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KR910004078Y1 - 2전원 출력 선택 회로 - Google Patents

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KR910004078Y1
KR910004078Y1 KR2019880013143U KR880013143U KR910004078Y1 KR 910004078 Y1 KR910004078 Y1 KR 910004078Y1 KR 2019880013143 U KR2019880013143 U KR 2019880013143U KR 880013143 U KR880013143 U KR 880013143U KR 910004078 Y1 KR910004078 Y1 KR 910004078Y1
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transistor
power
constant
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맹정재
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삼성전자 주식회사
안시환
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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Abstract

내용 없음.

Description

2전원 출력 선택 회로
제 1a,b 도는 종래의 회로도.
제 2 도는 본 고안의 원리도.
제 3 도는 본 고안의 회로도.
제 4 도는 본 고안의 출력전압 파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
R1, R2, R3 : 저항 C1, C2, C3 : 콘덴서
ZD : 제너 다이오드 Q1 : 스위칭트랜지스터
Q2 : 전압조절용트랜지스터 5 : 콘트롤회로
10 : 정전압 IC
본 고안은 제너다이드를 이용하여 단일전원으로 부터 서로 다른 두개의 출력전압을 얻기위한 2전원 출력선택회로에 관한 것이다.
종래에는 2가지는 전압을 선택하여 출력시키기 위하여는 제 1a 도에 도시된 바와같은 기계적인 스위칭 방식을 사용하거나 제 1b 도에 도시된 바와같은 전자적인 스위칭 방식을 사용하였다.
즉, 제 1 도에 도시된 바와같이 두개의 서로다른 입력전원 (V1)(V2)중 하나의 전원을 출력전압(V0)으로 선택하여 사용하기 위해서는 (a)에서와 같이 기계적인 구동방식의 릴레이나 스위칭등을 이용하여 선택해 주거나 (b)에서와 같이 콘트롤 회로(5)의 콘트롤 전압으로 트랜지스터(Q1)(Q2)를 스위칭시킴으로서 선택해 주었다.
그러나 제 1a 도에서와 같은 기계적인 스위칭 방식을 사용할때에는 고속 스위칭 동작이 어렵고, 스위칭 동작시 전력소모가 많으며, 스위칭 동작시 잡음 발생을 억제시키기 어려운 점이 있으며 또한 서로다른 두개의 입력전원(V1)(V2)이 필요하고, 두개의 입력전원(V1)(V2)이 모든 깨끗한 직류전압이어야 하는 단점이 있는 것이었다.
그리고 제 1b 도에서와 같은 전자적인 스위칭 방식은 상기된 기계적인 스위칭 방식에 비하여 고속 스위칭 동작이 가능하고, 스위칭 동작시 전력소모가 적고, 스위칭 동작시 잡음발생을 억제시킬 수 있으나 이역시 서로다른 두개의 입력전원(V1)(V2)을 필요로하고 모두 깨끗한 직류전원이어야만 하는 단점이 있는 것이다.
본 고안은 이와같은 점을 감안하여 하나의 입력전원을 제너다이오드를 이용하여 전자적 스위칭 방식으로 두개의 출력전원을 출력시킬 수 있도록한 것으로서 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2 도는 본 고안의 원리도를 나타낸 것으로서 제너다이오드(ZD)의 양단에 조절전압(Vc)이 베이스에 인가되는 스위칭 트랜지스터(Q1)를 연결 구성시킴으로서 스위칭 트랜지스터(Q1)의 구동에 따라 전압(VA)레벨이 변화하도록한 것이다.
그리고 제 3 도는 본 고안의 회로도로서 입력단자(iN)에 입력전원(Vin)이 인가되는 정전압 IC(10)의 접지단자(G)에는 제 2 도에 도시된 바와같은 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 제너다이오드(ZD)의 캐소드가 연결되도록 구성하며 상기 정전압 IC(10)의 출력단자(out)에서 출력되는 출력전압(VB)은 저항(R2)(R3)이 연결된전압 조절용 트랜지스터(Q2)를 통한후 출력전원(Vout)으로 출력되게 구성한 것이다,
도면중 미설명 부호인 C1, C2, C3는 리플 감쇄용 콘덴서이다.
이와같이 구성된 본 고안의 동작상태 설명에 앞서 제 2 도에 의하여 본 고안의 동작원리를 상세히 살펴본다.
조절전압(Vc)은 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되어 이를 구동시키기 위한 전압이며 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 제너다이오드(ZD)에 인가되는 전압(Vb)는 제너다이오드(ZD)에 걸리는 제너전압(V2)보다 크게 설정된다.(Vb, V2)
따라서 조절전압(Vc)이 '로우(Low)'이면 스위칭 트랜지스터(Q1)가 '턴오프'되게되어 전압(VA)은 제너다이오드(ZD)의 제너전압(V2)가 같게되고(즉, VA=V2) 조절전압(Vc)이 '하이(HIHG)'이면 스위칭 트랜지스터(Q1)는 '턴온'되게되어 전압(Vb)은 저항(R2)과 트랜지스터(Q1)를 통하여 접지로 흐르게 되므로 전압(VA)은 제너다이오드(ZD)의 제너전압(V2)에 관계없이 트랜지스터(Q1)의 '턴온'시 에미터 콜렉터간 전압(VCEQ1)이 되는 것이다.
(즉, VA=VCEQ1(=0.2V))
따라서 조절전압(Vc)에 의하여 전압(VA)은 2가지 전원으로 출력되어지는 것이다.
이와같은 원리에 의하여 동작되는 본 고안은 제 3 도에 의해서 상세히 살펴본다.
첫째, 조절전압(Vc)이 '로우' 상태일때 스위칭 트랜지스터(Q1)는 '턴오프' 하게 되어 콜렉터 전위(VA)제너전압(V2)이 된다.(VA=V2)
한편 정전압 IC(10)는 접지단자(G)에 대하여 항상 일정한 전압(V6)을 나타내므로 입력단자(iN)에 인가되는 입력전원(Vin)이 (Vin≥VUVZ+2)인 조건하에서 출력단자(Out)에 나타나는 정전압 IC(10)의 출력전압(VB) 정전압IC(10)의 정격출력 전압(VU)와 접지단자(G)의 전압인 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 전위(VA) 즉 제너전압(V2)을 합한 값이 된다.(VB=VU+VZ)
(상기 Vin≥VU+VZ+2인 조건에서 2는 정전압 IC(10)를 78**시리즈로 사용했을 경우의 입력전압(Vin)의 이득(MARGIN)조건을 중촉시키기 위한 것이며 3000시리즈에서는 그 이하가 된다).
따라서 제어전압(Vc)이 '로우' 상태일때 정전압 IC(10)의 출력 전압(VB=VU+VZ)은 전압조절용 트랜지스터(Q2)의 에미터에 인가되게 되며, 이때 바이어스용 저항
(R2)(R3)에 의하여 트랜지스터(Q2)가 '턴온'하게 되므로 트랜지스터(Q2)의 콜렉터측에서 출력전압(Vout)을 출력시키게 된다. 이때의 출력전압(Vout)은 정전압 IC(10)의 출력전압(VB)에서 트랜지스터(Q2)의 '턴온'시 에미터-콜렉터 전압(VCEQ2)를 뺀 값이 된다.
즉, Vout=VU+VZ-0.2(V)가 된다.
둘째, 조절전압(Vc)이 '하이' 상태일때, 스위칭 트랜지스터(Q1)가 '턴온'하게되어 정전압 IC(10)의 접지단자(G)가 '턴온'된 스위칭 트랜지스터(Q1)를 통하여 접지와 연결되므로 이때 콜렉터 전위(VA)는 스위칭 트랜지스터(Q1)의 에미터-콜렉터간 전압(VCEQ1)이 인가되게 된다.
(즉, VA=VCEQ1(=0.2V))
따라서 정전압 IC(10)의 정격 출력 전압(VB)은 정전압 IC(10)의 정격출력 전압(VB)와 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 전위(VA)가 더해진 값(VU+0.2(V))이 되며, 이때의 출력전압(VB)을 바이어스용 저항(R2)(R3)이 연결된 전압조절용 트랜지스터(Q2)를 통한후 최종 출력전압(Vout)으로 출력되게 된다.
이때 최종 출력전압(Vout)은 트랜지스터(Q2)의 에미터에 인가 되는 정전압 IC(10)의 출력전압(VB)에서 트랜지스터(Q2)의 '턴온'시 에미터-콜렉터간 전압(VCEQ2)을 뺀값이 된다.
즉, Vout=VU+0.2-0.2(V)=Vu가 되는 것이다.
예를들어 정전압 IC(10)의 정격출력 전압(Vu)5V, 제너다이오드(ZD1)의 제너전압(V2)=5.2V, 입력전압(Vin)=14V 라고 할때 출력전압(Vout)은 상기된 식에 의하여 다음과 같은 값 V(out)=10V(조절전압(Vc)가 '로우' 상태) V(out)=5V(조절전압(Vc)가 '하이'상태)을 얻게 된다.
그러므로 당일 입력전원(Vin)으로부터 두가지 출력전압을 얻을 수 있게되는 것이다.
이를 파형도로 살펴보면 제 4a 도에서와 같이 리플 성분이 포함된 14-16V정도의 입력전원(Vin)이 인가될때 제 4b 도에서와 같이 스위칭 트랜지스터(Q1)을 '온/오프'시키기 위한 조절전압(Vout)을 '하이' '로우' 상태로 변화시키게 되면 제 4c 도에서와 같이 10V와 5V의 2개의 출력전압(Vout)을 얻을 수 있음을 나타낸다.
이상에서와 같은 본 고안은 정전압 IC의 입력단자에 인가되는 단일 입력전원에 대하여 스위칭 트랜지스터를 '온/오프'시킬 수 있는 조절전압을 '하이, 로우'로 변화시킴에 따른 제너전압의 변화를 이용하여 두가지 출력전압을 얻도록한 것으로서 종래의 기계식이나 전자식 스위칭 방식에 의한 단점을 해소시킬 수 있음과 동시에 단일 입력전원으로부터 2가지 출력전압을 얻을 수 있으며 고속 전압절환으로 전압차이의 시간 간격을 이용하여 정보를 갖는 신호를 직접 전송하는데도 사용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 단일, 입력전원(Vin)이 인가되는 정전압 IC(10)에 있어서, 상기 정전압 IC(10)의 출력전압(VB)을 변화시키기 위해 정전압 IC(10)의 접지단자(G)에 연결된 제너다이오드(ZD)와 스위칭 트랜지스터(Q1)로 구성된 전압변화 수단과, 상기 정전압 IC(10)의 출력전압(VB)을 출력시키기위한 전압 조절용 트랜지스터(Q2)를 구성시킨 2전원 출력선택회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 전압변환 수단은 조절전압(Vc)의 조절신호로 트랜지스터(Q1)의 구동을 제어하여 제너다이오드(ZD)에 연결된 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전위(VA)를 변화시켜 정전압 IC(10)의 출력전압(VB)을 2전원으로 선택할수 있도록 구성된 2전원 출력선택회로.
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