KR100418623B1 - 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이 - Google Patents

일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이 Download PDF

Info

Publication number
KR100418623B1
KR100418623B1 KR10-1998-0056009A KR19980056009A KR100418623B1 KR 100418623 B1 KR100418623 B1 KR 100418623B1 KR 19980056009 A KR19980056009 A KR 19980056009A KR 100418623 B1 KR100418623 B1 KR 100418623B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
current
power
load
switching
Prior art date
Application number
KR10-1998-0056009A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000040378A (ko
Inventor
서맹호
연상흠
Original Assignee
페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페어차일드코리아반도체 주식회사 filed Critical 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority to KR10-1998-0056009A priority Critical patent/KR100418623B1/ko
Priority to US09/465,086 priority patent/US6122180A/en
Publication of KR20000040378A publication Critical patent/KR20000040378A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100418623B1 publication Critical patent/KR100418623B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

이 발명은 정류부와, 변압부와, 스위칭 소자와, 스위칭 제어부를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이에 있어서, 상기 변압부의 2차 코일측에 전기적으로 연결되어 상기 2차측에 유기되는 직류 전원을 인가받는 부하와; 상기 부하에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 부하에 인가되는 전압과 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 기초하여 상기 부하에 인가되는 전력을 산출하고, 상기 산출된 전력에 대응되는 전압과 설정된 제1 기준 전압을 비교하는 일정 전력 제어수단과; 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 대응하는 전압과 설정된 제2 기준전압을 비교하는 전류 제어부와; 상기 부하에 인가되는 전압과 설정된 제3 기준 전압을 비교하는 전압 제어부와; 상기 전류 제어부와 상기 전압 제어부와 상기 일정전력 제어부의 출력을 입력받아 설정된 이득값만큼 증폭시켜 출력하는 증폭부를 포함하며, 상기 스위칭 제어부가 상기 증폭부의 출력을 피드백 입력받아 상기 스위칭부의 스위칭 듀티를 제어하여 상기 부하에 인가되는 전류, 전압, 및 전력을 제어하는 것을 특징으로 하며, 배터리의 충전이 빠르고 정확하게 일정 전력 제어를 수행하는 것을 가능하게 하고, 외부의 부품을 줄여 시스템의 원가를 줄인다.

Description

일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이
본 발명은 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply:이하 SMPS라 칭함)에 관한 것으로서, 특히 변압기의 2차 코일측에 흐르는 전류 및 전압을 제어하여, 일정 구간에서의 출력 전력을 일정하도록 제어하여 시스템이 안정적으로 동작하도록 하는 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 SMPS이다.
도1은 종래의 일정 전력 유지 제어 회로의 간략도이다.
도1에 도시된 종래의 일정 전력 제어 회로는 정류부(1)와, 일정 전력 감지부(11)와, 변압기(2)와, NMOS 트랜지스터를 포함하는 스위칭부(3)와, 펄스폭변조 제어 IC인 스위칭 제어부(4)를 포함한다.
정류부(1)는 정류된 전압(Vin)을 평활화하는 커패시터(C1)를 포함한다. 일정 전력 감지부(11)는 커패시터(C1)에 병렬로 접속되는 단자를 가지는 저항(R1), 저항(R1)에 직렬로 접속되는 저항(R2)을 포함한다. 저항(R1, R2)의 접점은 스위칭 제어부(4)의 기준 전압 단자에 연결된다.
일정 전력 감지부(11)는 정류부(1)를 통해 1차 코일측에 흐르는 전압을 측정하여 스위칭 제어부(4)로 인가한다. 스위칭 제어부(4)의 스위칭 신호에 응답하여 스위칭부(3)가 턴온되거나 턴오프되고, 턴온되는 경우 검출되는 전류를 스위칭 제어부(4)로 공급한다.
따라서, 스위칭 제어부(4)는 일정 전력 감지부(11)를 통해 인가되는 전압을 사용하여 1차 코일측에 흐르는 전압을 측정하고, 스위칭부(3)를 통해 공급되는 전류를 사용하여 2차 코일측에 공급되는 전력의 수준을 제어한다. 즉, 스위칭 제어부(4)는 스위칭부(3)가 온 상태 또는 오프 상태로 제어되는 지의 여부를 결정하는 스위칭 신호의 듀티 비를 제어하기 위해 일정 전력 감지부(11)의 출력전압 및 스위칭부(3)의 출력 전류를 사용한다. 따라서, 스위칭 제어부(4)는 변압기(2)의 2차 코일측으로 공급되는 전력의 수준을 제어할 수 있다.
결국, 종래 기술은 1차 코일측의 변동 전압에 따라 1차 코일측에서 2차 코일측으로 전달되는 최대 전력이 일정 값으로 유지되도록 제어함으로써, 2차 코일측에 전달되는 최대 전력이 제한된다.
도2a와 도2b는 종래의 SMPS에서 일정 전력 유지 제어 회로의 전압-전류 특성곡선으로, 도2a에서 ⓐ는 배터리의 전압을 나타내고, ⓑ는 배터리에 공급되는 전류를 나타낸다.
도2a에서 A-B 구간은 일정량의 전류가 배터리에 유입되어, 그에 따라 배터리의 전압이 점차적으로 증가하고, B-C 구간은 배터리에 유입되는 전류를 제어하여 배터리 전압의 증가율을 감소시킨다. 이때, 전력은 일정 전력이 되도록 제어하며, 이와 같은 일정 전력 제어는 배터리의 전압이 C 지점인 완충 지점에 도달할 때까지 수행된다. C-D 구간은 완충 지점의 배터리 전압이 일정하게 유지되고, 전류가 더 이상 배터리로 공급되지 않는다.
도2a에 예시된 특징은 배터리를 충전하는 경우, 특정 구간에서 전력이 일정하게 유지되도록 제어되는 이유를 설명하기 위해 도 2b에서 다른 형태로 설명된다.
도2b의 A-B 구간에서는 A지점의 전류가 배터리에 공급되어 배터리 전압이 B에 도달하고, B-C구간에서는 전력이 일정하게 제어되며, C-D구간에서는 전압이 일정하게 유지되고 전류는 감소된다.
도2b에서 보면, A지점의 전류가 계속적으로 배터리에 유입되면 배터리전압은 E점에 도달하게 되는데, E점에서의 전력은 최대 전력보다 높은 전력이므로, 배터리를 손상시키게 된다. 따라서, 배터리의 전력은 B-C구간에서의 일정 전력으로 유지되어야 한다.
그러나, 상기와 같은 방법은 1차측 코일의 전력에 따라 2차측 코일의 전력을 제어함으로써, 2차측 코일의 전력을 제어하는 정확도가 떨어지게 되며, 그에 따라 최대 전력 이상의 전력이 발생되어 시스템을 손상시킬 우려가 있다. 또한 일정전력제어를 위해 1차측 코일의 전압 변동을 감지하는 와트량(wattage) 저항(R1,R2)으로 이루어진 전압 감지부가 추가로 설치되어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 이 발명은 배터리에 직접적으로 인가되는 2차측의 전류 및 배터리 전압을 검출하여 출력 전력을 제한함으로써, 더욱 정확한 전력 제어를 가능하도록 한다.
도1은 종래의 일정 전력 유지 제어 회로의 간략도이다.
도2a는 종래의 일정 전력 회로의 시간에 대한 출력 전압 및 전류 특성을 나타낸 도면이다.
도2b는 종래의 일정 전력 유지 제어 회로의 출력 전압-전류 특성 곡선이다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이의 회로도이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 일정 전력 제어 회로를 가진 SMPS는,
상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에 의해 정류된 직류 전원을 1차 코일을 통해 2차 코일에 유기시켜 시스템이 요구하는 전원으로 변압시키는 변압부와, 상기 변압부의 1차 코일에 전기적으로 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이에 있어서,
상기 변압부의 2차 코일측에 전기적으로 연결되어 상기 2차측에 유기되는 직류 전원을 인가받는 부하와; 상기 부하에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 부하에 인가되는 전압과 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 기초하여 상기 부하에 인가되는 전력을 산출하고, 상기 산출된 전력에 대응되는 전압과 설정된 제1 기준 전압을 비교하는 일정 전력 제어 수단과; 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 대응하는 전압과 설정된 제2 기준 전압을 비교하는 전류 제어부와; 상기 부하에 인가되는 전압과 설정된 제3 기준 전압을 비교하는 전압 제어부와; 상기 전류 제어부와 상기 전압 제어부와 상기 일정 전력 제어부의 출력을 입력받아 설정된 이득값만큼 증폭시켜 출력하는 증폭부를 포함하며, 상기 스위칭 제어부가 상기 증폭부의 출력을 피드백 입력받아 상기 스위칭부의 스위칭 듀티를 제어하여 상기 부하에 인가되는 전류, 전압, 및 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 일정 전력 제어부는 상기 변압부의 2차측에 유기된 전압과 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류를 곱셈하여 전력을 산출하고 산출한 전력에 해당하는 전압을 출력하는 곱셈기와, 상기 곱셈기의 출력을 비반전 입력으로 하고 제1 기준 전압을 반전 입력으로 하여 두 입력의 비교차에 대한 신호를 출력하는 제1 증폭기로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1 기준 전압은 상기 2차 코일측에 발생되는 전력의 최대치에 대응되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조로 하여 이 발명의 실시예에 따른 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 SMPS를 설명한다.
도3은 이 발명의 실시예에 따른 일정 전력 제어 회로도이다.
도3에 도시된 일정 전력 제어 회로는 정류기(100)와, 1차 및 2차 코일(L10, L20)을 가지는 변압기(200)와, NMOS 트랜지스터(M1)와, 배터리(load)와, 직류전원 출력단(300)과, 전압차 검출부(400)와, 일정 전력 제어부(500)와, 전류 증폭기(AMP2)와 전압 증폭기(AMP3)와, 이득 조정부(GM)와, 스위칭 제어부(600)와, 전류 감지 센서(Rsen)와, 저항(R1, R2, R3, R4, R5, Rs)과, 커패시터(Cl, C2, C3)와 다이오드(D1,D2)와, 포토 커플러(700)를 포함한다.
여기서, 전류 감지 센서(Rsen)와 전압차 검출부(400)는 전류 검출을 위한 것이다.
그리고, 포토 커플러(700)는 이득 조정기(GM)의 출력단에 애노드가 연결된 발광 다이오드(D3)와, 스위칭 제어부의 피드백 입력단에 컬렉터가 연결되고 이미터가 접지되며 발광 다이오드(D3)로부터 인가되는 발광 신호를 베이스입력으로 하는 포토 트랜지스터(Q)로 이루어진다.
정류부(100)는 110/220V 상용 전원단에 입력 단자에 연결되고, 커패시터(C1)와 저항(R1)의 접점에 출력단이 연결된다. 커패시터(C2)는 저항(R1)에 일단이 연결되고 타단이 접지된다.
저항(R2)은 저항(R1)과 커패시터(C2)의 접점에 일단이 연결되고 다이오드(D1)의 캐소드에 타단이 연결되고, 다이오드(D1)는 코일에 연결된다.
변압부(200)의 1차측 코일(L10)은 정류부(100)의 출력단에 연결되며, 2차측 코일(L20)은 1차측 코일(L10)에 의해 유기된 전압이 발생된다.
직류전원 출력단(300)은 다이오드(D2)와 커패시터(C)와 전류감지센서(Rsen)로 이루어지고, 전압차 검출부(400)는 전류감지 센서(Rsen)의 양단에 각각 연결된다.
일정 전력 제어부(500)는 다이오드(D2)와 전류감지 센서(Rsen)의 접점 연결되고, 전압차 검출부(400)의 출력단에 연결된 곱셈기(501)와, 곱셈기(501)의 출력을 비반전 입력으로 하고 설정된 기준전압(Vref1)을 반전 입력으로 하는 증폭기 (AMP1)로 이루어 진다.
증폭기(AMP2)는 전압차 검출부(400)의 출력을 비반전 입력으로 하고, 설정된 제2 기준 전압(Vref2)을 반전 입력으로 한다.
증폭기(AMP3)는 부하(load)의 전압인 저항(R4, R5)의 분압 전압을 비반전 입력으로 하고 설정된 기준 전압(Vref3)을 반전 입력으로 한다.
이득 조정부(GM)는 증폭기(AMP1, AMP2, AMP3)의 출력을 각각 입력받는다.
NMOS 트랜지스터(M1)의 드레인은 1차측 코일(L10)에 연결되고, 소스는 저항(R3)을 통해 접지된다.
스위칭 제어부(600)는 전력 공급부(200)에 연결되고, 이득 조정부(GM)의 출력에 전기적으로 연결되며, NMOS 트랜지스터(M1)의 소스 및 게이트에 연결된다.
이하, 도3과 도2b를 참조로 제1 실시예에 따른 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 SMPS의 동작을 설명한다.
110/220V의 교류 전원이 공급되면, 정류부(100)는 교류 전원을 정류하여 직류 전원으로 만들어 출력하고, 이러한 출력은 커패시터(C1)에 의해 평활화되어 변압부(200)의 1차측 코일(L10)에 흐른다. 이로 인해, 변압부(200)의 1차 코일(L10)은 에너지를 저장한다.
1차측 코일(L10)에 저장된 전원은 변압부(200)의 설정된 권선비에 따라 일정 전원이 2차측 코일(L20)에 유기되고, 유기된 전원은 NMOS 트랜지스터(M1)의 스위칭 듀티에 따른 스위칭 동작에 따라 일정한 전원이 되도록 제어된다.
즉, 2차측 코일(L20)에 유기된 전원은 NMOS 트랜지스터(M1)가 턴온하여 1차측 코일(L10)에 인가된 전원을 접지로 흘려버림에 따라 낮아지고, NMOS트랜지스터(M1)가 턴 오프하여 1차측 코일(L10)에 에너지를 저장하도록 하여 1차측 코일(L10)에 저장되는 에너지의 양을 조절함으로써 이루어진다.
따라서, NMOS 트랜지스터(M1)의 온 시간이 길어지면 변압부(200)의 2차측 코일(L20)에 유기되는 전류의 양이 많아지고, 온 시간이 짧아지면 2차측 코일(L20)에 유기되는 전류의 양은 감소한다.
한편, 변압부(200)의 2차측 코일(L20)에 유기된 전류는 다이오드(D2)에 의해 클램핑되고, 커패시터(C)에 의해 평활화되어 전류 감지 센서(Rsen)를 통해 배터리(load)에 인가된다.
여기서, 전류 감지 센서(Rsen)의 일단에 걸리는 전압 즉, 커패시터(C)의 전압은 곱셈기(501)와 전압차 검출부(400)에 인가되고, 전류감지 센서(Rsen)의 타단에 걸리는 전압은 전압차 검출부(400)에 인가된다.
결국, 전압차 검출부(400)는 전류감지 센서(Rsen)의 양단에 걸리는 전압을 검출하며, 검출된 두 전압의 차를 계산하고 계산한 전압차에 전류감지 센서(Rsen)의 저항값으로 나누어 배터리(load)에 유입되는 전류를 검출한다.
그리고, 전압차 검출부(400)는 이렇게 검출된 전류를 일정 전력 제어부(500)의 곱셈기(501)로 인가한다.
이하, 일정 전력 제어부(500)의 동작 및 그에 따른 본원 발명의 동작을 설명한다.
곱셈기(501)는 전압차 검출부(400)에 의해 검출된 전류와, 전류 감지센서(Rsen)로부터 인가되는 전압을 입력으로 하고, 입력되는 전압과 전류를 곱셈하여 전력을 산출한 후 산출된 전력을 전압으로 변환시켜 증폭기(AMP1)의 비반전 단자로 출력한다.
이때, 곱셈기(501)에서 산출된 전력이 크면 클수록 증폭기(AMP1)의 비반전 단자로 입력되는 전압은 크다.
증폭기(AMP1)는 곱셈기(501)의 출력 전압을 비반전 입력으로 하여 반전 단자로부터 입력되는 기준 전압(Vref1)과 비교한다. 여기서, 기준 전압(Vref1)은 배터리(load)에 인가되는 최대 전력에 비례하는 전압으로 한다. 즉, 산출된 전력이 최대일 때에 곱셈기(501)에서 출력하는 전압과 같도록 한다.
결국, 증폭기(AMP1)는 비반전 입력이 반전 입력보다 높을 때에만 비교차에 해당하는 전압을 이득 조정부(GM)에 인가한다.
여기서, 증폭기(AMP1)가 비교차에 해당하는 전압을 이득 조정부(GM)에 인가하는 시점은 도2a와 도2b의 B지점으로, 증폭기(AMP1)는 이득 조정부(GM)로 상기 신호를 출력하여 비교차에 따른 스위칭 제어부(600)의 출력이 NMOS 트랜지스터(M1)의 게이트에 인가되도록 하고, 그에 따라 배터리(load)에 충전되는 전류의 량이 도2a와 도2b의 B와 C구간과 같이 감소되도록 한다.
이때, B와 C구간에서 보면 배터리(load)의 전압은 여전히 증가하고 있으며, 이때의 전압과 전류의 곱은 일정하다.
한편, 증폭기(AMP1)의 출력 신호를 입력받는 이득 조정부(GM)는 입력되는 신호가 미약하므로 입력 신호를 설정된 이득치만큼 증폭시켜 다이오드(D3)로 인가한다.
그러면, 다이오드(D3)는 도통되어 발광하여 광을 포토 트랜지스터(Q)의 베이스로 인가하고, 포토 다이오드(Q)는 턴온하여 스위칭 제어부(600)에 피드백 전류가 인가되도록 한다.
스위칭 제어부(600)는 이득 조정부(GM)로부터 인가되는 전류에 따라 현재 NMOS 트랜지스터(M1)를 스위칭 동작시키는 신호의 듀티비를 증가시켜 NMOS 트랜지스터(M1)의 온시간이 길어지도록 하여, 변압기(200)의 2차 코일에 유도되는 전류가 감소되도록 한다.
이상과 같은 일정 전력 제어부(500)의 동작에 따라 배터리(load)의 전력은 최대 전력에서 더 이상 증가하지 않는다.
다시 말해 배터리(load)의 전압 측면에서 보면, 일정 전력 제어부(500)의 동작에 따라 배터리(load) 전압은 최대 전력이 되기전까지 급속하게 증가하다가, 설정된 최대 전력이 되는 지점에서 유입되는 전류의 량이 감소하면서 서서히 증가하게 된다.
한편, 전류 증폭기(AMP2)는 변압기(200)의 2차 코일(L20)측에 흐르는 전류에 따라 배터리(load)에 유입되는 전류를 제어하는 역할을 한다. 전류 증폭기(AMP2)는 비반전 단자로 입력되는 전압차 검출부(400)의 출력을 반전 단자로부터 입력되는 설정된 기준 전압(Vref2)과 비교하여, 비교차에 해당하는 전압을 이득 조정부(GM)로 출력한다.
그러면, 이득 조정부(GM)는 설정된 이득값만큼 입력되는 전압의 전류를 증폭하여 스위칭 제어부(600)로 출력하고, 그에 따라 스위칭 제어부(600)는 입력되는전류에 따라 NMOS 트랜지스터(M1)의 스위칭 듀티를 제어하여 2차측에 유기되는 전류를 제어한다.
전압 증폭기(AMP3)는 배터리(load)의 전압을 검출하여, 배터리(load)의 전압에 따라 2차측에 유기되는 전류가 제어되도록 한다. 그러므로, 전압 증폭기(AMP3)는 전류 증폭기(AMP2)와 마찬가지로 배터리(load) 전압을 기준 전압(Vref3)과 비교하여, 비교 결과 전압을 이득 조정부(GM)로 출력하여 스위칭 제어부(600)가 전압 증폭기(AMP3)의 출력 전압에 따라 스위칭 듀티를 가변시키도록 한다.
여기서, 증폭기(AMP1, AMP2, AMP3)의 설정 기준전압(Vref1, Vref2, Vref3)은 각기 다르며 설계시 제품의 특성을 고려한 설계자에 의해 설정된다.
그리고, 이득 제어부(GM)는 증폭기(AMP1, AMP2, AMP3)의 각 출력에 대해 개별적으로 동작을 한다. 즉, 이득 제어부(GM)는 입력되는 전압 비교 신호, 전류 비교 신호, 전력 비교 신호에 대해 개별적으로 반응하여 각각에 대해 증폭 이득값을 조정한다.
이상과 같이 이 발명은 변압부의 2차측에 흐르는 전류 및 전압 특히, 전력을 검출하여 NMOS 트랜지스터의 스위칭 동작을 제어하여 배터리의 충전이 빠르고 정확하게 일정 전력 제어를 수행하는 것을 가능하게 하고, 외부의 부품을 줄여 시스템의 원가를 줄인다.

Claims (7)

  1. 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 정류부와, 상기 정류부에 의해 정류된 직류 전원을 1차 코일을 통해 2차 코일에 유기시켜 시스템이 요구하는 전원으로 변압시키는 변압부와, 상기 변압부의 1차 코일에 전기적으로 연결된 스위칭 소자와, 상기 변압부의 2차 코일측에 전기적으로 연결되어 상기 2차측에 유기되는 직류 전원을 인가받는 부하와, 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이에 있어서,
    상기 부하에 인가되는 전류를 검출하는 전류 검출부;
    상기 부하에 인가되는 전압과 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류에 기초하여 상기 부하에 인가되는 전력을 산출하고, 상기 부하에 인가되는 전류 및 전압의 특정 범위 내에서 상기 산출된 전력이 설정된 제1 기준 전압에 대응되는 일정 전력을 초과하지 않도록 상기 일정 전력을 유지하도록 하는 신호를 출력하는 일정 전력 제어 수단;
    상기 부하에 인가되는 전압의 특정 범위 내에서 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류가 설정된 제2 기준 전압에 대응되는 특정 전류를 초과하지 않도록 상기 특정 전류를 유지하도록 하는 신호를 출력하는 전류 제어부;
    상기 부하에 인가되는 전류의 특정 범위 내에서 상기 부하에 인가되는 전압이 설정된 제3 기준 전압에 대응되는 특정 전압을 초과하지 않도록 상기 특정 전압을 유지하도록 하는 신호를 출력하는 전압 제어부; 및
    상기 전류 제어부, 상기 전압 제어부 및 상기 일정 전력 제어부에서 출력되는 신호를 입력받아 설정된 이득값만큼 증폭시켜 상기 스위칭 제어부로 출력하는 증폭부
    를 포함하며,
    상기 스위칭 제어부가 상기 증폭부의 출력을 피드백 입력받아 상기 스위칭부의 스위칭 듀티를 제어하여 상기 부하에 인가되는 전류, 전압 및 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는
    일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  2. 제1항에서, 상기 일정 전력 제어부가
    상기 부하에 인가되는 전압을 제1 입력단을 통해 입력받고, 상기 전류 검출부에 의해 검출된 전류를 제2 입력단을 통해 입력받아서 상기 부하에 인가되는 전력을 산출하는 곱셈기와, 상기 곱셈기의 출력단에 비반전 단자가 연결되고 상기 제1 기준 전압(Vref1)에 반전 단자가 연결되는 제1 증폭기(AMP1)로 이루어진 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  3. 제2항에서, 상기 제1 기준 전압(Vref1)은,
    상기 변압부의 2차측에 발생되는 최대 전력에 대한 전압인 것이 특징인 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  4. 제3항에서, 상기 일정 전력 제어부는,
    비반전 입력 전압이 반전 입력 전압인 제1 기준 전압(Vref1) 이상일 때만 출력값을 가지는 것을 특징으로 하는 일정 전력 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  5. 제1항에서, 상기 부하는,
    배터리인 것이 특징인 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  6. 제1항에서, 상기 전압 제어부는,
    상기 부하의 전압을 비반전 입력으로 하고, 설정된 상기 제3 기준 전압을 반전 입력으로 하여, 두 전압의 차에 대한 신호를 출력하는 OP AMP인 것이 특징인 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
  7. 제1항에서, 상기 전류 제어부는,
    상기 전류 검출부의 출력을 비반전 입력으로 하고, 설정된 상기 제2 기준 전압을 반전 입력으로 하여 두 전압의 차에 대한 신호를 출력하는 OP AMP인 것이 특징인 일정 전력 유지 제어 회로를 가진 스위칭 모드 파워 서플라이.
KR10-1998-0056009A 1998-12-18 1998-12-18 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이 KR100418623B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0056009A KR100418623B1 (ko) 1998-12-18 1998-12-18 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이
US09/465,086 US6122180A (en) 1998-12-18 1999-12-16 SMPS with constant power control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0056009A KR100418623B1 (ko) 1998-12-18 1998-12-18 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000040378A KR20000040378A (ko) 2000-07-05
KR100418623B1 true KR100418623B1 (ko) 2004-06-18

Family

ID=19563609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0056009A KR100418623B1 (ko) 1998-12-18 1998-12-18 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6122180A (ko)
KR (1) KR100418623B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013142B1 (ko) * 2006-03-08 2011-02-10 삼성전자주식회사 전원변환장치, 이를 포함하는 전자장치 및 전원변환방법

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445598B1 (en) * 1999-12-09 2002-09-03 Sanken Electric Co., Ltd. Dc-dc converter
US6233165B1 (en) * 2000-05-15 2001-05-15 Asic Advantage, Inc. Power converter having a low voltage regulator powered from a high voltage source
FR2830405B1 (fr) * 2001-09-28 2004-09-17 Sono Eclair Ballast electronique pour maitriser la puissance absorbee par une lampe a decharge et procede mis en oeuvre dans ce dispositif
JP2003187992A (ja) * 2001-12-21 2003-07-04 Sansha Electric Mfg Co Ltd 光源用電源装置
KR100750906B1 (ko) * 2002-10-21 2007-08-22 페어차일드코리아반도체 주식회사 저전력 구동을 위한 스위칭 모드 파워 서플라이
KR100732353B1 (ko) * 2002-12-18 2007-06-27 페어차일드코리아반도체 주식회사 자동 버스트모드 동작을 갖는 스위칭 파워서플라이의제어모듈회로
GB2389468B (en) * 2003-01-13 2005-11-16 Sansha Electric Mfg Co Ltd Power supply apparatus for light source
WO2005034351A2 (en) * 2003-09-30 2005-04-14 Power Control Technologies, Inc. Ac voltage controller
US7288991B2 (en) * 2005-02-17 2007-10-30 Skyworks Solutions, Inc. Power control circuit for accurate control of power amplifier output power
US7392021B2 (en) * 2005-08-03 2008-06-24 M/A-Com, Inc. Apparatus, system, and method for measuring power delivered to a load
KR100692557B1 (ko) * 2005-09-27 2007-03-13 삼성전자주식회사 에너지 절감형 스위칭 전원장치 및 그의 에너지 절감방법
US7369420B2 (en) * 2005-11-23 2008-05-06 Honeywell International, Inc. Control circuit for isolated forward DC-to DC converters
US7738225B2 (en) * 2005-12-29 2010-06-15 Micrel, Incorporated Circuit and method for limiting power to a load
GB2442021A (en) * 2006-09-21 2008-03-26 Dyson Technology Ltd Controlling the power supplied to a high frequency agitator
KR101135893B1 (ko) * 2007-08-21 2012-04-13 삼성전자주식회사 전원공급장치
ITTO20070859A1 (it) * 2007-11-29 2009-05-30 St Microelectronics Srl Convertitore di tensione isolato con retroazione al primario, e relativo metodo di controllo della tensione di uscita
ITTO20070862A1 (it) * 2007-11-29 2009-05-30 St Microelectronics Srl Convertitore di tensione isolato con retroazione al primario e rete di snubber passiva, e relativo metodo di controllo
ITTO20070860A1 (it) * 2007-11-29 2009-05-30 St Microelectronics Srl Circuito e relativo metodo di auto-alimentazione per un convertitore di tensione
EP2323247B1 (en) * 2009-11-16 2013-01-09 Nxp B.V. A controller for a switched mode power supply (smps), a smps, and a method of controlling a smps
CN102176672B (zh) * 2011-03-18 2012-09-12 电子科技大学 一种电平位移电路
CN102255487B (zh) * 2011-06-30 2014-02-05 纽福克斯光电科技(上海)有限公司 逆变电路
US8693219B2 (en) * 2011-10-21 2014-04-08 Wafly Ltd. Power factor improvement circuit with phase adjustment and current gain reduction
CN103312149A (zh) * 2012-03-14 2013-09-18 钟海全 具有恒功率输出特性的直流电源
US9337737B2 (en) * 2012-08-06 2016-05-10 System General Corp. Control circuit with fast dynamic response for power converters
TWI514735B (zh) * 2012-10-05 2015-12-21 Leadtrend Tech Corp 控制電源轉換器輸出固定功率的控制器及其相關的方法
KR102165193B1 (ko) * 2013-10-31 2020-10-13 주식회사 솔루엠 발광 다이오드 구동 장치
KR101443316B1 (ko) * 2014-02-28 2014-09-29 방창용 매니지먼트 기능이 내장된 전원공급장치
DE102014217124A1 (de) * 2014-08-28 2016-03-03 BSH Hausgeräte GmbH Getakteter Energiewandler zur Energieversorgung einer elektronischen Steuereinheit eines Haushaltsgeräts
CN105527473B (zh) * 2015-09-24 2019-03-12 北京东方计量测试研究所 一种高稳定性直流大电流源
DE102016110846A1 (de) * 2016-06-14 2017-12-14 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Schaltnetzteil
TWI717233B (zh) * 2020-03-13 2021-01-21 群光電能科技股份有限公司 低功率消耗之保護電路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980042587A (ko) * 1996-11-22 1998-08-17 시카타구니오 전원장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0133633B1 (ko) * 1994-07-21 1998-04-23 이형도 출력전압 제어 및 과전류 보호 기능을 갖는 스위칭모드 전원공급회로
JP3198944B2 (ja) * 1995-11-17 2001-08-13 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980042587A (ko) * 1996-11-22 1998-08-17 시카타구니오 전원장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101013142B1 (ko) * 2006-03-08 2011-02-10 삼성전자주식회사 전원변환장치, 이를 포함하는 전자장치 및 전원변환방법

Also Published As

Publication number Publication date
US6122180A (en) 2000-09-19
KR20000040378A (ko) 2000-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100418623B1 (ko) 일정전력유지제어회로를가진스위칭모드파워서플라이
KR100757642B1 (ko) 스위칭 레귤레이터 및 화상 형성 장치 및 그 제어 방법
KR100280639B1 (ko) 역률보상회로
US8503196B2 (en) Feedback circuit and control method for an isolated power converter
US6366068B1 (en) Switching power supply with overcurrent protection and method
US7167028B2 (en) Voltage detection circuit, power supply unit and semiconductor device
US7295451B2 (en) Switching power supply having dual current feedback
TW201541840A (zh) 返馳式電源供應器及其控制電路與控制方法
KR101789799B1 (ko) 피드백 회로 및 이를 포함하는 전원 공급 장치
EP0904545B1 (en) Current and voltage sensing
KR20110095771A (ko) 스위치 제어 장치, 이를 포함하는 전력 공급 장치 및 스위치 제어방법
US9351356B2 (en) Primary-side control of a switching power converter with feed forward delay compensation
JP2868422B2 (ja) 電力変換における電流検出装置及び方法
JP2003219635A5 (ko)
KR101215074B1 (ko) 전류 제어 전원 공급 장치
CN113950791A (zh) 用于驱动led负载的同步反激转换器
US5986897A (en) Switched-mode power supply having a circuit arrangement for turning the switching device when a voltage on the switching device is at a minimum
US5708572A (en) Switched-mode power supply
US7239533B2 (en) DC power supply apparatus
JP3187454B2 (ja) 充電回路
CN111293886A (zh) 具有输出电流校准的反激转换器
JP5057283B2 (ja) 各出力電流を各出力チョークコイルにて検出し、一括構成部にてocp保護する多出力スイッチング電源装置
US8451634B2 (en) Circuit and method of output power detection for a converter circuit
JP2580379Y2 (ja) スイッチング安定化電源装置
KR100620083B1 (ko) 정전류 제어 기능을 갖는 스위칭 전원장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20011221

Effective date: 20031128

Free format text: TRIAL NUMBER: 2001101004087; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20011221

Effective date: 20031128

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120130

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130125

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee