교기의 출력전압(V2)이 하이(HIGH) 상태로 된다.However, when an overvoltage is input and the AC input voltage is increased, the reference voltage input to the inverting terminal (pin 2) is increased while the input voltage V1 applied to the non-inverting terminal (pin 3) of the first comparator increases. It becomes larger than V Ref , and accordingly, the output voltage V2 of the first comparator becomes HIGH.

이러한 제1비교기의 출력전압(V2)은 제2비교기의 반전단자로 인가되고, 상기 제2비교기의 비반전단자(5번 핀)에는 기준전압이 인가되며, 양 전압을 비교할 때 상기 반전단자(6번 핀)에 인가되는 전압이 높으므로, 상기 제2비교기의 출력값은 로우(LOW) 상태로 된다. 그에 따라 상기 제2비교기의 출력단자(7번 핀)에 일단이 연결되어 있는 옵토 커플러(Opto Coupler)(U3-A, U3-B)의 동작이 멈추게 되고, 이와 같이 상기 옵토 커플러의 동작이 멈추면서 연결단자(CN1-5 및 SUB2-5)를 통하여 연결된 상기 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)의 파워스위치(U2)가 동작을 멈추면서 교류 과전압으로부터 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)를 보호하게 된다.The output voltage V2 of the first comparator is applied to the inverting terminal of the second comparator, a reference voltage is applied to the non-inverting terminal (pin 5) of the second comparator, and the inverting terminal ( Since the voltage applied to the pin 6) is high, the output value of the second comparator becomes a low state. Accordingly, the operation of the opto couplers U3-A and U3-B having one end connected to the output terminal (pin 7) of the second comparator is stopped, and thus the operation of the opto coupler is stopped. The power switch U2 of the switching mode power supply SMPS connected through the connection terminals CN1-5 and SUB2-5 stops operation to protect the switching mode power supply SMPS from AC overvoltage. .

도 4는 정상적인 입력전원에서의 파워스위치(U2) 출력단자(2번 핀)의 스위칭 파형도 이고, 도 5는 본 고안에 따른 과전압 보호회로 동작시 파워스위치(U2) 출력단자(2번 핀)의 스위칭 파형도이다.4 is a switching waveform diagram of a power switch (U2) output terminal (pin 2) in a normal input power supply, and FIG. 5 is a power switch (U2) output terminal (pin 2) during an overvoltage protection circuit according to the present invention. Is a switching waveform diagram.

도 4 및 도 5를 참조하면, 정상적인 전원이 입력되는 경우에는 상기 파워스위치가 일정한 주기로 스위칭하며 가전제품 등의 부하에 전원을 공급하지만, 교류 입력단에 과전압이 인가되면 상기 제1비교기와 제2비교기에서의 비교과정을 거쳐 옵토 커플러의 동작을 멈추게 하고 파워스위치의 동작을 멈추게 하며 그에 따라 스위칭모드 전원 공급장치 전체의 동작을 중지시킴으로써 회로를 보호하게 된다.4 and 5, when the normal power is input, the power switch switches at regular intervals and supplies power to a load such as a home appliance, but when an overvoltage is applied to an AC input terminal, the first comparator and the second comparator The circuit is protected by stopping the operation of the optocoupler, stopping the operation of the power switch, and stopping the operation of the entire switching mode power supply.

따라서, 정상전압이 280V로 설정되고 그에 대한 기준전압(VRef)으로 2.5V가 맞추어진 상태에서, 상기 교류 입력단에 교류 380V 의 고전압이 인가되면, 제1비교기에서 일정하게 분할된 입력전압(V1)을 기준전압(VRef)과 비교하고, 상기 제1비교기의 출력전압(V2)을 기준전압(VRef)과 다시 비교하여 출력하면, 그 결과값(V3)에 의해 옵토 커플러의 동작이 멈추면서 스위칭모드 전원 공급장치 전체의 동작이 멈 추어 회로를 보호하게 됨을 알 수 있다.Accordingly, when a high voltage of 380 V is applied to the AC input terminal while the steady state voltage is set to 280 V and 2.5 V is set to the reference voltage V Ref thereof , the input voltage V1 constantly divided by the first comparator is applied. ) Is compared with the reference voltage (V Ref ) and the output voltage (V2) of the first comparator is compared with the reference voltage (V Ref ) again and outputted, and the resultant value (V3) stops the operation of the optocoupler. As a result, the entire operation of the switched-mode power supply stops, protecting the circuit.

이때, 정상전압을 300V로 설정하고 그에 대한 기준전압(VRef)으로 2.5V를 설정할 수도 있으며, 상기 기준전압(VRef)을 다른 값으로 설정할 수 도 있음은 물론이다.At this time, can set the normal voltage to 300V, and to set a reference voltage (V Ref), and to be set to 2.5V, the reference voltage (V Ref) thereof to a different value is also available as a matter of course.

또한, 상기 제1비교기의 출력전압(V2)이 곧바로 제2비교기로 인가되지 않고 타임딜레이회로에서 이를 일시 딜레이시킴으로써, 서지(surge)회로 등 보호수단에 의해 곧 제거될 낙뢰 등의 순간적인 과전압에 의해 스위칭모드 전원 공급장치(SMPS)의 동작이 빈번히 멈추게 되는 것을 방지하고, 교류 입력단으로의 지속적인 과전압 입력시에만 회로보호를 위해 동작이 정지하게 된다.In addition, the output voltage V2 of the first comparator is not immediately applied to the second comparator, but is temporarily delayed in the time delay circuit, thereby providing an instantaneous overvoltage such as a lightning strike to be removed by a protection means such as a surge circuit. As a result, the operation of the switching mode power supply (SMPS) is prevented from being frequently stopped, and the operation of the switching mode power supply (SMPS) is stopped for the protection of the circuit only at the time of continuous overvoltage input to the AC input terminal.

이상에서는 본 고안에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 고안의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In the above description, the technical idea of the present invention has been described together with the accompanying drawings, which describes exemplary embodiments of the present invention by way of example, and does not limit the present invention. In addition, it is obvious that any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치의 블록 구성도,1 is a block diagram of a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit according to the present invention;

도 2는 본 고안에 따른 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치의 회로도,2 is a circuit diagram of a switching mode power supply having an overvoltage protection circuit according to the present invention;

도 3은 본 고안에 따른 과전압 보호회로의 블록 구성도,3 is a block diagram of an overvoltage protection circuit according to the present invention;

도 4는 정상적인 입력전원에서의 파워스위치 출력단자의 스위칭 파형도,4 is a switching waveform diagram of a power switch output terminal in a normal input power source;

도 5는 과전압 보호회로 동작시 파워스위치 출력단자의 스위칭 파형도.5 is a switching waveform diagram of a power switch output terminal during an overvoltage protection circuit.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 - 교류 입력필터 200 - 역률 보상회로100-AC input filter 200-Power factor correction circuit

300 - 메인컨버터 400 - 2차 정류필터300-Main Converter 400-Secondary Rectifier Filter

500 - 전압피드백부 600 - 펄스폭 제어부500-voltage feedback unit 600-pulse width control unit

700 - 과전압 보호회로 710 - 입력전압 감지부700-Overvoltage Protection Circuit 710-Input Voltage Detector

720 - 제1비교기 730 - 제2비교기720-Comparators 730-Comparators 2

740 - 제1기준전압발생부 750 - 제2기준전압발생부740-First reference voltage generator 750-Second reference voltage generator

760 - 타임딜레이부760-Time Delay

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 스위칭모드 전원 공급장치에 있어서,In a switched mode power supply, 교류전원을 입력받아 노이즈를 제거하고, 직류전원으로 정류하는 브리지 다이오드가 구비된 교류 입력필터; 상기 브리지 다이오드에서 정류된 직류전압을 상승시키는 부스터와, 상기 부스터에 일 단자가 각각 연결된 제1다이오드와 제2다이오드, 및 펄스폭 제어신호에 의해 스위칭하는 스위칭 트랜지스터가 구비된 역률 보상회로; 상기 제1다이오드의 출력단자에 1차 코일이 연결되어 상기 역률 보상회로의 출력전압을 컨버팅하는 트랜스포머가 구비된 메인컨버터; 상기 트랜스포머의 2차 코일에 연결되어 메인컨버터의 출력을 정류하여 출력하는 2차 정류필터; 상기 트랜스포머의 1차 코일에 연결되어 스위칭하면서 상기 1차 코일에의 전류공급시간을 제어하는 파워스위치가 구비된 펄스폭 제어부; 및 상기 역률 보상회로의 출력단자에서 직류전압을 분할하여 입력전압의 크기를 인식하는 입력전압 감지부와, 입력전압의 과전압 여부를 판단하기 위한 기준전압을 생성하는 기준전압부와, 상기 입력전압 감지부에서 인지된 입력전압을 기준전압과 비교하는 제1비교기와, 상기 제1비교기의 출력단에 종속 접속되고 출력단자가 상기 파워스위치에 연결되어 과전압 입력시 전원 공급장치의 동작을 정지시키는 제2비교기가 구비된 과전압 보호회로를 포함하며;An AC input filter having a bridge diode that receives AC power, removes noise, and rectifies the DC power; A power factor correction circuit including a booster for raising a DC voltage rectified by the bridge diode, a first diode and a second diode connected to one terminal of the booster, and a switching transistor for switching by a pulse width control signal; A main converter having a transformer connected to an output terminal of the first diode to convert an output voltage of the power factor correction circuit; A secondary rectifier filter connected to the secondary coil of the transformer to rectify and output the output of the main converter; A pulse width control unit having a power switch connected to the primary coil of the transformer and controlling a current supply time to the primary coil while switching; And an input voltage sensing unit for dividing a DC voltage at an output terminal of the power factor correction circuit to recognize a magnitude of an input voltage, a reference voltage unit for generating a reference voltage for determining whether the input voltage is overvoltage, and detecting the input voltage. A first comparator for comparing an input voltage recognized by a negative voltage with a reference voltage, and a second comparator connected to an output terminal of the first comparator and having an output terminal connected to the power switch to stop the operation of the power supply when an overvoltage is input. An overvoltage protection circuit provided; 상기 제1비교기의 출력단자와 제2비교기의 반전단자 사이에 일 단자가 각각 연결된 저항(R39)과 커패시터(C36)를 구비하여, 상기 제1비교기에서의 출력값이 상기 제2비교기로 전달되는 시간을 지연시키는 타임딜레이부를 더 포함하고;A resistor (R39) and a capacitor (C36) having one terminal connected between the output terminal of the first comparator and the inverting terminal of the second comparator, respectively, the time that the output value from the first comparator is transferred to the second comparator Further comprising a time delay unit for delaying; 상기 과전압 보호회로는 상기 제2비교기의 출력단에 일 단자가 연결되고, 상기 제2비교기의 출력값이 로우 상태이면 동작이 정지하도록 구성된 옵토 커플러를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치.The overvoltage protection circuit is provided with an overvoltage protection circuit further comprises an opto-coupler configured to stop the operation when one terminal is connected to the output terminal of the second comparator, the output value of the second comparator low state Switched-mode power supplies. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 입력전압 감지부는 상기 역률 보상회로의 출력단자(B+ 단자)에 연결되어 분할된 입력전압(V1)을 상기 제1비교기의 비반전단자로 인가하는 다수의 저항이 구비되고,The input voltage detector includes a plurality of resistors connected to an output terminal (B + terminal) of the power factor correction circuit to apply the divided input voltage V1 to the non-inverting terminal of the first comparator. 상기 기준전압부는 상기 제1비교기의 반전단자로 기준전압(VRef)을 공급하는 제1기기준전압발생부와, 상기 제2비교기의 비반전단자로 기준전압(VRef)을 공급하는 제2기준전압발생부를 포함하며,The reference voltage unit includes a first reference voltage generator supplying a reference voltage V Ref to the inverting terminal of the first comparator, and a second supplying reference voltage V Ref to the non-inverting terminal of the second comparator. It includes a reference voltage generator, 상기 제1비교기는 상기 입력전압(V1)과 기준전압(VRef)을 비교하며, 출력단자가 제2비교기의 반전단자에 연결되어 제1비교기의 출력값(V2)을 전달하는 OP 앰프로 구성되고,The first comparator comprises an OP amplifier comparing the input voltage (V1) and the reference voltage (V Ref ), the output terminal is connected to the inverting terminal of the second comparator and delivers the output value (V2) of the first comparator, 상기 제2비교기는 상기 제1비교기의 출력값(V2)과 기준전압(VRef)을 비교하여 그 출력값에 의해 상기 파워스위치와 전원 공급장치의 동작을 정지시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 과전압 보호회로가 구비된 스위칭모드 전원 공급장치.The second comparator is configured to compare the output value (V2) and the reference voltage (V Ref ) of the first comparator and stop the operation of the power switch and the power supply by the output value is characterized in that Switched mode power supply.
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KR101754111B1 (en) 2011-01-03 2017-07-06 페어차일드코리아반도체 주식회사 Adaptive overvoltage protection circuit and method, and power system including the same
CN111917103A (en) * 2020-08-24 2020-11-10 柏宜照明(上海)股份有限公司 A main-standby power conversion detection circuit for a power supply module capable of turning off a power supply IC

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