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KR920007135Y1 - 전원 공급장치의 안정화회로 - Google Patents

전원 공급장치의 안정화회로 Download PDF

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KR920007135Y1
KR920007135Y1 KR2019900015622U KR900015622U KR920007135Y1 KR 920007135 Y1 KR920007135 Y1 KR 920007135Y1 KR 2019900015622 U KR2019900015622 U KR 2019900015622U KR 900015622 U KR900015622 U KR 900015622U KR 920007135 Y1 KR920007135 Y1 KR 920007135Y1
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transistor
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KR2019900015622U
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박노숙
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삼성전자 주식회사
정용문
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    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

내용 없음.

Description

전원 공급장치의 안정화회로
제1도는 종래의 전원 공급장치를 나타낸 상세회로도.
제2도는 이 고안에 따른 전원 공급장치를 나타낸 상세회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스위칭부 2 : 제1전류제어부
10 : 1차제어부 20 : 2차제어부
100 : 제2전류제어회로 L1∼L3 : 코일
T : 트랜스 Q1∼Q3 : 트랜지스터
C1∼C3 : 콘덴서 R1∼R3 : 저항
D, D1, D2 : 다이오드 VIN : 입력전압
이 고안은 모든 전자기기 및 전자기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭 모드 전원 공급장치에 입력되는 교류전원의 가변에 대하여 출력전압을 안정화 시킬 수 있는 전원 공급장치의 안정화 회로에 관한 것이다.
종래에는 제1도에 나타낸 바와같이 교류전원의 입력측에 초기 구동용 저항(R1)과 트랜스(T1)가 연결되고, 이 초기구동용 저항(R1)의 출력측과 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)의 출력측 사이에는 스위칭부(1)가 연결된다.
또한 상기 초기구동용 저항(R1)의 출력측과 트랜스(T)의 1차측 제2코일(L2)의 입력측 사이에는 스위칭부(1)에 인가되는 전류양을 제어하는 제1전류 제어부(2)가 연결된다.
여기서, 상기 스위칭부(1)는 트랜지스터(Q1)로 이루어져 있고, 제1 전류 제어부(2)는 콘덴서(C1)와 상기 콘덴서(C1)의 출력측에 연결된 저항(R2)으로 이루어져 있다.
이와같이 구성된 종래의 회로도에 있어서, 인가된 입력전압(VIN)은 초기구동용 저항(R1)을 통하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)에 인가되고, 이 인가된 전원에 의하여 트랜지스터(Q1)가 도통한다. 이때, 인가되는 입력전압(VIN)은 트랜스(T)의 1차측 제1코일에 인가되어 전류가 흐른다.
따라서 트랜스(T)의 일차측 제2 코일(L2)에 유기되는 전압(Vb)은 권선비 ()와 입력전압(VIN)의 공급으로 된다.
여기서 N1은 L2의 권선수이며 N2는 L1의 권선수이다.
즉 Vb=VIN이다. 그리고, 상기 유기되는 전압(Vb)은 제1전류제어부(2)의 저항(R2)과 콘덴서(C1)를 통하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 인가되고 이 인가된 전압에 의하여 트랜지스터(Q1)의 베이스측 전류(Ib)가 증가된다.
여기서, 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)에 인가되는 베이스측 전류(Ib)가 계속 증가하여 콜렉터측에 흐르는 전류(IC)가 베이스측에 흐르는 전류(Ib)의 hfe배가 되면, 전류의 변화량이 없어지므로 트랜스(T)의 1차측 제2코일(L2)에 유기되는 전압(Vb)이 없어지고, 따라서 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 흐르는 전류(Ib)가 감소한다. 그리고 이 감소되는 베이스측의 전류(Ib)에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)는 역바이어스가 되어 트랜지스터(Q1)는 오프된다. 또한, 이 트랜지스터(Q1)가 오프되는 동안 트랜스(T)의 2차측에 전압이 유기되어 도면에 도시되지 않은 제품에 인가된다.
상기 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측의 전류(IC)는 인가되는 입력전압(VIN)에 비례한다. 즉, 인가되는 입력전압(VIN)이 크면, 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측의 전류(IC)는 증가하고, 이 전류(Ib)가 적으면 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측의 전류(IC)는 감소한다. 따라서, 트랜지스터(Q1)의 정격이상의 큰 전압이 인가되면, 트랜스(T)의 1차측 제2코일(L2)에 유기되는 전압(Vb)이 커지고, 이 전압(Vb)에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측 전류(IC)가 급격히 증가된다. 즉, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측 전류(IC)의 상승은 트랜지스터(Q1)의 온도를 상승시키고, 이 온도로 인하여 트랜지스터(Q1)가 파괴되기 쉬운 문제점이 있었다.
이 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 고안의 목적은 상기 스위칭부에 인가되는 전류를 제어하여 입력전압의 변동에 대한 스위칭부의 구동이 안정되게 함으로써, 상기 스위칭부를 보호하기 위한 전원공급장치의 안정화 회로를 제공하고자 함에 있다.
이 고안의 또 다른 목적은 상기 스위칭부를 보호하는 회로를 간단하게 설계하여 기초의 모든 전자기기 및 전자기기에 용이하게 널리 사용할 수 있는 전원공급장치의 안정화회로를 제공하고자 함에 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 이 고안의 특징은, 입력전압의 입력측에 연결되어 입력전압을 바이어스 시키는 저항과 상기 저항의 출력측에 연결되어 초기구동되는 스위칭부와, 스위칭부가 턴온되는 경우 입력전압에 의하여 전류가 흐르는 트랜스의 1차측 제1코일과, 상기 트랜스의 1차측 제1코일에 의하여 여자되는 트랜스의 1차측 제2코일과, 상기 트랜스의 1차측 제2코일과 저항의 출력측 사이에 연결되어 스위칭부에 인가되는 전류를 제어하는 제1 전류 제어부와, 트랜스의 1차측 제2코일의 출력측 사이에 연결되어 스위칭부에 인가되는 전류양을 증가시키는 1차 제어수단과, 상기 1차 제어수단의 출력측과 트랜스의 1차측 제2코일의 입력측 사이에 연결되어 스위칭부에 인가되는 전류를 온/오프시키는 2차 제어부와로 되는 제2전류 제어회로로 되는 전원 공급장치의 안정화회로에 있다.
이하, 이 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
제2도는 이 고안에 따른 전원 공급장치의 안정화회로를 나타낸 상세회로도로서, 구성이 도시되어 있다.
여기서, 상기 입력전압(VIN)의 입력측에는 초기구동용 저항(R1)과 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)이 연결되고, 이 초기구동용 저항(R1)의 출력에는 스위칭부(1)가 연결된다. 또한 상기 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)에 의하여 여자되는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)과 스위칭부(1)의 입력측 사이에는 입력전압(VIN)이 높아가는 경우 스위칭부(1)에 인가되는 전류를 제어하는 제1전류 제어부(2)가 연결되고, 동시에 입력전압(VIN)이 낮은 경우 스위칭부(1)에 인가되는 전류를 증가시키는 제2정류 제어회로(100)가 이루어지나 제2전류 제어회로(100)는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)에 여자되는 부펄스에 의하여 정류되어 스위칭부(1)에 인가되는 전류를 증가시키는 1차 제어수단(10)과, 상기 1차 제어수단(10)의 출력측과 스위칭부(1)의 사이에 연결되어 증가된 전류를 스위칭부(1)에 인가시키는 2착 제어부(20)로 이루어져 있다.
여기서, 트랜스(1)의 1차측 제2 코일(L2)의 출력측에는 1차 제어수단(10)의 정류용 다이오드(D1)와 콘덴서(C2)가 순서대로 연결되어 있고, 상기 콘덴서(C1)의 출력측에는 1차 제어수단(10)의 바이어스용 저항(R3)가 역전류를 방지하는 다이오드(D2)가 연결되어 있다. 그리고 상기 다이오드(D2)의 출력측에는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)의 입력측이 연결되고, 이 제2 코일(L2)의 입력측에는 바이어스용 저항(R4)과 스위칭용 트랜지스터(Q2)가 순서대로 연결된다. 한편, 트랜스(T)의 1차측 제2 코일L2)의 입력측에는 2차측 제어부(20)의 분배용 저항(R5),(R6)이 연결된다. 이때, 분배용 저항(R6)의 출력측에는 1차 제어수단(10)의 트랜지스터(Q2)의 콜렉터측과 연결되고, 분배용 저항(R5)의 출력측에는 2차 제어부(20)의 스위칭용 트랜지스터(Q3)가 연결된다.
상기 스위칭용 트랜지스터(Q3)의 에미터측은 1차 제어수단(10)의 정류용 다이오드(D1)의 출력측과 연결되고 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측에는 상기 제1 전류 제어부(2)의 콘덴서(C1) 및 스위칭부(1)가 연결되어 있다.
미설명부호 L3는 트랜스의 2차측 코일이고, D는 정류용 다이오드이다.
이와같이 구성된 이 고안에 있어서, 입력전압(VIN)이 인가되면, 이 입력전압(VIN)에 의하여 저항(R1)이 바이어스 되고, 이 저항(R1)에 흐르는 전류에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)가 턴온된다. 따라서 상기 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)에는 전류가 흐르고, 이 트랜스(T)의 1차측에 흐르는 전류에 의하여 트랜스(T1)의 1차측 제2코일(L2)이 여자된다.
이때 인가되는 입력전압(VIN)의 경우에는 트랜스(T)의 1차측 제2코일(L2)에 여자되는 전압이 작아진다. 따라서, 트랜스(T)의 1차측 제어수단(10)의 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)에 의하여 정류되고, 평활되며, 이 정류되고 평활된 전압은 저항(R3) 및 다이오드(D2)에 인가된다. 그리고 상기 다이오드(D2)에 인가되는 전류는 저항(R4)을 통하여 트랜지스터(Q2)의 베이스측에 인가되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스측에 인가된 전류에 의하여 트랜지스터(Q2)는 턴온된다.
한편, 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)의 입력측에 연결된 2차 제어부(20)의 분배용 저항(R5),(R6)은 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)에 여자된 전압을 분배시키고, 이 분배된 전압은 1차 제어수단(10)의 스위칭용 트랜지스터(Q2)의 콜렉터측에 인가된다.
따라서 저항(R5)의 출력측에 연결된 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)의 베이스측에는 전위차가 낮아져 트랜지스터(Q3) 가 턴온된다.
즉, 상기 1차 제어부(10)의 정류용 다이오드(D1)의 출력되는 전류는 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)의 에미터측을 통하여 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측 전류는 스위칭부(1)에 인가된다.
따라서 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)에 흐르는 전류는 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측을 통하여 에미터측으로 흘러 계속 트랜지스터(Q1)를 턴온시킨다. 상기 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 콜렉터측 전류(IC)가 계속 증가하여 더이상 증가하지 않으면, 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)에 유기되는 전압도 적어지고, 그러므로 1차 제어부(10)의 트랜지스터(Q2)의 베이스측 전류도 적어지므로 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)의 베이스측 전압이 높아져 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측 전류가 낮아진다. 따라서 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측에 연결된 스위칭부(1)에 인가되는 전류가 감소된다.
한편, 상기 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 인가되는 전류가 계속 감속하면 트랜지스터(Q1)는 역전류가 흐르고, 따라서, 트랜지스터(Q1)는 턴오프 된다. 그리고 상기 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면, 트랜스(T)의 2차측 코일(L3)에 여자된 전압이 다이오드(D)를 통하여 도면에 도시되지 않은 제품에 인가된다.
한편, 인가되는 입력전압(VIN)이 높아지면, 저항(R1)에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)가 초기구동되고, 따라서 트랜스(T)의 1차측 제1 코일(L1)에 전류가 흐른다. 그리고 상기 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)에 전류가 흐르면, 상기 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)이 여기되고, 이때 이 여기된 전압은 놓아진다.
또한, 상기 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)에 여기된 전압은 제2 전류제어회로(100)의 2차 제어부(20)의 분배용 저항(R5), (R6)에 의하여 분배되고, 이 분배된 전압은 여자된 전압이 높으므로 높아진다. 여기서, 상기 높아진 전압은 제2 전류제어회로(100)의 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)의 베이스측에 인가되는 전류가 높아지고 따라서, 트랜지스터(Q3)는 에미터축과 베이스측 사이에 역바이어스가 걸려 턴오프된다.
즉, 제2 전류 제어회로(100)의 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)의 콜렉터측 전류는 낮아지고, 이 콜렉터측 전류는 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 인가되어 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1) 베이스측에 인가되는 전류가 작아진다.
이때 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)의 베이스측에는 제1 전류제어부(2)의 콘덴서(C1)과 저항(R2)를 통하여 트랜스(T1)의 1차측 제2 코일(L2)의 여자된 전압에 의한 전류가 공급되고, 이 전류에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)는 계속 구동된다.
이와같이 인가되는 입력전압(VIN)이 높은 경우에는 저항(R1)에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)가 초기 구동되어 트랜스(T1)의 1차측 제1 코일(L2)에 여자되는 전압은 제1전류 제어부(I)의 저항(R2) 및 콘덴서(C1)에 의하여 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)에 인가되며, 이 인가되는 전류에 의하여 트랜지스터(Q1)가 계속 구동된다. 그러나 인가되는 입력전압(VIN)이 낮은 경우에는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)에 여자되는 부펄스는 제2 전류제어회로(100) 의 1차 제어부(10) 의 다이오드(D1)-콘덴서(C2)-다이오드(D2)-저항(R4)-트랜지스터(Q2)로 인가되어 트랜지스터(Q2)가 구동되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 구동으로 인하여 2차 제어부(20)의 트랜지스터(Q3)가 구동되며, 이때 스위칭부(1)의 트랜지스터(Q1)에는 높은 전류가 공급된다.
이상에서 본 바와같이 이 고안은 인가되는 입력전압에 따라 스위칭부의 트랜지스터의 베이스측에 인가되는 전류량을 제어함으로써, 입력전압의 변동에 따른 트랜지스터의 베이스측에 전류가 안정되어 전원공급장치가 안정되며, 또한 스위칭부의 트랜지스터의 베이스측에 인가되는 전류량을 제어하는 제2 전류 제어회로가 간단하게 설계되어 기존의 모든 전자기기 및 전자기기에 용이하게 널리 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 입력전압(VIN)의 입력측에 연결되어 입력전압을 바이어스 시키는 저항(R1)과 상기 저항(R1)의 출력측에 연결되어 초기구동되는 스위칭부(1)와, 스위칭부(1)가 턴온되는 경우 입력전압(VIN)에 의하여 전류가 흐르는 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)과, 상기 트랜스(T)의 1차측 제1코일(L1)에 의하여 여자되는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)과, 상기 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)과 저항(R1)의 출력측 사이에 연결되어 스위칭부(1)에 인가되는 전류를 제어하는 제1전류 제어부(2)와, 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)의 출력측 사이에 연결되어 스위칭부(1)에 인가되는 전류양을 증가시키는 1차 제어수단(10)과, 상기 1차 제어수단(10)의 출력측과 트랜스(T1)의 1차측 제2 코일(L2)의 입력측 사이에 연결되어 스위칭부(1)에 인가되는 전류를 온/오프시키는 2차 제어부(20)로 되는 제2 전류 제어회로(100)와, 로 되는 전원 공급장치의 안정화회로.
  2. 제1항에 있어서, 1차 제어수단(10)은 입력되는 부펄스에 의하여 정류되는 다이오드(D1) 및 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)의 출력측 노드 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)의 입력측 노드 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 다이오드(D2)와, 상기 다이오드(D2)의 출력측 사이에 연결되어 바이어스 되는 저항(R4)과, 상기 저항(R4)의 출력측 노드에 연결되어 스위칭되는 트랜지스터(Q2) 로 되는 전원 공급장치의 안정화회로.
  3. 제1항에 있어서, 제 2차 제어부(20)는 트랜스(T)의 1차측 제2 코일(L2)의 입력측에 연결되어 분배되는 저항(R5),(R6)과, 상기 분배용 저항(R5)의 출력측 노드에 연결되고, 스위칭되어 1차 제어수단(10)의 정류된 전류가 스위칭부(1)에 인가되는 트랜지스터(Q3)로 되는 전원공급장치의 안정화회로.
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