KR0176452B1 - Error detection circuit and method for output voltage in power supply - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원장치에 있어서 부하변화량에 따른 출력전압의 오차를 검출하기 위한 출력전압의 오차검출회로 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 인가되는 전원전압에 대하여 적어도 하나 이상의 DC 전압을 출력하고, 전원장치의 출력전압을 조절하기 위하여 부하의 변동에 의해 발생되는 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압의 변화량을 피드백하기 위한 피드백수단을 구비한 전원장치의 출력전압의 오차검출회로에 있어서, 상기 하나의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 AC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC 레벨 변화량 검출수단과, 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 DC레벨의 변화량 검출하기 위한 DC 레벨 변화량 검출수단과, 상기 AC 레벨 변화량 검출수단에서 출력된 AC 레벨 변화량과 상기 DC 레벨 변화량 검출수단에서 출력된 적어도 하나 이상의 DC 레벨 변화량을 소정의 기준레벨과 비교하여 상기 피드백수단으로 인가하기 위한 비교수단으로 구성된다. 따라서 부하에 변동에 상관없이 복수의 출력전압을 일정하게 유지시키는 이점이 있다.The present invention relates to an error detection circuit and a method of an output voltage for detecting an error of an output voltage according to a load change amount in a power supply device. To this end, at least one DC voltage is output with respect to an applied power supply voltage, and feedback means for feeding back a change amount of the at least one DC voltage generated by a change in load to adjust an output voltage of the power supply device is provided. An error detection circuit of an output voltage of a power supply apparatus, comprising: AC level change amount detecting means for detecting a change amount of an AC level according to a change in the load in the one DC voltage, and the load at the at least one DC voltage. A DC level change amount detecting means for detecting an amount of change in the DC level according to the change of the predetermined value; and an AC level change amount output from the AC level change amount detecting means and at least one DC level change amount output from the DC level change amount detecting means. Comparison means for applying to the feedback means in comparison with the level It is configured. Therefore, there is an advantage of keeping a plurality of output voltages constant regardless of load variation.
Description
제1도는 일반적인 전원회로를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing a general power supply circuit.
제2도는 종래의 오차검출회로를 나타낸 전원장치의 블럭도.2 is a block diagram of a power supply device showing a conventional error detection circuit.
제3도는 본 발명에 의한 출력전압의 오차검출회로의 일실시예를 나타낸 전원장치의 블럭도.3 is a block diagram of a power supply device showing an embodiment of an error detection circuit of an output voltage according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 40, 50 : 정류 및 평활수단 20 : 전원단속수단10, 40, 50: rectification and smoothing means 20: power interrupting means
30 : 변압수단 60 : 오차검출수단30: transformer means 60: error detection means
70 : 포토 커플러 80 : 발진폭조정수단70: photo coupler 80: oscillation amplitude adjustment means
90 : 발진수단 COM1 : 비교기90: oscillation means COM1: comparator
a1 : 기준전원 VR1 : 가변저항기a1: reference power supply VR1: variable resistor
본 발명은 전원장치에 관한 것으로, 특히 부하변화량에 따른 출력전압의 오차를 검출하기 위한 출력전압의 오차검출회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply apparatus, and more particularly, to an error detection circuit and a method of an output voltage for detecting an error of an output voltage according to a load change amount.
일반적으로 전원회로는 인가되는 정격 AC 전원전압에 대하여 하나 또는 복수의 DC 전압을 출력하기 위한 것이고, 안정화 전원회로는 입력전압이나 부하전류, 온도 등의 변화에 대해 출력전압이나 출력전류를 일정하게 유지하는 회로로써, 일반적인 전원장치를 나타낸 블록도가 제1도에 도시되어 있다.In general, the power supply circuit is for outputting one or more DC voltages with respect to the rated AC power supply voltage, and the stabilized power supply circuit maintains the output voltage or the output current constant against changes in input voltage, load current, and temperature. A circuit diagram showing a general power supply device is shown in FIG.
제1도를 참조하면 인가되는 입력 전원전압에 대하여 제1 및 제2의 DC전압(V1, V2)을 출력하기 위한 것으로써, 우선 AC 120V 또는 AC 220V의 전원전압이 입력단자를 통해 제1정류 및 평활수단(10)으로 인가되면, 제1정류 및 평활수단(10)은 입력전원전압을 트랜스포머(도시되지 않음)를 이용하여 변압시킨 다음 브릿지 다이오드(bridge diode)(도시되지 않음)와 평활 콘덴서(도시되지 않음) 등을 이용하여 소정의 DC 전압으로 정류 및 평활시켜서 전원 단속수단(20)으로 인가한다.Referring to FIG. 1, the first and second DC voltages V 1 and V 2 are outputted with respect to an applied input power voltage. First, a power supply voltage of AC 120V or AC 220V is applied through the input terminal. When applied to the first rectifying and smoothing means 10, the first rectifying and smoothing means 10 transforms the input power supply voltage using a transformer (not shown) and then bridges the bridge diode (not shown). A smoothing capacitor (not shown) or the like is rectified and smoothed to a predetermined DC voltage and applied to the power interrupting means 20.
전원 단속수단(20)은 제1정류 및 평화수단(10)에서 출력되는 소정의 DC 전압에 의해 소정 간격으로 스위칭되어 변압수단(30)에 전압을 유도한다.The power interrupting means 20 is switched at predetermined intervals by a predetermined DC voltage output from the first rectifying and peace means 10 to induce a voltage to the transformer 30.
변압수단(30)은 전원 단속수단(20)의 스위칭에 의해 1차측 권선에 전압이 유도되고, 1차측 권선의 유도전압에 의해 2차측 권선에 권선비에 따라서 하나 또는 복수의 전압을 유도하여 제2정류 및 평활수단(40)과 제3정류 및 평활수단(50)으로 인가한다.The voltage transformer 30 induces a voltage in the primary winding by switching the power interrupting means 20, and induces one or a plurality of voltages in the secondary winding according to the turns ratio by the induced voltage of the primary winding. It is applied to the rectifying and smoothing means 40 and the third rectifying and smoothing means 50.
제2정류 및 평활수단(40)과 제3정류 및 평활수단(50)은 각각 변압수단(30)에서 출력되는 제1 및 제2 전압을 다이오드(도시되지 않음)를 이용하여 정류하고, 저역통과필터(도시되지 않음)를 이용하여 잡음을 제거하고 평활하여 출력시키는 동시에 오차검출수단(60)으로 인가한다.The second rectifying and smoothing means 40 and the third rectifying and smoothing means 50 respectively rectify the first and second voltages output from the transformer 30 by using a diode (not shown), and low pass. A filter (not shown) is used to remove the noise, smooth it, and output it to the error detecting means 60.
오차검출수단(60)은 제2정류 및 평활수단(40)과 제3정류 및 평활수단(50)에서 각각 출력되는 제1 및 제2 DC 전압(V1,V2)이 부하의 변동에 따라서 가변되는 양을 검출하여 포토 커플러(70)로 인가한다.The error detecting means 60 has the first and second DC voltages V 1 and V 2 output from the second rectifying and smoothing means 40 and the third rectifying and smoothing means 50, respectively, as the load changes. The variable amount is detected and applied to the photo coupler 70.
포토 커플러(70)는 1차측과 2차측을 절연시키면서 오차검출수단(60)에서 검출되는 전압을 전류로 변환하여 발진폭조정수단(80)으로 피드백시키는 역할을 한다. 즉, 오차검출수단(60)의 출력전압이 상승하면 포토 커플러(60)의 발광다이오드로 흐르는 전류가 증가하고, 따라서 수광측 트랜지스터의 전류가 증가한다. 그 결과 발진폭 조정수단(80)에 흐르는 전류가 증가되고, 전원 단속수단(20)에 흐르는 전류가 조정됨으로써 전원 단속수단(20)의 스위칭 온기간(TON)이 감소하게 되고, 따라서 제1 및 제2 DC 전압(V1,V2)의 출력이 감소하게 된다.The photo coupler 70 insulates the primary side and the secondary side and converts the voltage detected by the error detecting means 60 into a current to feed back the oscillation amplitude adjusting means 80. That is, when the output voltage of the error detecting means 60 rises, the current flowing to the light emitting diode of the photocoupler 60 increases, and thus the current of the light receiving side transistor increases. As a result, the current flowing in the oscillation width adjusting means 80 is increased, and the current flowing in the power interrupting means 20 is adjusted, so that the switching-on period T ON of the power interrupting means 20 is reduced, and thus the first And outputs of the second DC voltages V 1 and V 2 decrease.
발진폭 조정수단(80)은 전원 단속수단(20)의 스위칭 온기간(TON) 및 스위칭 오프기간(TOFF)을 조정하기 위한 것으로서, 포토 커플러(70)에서 출력되는 전류에 의해 조정된다.The oscillation width adjusting means 80 is for adjusting the switching on period T ON and the switching off period T OFF of the power interrupting means 20, and is adjusted by the current output from the photo coupler 70.
발진수단(90)은 전원회로가 기동시에 발진폭 조정수단(80) 및 전원 단속수단(20)을 구동하기 위한 발진전압을 발생시키기 위한 것이다.The oscillation means 90 is for generating an oscillation voltage for driving the oscillation width adjusting means 80 and the power interrupting means 20 when the power supply circuit is started.
그리고 종래의 오차검출수단(60)에 대한 상세회로도가 제2도에 도시되어 있다.A detailed circuit diagram of the conventional error detection means 60 is shown in FIG.
제2도를 참조하면, 변압수단(30)에서 변압되어 출력되는 제1 및 제2 DC 전압은 제2정류 및 평활수단(40) 및 제3정류 및 평활수단(50)에서 정류되고 평활된 다음 부하로 출력되고, 이때 기준이 되는 중요 부하전압(여기서는 제2 DC 출력)을 저항(R1), 가변저항기(VR1)와 저항(R2)으로 분압시키고, 가변저항기(VR1)와 저항(R2)에 걸리는 전압을 1비교기(COM1)의 반전 입력단자(-)로 인가한다.Referring to FIG. 2, the first and second DC voltages transformed and output by the transformer 30 are rectified and smoothed by the second rectifying and smoothing means 40 and the third rectifying and smoothing means 50. It is output to the load, and at this time, the important load voltage (here, the second DC output) is divided into the resistor R1, the variable resistor VR1 and the resistor R2, and the variable resistor VR1 and the resistor R2 are divided. The applied voltage is applied to the inverting input terminal (-) of the one comparator COM1.
비교기(COM1)는 반전 입력단자(-)로 인가되는 분압된 부하전압을 비반전 입력단자(+)로 인가되는 기준전위(a1)와 비교하여 피드백량을 조절한다. 즉, 가변저항기(VR1) 및 저항(R1), 저항(R2)의 정수에 의해 비교기(COM1)의 비교전압을 조정하고, 가변저항기(VR1)로 조정범위를 결정한다.The comparator COM1 adjusts the feedback amount by comparing the divided load voltage applied to the inverting input terminal (-) with a reference potential a1 applied to the non-inverting input terminal (+). That is, the comparison voltage of the comparator COM1 is adjusted by the constants of the variable resistor VR1, the resistor R1, and the resistor R2, and the adjustment range is determined by the variable resistor VR1.
그러나 종래에는 DC적인 전압 변동분을 검출함으로써 제3정류 및 평활수단(50)에서 출력되는 기준 부하전압은 일정하게 유지되나 기준 부하전압을 제외한 다른 부하전압은 부하전압 변동분을 검출할 수 없으므로 일정하게 유지되지 못하고, 또한 부하의 급격한 AC레벨 변동에 의한 미소전압 변동에는 오차검출이 되지 않는 문제점이 있었다.However, conventionally, the reference load voltage output from the third rectification and smoothing means 50 is kept constant by detecting the DC voltage variation, but other load voltages except the reference load voltage cannot be detected because the load voltage variation cannot be detected. In addition, there was a problem that an error is not detected in a small voltage change caused by a sudden AC level change of a load.
따라서 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 부하의 변동에 상관없이 출력전압을 일정하게 유지하도록 부하의 변동에 따른 출력전압의 AC레벨 및 DC레벨의 변화량을 검출하여 출력전압의 오차를 검출하기 위한 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to detect the error of the output voltage by detecting the amount of change in the AC level and the DC level of the output voltage according to the load change to maintain the output voltage constant regardless of the load change in order to solve the above problems. The present invention provides a method for detecting an error of an output voltage in a power supply device.
또한 본 발명의 다른 목적은 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출방법을 실현하는데 가장 적합한 오차검출회로를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an error detection circuit most suitable for realizing an error detection method of an output voltage in a power supply device.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인가되는 전원전압에 대하여 적어도 하나 이상의 DC 전압을 출력하여 부하로 인가하기 위한 전원장치의 출력전압의 오차검출방법에 있어서; 상기 하나의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 AC레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC레벨 변화량 검출과정; 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 DC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 DC 레벨 변화량 검출과정;과 상기 AC 레벨 변화량 검출과정에서 검출된 AC 레벨 변화량과 상기 DC 레벨 변화량 검출과정에서 검출된 DC 레벨 변화량을 소정의 기준레벨과 비교하여 상기 전원장치의 출력전압을 조절하기 위한 오차량을 출력하기 위한 비교과정을 포함함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for detecting an error of an output voltage of a power supply device for outputting at least one DC voltage with respect to an applied power supply voltage to a load; An AC level change amount detecting step for detecting an amount of change in an AC level caused by a change in the load in the one DC voltage; A DC level change amount detecting step for detecting a change amount of the DC level according to the load change in the at least one or more DC voltages; and an AC level change amount detected in the AC level change amount detecting step and the DC level change amount detecting step And a comparison process for outputting an error amount for adjusting an output voltage of the power supply device by comparing the adjusted DC level change amount with a predetermined reference level.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인가되는 전원전압에 대하여 적어도 하나 이상의 DC 전압을 출력하고, 전원장치의 출력전압을 조절하기 위하여 부하의 변동에 의해 발생되는 상기 DC 전압의 변화량을 피드백하기 위한 피드백수단을 구비한 전원장치의 출력전압의 오차검출회로에 있어서;In order to achieve the above object, the present invention outputs at least one DC voltage with respect to an applied power supply voltage, and feeds back a change amount of the DC voltage generated by a change in load to adjust an output voltage of a power supply device. An error detection circuit of an output voltage of a power supply device having a feedback means;
상기 하나의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 AC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC 레벨 변화량 검출수단;AC level change amount detecting means for detecting an amount of change in an AC level in response to a change in the load in the one DC voltage;
상기 적어도 하나 이상의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 DC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 DC 레벨 변화량 검출수단;과DC level change amount detecting means for detecting an amount of change in the DC level in response to a change in the load in the at least one DC voltage; And
상기 AC 레벨 변화량 검출수단에서 출력된 AC 레벨변화량과 상기 DC 레벨 변화량 검출수단에서 출력된 적어도 하나 이상의 DC 레벨 변화량을 소정의 기준레벨과 비하여 상기 피드백수단으로 인가하기 위한 비교수단을 포함함을 특징으로 한다.And comparing means for applying the AC level change amount output from the AC level change amount detecting means and the at least one DC level change amount output from the DC level change amount detecting means to the feedback means compared to a predetermined reference level. do.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제3도는 본 발명에 의한 출력전압의 오차검출회로의 일실시예를 나타낸 전원장치의 블록도로서, 출력전압이 두개인 경우에 적용된 예이다.3 is a block diagram of a power supply device showing an embodiment of an error detection circuit of an output voltage according to the present invention, and is an example applied to two output voltages.
제3도에 도시된 블록도의 구성은, 인가되는 전원전압을 정류 및 평활하여 제1 DC 전압으로 변환시키고, 제1 DC전압을 스위칭하여 유도된 제2 DC 전압을 제3 및 제4 DC 전압으로 변압하기 위한 변압수단(30)과, 변압수단(30)에서 출력되는 제3 및 제4 DC 전압을 각각 정류 및 평활하기 위한 제2 및 제3정류 및 평활수단(40,50)과, 제2 및 제3정류 및 평활수단(40,50)에서 출력되는 제1 및 제2 DC 출력전압(V1,V2)의 변화량을 검출하기 위한 오차검출수단(60)과, 오차검출수단(60)에서 출력되는 전압을 피드백하기 위한 포토 커플러(70)로 이루어진다.The block diagram shown in FIG. 3 converts the applied power voltage into a first DC voltage by rectifying and smoothing the applied power voltage, and converts the second DC voltage induced by switching the first DC voltage to the third and fourth DC voltages. A transformer 30 for converting the voltage into the power transformer 30; second and third rectified and smoothed means 40 and 50 for rectifying and smoothing the third and fourth DC voltages output from the transformer 30; Error detecting means 60 and error detecting means 60 for detecting an amount of change in the first and second DC output voltages V 1 and V 2 output from the second and third rectifying and smoothing means 40, 50. A photo coupler 70 for feeding back the voltage output from
또한 오차검출수단(60)은 제1 출력전압(V1)에 접속된 저항(R3)과, 제2 출력전압(V2)에 접속된 콘덴서(C1) 및 저항(R2)과, 콘덴서(C1)에 직렬로 접속된 저항(R1)과, 반전 입력단자(-)는 저항(R1), 저항(R2) 및 저항(R3)에 접속되고, 비반전 입력단자(+)는 기준전원(a1)에 접속된 비교기(COM1)와, 비교기(COM1)의 반전 입력단자(-)와 접지 사이에 직렬로 접속된 가변저항기(VR1) 및 저항(R4)로 이루어진다.The error detecting means 60 further includes a resistor R3 connected to the first output voltage V 1 , a capacitor C1 and a resistor R2 connected to the second output voltage V 2 , and a capacitor C1. Is connected in series to the resistor R1 and the inverting input terminal (-) is connected to the resistor R1, the resistor R2 and the resistor R3, and the non-inverting input terminal (+) is connected to the reference power source a1. The comparator COM1 connected to the control element, the variable resistor VR1 and the resistor R4 connected in series between the inverting input terminal (-) of the comparator COM1 and ground.
구성에 따른 동작을 살펴보면, 복수 여기서는 두개의 2차측 정류 및 평활수단(40, 50)에 접속된 부하단자는 DC 레벨 변화량 검출수단인 저항(R2) 및 저항(R3)에 각각 연결된다.Looking at the operation according to the configuration, a plurality of load terminals connected to the two secondary rectification and smoothing means (40, 50) are connected to the resistor (R2) and the resistor (R3), respectively, DC level change detection means.
저항(R2), 저항(R3), 가변저항기(VR1)와 저항(R4)에 의해 저항(R2) 및 저항(R3)에 분압되어 걸리는 출력전압을 비교수단(COM1)으로 공급되어 기준전원과 비교함으로써, 부하변동에 따른 DC 레벨을 검출하여 포토 커플러(70)로 인가하여 피드백시킨다.The output voltage applied to the resistor R2 and the resistor R3 by the resistor R2, the resistor R3, the variable resistor VR1 and the resistor R4 is supplied to the comparing means COM1 to be compared with the reference power supply. As a result, the DC level according to the load variation is detected and applied to the photo coupler 70 to feed back.
또한 AC 레벨 변화량 검출수단인 콘덴서(C1) 및 저항(R1)과, 전압제어수단인 가변저항기(VR1)에 의해 AC레벨 변화량을 비교수단(COM1)으로 공급하여 검출된 AC 레벨 변화량을 피드백시킨다.The AC level change amount is supplied to the comparing means COM1 by the capacitor C1 and the resistor R1 as the AC level change detection means and the variable resistor VR1 as the voltage control means to feed back the detected AC level change amount.
또한 가변저항기(VR1)와 저항(R4)에 의해 비교수단(COM1)의 비교전압을 조정함과 아울러 조정범위를 결정한다. 이에 따라서 부하의 변화량에 따른 전원전압의 변동범위를 줄일수 있게 된다.In addition, the comparison voltage of the comparison means COM1 is adjusted by the variable resistor VR1 and the resistor R4, and the adjustment range is determined. Accordingly, it is possible to reduce the fluctuation range of the power supply voltage according to the load change amount.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 전원회로에 있어서 출력전압의 오차검출회로 및 방법에서는 AC 레벨 변화량을 콘덴서 및 저항으로 검출하고, 각각의 정류 및 평활수단의 출력전압에 대해 각각 DC 레벨 변화량을 검출하여 전원장치의 출력전압을 조절함으로써 부하변화량에 상관없이 전원장치의 복수의 출력전압을 일정하게 유지시키는 이점이 있다.As described above, in the power supply circuit according to the present invention, the error detection circuit and method of the output voltage detect an AC level change amount by a capacitor and a resistor, and detect a DC level change amount for each output voltage of each rectification and smoothing means. By controlling the output voltage of the power supply device, there is an advantage of maintaining a plurality of output voltages of the power supply device regardless of the load change amount.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |