KR100819436B1 - circuit for power factor correction - Google Patents

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Abstract

본 발명의 역률 보상 회로는 전력 공급부, 스위칭 회로부, 역률 보상 제어부, 구동 전압 인가부 및 출력부를 포함한다.

스위칭 회로부의 Vcc1 및 역률 보상 제어부의 Vcc2는 구동 전압 인가부를 통해 연결되어 있으며, 이때, 구동 전압 인가부는 버스트 모드 동작을 하는 대기 모드시에 역률 보상 제어부를 작동하지 않게 하기 위하여 스위칭 회로부에서 역률 보상 제어부의 Vcc2 입력핀으로 흐르는 전압을 제어하여 대기 모드시에는 Vcc2를 동작 전압 미만으로 떨어뜨린다.

Figure R1020020002228

스위칭 모드 파워 서플라이, 대기 모드, 정상 동작 모드

The power factor correction circuit of the present invention includes a power supply unit, a switching circuit unit, a power factor correction controller, a driving voltage applying unit, and an output unit.

Vcc1 of the switching circuit unit and Vcc2 of the power factor correction control unit are connected through a driving voltage applying unit, where the driving voltage applying unit controls the power factor correction control unit in the switching circuit unit so as not to operate the power factor correction control unit in the standby mode in which the burst mode operation is performed. Control the voltage flowing into Vcc2 input pin of Vcc2 and drop Vcc2 below the operating voltage during standby mode.

Figure R1020020002228

Switching Mode Power Supply, Standby Mode, Normal Operation Mode

Description

역률 보상 회로{circuit for power factor correction}Power factor correction circuit {circuit for power factor correction}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 역률 보상 회로를 도시한 도이다. 1 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 역률 보상 회로를 도시한 도이다.2 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a second embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 역률 보상 회로를 도시한 도이다. 3 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a third embodiment of the present invention.

본 발명은 역률 보상 회로에 관한 것으로, 특히 대기 모드(standby mode)시 버스트 모드로 동작하는 스위칭 모드 파워 서플라이(switching mode power supply; SMPS)의 역률 보상 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power factor correction circuit, and more particularly, to a power factor correction circuit of a switching mode power supply (SMPS) operating in a burst mode in a standby mode.

텔레비젼, 컴퓨터 모니터, 브이씨알(VCR) 등 기존의 많은 전자 제품들은 많은 전력을 소모하는 정상 동작 모드(normal operation mode)와 정상 동작신호를 기다리며 적은 소비전력을 소모하는 대기 모드의 두 가지 상태로 동작한다. Many existing electronic products, such as televisions, computer monitors, and VCRs, operate in two states: normal operation mode, which consumes a lot of power, and standby mode, which consumes less power, waiting for a normal operating signal. do.

종래 기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는 부하로부터 출력되는 대기 동작 모드 신호를 감지하고, 감지된 결과를 포토커플러를 통해 피드백 신호로 입력받아 버스트 모드로 동작하도록 한다. 여기서 버스트 모드란 대기 모드 동안의 전력 손실을 줄이기 위해, 대기 모드에서 일정 시간 동안 스위칭 모드 파워 서플라이 에 의한 스위칭을 수행하고 다시 일정 시간 동안 스위칭을 멈추는 동작을 말한다. The switching mode power supply according to the prior art detects the standby operation mode signal output from the load, and receives the detected result as a feedback signal through the photocoupler to operate in the burst mode. In this case, the burst mode refers to an operation of performing switching by the switching mode power supply for a predetermined time in the standby mode and stopping the switching again for a predetermined time in the standby mode.

일반적으로, 스위칭 모드 파워 서플라이에는 역률 보상 회로가 같이 적용되며, 이 두 회로는 컨트롤 IC로 구현된다. 이때, 스위칭 모드 파워 서플라이를 작동시키기 위한 컨트롤 IC와 역률 보상 회로의 IC는 독립적인 Vcc 전압으로 각각 구동된다. In general, power factor correction circuits are applied to a switched mode power supply, which is implemented as a control IC. At this time, the control IC for operating the switching mode power supply and the IC of the power factor correction circuit are driven with independent Vcc voltages.

이와 같은 구조는, 역률 보상 회로와 스위칭 모드 파워 서플라이가 대기 모드에서 동작할때에 전력 소비를 증가시킨다. This structure increases power consumption when the power factor correction circuit and the switched mode power supply operate in the standby mode.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 역률 보상 회로가 스위칭 모드 파워 서플라이에 대해 능동적으로 동작하도록 하면서, 대기 모드시에는 역률 보상 회로가 동작하지 않게 하여 시스템을 안정화하고 전력 소비를 최소화하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to stabilize the system and minimize power consumption by allowing the power factor correction circuit to operate actively with respect to a switching mode power supply while the power factor correction circuit does not operate in the standby mode. have.

본 발명의 특징에 따른 역률 보상 회로는 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 메인 스위치를 포함하며, 상기 메인 스위치가 소정의 턴온 듀티비로 스위칭을 행하여 역률 보상을 수행하는 전력 공급부; 상기 1차측 제1 코일에 커플링되는 1차측 제2 코일을 포함하며, 상기 1차측에 의해 유도된 전력을 공급받는 외부의 부하로부터 피드백 신호를 받아 정상 동작 모드 시에는 내부의 스위칭 소자를 소정 듀티로 스위칭하도록 제어하여 제1 구동 하이 전압을 발생시키고, 대기 모드 시에는 상기 내부의 스위칭 소자가 스위칭 온 상태와 스위칭 오프 상태를 일정 비로 반 복하는 버스트 모드로 동작하도록 제어하여 제1 구동 로우 전압을 발생시키는 스위칭 제어부; 상기 1차측으로부터 전력을 공급받는 2차측 코일을 포함하며 상기 외부의 부하로 연결되는 출력부; 상기 전력 공급부의 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 제1 구동 하이 전압 또는 상기 제1 구동 로우 전압과 커플링되는 제2 구동 전압이 인가되는 역률 보상 제어부; 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압을 상기 대기 모드 시에는 동작 전압 미만으로 떨어뜨리도록 제어하는 구동 전압 인가부를 포함하여 이루어진다.A power factor correction circuit according to an aspect of the present invention includes a main switch coupled to a primary coil of a transformer and a power supply unit configured to perform power factor correction by switching the main switch to a predetermined turn-on duty ratio; And a primary side second coil coupled to the primary side first coil, and receiving a feedback signal from an external load supplied with electric power induced by the primary side to provide a predetermined duty to the internal switching element in a normal operation mode. The first driving high voltage is controlled by generating a first driving high voltage, and in the standby mode, the internal switching device operates in a burst mode in which the switching on state and the switching off state are repeated at a predetermined ratio. A switching control unit for generating; An output unit including a secondary coil supplied with power from the primary side and connected to the external load; A power factor correction controller controlling a switching operation of the main switch of the power supply unit, to which a second driving voltage coupled with the first driving high voltage or the first driving low voltage is applied; And a driving voltage applying unit configured to control the second driving voltage of the power factor correction controller to drop below the operating voltage in the standby mode.

이때, 상기 구동 전압 인가부는, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 제1 다이오드, 상기 제1 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 제1 커패시터, 상기 제1 커패시터와 접지 사이에 연결되는 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항 사이의 접점의 전압이 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압으로 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다. In this case, the driving voltage applying unit may include a first diode connected to an anode of the first driving low voltage or the first driving high voltage, a first capacitor having one side connected to a cathode of the first diode, and the first capacitor and ground. And a first resistor and a second resistor connected between the first and second resistors, and the voltage of the contact point between the first and second resistors is supplied to the second driving voltage of the power factor correction controller.

또는, 상기 구동 전압 인가부는, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 제2 다이오드, 상기 제2 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 제2 커패시터 및 상기 역률 보상 제어부에 애노드가 연결되는 제너 다이오드를 포함하고, 상기 제2 커패시터에 충전된 전압이 상기 제너 다이오드를 거쳐 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압으로 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다. Alternatively, the driving voltage applying unit may include a second diode connected to an anode of the first driving low voltage or the first driving high voltage, a second capacitor having one side connected to a cathode of the second diode, and an anode to the power factor correction controller. And a Zener diode connected to the second capacitor, wherein the voltage charged in the second capacitor is supplied to the second driving voltage of the power factor correction controller through the Zener diode.

또한, 본 발명의 역률 보상 회로는 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 메인 스위치를 포함하며, 상기 메인 스위치가 소정의 턴온 듀티비로 스위칭을 행하여 역률 보상을 수행하는 전력 공급부; 상기 1차측 제1 코일에 커플링되는 1차측 제2 코일을 포함하며, 상기 1차측에 의해 유도된 전력을 공급받는 외부의 부하로부터 피드백 신호를 받아 정상 동작 모드 시에는 내부의 스위칭 소자를 소정 듀티로 스위칭하도록 제어하여 제1 구동 하이 전압을 발생시키고, 대기 모드 시에는 상기 내부의 스위칭 소자가 스위칭 온 상태와 스위칭 오프 상태를 일정 비로 반복하는 버스트 모드로 동작하도록 제어하여 제1 구동 로우 전압을 발생시키는 스위칭 제어부; 상기 1차측으로부터 전력을 공급받는 2차측 코일을 포함하며 상기 외부의 부하로 연결되는 출력부; 상기 전력 공급부의 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 제1 구동 하이 전압 및 상기 제1 구동 로우 전압이 인가되는 역률 보상 제어부를 포함하고, 상기 제1 구동 로우 전압은 상기 역률 보상 제어부의 동작 전압보다 낮은 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the power factor correction circuit of the present invention includes a main switch coupled to the primary coil of the transformer, the power supply unit performing power factor correction by switching the main switch to a predetermined turn-on duty ratio; And a primary side second coil coupled to the primary side first coil, and receiving a feedback signal from an external load supplied with electric power induced by the primary side to provide a predetermined duty to the internal switching element in a normal operation mode. Control to switch to generate a first driving high voltage, and in the standby mode, the internal switching element is controlled to operate in a burst mode in which the switching on state and the switching off state are repeated at a predetermined ratio to generate the first driving low voltage. A switching control unit; An output unit including a secondary coil supplied with power from the primary side and connected to the external load; A power factor correction controller configured to control a switching operation of the main switch of the power supply unit and to which the first driving high voltage and the first driving low voltage are applied, wherein the first driving low voltage is an operation of the power factor correction control unit. It may be characterized by being lower than the voltage.

여기서, 상기 제1 구동 하이 전압 및 상기 제1 구동 로우 전압을 역률 보상 제어부로 인가하는 구동 전압 인가부를 더 포함하고, 상기 구동 전압 인가부는, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 다이오드, 상기 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터에 충전된 전압이 상기 역률 보상 제어부로 공급되는 것을 특징으로 할 수 있다. The driving voltage applying unit may further include a driving voltage applying unit configured to apply the first driving high voltage and the first driving low voltage to a power factor correction controller. The driving voltage applying unit may further include a first driving high voltage or the first driving high voltage. A diode to which an anode is connected may include a capacitor having one side connected to the cathode of the diode, and the voltage charged in the capacitor may be supplied to the power factor correction controller.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 역률 보상 회로를 나타내는 도이다. 1 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 역률 보상 회로는 전력 공급부(100), 스위칭 회로부(200), 역률 보상 제어부(300), 구동 전압 인가부(400) 및 출력부(500)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the power factor correction circuit according to the first embodiment of the present invention includes a power supply unit 100, a switching circuit unit 200, a power factor correction controller 300, a driving voltage applying unit 400, and an output unit. 500.

전력 공급부(100)는 높은 교류 전원(AC) 출력을 갖는 트랜스 포머(T), 상기 트랜스 포머(T)의 일단에 연결되며, 게이트 전압이 후술하는 역률 보상 제어부(300)에 의해 인가되어 전력 공급부(100)의 역률을 보상하는 메인 스위치(Qsw), 상기 메인 스위치(Qsw)와 연결되며 상기 교류 전원(AC) 입력을 정류하기 위한 다이오드(D10), 정류된 전압을 평활화하기 위한 커패시터(C10), 커패시터(C10)의 일단에 연결되는 저항(Rin), 평활화된 입력 전원(Vin)에 연결되는 1차측 제1 코일(L11)을 포함한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면 메인 스위치로서 스위칭 모스 FET을 사용하였으며, 상기 메인 스위치(Qsw)가 역률 보상 제어부(300)에 의해 제어되어 소정의 턴온 듀티비로 스위칭을 행하여 역률 보상을 수행한다. The power supply unit 100 is connected to a transformer T having a high AC power output, one end of the transformer T, and is applied by a power factor compensation control unit 300 to which a gate voltage is described later. A main switch Qsw for compensating the power factor of 100, a diode D10 connected to the main switch Qsw and rectifying the AC power input, and a capacitor C10 for smoothing the rectified voltage. The first coil L11 may include a resistor Rin connected to one end of the capacitor C10 and a smoothed input power source Vin. In this case, according to an embodiment of the present invention, a switching MOS FET is used as the main switch, and the main switch Qsw is controlled by the power factor correction controller 300 to perform switching at a predetermined turn-on duty ratio to perform power factor correction.

전력 공급부(100)는 입력 전원(Vin)을 입력받아 후술하는 스위칭 회로부(200)의 트랜스포머 1차측 제2 코일(L12)에 같은 전압을 유도하며, 또한, 트랜스포머의 2차측 코일(L2) 즉, 출력부(500)쪽에 원하는 출력 전압(Vout)을 공급한다. The power supply unit 100 receives an input power source Vin and induces the same voltage to the transformer primary side second coil L12 of the switching circuit unit 200, which will be described later, and further, the secondary side coil L2 of the transformer, The desired output voltage Vout is supplied to the output unit 500.

출력부(500)는 트랜스포머의 2차측 코일(L2)에 애노드가 연결되는 다이오드(D20), 다이오드(D20)의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 커패시터(C20)를 포함한다. 출력부(500)의 커패시터(C20)는 트랜스포머의 2차측으로 전달되는 전압을 평활화하여 부하(도시하지 않음)로 전달한다. The output unit 500 includes a diode D20 having an anode connected to the secondary coil L2 of the transformer, and a capacitor C20 connected between the cathode of the diode D20 and ground. The capacitor C20 of the output unit 500 smoothes the voltage transmitted to the secondary side of the transformer and transfers the voltage to a load (not shown).

스위칭 회로부(200)는 상기 전력 공급부(100)의 1차측 제1 코일(L11)에 커플링되어 같은 위상차의 전력이 유도되는 1차측 제2 코일(L12), 저항(R30), 다이오드 (D30), 커패시터(C31, C32, Cfb) 및 스위칭 제어부(201)를 포함한다.The switching circuit unit 200 is coupled to the primary side first coil L11 of the power supply unit 100 to induce power of the same phase difference, the primary side second coil L12, the resistor R30, and the diode D30. , Capacitors C31, C32, Cfb, and a switching controller 201.

스위칭 제어부(201)는 내부에 스위칭 소자를 포함하고 있으며, 출력부(500)의 2차측 코일(L2)로 유도된 전력을 공급받는 부하(도시하지 않음)로부터 피드백 신호(Vfb)를 받아 정상 동작 모드 및 대기 모드를 수행한다. 정상 동작 모드 시에는 내부의 스위칭 소자를 소정 듀티로 스위칭하도록 제어하며 약 24V의 전압(Vcc1)으로 구동되고, 대기 모드 시에는 상기 내부의 스위칭 소자가 스위칭 온 상태와 스위칭 오프 상태를 일정 비로 반복하는 버스트 모드로 동작하도록 제어하며 11V 내지 12V의 전압(Vcc1)으로 구동된다. The switching control unit 201 includes a switching element therein, and receives a feedback signal Vfb from a load (not shown) supplied with power induced by the secondary coil L2 of the output unit 500 to operate normally. Performs mode and standby mode. In the normal operation mode, the internal switching element is controlled to switch to a predetermined duty and driven at a voltage of about 24 V (Vcc1). In the standby mode, the internal switching element repeats the switching on state and the switching off state at a constant ratio. It is controlled to operate in burst mode and is driven by a voltage Vcc1 of 11V to 12V.

이러한 역할을 수행하는 스위칭 제어부(201)는 본 발명의 실시예와 같이 스위칭 소자를 포함하는 집적 회로(IC)로 구현될 수 있으며, Drain, GND, Vcc1, Vfb, S/S(soft start/sink)를 포함하는 입력 및 출력핀을 갖는다. 버스트 모드 동작을 수행하기 위한 IC로서, 본 발명의 실시예에서는 페어차일드 코리아 반도체 주식회사 제품인 모델명 FS6S0965를 사용하였으며, 그 외의 다른 IC가 사용될 수 있다. 또한, 다른 제품의 IC를 사용하는 경우 각 입력 단자에 연결되는 전압들은 도 1에 도시한 회로와 상이할 수 있으나, 이러한 사항은 본 발명이 속하는 분야의 당업자라면 용이하게 알 수 있는 내용이다. The switching control unit 201 performing this role may be implemented as an integrated circuit (IC) including a switching element as in the embodiment of the present invention, and includes drain, GND, Vcc1, Vfb, and soft start / sink (S / S). Has input and output pins. As an IC for performing the burst mode operation, the model name FS6S0965 manufactured by Fairchild Korea Semiconductor Co., Ltd. is used in the embodiment of the present invention, and other ICs may be used. In addition, when using an IC of another product, the voltages connected to the respective input terminals may be different from the circuit shown in FIG. 1, but this is easily understood by those skilled in the art.

Drain은 내부 스위칭 소자의 드레인 단에 연결되는 것으로, 정상 동작 모드 또는 대기 모드에 해당하는 신호를 전력 공급부(100)로 전달한다. The drain is connected to the drain terminal of the internal switching element, and transmits a signal corresponding to a normal operation mode or a standby mode to the power supply unit 100.

Vcc1은 GND을 접지로 하여 다이오드(D30)를 거쳐 커패시터(C31)에 충전되는 전압을 수신한다. Vcc1 receives the voltage charged to the capacitor C31 via the diode D30 with GND as the ground.                     

Vfb는 외부 부하로부터의 피드백 신호에 의해 커패시터(Cfb)에 충전되는 피드백 전압(Vfb)을 수신한다. Vfb receives the feedback voltage Vfb charged to the capacitor Cfb by a feedback signal from an external load.

s/s는 대기 모드에서 정상 모드로 넘어갈 때에 급격한 전압의 변화를 막기 위한 소프트 스타트(soft start) 모드를 수행하고, 정상 모드시에는 씽크(sink) 모드로 넘어간다. s / s performs a soft start mode to prevent sudden voltage changes when going from the standby mode to the normal mode, and goes to the sink mode in the normal mode.

역률 보상 제어부(300)는 입력전류에 대한 정보를 검출하고, 검출된 입력전류로 상기 메인 스위치(Qsw)의 턴온 듀티비를 조절하여 입력전류의 위상과 크기가 입력전압의 위상과 크기와 같도록 제어하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에서는 모델명 FAN7527을 사용하였다. 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에서 역률 보상을 위해 사용한 집적 회로(IC)는 Vcc2, Out, Gnd, idet 등의 제어핀을 포함한다. idet은 메인 스위치(Qsw)가 턴오프됐을 때 트랜스 포머(T)에 흐르는 전류(Idet)를 검출하여 메인 스위치(Qsw)를 턴온시키기 위한 전류 검출기(도시하지 않음)와 연결된다. Out은 메인 스위치(Qsw)를 턴온시키기 위한 신호를 메인 스위치(Qsw)의 게이트 단에 전달한다. Vcc2 및 Gnd는 후술하는 구동 전압 인가부(400)와 연결되어 역률 보상 제어부(300)의 구동에 필요한 전압을 인가 받는다. The power factor correction control unit 300 detects information on the input current and adjusts the turn-on duty ratio of the main switch Qsw with the detected input current so that the phase and magnitude of the input current are the same as the phase and magnitude of the input voltage. In order to control, the model name FAN7527 was used in the Example of this invention. As shown in FIG. 1, an integrated circuit (IC) used for power factor correction in an embodiment of the present invention includes control pins such as Vcc2, Out, Gnd, and idet. The idet is connected to a current detector (not shown) for turning on the main switch Qsw by detecting the current Idet flowing in the transformer T when the main switch Qsw is turned off. Out transmits a signal for turning on the main switch Qsw to the gate terminal of the main switch Qsw. Vcc2 and Gnd are connected to a driving voltage applying unit 400 to be described later to receive a voltage required for driving the power factor correction control unit 300.

구동 전압 인가부(400)는 버스트 모드 동작을 하는 대기 모드시에 역률 보상 제어부(300)를 작동하지 않게 하기 위하여 역률 보상 제어부(300)의 Vcc2 입력핀으로 흐르는 전압을 대기 모드시에는 동작 전압 이하로 떨어뜨린다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서 역률 보상 제어부(300)의 구동에 필요한 전압(Vcc2)은 8V이고, 대기 모드시에 스위칭 회로부(200)의 구동 전압(Vcc1)은 11V 내지 12V라 하면 구동 전압 인가부(400)를 통하여 역률 보상 제어부(300)로 인가되는 전압을 8V 이하로 떨어뜨림으로써, 역률 보상 제어부(300)를 작동하지 않게 한다. The driving voltage applying unit 400 supplies a voltage flowing to the Vcc2 input pin of the power factor correction controller 300 to the operating voltage in the standby mode so as not to operate the power factor correction controller 300 in the standby mode during the burst mode operation. Drop it. For example, in the embodiment of the present invention, the voltage Vcc2 required for driving the power factor correction control unit 300 is 8V, and the driving voltage Vcc1 of the switching circuit unit 200 is 11V to 12V in the standby mode. The power factor correction controller 300 is not operated by dropping the voltage applied to the power factor correction controller 300 through the voltage applying unit 400 to 8V or less.

본 발명의 제1 실시예에 따른 구동 전압 인가부(400)는 스위칭 회로부(200)와 애노드가 연결되는 다이오드(D1), 상기 다이오드(D1)의 캐소드에 일측이 연결되는 커패시터(C1), 상기 커패시터(C1)와 접지 사이에 연결되는 저항(R1, R2)을 포함하고, 두 저항(R1, R2) 사이의 접점의 전압을 상기 역률 보상 제어부(300)로 전달한다. The driving voltage applying unit 400 according to the first embodiment of the present invention includes a diode D1 connected to the switching circuit unit 200 and an anode, a capacitor C1 connected to one side of the cathode of the diode D1, and Including a resistor (R1, R2) connected between the capacitor (C1) and the ground, and transmits the voltage of the contact between the two resistors (R1, R2) to the power factor correction control unit 300.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, Vcc2 = Vcc1*R2/(R1+R2) 이므로, R1, R2를 적절히 선택함으로써 대기 모드시에 Vcc2를 동작 전압 이하로 떨어뜨릴 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, since Vcc2 = Vcc1 * R2 / (R1 + R2), it is possible to drop Vcc2 below the operating voltage in the standby mode by appropriately selecting R1 and R2.

한편, 역률 보상 제어부(300)의 Vcc2는 구동 전압 인가부(400)를 통하여 스위칭 회로부(200)의 Vcc1과 커플링 되기 때문에 역률 보상 제어부(300)는 스위칭 회로부(200)에 대하여 능동적으로 동작한다. 그러므로, 스위칭 회로부(200)가 대기 모드로 동작할 경우에, 역률 보상 제어부(300)가 동작하게 되면, 역률 보상 제어부(300) 동작에 따른 전력 손실뿐만 아니라, 역률 보상 제어부(300) 자체의 효율도 크게 저하시키게 된다. 따라서, 파워 세이브를 위한 대기 모드에서의 효율은 역률 보상 회로가 동작하지 않음에 의해 최대화될 수 있다.On the other hand, since Vcc2 of the power factor correction control unit 300 is coupled to Vcc1 of the switching circuit unit 200 through the driving voltage applying unit 400, the power factor correction control unit 300 actively operates with respect to the switching circuit unit 200. . Therefore, when the power factor correction controller 300 operates when the switching circuit unit 200 operates in the standby mode, not only power loss caused by the power factor correction controller 300 but also the efficiency of the power factor correction controller 300 itself. It will also greatly reduce. Thus, the efficiency in the standby mode for power save can be maximized by the power factor correction circuit not operating.

이하에서는 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예와 같은 효과를 갖는 본 발명의 제2 내지 제3 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 3 will be described in detail the second to third embodiments of the present invention having the same effect as the first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 역률 보상 회로를 도시한 도이고, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 역률 보상 회로를 도시한 도이다. 2 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a power factor correction circuit according to a third embodiment of the present invention.                     

구동 전압 인가부(400)를 제외한 모든 구조는 본 발명의 제1 실시예와 같다. All structures except for the driving voltage applying unit 400 are the same as in the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 전압 인가부(400)는 도 2에 도시한 바와 같이, 스위칭 회로부(200)와 애노드가 연결되는 다이오드(D2), 상기 다이오드(D2)의 캐소드에 일측이 연결된 커패시터(C2) 및 상기 역률 보상 제어부(300)에 애노드가 연결되는 제너 다이오드(ZD)를 포함하고, 커패시터(C2)에 충전된 전압이 제너 다이오드(ZD)를 거쳐 역률 보상 제어부(300)에 인가된다. 즉, 스위칭 회로부(200)의 Vcc1이 커패시터(C2)에 충전되고, 제너 다이오드(ZD)의 클램핑(clamping) 효과에 의하여 Vcc1보다 낮은 전압이 역률 보상 제어부(300)의 Vcc2에 인가되므로, 대기 모드시에는 역률 보상 제어부(300)의 동작 전압보다 낮은 전압이 인가되어 동작하지 않게 된다. 예를 들어, 9V로 클램핑하는 제너 다이오드(ZD)를 사용한다면, 대기 모드시에 Vcc1이 11V 내지 12V 이므로 Vcc2는 2V 내지 3V가 인가되어 역률 보상 제어부(300)는 동작하지 않는다. As shown in FIG. 2, the driving voltage applying unit 400 according to the second embodiment of the present invention has a diode D2 connected to the switching circuit unit 200 and an anode, and one side of the cathode of the diode D2. And a Zener diode (ZD) having an anode connected to the capacitor (C2) and the power factor correction control unit (300), and a voltage charged in the capacitor (C2) is passed through the zener diode (ZD) to the power factor correction control unit (300). Is approved. That is, since Vcc1 of the switching circuit unit 200 is charged to the capacitor C2, and a voltage lower than Vcc1 is applied to Vcc2 of the power factor correction control unit 300 due to the clamping effect of the zener diode ZD. During operation, a voltage lower than the operating voltage of the power factor correction control unit 300 is applied to stop operation. For example, if the Zener diode ZD clamped to 9V is used, since Vcc1 is 11V to 12V in the standby mode, 2V to 3V is applied to Vcc2 so that the power factor correction controller 300 does not operate.

본 발명의 제3 실시예에 따른 구동 전압 인가부(400)는 도 3에 도시한 바와 같이, 스위칭 회로부(200)와 애노드가 연결되는 다이오드(D3), 상기 다이오드(D3)의 캐소드에 일측이 연결된 커패시터(C3)를 포함하고, 커패시터(C3)에 충전된 전압을 역률 보상 제어부(300)에 인가하며, 역률 보상 제어부(300) 구동에 따른 동작 전압은 상기 스위칭 회로부(200)의 대기 모드시의 Vcc1보다 높도록 설정하여 대기 모드시에 역률 보상 제어부(300)가 동작하지 않도록 하였다. 예를 들어, 스위칭 회로부(200)의 동작 전압이 9V이고, 대기 모드시 Vcc1이 11V 내지 12V이면, 역률 보상 제어부(300)의 동작 전압을 12V 이상으로 설정하여 대기 모드시에 역률 보상 제어부(300)가 동작하지 않도록 할 수 있다. 다른 방법으로는, 역률 보상 제어부(300)의 동작 전압이 일반적으로 8V이므로, 스위칭 회로부(200)의 대기 모드시의 Vcc1을 8V 미만으로 설정하여 같은 효과를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 3, the driving voltage applying unit 400 according to the third embodiment of the present invention has a diode D3 connected to the switching circuit unit 200 and an anode, and one side of the cathode of the diode D3. The capacitor C3 is connected, and the voltage charged in the capacitor C3 is applied to the power factor correction control unit 300, and the operating voltage according to the driving of the power factor correction control unit 300 is in the standby mode of the switching circuit unit 200. The power factor correction control unit 300 does not operate in the standby mode by setting the Vcc1 higher than the Vcc1. For example, when the operating voltage of the switching circuit unit 200 is 9V and Vcc1 is 11V to 12V in the standby mode, the operating voltage of the power factor correction control unit 300 is set to 12V or more, so that the power factor compensation control unit 300 is in the standby mode. ) Can be disabled. Alternatively, since the operating voltage of the power factor correction control unit 300 is generally 8V, the same effect can be obtained by setting Vcc1 to less than 8V in the standby mode of the switching circuit unit 200.

본 발명의 제1 내지 제3 실시예에서는 역률 보상 제어부(300)와 대기 모드시 버스트 모드 동작을 수행하는 스위칭 회로부(200)의 구동 전압을 커플링 시켰다. 특히, 제1 및 제2 실시예에서는 구동 전압 인가부(400)를 통하여 역률 보상 제어부(300)의 구동 전압을 스위칭 회로부(200)의 구동 전압보다 떨어뜨리도록 하였고, 제3 실시예에서는 역률 보상 제어부(300)의 동작 전압을 스위칭 회로부(200)의 대기 모드시 구동 전압보다 낮도록 설정하였다. 즉, 대기 모드 동작시에 역률 보상 제어부(300)의 구동 전압을 동작 전압 미만으로 유지하여, 정상 모드시에는 역률 보상 제어부(300) 및 스위칭 회로부(200)가 모두 동작하고, 대기 모드시에는 스위칭 회로부(200)만 동작하게 하였다. In the first to third embodiments of the present invention, the driving voltage of the power factor correction control unit 300 and the switching circuit unit 200 performing the burst mode operation in the standby mode are coupled. In particular, in the first and second embodiments, the driving voltage of the power factor correction control unit 300 is lower than the driving voltage of the switching circuit unit 200 through the driving voltage applying unit 400. The operating voltage of the controller 300 is set to be lower than the driving voltage in the standby mode of the switching circuit 200. That is, the power factor correction controller 300 and the switching circuit unit 200 operate in the normal mode, and the driving voltage of the power factor correction controller 300 is kept below the operating voltage during the standby mode operation. Only the circuit unit 200 was operated.

따라서, 역률 보상 회로 및 스위칭 회로의 구동 전압을 따로 제어하던 종래의 방식에 비하여 정상 모드시에는 역률 보상 회로의 사용을 단순화할 수 있으며, 대기 모드시에는 역률 보상 회로가 동작하지 않도록 하여 전력 소비를 줄일 수 있고, 시스템을 안정화할 수 있다. Therefore, compared to the conventional method of controlling the driving voltages of the power factor correction circuit and the switching circuit separately, the use of the power factor correction circuit can be simplified in the normal mode, and the power factor correction circuit is not operated in the standby mode, thereby reducing the power consumption. Can be reduced, and the system can be stabilized.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다. The embodiment of the present invention described above is only one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course, many modifications and variations are possible.

예를 들어, 스위칭 회로부(200)에 능동적으로 동작하는 역률 보상 제어부 (300)의 전압을 제어함에 있어, 구동 전압 인가부(400)의 변형 및 역률 보상 제어부(300)의 문턱 전압의 변형 등 가변을 통하여 같은 효과를 얻을 수 있을 때에는 제시하는 본 발명의 실시예에서 약간의 가감 또는 변형을 통하여 손쉽게 본 발명과 동일한 의미를 갖는 회로를 구성할 수 있음은 자명하다. For example, in controlling the voltage of the power factor correction control unit 300 that is actively operating in the switching circuit unit 200, the deformation of the driving voltage applying unit 400 and the deformation of the threshold voltage of the power factor correction control unit 300 may be varied. When the same effect can be obtained through the present invention, it will be apparent that a circuit having the same meaning as the present invention can be easily configured through a slight addition or subtraction.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 역률 보상 회로부를 스위칭 회로부에 대해 능동적으로 동작하도록 하면서, 대기 모드시에는 역률 보상 회로부를 동작시키지 않음으로써, 정상 모드시에는 역률 보상 회로의 사용을 단순화할 수 있으며, 대기 모드시에는 전력 소비를 줄일 수 있고 또한, 시스템을 안정화할 수 있다. As described above, according to the present invention, the power factor correction circuit portion is actively operated with respect to the switching circuit portion, and the power factor correction circuit portion is not operated in the standby mode, thereby simplifying the use of the power factor correction circuit in the normal mode. In the standby mode, power consumption can be reduced and the system can be stabilized.

Claims (5)

트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 메인 스위치를 포함하며, 상기 메인 스위치가 소정의 턴온 듀티비로 스위칭을 행하여 역률 보상을 수행하는 전력 공급부;A power supply unit including a main switch coupled to a primary coil of a transformer, wherein the main switch performs power factor correction by switching at a predetermined turn-on duty ratio; 상기 1차측 제1 코일에 커플링되는 1차측 제2 코일을 포함하며, 상기 1차측에 의해 유도된 전력을 공급받는 외부의 부하로부터 피드백 신호를 받아 정상 동작 모드 시에는 내부의 스위칭 소자를 소정 듀티로 스위칭하도록 제어하여 제1 구동 하이 전압을 발생시키고, 대기 모드 시에는 상기 내부의 스위칭 소자가 스위칭 온 상태와 스위칭 오프 상태를 일정 비로 반복하는 버스트 모드로 동작하도록 제어하여 제1 구동 로우 전압을 발생시키는 스위칭 제어부;And a primary side second coil coupled to the primary side first coil, and receiving a feedback signal from an external load supplied with electric power induced by the primary side to provide a predetermined duty to the internal switching element in a normal operation mode. Control to switch to generate a first driving high voltage, and in the standby mode, the internal switching element is controlled to operate in a burst mode in which the switching on state and the switching off state are repeated at a predetermined ratio to generate the first driving low voltage. A switching control unit; 상기 1차측으로부터 전력을 공급받는 2차측 코일을 포함하며 상기 외부의 부하로 연결되는 출력부; An output unit including a secondary coil supplied with power from the primary side and connected to the external load; 상기 전력 공급부의 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 제1 구동 하이 전압 또는 상기 제1 구동 로우 전압과 커플링되는 제2 구동 전압이 인가되는 역률 보상 제어부;A power factor correction controller controlling a switching operation of the main switch of the power supply unit, to which a second driving voltage coupled with the first driving high voltage or the first driving low voltage is applied; 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압을 상기 대기 모드 시에는 동작 전압 미만으로 떨어뜨리도록 제어하는 구동 전압 인가부 A driving voltage applying unit controlling the second driving voltage of the power factor correction controller to fall below an operating voltage in the standby mode; 를 포함하는 역률 보상 회로.Power factor correction circuit comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 구동 전압 인가부는, The driving voltage applying unit, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 제1 다이오드, 상기 제1 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 제1 커패시터, 상기 제1 커패시터와 접지 사이에 연결되는 제1 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제1 및 제2 저항 사이의 접점의 전압이 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압으로 공급되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.A first diode connected with an anode of the first driving low voltage or the first driving high voltage, a first capacitor having one side connected to a cathode of the first diode, and a first and a first connected between the first capacitor and ground And a second resistor, wherein the voltage at the contact point between the first and second resistors is supplied to the second driving voltage of the power factor correction controller. 제1항에서,In claim 1, 상기 구동 전압 인가부는, The driving voltage applying unit, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 제2 다이오드, 상기 제2 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 제2 커패시터 및 상기 역률 보상 제어부에 애노드가 연결되는 제너 다이오드를 포함하고, 상기 제2 커패시터에 충전된 전압이 상기 제너 다이오드를 거쳐 상기 역률 보상 제어부의 상기 제2 구동 전압으로 공급되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.A second diode having an anode connected to the first driving low voltage or the first driving high voltage, a second capacitor having one side connected to a cathode of the second diode, and a zener diode having an anode connected to the power factor correction controller; And the voltage charged in the second capacitor is supplied to the second driving voltage of the power factor correction controller through the zener diode. 트랜스포머의 1차측 제1 코일에 커플링되는 메인 스위치를 포함하며, 상기 메인 스위치가 소정의 턴온 듀티비로 스위칭을 행하여 역률 보상을 수행하는 전력 공급부;A power supply unit including a main switch coupled to a primary coil of a transformer, wherein the main switch performs power factor correction by switching at a predetermined turn-on duty ratio; 상기 1차측 제1 코일에 커플링되는 1차측 제2 코일을 포함하며, 상기 1차측 에 의해 유도된 전력을 공급받는 외부의 부하로부터 피드백 신호를 받아 정상 동작 모드 시에는 내부의 스위칭 소자를 소정 듀티로 스위칭하도록 제어하여 제1 구동 하이 전압을 발생시키고, 대기 모드 시에는 상기 내부의 스위칭 소자가 스위칭 온 상태와 스위칭 오프 상태를 일정 비로 반복하는 버스트 모드로 동작하도록 제어하여 제1 구동 로우 전압을 발생시키는 스위칭 제어부;And a primary second coil coupled to the primary side first coil, and receiving a feedback signal from an external load supplied with electric power induced by the primary side to provide a predetermined duty to the internal switching element in a normal operation mode. Control to switch to generate a first driving high voltage, and in the standby mode, the internal switching element is controlled to operate in a burst mode in which the switching on state and the switching off state are repeated at a predetermined ratio to generate the first driving low voltage. A switching control unit; 상기 1차측으로부터 전력을 공급받는 2차측 코일을 포함하며 상기 외부의 부하로 연결되는 출력부; An output unit including a secondary coil supplied with power from the primary side and connected to the external load; 상기 전력 공급부의 상기 메인 스위치의 스위칭 동작을 제어하며, 상기 제1 구동 하이 전압 및 상기 제1 구동 로우 전압이 인가되는 역률 보상 제어부A power factor correction controller controls a switching operation of the main switch of the power supply unit and applies the first driving high voltage and the first driving low voltage. 를 포함하고,Including, 상기 제1 구동 로우 전압은 상기 역률 보상 제어부의 동작 전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.The first driving low voltage is lower than the operating voltage of the power factor correction controller. 제4항에서,In claim 4, 상기 제1 구동 하이 전압 및 상기 제1 구동 로우 전압을 역률 보상 제어부로 인가하는 구동 전압 인가부를 더 포함하고,A driving voltage applying unit configured to apply the first driving high voltage and the first driving low voltage to a power factor correction controller; 상기 구동 전압 인가부는, The driving voltage applying unit, 상기 제1 구동 로우 전압 또는 상기 제1 구동 하이 전압과 애노드가 연결되는 다이오드, 상기 다이오드의 캐소드에 일측이 연결된 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터에 충전된 전압이 상기 역률 보상 제어부로 공급되는 것을 특징으로 하는 역률 보상 회로.And a diode coupled to the first driving low voltage or the first driving high voltage and an anode, and a capacitor connected to one side of the cathode of the diode, wherein the voltage charged in the capacitor is supplied to the power factor correction controller. Power factor correction circuit.
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