KR101130216B1 - Switching control device of multiple-output power supply - Google Patents

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박종후
이종현
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A switching control device of a multi-output power supply apparatus is provided to control a switching mode in the light of the state of load corresponding to a plurality of output voltages. CONSTITUTION: A voltage comparative part(110) compares main output voltage and measured voltage with reference voltage. The main output voltage corresponds to a feedback signal of a multi-output power supply apparatus. The measured voltage is measured by an internal feedback controller of a linear regulator. A load condition discriminating part(120) distinguishes the state of load connected to an output circuit. A control voltage output part(130) determines the size of control voltage. The control voltage controls switching interval of a switching element. The switching element is included in the multi-output power supply apparatus.

Description

다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치{Switching control device of multiple-output power supply}Switching control device of multiple-output power supply

본 발명은 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 변압기의 1차측으로부터 2차측으로 전달되는 전원에 의해 복수의 출력 전원을 각각 생성하는 복수의 출력 회로가 포함된 다중출력 전원공급장치의 스위칭 소자에 컨트롤 전압을 인가하여 스위칭 간격을 조절함으로써 출력전압을 제어하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching control device of a multi-output power supply, and more particularly, to a multi-output circuit including a plurality of output circuits for generating a plurality of output power, respectively by the power delivered from the primary side to the secondary side of the transformer The present invention relates to an apparatus for controlling an output voltage by applying a control voltage to a switching element of an output power supply device to adjust a switching interval.

대기전력은 기기가 외부 전원과 연결된 상태에서 해당 기기의 주기능을 수행하지 않거나 외부로부터의 신호 수신을 위해 대기하고 있는 상태에서 소모하는 전력을 말한다. 이러한 대기전력은 선진국의 경우 전체 사용전력의 10%에 달하며, 이를 저감하기 위하여 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 일반적인 가정용 전자기기에 사용되는 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : SMPS)의 대기전력 저감에 관한 관심이 증가하고 있다.Standby power refers to power consumed when a device is connected to an external power source and does not perform its main function or is waiting for a signal from the outside. Such standby power accounts for 10% of the total power used in advanced countries, and various studies have been conducted to reduce the standby power. Among them, interest in reducing standby power of a multi-output switching mode power supply (SMPS) used in general household electronics has increased.

일반적인 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치의 대기모드시에 소비되는 전력으로는 PWM(Pulse Width Modulation) 컨트롤러의 동작을 위한 스타트업 저항(RS)에 의한 손실, PWM 컨트롤러가 소모하는 전력에 의한 손실, PWM 컨트롤러가 소모하는 전력에 의한 손실, MOSFET 드라이버에서 소비하는 전력, 그리고 MOSFET 스위칭에 따른 스위칭 손실 등이 있다. 이 중에서 손실의 가장 큰 부분을 차지하고 있는 MOSFET 스위칭 손실을 줄이기 위해서는 버스트 모드(burst mode) 제어가 필요하다.The power consumed in the standby mode of a general multiple output switching mode power supply includes a loss caused by a startup resistor (R S ) for the operation of a pulse width modulation (PWM) controller, a loss caused by the power consumed by a PWM controller, There are losses due to power consumed by the PWM controller, power consumed by the MOSFET driver, and switching losses due to MOSFET switching. Burst mode control is needed to reduce the MOSFET switching losses, which account for the largest portion of the losses.

도 1은 전원공급장치가 버스트 모드로 동작할 때의 전압 및 전류 파형을 도시한 그래프이다. 도 1을 참조하면, 전원공급장치가 버스트 모드로 동작할 때에는 대기모드시 출력전압이 유지되기 위한 최소한의 간헐적인 스위칭 동작을 하면서 스위칭 손실을 줄여 대기모드시 소비되는 전력을 감소시킨다.1 is a graph showing the voltage and current waveforms when the power supply operates in burst mode. Referring to FIG. 1, when the power supply is operated in a burst mode, a minimum intermittent switching operation for maintaining an output voltage in the standby mode may reduce switching loss to reduce power consumed in the standby mode.

그러나 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치의 경우에는 출력의 부하상테가 제각각 다를 수 있으므로 버스트 모드로 출력을 제어할 것인지 여부를 판단하기 위해서는 모든 출력의 부하상태를 측정하여 모든 출력의 부하상태가 경부하일 경우에만 대기모드로 동작하도록 할 필요가 있다. 모든 출력의 부하상태를 측정하지 않는다면 피드백 출력의 부하상태에 의해 대기모드 동작을 하게 되므로 해당 출력만 경부하이고 나머지 출력은 중부하인 경우에도 대기모드로 동작하게 될 수 있다.However, in the case of a multi-output switching mode power supply, the load state of the output may be different, so in order to determine whether to control the output in burst mode, the load state of all outputs is measured by measuring the load state of all outputs. Only need to operate in standby mode. If the load state of all outputs is not measured, the standby mode is operated by the load state of the feedback output, so only the corresponding output is light-loaded and the remaining outputs can be operated in the standby mode even under heavy loads.

도 2는 피드백 출력의 부하상태만을 변화시켰을 때의 출력 변화를 도시한 그래프이다. 도 2를 참조하면, 피드백 출력인 Vo1, main의 부하상태만을 중부하에서 경부하로 변화시키고 나머지 출력(Vo2, Vo3)은 중부하로 유지하였을 때에도 버스트 모드의 동작이 이루어져 나머지 출력의 전압이 유지되지 못하는 현상이 발생한다.2 is a graph showing an output change when only the load state of the feedback output is changed. Referring to FIG. 2, even when only the load state of the feedback output Vo1 and main is changed from the heavy load to the light load, and the remaining outputs Vo2 and Vo3 are kept at the heavy load, the burst mode is operated to maintain the voltage of the remaining outputs. This happens.

결국 피드백 출력만을 기초로 스위칭 동작을 제어하는 것은 출력전압이 유지되지 못하고 시스템이 오동작하게 하는 원인이 되므로, 이를 억제하기 위해서는 모든 출력의 부하상태 정보를 수집하여 출력을 제어할 필요성이 있다.After all, controlling the switching operation based only on the feedback output causes the output voltage not to be maintained and causes the system to malfunction. Therefore, in order to suppress this, it is necessary to control the output by collecting load state information of all outputs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다중출력 전원공급장치로부터 출력되는 복수의 출력전압에 각각 대응하는 부하의 상태를 모두 고려하여 스위칭 모드를 제어할 수 있는 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a switching control apparatus of a multi-output power supply capable of controlling a switching mode in consideration of the state of a load corresponding to each of a plurality of output voltages output from a multi-output power supply. There is.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치는, 변압기의 1차측으로부터 2차측으로 전달되는 전원에 의해 출력전압을 각각 생성하는 복수의 출력 회로가 포함된 다중출력 전원공급장치의 스위칭 소자를 제어하기 위해 구비되며, 상기 다중출력 전원공급장치의 피드백 신호에 대응하는 주 출력전압 및 상기 복수의 출력 회로에 각각 구비된 선형 레귤레이터의 내부 피드백 제어기에서 측정되는 측정전압을 사전에 설정된 기준전압과 각각 대비하여 결과값을 출력하는 전압 비교부; 상기 전압 비교부로부터 입력받은 결과값을 기초로 상기 각각의 출력 회로에 연결된 부하의 상태를 판별하는 부하상태 판별부; 및 상기 부하상태 판별부의 판별 결과를 기초로 상기 다중출력 전원공급장치에 구비된 스위칭 소자의 스위칭 간격을 조절하는 제어전압의 크기를 결정하여 출력하는 제어전압 출력부;를 구비한다.In order to achieve the above technical problem, a switching control apparatus of a multiple output power supply apparatus according to the present invention includes a plurality of output circuits each generating an output voltage by power transmitted from a primary side to a secondary side of a transformer. Measurements that are provided to control the switching elements of the multiple output power supply, the main output voltage corresponding to the feedback signal of the multiple output power supply and measured in the internal feedback controller of the linear regulator provided in the plurality of output circuits, respectively A voltage comparing unit configured to output a result value by comparing the voltage with a preset reference voltage; A load state determination unit that determines a state of a load connected to each of the output circuits based on a result value received from the voltage comparison unit; And a control voltage output unit configured to determine and output a magnitude of a control voltage for adjusting a switching interval of the switching element included in the multi-output power supply device based on the determination result of the load state determination unit.

본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치에 의하면, 전원공급장치의 복수의 출력 회로에 각각 연결된 부하의 상태를 모두 고려하여 대기모드로 동작할 것인지 여부를 결정함으로써 출력전압을 일정하게 유지할 수 있다. 또한 부하상태의 판별을 위해 선형 레귤레이터로부터 측정된 전압을 사용함으로써 경제성 및 정확성을 향상시킬 수 있다.According to the switching control device of the multiple output power supply according to the present invention, the output voltage is kept constant by determining whether to operate in the standby mode in consideration of the state of the load connected to each of the plurality of output circuits of the power supply. Can be. In addition, economics and accuracy can be improved by using the voltage measured from the linear regulator to determine the load condition.

도 1은 전원공급장치가 버스트 모드로 동작할 때의 전압 및 전류 파형을 도시한 그래프,
도 2는 피드백 출력의 부하상태만을 변화시켰을 때의 출력 변화를 도시한 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 범용 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치로서 가장 많이 사용되는 플라이백 컨버터의 구성을 도시한 회로도,
도 5는 도 4의 선형 레귤레이터로서 사용될 수 있는 LDO(Low Dropout) 레귤레이터의 구성을 도시한 회로도,
도 6은 PSIM을 이용하여 선형 레귤레이터의 동작 특성을 확인하기 위해 설계된 시뮬레이션 회로를 도시한 도면,
도 7은 도 6의 (a)에 도시된 회로로부터 측정된 선형 레귤레이터의 출력전압 및 출력전류의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프,
도 8은 도 6의 (b)에 나타난 선형 레귤레이터(230)의 측정전압(Vsen), 부하상태 판별을 위한 기준전압(Vref1) 및 부하상태를 나타내는 전압(Load_decision1)의 파형을 도시한 그래프,
도 9는 본 발명에 따른 스위칭 제어장치의 구성을 도시한 회로도,
도 10은 본 발명에 따른 스위칭 제어장치가 도 4에 도시된 것과 같은 다중출력 플라이백 컨버터에 적용된 예를 도시한 회로도,
도 11은 실험에 사용된 실제 회로를 나타낸 도면,
도 12는 다중출력 전원공급장치의 부하 가변시 선형 레귤레이터의 입력단 측정전압을 기준전압과 비교하여 부하상태를 측정한 파형을 나타낸 도면,
도 13은 다중출력 전원공급장치가 정상상태로 동작할 때의 시스템 측정전압의 변화를 도시한 그래프,
도 14는 제어전압이 변화할 때의 시스템 측정전압의 변화를 도시한 그래프,
도 15는 다중출력 전원공급장치에 세 개의 출력 회로가 포함되어 있을 때 그 중 하나의 부하상태를 경부하에서 중부하, 그리고 다시 경부하로 변화시켰을 때 나타나는 파형을 도시한 그래프, 그리고,
도 16은 다중출력 전원공급장치가 버스트 모드로 전환되지 않도록 주 출력의 출력단에 더미저항을 연결한 경우와 본 발명에 따른 스위칭 제어장치를 사용하여 버스트 모드로 전환되도록 한 경우의 손실을 비교하여 도시한 그래프이다.1 is a graph showing the voltage and current waveforms when the power supply operates in burst mode;
2 is a graph showing an output change when only a load state of a feedback output is changed;
3 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a switching control device of a multiple output power supply according to the present invention;
4 is a circuit diagram showing the configuration of a flyback converter most commonly used as a general-purpose multi-output switching mode power supply;
5 is a circuit diagram showing the configuration of a low dropout (LDO) regulator that can be used as the linear regulator of FIG.
6 shows a simulation circuit designed to confirm the operating characteristics of a linear regulator using PSIM.
FIG. 7 is a graph showing changes over time of the output voltage and output current of the linear regulator measured from the circuit shown in FIG.
FIG. 8 is a graph illustrating waveforms of the measured voltage V sen of the linear regulator 230 shown in FIG. 6B, the reference voltage V ref1 for determining the load state, and the voltage Load_decision1 indicating the load state. ,
9 is a circuit diagram showing a configuration of a switching control device according to the present invention;
10 is a circuit diagram showing an example in which the switching control device according to the present invention is applied to a multi-output flyback converter as shown in FIG.
11 is a view showing the actual circuit used in the experiment,
12 is a view showing a waveform measured by comparing the input voltage of the linear regulator with a reference voltage when the load of the multiple output power supply is variable;
FIG. 13 is a graph showing a change in system measured voltage when a multi-output power supply operates in a steady state; FIG.
14 is a graph showing a change in system measurement voltage when the control voltage changes;
FIG. 15 is a graph showing waveforms when a three output circuit is included in a multi-output power supply when one of the load states is changed from a light load to a heavy load and then a light load.
FIG. 16 is a comparison of the loss when the dummy resistor is connected to the output terminal of the main output so that the multiple output power supply is not switched to the burst mode, and when it is switched to the burst mode using the switching control device according to the present invention. One graph.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a switching control device of a multiple output power supply according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a switching control device of a multiple output power supply according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)는 변압기의 1차측으로부터 2차측으로 전달되는 전원에 의해 복수의 출력 전원을 각각 생성하는 복수의 출력 회로(220-1, 220-2, …, 이하, '220')가 포함된 다중출력 전원공급장치(200)의 스위칭 소자(210)를 제어하기 위해 구비되며, 전압 비교부(110), 부하상태 판별부(120) 및 제어전압 출력부(130)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the switching control apparatus 100 according to the present invention includes a plurality of output circuits 220-1 and 220-2 which respectively generate a plurality of output powers by power transmitted from the primary side to the secondary side of the transformer. , ..., hereinafter, '220' is provided to control the switching element 210 of the multiple output power supply 200, the voltage comparison unit 110, the load state determination unit 120 and the control voltage An output unit 130 is provided.

앞에서 설명한 바와 같이 기존의 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치에서는 1차측 결합 인덕터(coupled inductor)의 전류를 측정함으로써 대기모드로 동작할지 여부를 결정한다. 그러나 시비율이나 1차측 자화 인덕턴스(Lm)로 인하여 정확한 값을 얻기 어려우므로, 각 출력의 정확한 부하상태를 측정하는 추가적인 센싱 회로가 필요하고, 이는 가격적 측면에서 단점으로 작용한다.As described above, the conventional multiple output switching mode power supply determines whether to operate in the standby mode by measuring the current of the primary coupled inductor. However, due to the rate of application or primary magnetization inductance (L m ), it is difficult to obtain accurate values, which requires additional sensing circuitry to measure the exact load of each output, which is a disadvantage in terms of price.

따라서 본 발명에 따른 다중출력 전원공급장치의 스위칭 제어장치(100)는 범용으로 사용되는 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치(200)의 출력전압 안정을 위해 사용하는 선형 전압조절기(linear regulator)에 구비된 내부 제어기의 출력 전류 정보를 이용하여 출력의 부하상태를 측정함으로써 추가적인 외부회로 없이 대기모드를 구현하기 위한 구성을 가진다.Accordingly, the switching control device 100 of the multi-output power supply according to the present invention is provided in a linear regulator used for stabilizing the output voltage of the multi-output switching mode power supply 200 used for general purpose. By measuring the load state of the output by using the output current information of the internal controller has a configuration for implementing the standby mode without additional external circuit.

이하에서는 먼저 일반적인 다중출력 전원공급장치(200) 및 그에 구비된 선형 레귤레이터의 구성 및 동작에 대하여 설명하고, 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)가 다중출력 전원공급장치(200)에 구비되는 경우의 동작에 관하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a general multiple output power supply device 200 and a linear regulator provided therein will be described, and the switching control device 100 according to the present invention is provided in the multiple output power supply device 200. The operation of will be described.

도 4는 범용 다중출력 스위칭 모드 전원공급장치(200)로서 가장 많이 사용되는 플라이백 컨버터의 구성을 도시한 회로도이다. 플라이백 컨버터의 초기 기동시 스타트업 저항 RS에 의하여 스위칭 소자(210)인 PWM 컨트롤러에 전원이 공급되고, MOSFET의 스위칭에 의하여 1차측 권선 Np의 에너지가 2차측의 출력 NS(NS1, NS2, …, NSn) 및 PWM 컨트롤러(210)에 안정적인 전원을 공급하기 위한 1차측 보조권선 Na로 인가된다. 이와 같이 공급되는 전압은 자기적으로 결합된 결합 인덕터의 권선비에 의하여 결정된다. 이때 출력전압의 안정성을 유지하기 위하여 선형 레귤레이터(230)를 2차측 출력 앞단에 연결하는 것이 일반적이며, 선형 레귤레이터(230)에 의한 전압 강하를 고려하여 2차측 권선의 감은 횟수는 계산치보다 크도록 한다.4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a flyback converter most commonly used as a general-purpose multiple output switching mode power supply 200. At the initial start-up of the flyback converter, power is supplied to the PWM controller which is the switching element 210 by the start-up resistor R S , and the energy of the primary winding Np is switched by the switching of the MOSFET to the output N S (N S1 ,). N S2 ,..., N Sn ) and a primary auxiliary winding Na for supplying stable power to the PWM controller 210. The voltage supplied in this way is determined by the turns ratio of the magnetically coupled coupling inductor. In this case, in order to maintain the stability of the output voltage, it is common to connect the linear regulator 230 to the front end of the secondary output, and the number of windings of the secondary winding is greater than the calculated value in consideration of the voltage drop caused by the linear regulator 230. .

전류형 컨버터인 플라이백 컨버터의 특성으로 인하여 부하상태에 따라 MOSFET의 시비율이 결정되며, 출력 VO1 , main의 전압정보가 피드백(feedback)되어 발생한 적절한 컨트롤 전압(VFB)이 보상기(compensator) 및 광결합기(optocoupler)를 통하여 1차측 PWM 컨트롤러(210)에 인가됨으로써 버스트 모드로의 진입 여부 및 버스트 모드에서의 PWM의 시비율이 조절된다.Due to the characteristics of the flyback converter, which is a current type converter, the ratio of the MOSFET is determined according to the load condition, and the appropriate control voltage (V FB ) generated by feeding back the voltage information of the output V O1 and main is a compensator. And it is applied to the primary PWM controller 210 through an optocoupler (optocoupler) to control whether the entry into the burst mode and the rate of PWM in the burst mode is adjusted.

출력 VO1 , main의 부하상태가 중부하이면 전압이 낮아지게 되고, 네거티브(negative) 피드백에 의하여 컨트롤 전압이 상승한다. 그 결과 MOSFET의 시비율이 증가하여 부하에 대한 전류 공급이 증가하게 된다. 한편, 출력 VO1 , main의 부하상태가 경부하가 되면 전압이 높아지게 되고, 그에 따라 낮아진 컨트롤 전압에 의하여 MOSFET의 시비율이 감소하며, 부하에 대한 전류 공급을 감소시켜 출력전압을 유지한다. 부하상태가 더 감소하여 경부하 또는 무부하가 될 경우에는 더욱 낮아진 컨트롤 전압에 의하여 PWM 컨트롤러(210)에 대해 버스트 모드 제어를 요청하게 된다.When the load state of the output V O1 , main is heavy, the voltage is lowered, and the control voltage is increased by negative feedback. As a result, the application rate of the MOSFET increases, increasing the current supply to the load. On the other hand, when the load state of the output V O1 , main becomes light, the voltage increases, and accordingly, the control ratio of the MOSFET decreases due to the lower control voltage, and the output voltage is maintained by reducing the current supply to the load. When the load state is further reduced to light load or no load, the burst control is requested to the PWM controller 210 by the lower control voltage.

도 4에 도시된 것과 같은 다중출력 플라이백 컨버터에서 입력전압 또는 부하의 변동에 관계없이 부하에 일정한 전압을 공급할 수 있는 가장 손쉬운 방법은 부하에 가변저항을 연결하고 부하 양단의 전압이 일정하도록 가변저항을 계속 조절하는 시리즈 선형 레귤레이터(series linear regulator)(230)를 구성하는 것이다. 여기서 가변저항으로는 트랜지스터와 같은 능동소자를 사용한다.In the multi-output flyback converter as shown in FIG. 4, the easiest way to supply a constant voltage to the load regardless of the input voltage or the variation of the load is to connect the variable resistor to the load and the variable resistor so that the voltage across the load is constant. To configure a series linear regulator (230) to continue to regulate. In this case, an active element such as a transistor is used as the variable resistor.

선형 레귤레이터(230)는 우수한 전압조절 특성과 뛰어난 동적 특성을 가지며, 노이즈가 발생하지 않는다는 장점을 가진다. 선형 레귤레이터(230)는 일반적으로 로우 드롭(low drop)형과 스탠다드(standard)형의 두 가지로 분류된다. 이 중에서 로우 드롭형은 한 개의 PNP 회로를 이용하여 정상 동작을 위한 스위치 전압 드롭을 최소화할 수 있는 장점을 가진다.The linear regulator 230 has an excellent voltage regulation characteristic and excellent dynamic characteristics, and has the advantage that noise does not occur. The linear regulator 230 is generally classified into two types, a low drop type and a standard type. Among them, the low drop type has the advantage of minimizing the switch voltage drop for normal operation using one PNP circuit.

도 5는 도 4의 선형 레귤레이터(230)로서 사용될 수 있는 LDO(Low Dropout) 레귤레이터의 구성을 도시한 회로도이다. 도 5를 참조하면, 부하상태가 증가하면 출력전압(Vout)이 감소하고, 저항 분배에 의하여 네거티브 입력이 감소하게 되어 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류가 증가한다. 이로 인해 PNP 트랜지스터(Q1)의 베이스 전류가 증가하여 부하전류(Iout)가 증가한다. 반대로 부하상태가 감소할 경우에는 PNP 트랜지스터(Q1) 및 NPN 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류가 감소하여 부하전류(Iout)가 감소한다.FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a low dropout (LDO) regulator that may be used as the linear regulator 230 of FIG. 4. Referring to FIG. 5, when the load state increases, the output voltage V out decreases, and the negative input decreases due to resistance distribution, thereby increasing the base current of the NPN transistor Q 2 . As a result, the base current of the PNP transistor Q 1 increases to increase the load current I out . On the contrary, when the load state decreases, the base current of the PNP transistor Q 1 and the NPN transistor Q 2 decreases, thereby reducing the load current I out .

이와 같이 선형 레귤레이터(230)는 출력전압을 일정하게 유지시키기 때문에 레귤레이터 내의 보상기가 부하전류(Iout)를 조절한다. 따라서 부하전류의 정보는 선형 레귤레이터(230) 내의 Q1 및 Q2의 베이스 전류 및 전압 정보를 통하여 알 수 있다.As such, since the linear regulator 230 maintains the output voltage constant, the compensator in the regulator adjusts the load current I out . Therefore, the load current information can be known through the base current and voltage information of Q 1 and Q 2 in the linear regulator 230.

도 6은 PSIM을 이용하여 선형 레귤레이터(230)의 동작 특성을 확인하기 위해 설계된 시뮬레이션 회로를 도시한 도면이다. 도 6의 (a)는 선형 레귤레이터(230)의 출력전압 및 출력전류를 측정하기 위한 회로도이고, (b)는 부하상태를 판단하기 위해 설계된 회로도이다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 선형 레귤레이터(230)에 PNP 트랜지스터를 연결함으로써 선형 레귤레이터(230)의 내부 피드백 제어기인 BJT의 베이스 전압(Vsen)의 변화를 이용하여 출력의 부하상태를 측정하도록 하였다. 선형 레귤레이터(230)의 시뮬레이션 조건을 다음의 표 1에 나타내었다.6 shows a simulation circuit designed to verify the operating characteristics of the linear regulator 230 using PSIM. FIG. 6A is a circuit diagram for measuring an output voltage and an output current of the linear regulator 230, and FIG. 6B is a circuit diagram designed to determine a load state. By connecting the PNP transistor to the linear regulator 230 as shown in FIG. 6 (a), the load state of the output is determined by using the change of the base voltage V sen of BJT, which is an internal feedback controller of the linear regulator 230. Measurement was made. Simulation conditions of the linear regulator 230 are shown in Table 1 below.

입력전압Input voltage 18 (VDC)18 (VDC) 출력전압Output voltage 15 (VDC)15 (VDC) BJTBJT PNP BJT (PN2907A)PNP BJT (PN2907A) 선형 레귤레이터Linear regulator LDO 레귤레이터LDO Regulator 콘덴서Condenser 0.33 (uF), 0.1 (uF)0.33 (uF), 0.1 (uF) 부하 가변Variable load 무부하~2.25 (W)No load ~ 2.25 (W)

도 6의 (a)를 참조하면, 선형 레귤레이터(230)는 부하상태의 변화에 의한 출력전압(Vout)의 변동이 발생할 때 선형 레귤레이터(230) 내부의 보상기를 통한 입력전압인 측정전압(Vsen)의 제어를 통하여 출력전류(Iout)를 제어한다. 또한 도 6의 (b)를 참조하면, 선형 레귤레이터(230)의 출력전류(Iout)를 결정하는 측정전압(Vsen)을 설정된 기준전압(Vref1)과 비교하여 출력되는 전압(Load_decision1)에 의해 출력의 부하상태를 판별하게 된다.Referring to FIG. 6A, the linear regulator 230 measures the input voltage V as the input voltage through the compensator inside the linear regulator 230 when a change in the output voltage V out occurs due to a change in the load state. sen ) to control the output current (I out ). In addition, referring to FIG. 6B, the measurement voltage V sen for determining the output current I out of the linear regulator 230 is compared to the output voltage Load_decision1 by comparing with the set reference voltage V ref1 . The load state of the output can be determined.

도 7은 도 6의 (a)에 도시된 회로로부터 측정된 선형 레귤레이터(230)의 출력전압 및 출력전류의 시간에 따른 변화를 도시한 그래프이다. 도 7의 (a) 및 (b)는 각각 선형 레귤레이터(230)의 출력전압(Vout) 및 출력전류(Iout)의 파형을 도시한 그래프로, 부하상태의 가변에 의해 출력전류(Iout)의 값이 변화하며 그에 따라 출력전압(Vout)이 흔들리게 되지만, 선형 레귤레이터(230) 내의 보상기에 의하여 일정한 전압이 유지되는 것을 확인할 수 있다.FIG. 7 is a graph illustrating changes over time of the output voltage and the output current of the linear regulator 230 measured from the circuit of FIG. 6A. Figure 7 (a) and (b) are each a linear regulator 230, the output voltage (V out) and an output current (I out) in a graph showing a waveform, a load state by the variable output current (I out of the ) Is changed and the output voltage (V out ) is shaken accordingly, it can be seen that a constant voltage is maintained by the compensator in the linear regulator 230.

또한 도 8은 도 6의 (b)에 나타난 선형 레귤레이터(230)의 측정전압(Vsen), 부하상태 판별을 위한 기준전압(Vref1) 및 부하상태를 나타내는 전압(Load_decision1)의 파형을 도시한 그래프이다. 도 8을 참조하면, 측정전압(Vsen)이 기준전압(Vref1)보다 작은 구간에서는 부하상태가 중부하이며, 측정전압(Vsen)이 기준전압(Vref1)보다 큰 구간에서는 경부하이다. 따라서 기준전압(Vref1)의 값을 조절하여 대기모드로 들어가는 부하상태를 결정할 수 있다. 또한 부하상태를 나타내는 전압(Load_decision1)의 값은 중부하일 때에는 'high'이고, 경부하일 때에는 'low'로 나타난다. 다만, 부하상태를 나타내는 전압은 반드시 도 8에 도시된 그래프와 동일하게 설정되어야 하는 것은 아니며, 사전에 다르게 설정된 값을 사용할 수 있다. 도 8의 그래프로부터 선형 레귤레이터(230)의 내부 제어기에서 측정된 전압을 사용하여 출력의 부하상태를 판별할 수 있음을 확인할 수 있다.8 illustrates waveforms of the measured voltage V sen of the linear regulator 230, the reference voltage V ref1 for determining the load state, and the voltage Load_decision1 indicating the load state. It is a graph. 8, the small interval measured voltage (V sen) is than the reference voltage (V ref1) load is a heavy load, the measured voltage (V sen) is to this reference a large range than the voltage (V ref1) diameter . Therefore, the load state to enter the standby mode can be determined by adjusting the value of the reference voltage V ref1 . In addition, the value of the load Load_decision1 representing the load state is 'high' at heavy load and 'low' at light load. However, the voltage indicating the load state is not necessarily set to be the same as the graph shown in FIG. 8, and may be set in advance. It can be seen from the graph of FIG. 8 that the load state of the output can be determined using the voltage measured by the internal controller of the linear regulator 230.

본 발명은 이상에서 설명한 선형 레귤레이터(230)의 입력단 측정전압과 출력 부하상태 사이의 관계를 이용하여 다중출력 전원공급장치(200)의 복수의 출력 회로(220)에 각각 구비된 선형 레귤레이터(230)에 대응하는 출력 부하상태를 모두 판별함으로써 PWM 컨트롤러(210)에 공급되는 컨트롤 전압의 크기를 조절하기 위한 구성을 가진다. 따라서 도 6의 (b)에 도시된 것과 같은 회로를 다중출력 전원공급장치(200)에 적용하기 위해서는 복수의 선형 레귤레이터(230)에서 각각 측정되는 복수의 측정전압을 기준전압과 비교하여 모든 출력 회로(220)에 연결된 부하상태를 판별할 수 있도록 할 필요가 있다.According to the present invention, the linear regulator 230 provided in each of the plurality of output circuits 220 of the multi-output power supply device 200 using the relationship between the input terminal measurement voltage and the output load state of the linear regulator 230 described above. It is configured to adjust the magnitude of the control voltage supplied to the PWM controller 210 by determining all the output load state corresponding to. Therefore, in order to apply a circuit as shown in FIG. 6B to the multi-output power supply 200, a plurality of measured voltages respectively measured by the plurality of linear regulators 230 are compared with reference voltages to output all the output circuits. It is necessary to be able to determine the load state connected to (220).

도 9는 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)의 구성을 도시한 회로도이다. 도 9를 참조하면, 스위칭 제어장치(100)의 전압 비교부(110)는 도 6의 (b)에 도시된 회로에 포함된 것과 같은 비교기를 복수 개 포함하고 있다. 복수의 비교기에는 기존의 다중출력 전원공급장치(200)에서 피드백 신호로서 사용되는 주 출력전압을 비롯하여 다중출력 전원공급장치(200)에 구비된 복수의 선형 레귤레이터(230)의 내부 제어기에서 각각 측정된 측정전압(Vsen1, Vsen2, …) 및 각각의 출력 회로(220)에 대응하여 설정된 기준전압(Vref1, Vref2, …)이 입력된다.9 is a circuit diagram showing the configuration of the switching control device 100 according to the present invention. Referring to FIG. 9, the voltage comparator 110 of the switching control device 100 includes a plurality of comparators such as those included in the circuit of FIG. 6B. The plurality of comparators are measured in the internal controller of the plurality of linear regulators 230 provided in the multiple output power supply 200, including the main output voltage used as a feedback signal in the conventional multiple output power supply 200. The measurement voltages V sen1 , V sen2 ,... And the reference voltages V ref1 , V ref2 ,... Set corresponding to the respective output circuits 220 are input.

결과적으로 전압 비교부(110)는 복수의 비교기로부터 출력된 결과값을 부하상태 판별부(120)로 출력한다. 예를 들면, 도 8의 (b)에 도시된 그래프와 같이 주 출력전압 또는 측정전압이 기준전압보다 크면 해당 출력 회로(220)에 연결된 부하의 상태가 경부하인 것으로 판단하여 'low'의 결과값을 출력하며, 주 출력전압 또는 측정전압이 기준전압보다 작으면 해당 출력 회로(220)에 연결된 부하의 상태가 중부하인 것으로 판단하여 'high'의 결과값을 출력하게 된다.As a result, the voltage comparator 110 outputs the result values output from the plurality of comparators to the load state determination unit 120. For example, as shown in the graph of FIG. 8B, when the main output voltage or the measured voltage is greater than the reference voltage, it is determined that the state of the load connected to the corresponding output circuit 220 is a light load, and thus the result value of 'low'. When the main output voltage or the measured voltage is less than the reference voltage, it is determined that the state of the load connected to the corresponding output circuit 220 is a heavy load and outputs a result value of 'high'.

다음으로 부하상태 판별부(120)에는 논리합 게이트로 동작하는 연산기가 구비되어 복수의 비교기 출력으로부터 모든 출력 회로의 부하상태가 경부하인지 또는 적어도 하나의 중부하가 포함되어 있는지 여부를 판별한다. 제어전압 출력부(130)는 부하상태 판별부(120)의 판별 결과에 따른 출력에 의해 PWM 컨트롤러(210)로 입력되는 제어전압의 값을 조절한다. 이하에서는 복수의 출력 회로(220)에 적어도 하나의 중부하가 포함되어 있는 경우 및 모든 출력 회로(220)의 부하상태가 경부하인 경우에 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)의 동작에 관하여 설명한다.Next, the load state determination unit 120 includes an operator operating as a logic sum gate to determine whether the load state of all the output circuits is a light load or at least one heavy load from the plurality of comparator outputs. The control voltage output unit 130 adjusts the value of the control voltage input to the PWM controller 210 by the output according to the determination result of the load state determination unit 120. Hereinafter, the operation of the switching control device 100 according to the present invention will be described when the plurality of output circuits 220 includes at least one heavy load and when the load state of all the output circuits 220 is light. do.

먼저 전압 비교부(110)를 구성하는 복수의 비교기에서 각각 주 출력전압 또는 선형 레귤레이터(230)의 측정전압과 기준전압을 대비한 결과값을 부하상태 판별부(120)로 출력하고, 부하상태 판별부(120)에 의해 복수의 출력 부하(220) 중에서 부하상태가 중부하인 출력 부하(220)가 하나 이상임이 판별되는 경우, 부하상태 판별부(120)는 출력단에 결합된 트랜지스터 QS를 턴온(turn on)시킨다. 그 결과 저항 R1, R2 및 R3 사이의 전압 VD는 저항에 의해 분압되어 감소한다. VD의 감소에 의하여 광결합기(Optocoupler)에 흐르는 전류는 제어전압(Vcontrol)을 증가시킨다. 증가된 제어전압(Vcontrol)은 다중출력 전원공급장치(200)의 PWM 컨트롤러(210)로 입력되어 MOSFET의 시비율을 증가시킴으로써 각각의 출력 회로(220)에 연결된 부하에 증가된 전류를 공급한다.First, a plurality of comparators constituting the voltage comparator 110 output a result value comparing the measured voltage and the reference voltage of the main output voltage or the linear regulator 230 to the load state determination unit 120 and determine the load state. When it is determined by the unit 120 that one or more output loads 220 having a heavy load state among the plurality of output loads 220 are included, the load state determination unit 120 turns on the transistor Q S coupled to the output terminal ( turn on). As a result, the voltage V D between the resistors R 1 , R 2 and R 3 is divided by the resistor and reduced. The current flowing through the optocoupler by the decrease in V D increases the control voltage V control . The increased control voltage (V control ) is input to the PWM controller 210 of the multiple output power supply 200 to increase the application rate of the MOSFET to supply the increased current to the load connected to each output circuit 220. .

다음으로 부하상태 판별부(120)에 의해 복수의 출력 부하(220) 모두의 부하상태가 경부하인 것으로 판별되는 경우에 부하상태 판별부(120)는 트랜지스터 QS를 턴오프(turn off)시키고, 그에 따라 전압 VD의 값이 증가한다. 증가한 VD에 의하여 광커플러에 흐르는 전류는 제어전압(Vcontrol)을 감소시키고, 결과적으로 PWM 컨트롤러(210)는 다중출력 전원공급장치(200)가 대기모드로 동작하도록 MOSFET의 시비율을 감소 및 제거한다.Next, when the load state determination unit 120 determines that the load state of all of the plurality of output loads 220 is a light load, the load state determination unit 120 turns off the transistor Q S , As a result, the value of the voltage V D increases. The current flowing through the optocoupler by the increased V D decreases the control voltage (V control ). As a result, the PWM controller 210 decreases the application rate of the MOSFET so that the multiple output power supply 200 operates in the standby mode. Remove

도 10은 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)가 도 4에 도시된 것과 같은 다중출력 플라이백 컨버터(200)에 적용된 예를 도시한 회로도이다. 다만, 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)는 다중출력 플라이백 컨버터뿐 아니라 다양한 다중출력 전원공급장치에 모두 적용될 수 있으며, 전압 측정 대상인 선형 레귤레이터(230) 역시 LDO 레귤레이터를 비롯하여 모든 선형 레귤레이터가 적용 대상이 될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)로부터 출력된 제어전압은 도 10에 도시된 것과 같이 PWM 컨트롤러(210)로 입력되어 스위칭을 제어하는 데 사용될 수도 있으며, 제어전압에 따라 시비율이 조절되는 그 밖의 다양한 스위치 장치에 적용 가능하다.FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example in which the switching control device 100 according to the present invention is applied to a multi-output flyback converter 200 as shown in FIG. 4. However, the switching control device 100 according to the present invention can be applied to not only a multi-output flyback converter but also various multi-output power supplies, and the linear regulator 230 that is a voltage measurement target is also applied to all linear regulators, including an LDO regulator. You can be a target. In addition, the control voltage output from the switching control device 100 according to the present invention may be input to the PWM controller 210 as shown in Figure 10 may be used to control the switching, the rate of adjustment is adjusted according to the control voltage Applicable to various other switch devices.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)는 다중출력 전원공급장치(200)에 피드백 회로부로서 적용되며, 전압 비교부(110)의 입력단으로는 기존의 다중출력 전원공급장치(200)에서 스위칭 제어를 위한 피드백 신호로 사용되었던 주 출력신호(VO1 , main)를 비롯하여 각각의 출력 회로(220)에 구비된 선형 레귤레이터(230)의 내부 제어기 측정전압(VO2, VO3, …)이 입력된다. 또한 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)의 출력단은 다중출력 전원공급장치(200)의 PWM 컨트롤러(210)와 연결됨으로써 MOSFET의 시비율을 조절할 수 있도록 구성된다.Referring to FIG. 10, the switching control device 100 according to the present invention is applied as a feedback circuit unit to a multiple output power supply device 200, and an existing multiple output power supply device as an input terminal of the voltage comparator 110. Internal controller measurement voltages V O2 , V O3 , of the linear regulator 230 included in each output circuit 220, as well as the main output signals V O1 , main that were used as feedback signals for switching control in 200. …) Is input. In addition, the output terminal of the switching control device 100 according to the present invention is connected to the PWM controller 210 of the multiple output power supply 200 is configured to adjust the ratio of the MOSFET.

본 발명의 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 도 10에 도시된 것과 같은 회로를 25W 급으로 설계하여 실험에 사용하였으며, 상세한 실험조건을 다음의 표 2에 나타내었다. 또한 결합 인덕터의 코어로는 TDK사의 PC40EI30-Z를 사용하였으며, 자속의 쇄교를 높이기 위하여 샌드위치 방식으로 코어를 감았다.Experiments were conducted to evaluate the performance of the present invention. A circuit such as that shown in FIG. 10 was designed for 25W class and used in an experiment, and detailed experimental conditions are shown in Table 2 below. In addition, TDK's PC40EI30-Z was used as the core of the coupling inductor, and the core was wound by sandwich method to increase the flux linkage.

실험에 사용된 실제 회로를 도 11에 나타내었다. 또한 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)를 도 11과 같이 하드웨어로 구현할 때 비교기는 히스테리시스 기능을 가지도록 하여 측정전압(Vsen)과 기준전압(Vref)의 값이 비슷할 때 채터링(chattering)이 발생하지 않도록 한다. 또한 비교기와 더불어 슈미트 트리거 회로와 같은 외부 회로를 부가할 수도 있다.The actual circuit used for the experiment is shown in FIG. In addition, when the switching control device 100 according to the present invention is implemented in hardware as shown in FIG. 11, the comparator has a hysteresis function so that when the values of the measured voltage V sen and the reference voltage V ref are similar, chattering is performed. ) Does not occur. In addition to the comparator, external circuitry such as a Schmitt trigger circuit can be added.

입력전압Input voltage 150~400 (VDC)150 ~ 400 (VDC)
출력전압
Output voltage
V1V1 15 (VDC)15 (VDC) V2V2 5 (VDC)5 (VDC) V3V3 -15 (VDC)-15 (VDC) PWM 컨트롤러PWM controller KA5M0380R (Fairchild사)KA5M0380R (Fairchild) 스위칭 주파수Switching frequency 67 (kHz)67 (kHz) 1차측 자화 인덕턴스Primary magnetization inductance 1.2 (mH)1.2 (mH)

변압기 감은 수

Transformer wound

NpNp 118 (회)118 (times) NaNa 28 (회)28 times Ns1Ns1 30 (회)30 (times) Ns2Ns2 14 (회)14 (times) Ns3Ns3 30 (회)30 (times)

도 12는 다중출력 전원공급장치(200)의 부하 가변시 선형 레귤레이터(230)의 입력단 측정전압(Vsen1)을 기준전압(Vref1)과 비교하여 부하상태를 측정한 파형을 나타낸 도면이다. 앞에서 설명한 바와 같이 출력 회로(220)의 부하상태가 경부하로 감소하면 이는 측정전압(Vsen1)의 증가로 이어지게 되고, 부하상태를 판별하는 정보로 사용될 수 있다. 도 12의 그래프를 참조하면, 부하상태가 감소함에 따라 측정전압(Vsen1)이 증가하여 무부하가 되었을 때 기준전압(Vref1)보다 커지고, 그에 의해 부하상태를 판별할 수 있는 전압(Load_decision)의 값이 'high'에서 'low'로 변화하므로 이때 부하상태가 경부하로 변화하였음을 판별할 수 있다.FIG. 12 is a diagram illustrating a waveform in which a load state is measured by comparing an input terminal measurement voltage V sen1 of the linear regulator 230 with a reference voltage V ref1 when the load of the multiple output power supply 200 is variable. As described above, when the load state of the output circuit 220 decreases to light load, this leads to an increase in the measurement voltage V sen1 and may be used as information for determining the load state. Referring to the graph of FIG. 12, as the load state decreases, the measured voltage V sen1 increases and becomes larger than the reference voltage V ref1 when no load occurs, thereby determining the load state of the voltage Load_decision. Since the value changes from 'high' to 'low', it can be determined that the load state has changed to light load.

도 13은 다중출력 전원공급장치(200)가 정상상태로 동작할 때의 시스템 측정전압의 변화를 도시한 그래프이다. 도 13을 참조하면, 주 출력전압(VO1 , main)의 부하상태가 중부하이므로 PWM 컨트롤러(210)를 제어하기 위한 제어전압(도 9의 Vcontrol)이 비교적 일정한 값으로 유지되고, 그에 따라 일정한 시비율의 PWM이 발생하여 출력전압이 일정하게 유지된다. 또한 도 14는 제어전압이 변화할 때의 시스템 측정전압의 변화를 도시한 그래프로, 도 14를 참조하면, 부하 가변시에 제어전압(Vcontrol)과 그에 의해 결정된 PWM 컨트롤러(210) 내부 MOSFET의 드레인-소스 전압의 변화, 즉 PWM의 스위칭 파형을 확인할 수 있다. 출력 부하(220)의 스위치를 오프(off)하여 무부하 상태로 만드는 경우에는 제어전압의 크기가 0으로 되며, PWM 컨트롤러(210)는 최소 시비율의 간헐적 스위칭을 하게 된다.FIG. 13 is a graph illustrating a change in system measured voltage when the multiple output power supply 200 operates in a steady state. Referring to FIG. 13, since the load state of the main output voltage V O1 and main is heavy, the control voltage (V control of FIG. 9) for controlling the PWM controller 210 is maintained at a relatively constant value. PWM of constant rate is generated and output voltage is kept constant. In addition, 14 is within the MOSFET when in illustrating changes in the system, the measuring voltage graph, referring to Figure 14, the control voltage (V control), and thus the PWM controller 210 is determined by the load varying in time the control voltage change You can see the change in the drain-source voltage, that is, the switching waveform of the PWM. When the switch of the output load 220 is turned off (off) to make a no-load state, the magnitude of the control voltage becomes zero, and the PWM controller 210 performs intermittent switching of the minimum ratio.

도 15는 다중출력 전원공급장치(200)에 세 개의 출력 회로(VO1 , main, VO2, VO3)가 포함되어 있을 때 주 출력전압(VO1 , main) 및 VO3는 경부하 상태를 유지하고, VO2의 부하상태를 경부하에서 중부하, 그리고 다시 경부하로 변화시켰을 때 나타나는 파형을 도시한 그래프이다. 도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)가 적용됨으로써 VO2의 부하상태가 중부하로 변화하면 스위칭이 일어나도록 하여 대기모드로 동작하는 것을 방지한다.FIG. 15 shows the main output voltages V O1 , main and V O3 at light load conditions when the three output circuits V O1 , main , V O2 , and V O3 are included in the multi-output power supply 200. It is a graph showing the waveform that appears when the load state of V 2 is changed from light load to heavy load and then light load again. Referring to FIG. 15, when the switching control apparatus 100 according to the present invention is applied, switching occurs when the load state of V O2 changes to heavy load, thereby preventing operation in the standby mode.

도 16은 다중출력 전원공급장치(200)가 버스트 모드로 전환되지 않도록 주 출력(VO1 , main)의 출력단에 더미저항(10kΩ)을 연결한 경우와 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)를 사용하여 버스트 모드로 전환되도록 한 경우의 손실을 비교하여 도시한 그래프이다. 도 16을 참조하면, 더미저항을 사용한 경우의 전력손실이 본 발명을 적용한 경우에 비하여 입력전압(Vin)이 150V일 때에는 0.65W, 입력전압(Vin)이 500V일 때에는 1.1W만큼 크게 나타난다. 따라서 본 발명에 따른 스위칭 제어장치(100)를 다중출력 전원공급장치(200)에 적용하면 대기전력을 1W 미만으로 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있다.FIG. 16 illustrates a case in which the dummy resistor 10kΩ is connected to the output terminal of the main output V O1 and main so that the multiple output power supply 200 does not switch to the burst mode and the switching control device 100 according to the present invention. It is a graph comparing the loss in the case of using the switch to burst mode. When the Referring to Figure 16, the power loss is 0.65W, the input voltage (V in) when the input voltage (V in) is compared with 150V in the case of applying the present invention 500V in the case of using the dummy resistor appears as high as 1.1W . Therefore, when the switching control device 100 according to the present invention is applied to the multi-output power supply device 200, it can be seen that standby power can be reduced to less than 1W.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

100 - 스위칭 제어장치
110 - 전압 비교부
120 - 부하상태 판별부
130 - 제어전압 출력부
200 - 다중출력 전원공급장치
210 - 스위칭 소자
220 - 출력 회로
230 - 선형 레귤레이터100-switching controls
110-voltage comparator
120-load state determination unit
130-control voltage output
200-Multiple Output Power Supplies
210-switching element
220-output circuit
230-Linear Regulator

Claims (5)

변압기의 1차측으로부터 2차측으로 전달되는 전원에 의해 출력전압을 각각 생성하는 복수의 출력 회로가 포함된 다중출력 전원공급장치의 스위칭 소자를 제어하는 스위칭 제어장치에 있어서,
상기 다중출력 전원공급장치의 피드백 신호에 대응하는 주 출력전압 및 상기 복수의 출력 회로에 각각 구비된 선형 레귤레이터의 내부 피드백 제어기에서 측정되는 측정전압을 사전에 설정된 기준전압과 각각 대비하여 결과값을 출력하는 전압 비교부;
상기 전압 비교부로부터 입력받은 결과값을 기초로 상기 각각의 출력 회로에 연결된 부하의 상태를 판별하는 부하상태 판별부; 및
상기 부하상태 판별부의 판별 결과를 기초로 상기 다중출력 전원공급장치에 구비된 스위칭 소자의 스위칭 간격을 조절하는 제어전압의 크기를 결정하여 출력하는 제어전압 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 제어장치.A switching control device for controlling a switching element of a multi-output power supply including a plurality of output circuits each of which generates an output voltage by a power delivered from a primary side to a secondary side of a transformer,
Outputs a result value by comparing a main output voltage corresponding to a feedback signal of the multiple output power supply device and a measured voltage measured by an internal feedback controller of a linear regulator provided in each of the plurality of output circuits with a preset reference voltage, respectively. A voltage comparator;
A load state determination unit that determines a state of a load connected to each of the output circuits based on a result value received from the voltage comparison unit; And
And a control voltage output unit configured to determine and output a magnitude of a control voltage for controlling a switching interval of the switching elements included in the multi-output power supply device based on the determination result of the load state determination unit. Device. 제 1항에 있어서,
상기 전압 비교부는 상기 주 출력전압 및 상기 복수의 측정전압이 각각 입력되는 복수의 비교기로 구성되며, 상기 기준전압은 상기 복수의 비교기에 각각 대응하여 설정되는 것을 특징으로 하는 스위칭 제어장치.The method of claim 1,
And the voltage comparator comprises a plurality of comparators into which the main output voltage and the plurality of measured voltages are respectively input, and wherein the reference voltage is set corresponding to each of the plurality of comparators. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 전압 비교부는 상기 주 출력전압 또는 측정전압이 상기 기준전압 이상이면 제1결과값을 출력하고, 상기 주 출력전압 또는 측정전압이 상기 기준전압보다 작으면 제2결과값을 출력하며,
상기 부하상태 판별부는 상기 제1결과값에 대응하는 출력 회로에 연결된 부하의 상태를 경부하로 판별하고, 상기 제2결과값에 대응하는 출력 회로에 연결된 부하의 상태를 중부하로 판별하는 것을 특징으로 하는 스위칭 제어장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The voltage comparison unit outputs a first result value when the main output voltage or the measured voltage is greater than or equal to the reference voltage, and outputs a second result value when the main output voltage or the measured voltage is less than the reference voltage.
The load state determination unit may determine the state of the load connected to the output circuit corresponding to the first result value as a light load, and determine the state of the load connected to the output circuit corresponding to the second result value as a heavy load. Switching control. 제 3항에 있어서,
상기 제어전압 출력부는 상기 부하상태 판별부에 의해 상기 복수의 출력 회로에 연결된 부하들의 상태가 모두 경부하로 판별되면 상기 제어전압의 크기를 조절하여 상기 다중출력 전원공급장치가 대기모드로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 제어장치.The method of claim 3, wherein
When the state of the loads connected to the plurality of output circuits are all determined to be light loads by the load state determination unit, the control voltage output unit adjusts the magnitude of the control voltage so that the multiple output power supply device operates in the standby mode. Switching control device characterized in that. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 부하상태 판별부는 상기 전압 비교부로부터 출력된 복수의 결과값을 입력받아 출력단에 연결된 트랜지스터의 온오프(on/off)를 제어하는 논리합 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 제어장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And the load state determination unit comprises a logic sum gate that receives a plurality of result values output from the voltage comparison unit and controls on / off of a transistor connected to an output terminal.
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