KR0176452B1 - 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로 및 방법 - Google Patents

전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로 및 방법 Download PDF

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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.

Description

전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로 및 방법
제1도는 일반적인 전원회로를 나타낸 블럭도.
제2도는 종래의 오차검출회로를 나타낸 전원장치의 블럭도.
제3도는 본 발명에 의한 출력전압의 오차검출회로의 일실시예를 나타낸 전원장치의 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 40, 50 : 정류 및 평활수단 20 : 전원단속수단
30 : 변압수단 60 : 오차검출수단
70 : 포토 커플러 80 : 발진폭조정수단
90 : 발진수단 COM1 : 비교기
a1 : 기준전원 VR1 : 가변저항기
본 발명은 전원장치에 관한 것으로, 특히 부하변화량에 따른 출력전압의 오차를 검출하기 위한 출력전압의 오차검출회로 및 방법에 관한 것이다.
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.
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.
전원 단속수단(20)은 제1정류 및 평화수단(10)에서 출력되는 소정의 DC 전압에 의해 소정 간격으로 스위칭되어 변압수단(30)에 전압을 유도한다.
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.
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.
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.
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.
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.
발진수단(90)은 전원회로가 기동시에 발진폭 조정수단(80) 및 전원 단속수단(20)을 구동하기 위한 발진전압을 발생시키기 위한 것이다.
그리고 종래의 오차검출수단(60)에 대한 상세회로도가 제2도에 도시되어 있다.
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.
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.
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.
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.
또한 본 발명의 다른 목적은 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출방법을 실현하는데 가장 적합한 오차검출회로를 제공하는데 있다.
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.
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;
상기 하나의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 AC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC 레벨 변화량 검출수단;
상기 적어도 하나 이상의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 DC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 DC 레벨 변화량 검출수단;과
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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 의한 출력전압의 오차검출회로의 일실시예를 나타낸 전원장치의 블록도로서, 출력전압이 두개인 경우에 적용된 예이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims (5)

  1. 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; 상기 하나의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 AC레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC레벨 변화량 검출수단; 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압에 있어서 상기 부하의 변동에 따른 DC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 DC 레벨 변화량 검출수단;과 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 비교수단을 포함함을 특징으로 하는 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피드백수단은 상기 전원장치의 1차측과 2차측을 절연하는 동시에 상기 오차검출수단에서 출력되는 오차전압을 전류로 변환하여 피드백하기 위한 포토 커플러; 와 상기 포토커플러에서 출력되는 전류와 발진주파수에 의하여 상기 출력전압의 단속기간을 조절하기 위한 발진폭 조절수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 AC 레벨 변화량 검출수단은 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압 중 기준전압이 되는 DC 전압을 출력하기 위한 수단과 상기 비교수단의 일측입력단 사이에 직렬로 접속됨을 특징으로 하는 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 AC 레벨 변화량 검출수단은 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압 중 기준전압이 되는 DC 전압을 출력하기 위한 기준 DC 전압 출력단과 상기 비교수단의 일측입력단 사이에 직렬로 접속된 제1소자와 상기 적어도 하나 이상의 DC 전압 중 다른 DC 전압을 출력하기 위한 출력단과 상기 비교수단의 상기 일측입력단 사이에 직렬로 접속되어 상기 제1소자와 병렬로 이루어지는 제2소자로 구성됨을 특징으로 하는 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출회로.
  5. 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 AC 레벨의 변화량을 검출하기 위한 AC 레벨 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 하는 전원장치에 있어서 출력전압의 오차검출방법.
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