KR101993216B1 - The power supply device and the method for supplying power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어신호에 따라 스위칭 신호를 출력하는 제어집적회로를 포함하는 제어부, 입력 전원을 변압하는 변압기 및 상기 스위칭 신호에 따라 온오프되어 상기 변압기를 구동하는 스위칭 소자를 포함하는 변압부, 상기 변압부의 출력을 받아 출력하는 출력부, 그리고 상기 입력 전원에 기초한 전원을 상기 제어집적회로의 구동 전원으로 인가하는 선구동부를 포함하며, 상기 출력부에서 쇼트가 발생하면, 상기 선구동부는 상기 입력 전원을 상기 제어집적회로에 차단하는 전원 공급 장치를 제공한다. 따라서, 출력단에서 정전기 등에 의한 쇼트가 발생할 때, 선출력부를 차단하는 보호 회로를 형성하여 선출력부의 동작을 차단함으로써 제어칩의 동작이 차단되어 부품의 스트레스를 저감시킬 수 있다. The present invention includes a control unit including a control integrated circuit for outputting a switching signal according to a control signal, a transformer for transforming an input power source and a transformer unit including a switching element to be turned on and off in accordance with the switching signal, the transformer An output unit for receiving and outputting a negative output, and a line driver for applying power based on the input power to a driving power of the control integrated circuit, and if a short occurs in the output unit, the line driver controls the input power. Provided is a power supply that cuts off an integrated circuit. Therefore, when a short circuit occurs due to static electricity or the like at the output terminal, a protection circuit for blocking the line output unit is formed to block the operation of the line output unit, thereby preventing the operation of the control chip to reduce the stress of the component.

Figure R1020130004598
Figure R1020130004598

Description

전원 공급 장치 및 전원 공급 방법{The power supply device and the method for supplying power}The power supply device and the method for supplying power}

본 발명은 전원 공급 장치 및 전원 공급 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply and a power supply method.

조명 기기 등의 경우, 하나의 전원 공급 장치로부터 복수의 조명 기기로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치가 개발되었다.In the case of lighting equipment, a power supply device for supplying power to a plurality of lighting equipment from one power supply has been developed.

상기 전원 공급 장치는 외부의 리모트 콘트롤러 등으로부터 제어 신호를 수신되면, 이에 따라 각각의 조명 기기에 전원을 공급한다.When the power supply device receives a control signal from an external remote controller or the like, it supplies power to each lighting device accordingly.

일반적으로 전원 공급 장치는 변압기를 포함하여 전력을 생성한다.Generally, a power supply includes a transformer to generate power.

이때, 변압기를 가동하여 기준 전압을 출력하는 출력단에서 정전기 등에 의한 쇼트가 발생하여 오동작이 진행된다.At this time, a short occurs due to static electricity or the like at an output terminal for operating the transformer to output a reference voltage, thereby causing a malfunction.

이러한 쇼트가 발생하면, 출력단의 출력이 정지되어야 하나, 입력단에서 오토리스타트(auto restart)가 수행되어 변압기가 계속 가동함으로써 출력단으로 기준 전압을 계속 출력한다. When such a short occurs, the output of the output stage must be stopped, but auto restart is performed at the input stage so that the transformer continues to operate, thereby continuously outputting a reference voltage to the output stage.

따라서, 오동작이 발생하는 경우, 소자가 보호될 수 없어 부품 스트레스가 증가하는 문제가 있다.Therefore, when a malfunction occurs, there is a problem that the component cannot be protected and component stress increases.

실시예는 플라이백 전원 공급 회로에 있어서, 출력단에 쇼트 시 소자를 보호할 수 있는 전원 공급 장치를 제공한다.Embodiments provide a power supply in a flyback power supply circuit that can protect a device when it is shorted to an output terminal.

실시예는 제어신호에 따라 스위칭 신호를 출력하는 제어집적회로를 포함하는 제어부, 입력 전원을 변압하는 변압기 및 상기 스위칭 신호에 따라 온오프되어 상기 변압기를 구동하는 스위칭 소자를 포함하는 변압부, 상기 변압부의 출력을 받아 출력하는 출력부, 그리고 상기 입력 전원에 기초한 전원을 상기 제어집적회로의 구동 전원으로 인가하는 선구동부를 포함하며, 상기 출력부에서 쇼트가 발생하면, 상기 선구동부는 상기 입력 전원을 상기 제어집적회로에 차단하는 전원 공급 장치를 제공한다.Embodiments include a control unit including a control integrated circuit outputting a switching signal according to a control signal, a transformer for transforming an input power source, and a transformer unit including a switching element which is turned on and off according to the switching signal to drive the transformer. An output unit for receiving and outputting a negative output, and a line driver for applying power based on the input power to a driving power of the control integrated circuit, and if a short occurs in the output unit, the line driver controls the input power. Provided is a power supply that cuts off an integrated circuit.

한편, 실시예는 교류 입력 전원이 인가되면, 상기 입력 전원으로부터 제어집적회로를 턴온하는 구동 전원을 공급하는 단계, 상기 제어집적회로가 턴온되어 스위칭 신호를 생성하는 단계, 상기 스위칭 신호에 따라 변압기에서 상기 입력 전원을 변환하여 출력단으로 출력 전압을 출력하는 단계, 그리고 상기 출력단에서 쇼트가 발생하면 상기 입력 전원으로부터의 구동 전원을 차단하는 단계를 포함하는 조명기기의 전원공급방법을 제공한다.On the other hand, in an embodiment, when an AC input power is applied, supplying driving power to turn on a control integrated circuit from the input power, the control integrated circuit is turned on to generate a switching signal, in the transformer according to the switching signal And converting the input power to output an output voltage to an output terminal, and disconnecting driving power from the input power when a short occurs in the output terminal.

본 발명에 따르면, 역률보상부를 이용한 플라이백 전원 공급 장치를 이용하면서, 선출력부를 두어 응답 속도를 확보할 수 있다.According to the present invention, while using the flyback power supply using the power factor correction unit, it is possible to secure the response speed by placing the line output unit.

또한, 출력단에서 정전기 등에 의한 쇼트가 발생할 때, 선출력부를 차단하는 보호 회로를 형성하여 선출력부의 동작을 차단함으로써 제어칩의 동작이 차단되어 부품의 스트레스를 저감시킬 수 있다. In addition, when a short circuit occurs due to static electricity or the like at the output terminal, a protection circuit for blocking the line output unit may be formed to block the operation of the line output unit to block the operation of the control chip, thereby reducing the stress of the component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치를 포함하는 조명 장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1의 전원 공급 장치의 일 예인 회로도이다.
도 3는 도 2의 전원 공급 장치의 정상 상태일 때의 파형도이다.
도 4는 도 2의 전원 공급 장치의 비정상 상태일 때의 파형도이다.
도 5는 본 발명의 비교예에 따른 전원 공급 장치의 일부 회로도이다.
도 6은 도 5의 전원 공급 장치의 정상 상태일 때의 파형도이다.
도 7은 도 5의 전원 공급 장치의 비정상 상태일 때의 파형도이다.1 is a block diagram of a lighting device including a power supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of the power supply device of FIG. 1.
3 is a waveform diagram when the power supply of FIG. 2 is in a normal state.
4 is a waveform diagram when an abnormal state of the power supply device of FIG.
5 is a partial circuit diagram of a power supply apparatus according to a comparative example of the present invention.
FIG. 6 is a waveform diagram when the power supply of FIG. 5 is in a normal state.
FIG. 7 is a waveform diagram when an abnormal state of the power supply device of FIG. 5 is used.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

본 발명은 역률보상기능을 가지는 제어칩을 이용한 플라이백 전원공급장치에서 쇼트 발생 시에 소자를 보호하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of protecting a device when a short occurs in a flyback power supply using a control chip having a power factor correction function.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치를 설명한다. Hereinafter, a power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 장치를 포함하는 조명 장치의 블럭도이고, 도 2는 도 1의 전원 공급 장치의 일 예인 회로도이고, 도 3는 도 2의 전원 공급 장치의 정상 상태일 때의 파형도이며, 도 4는 도 2의 전원 공급 장치의 비정상 상태일 때의 파형도이다.1 is a block diagram of a lighting device including a power supply device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of an example of the power supply of Figure 1, Figure 3 is a steady state of the power supply of Figure 2 4 is a waveform diagram when the power supply device of FIG. 2 is in an abnormal state.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 전원 공급 장치(100)를 포함하는 조명 기기(10)는 광원(200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the lighting device 10 including the power supply device 100 according to the present invention may include a light source 200.

상기 광원은 복수개의 발광 소자를 포함할 수 있으며, 예를 들어 발광 다이오드를 포함할 수 있다.The light source may include a plurality of light emitting elements, and may include, for example, a light emitting diode.

전원 공급 장치(100)는 정류부(110), 제어부(120), 변압부(130), 출력부(140) 및 선구동부(150)를 포함한다.The power supply device 100 includes a rectifier 110, a controller 120, a transformer 130, an output 140, and a pre-driver 150.

상기 정류부(110)는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 수신하고, 이를 정류하여 출력단(n0)으로 출력한다.The rectifier 110 receives an AC power applied from the outside, rectifies it and outputs it to the output terminal n0.

상기 정류부(110)는 도 2와 같이 교류 전원을 수신하는 입력단, 수신한 교류 전원을 필터링하는 필터링부 및 교류 전원을 정류하여 하나의 극성을 가지는 전압으로 변환하여 출력하는 정류기(113)를 포함한다.The rectifier 110 includes an input terminal for receiving the AC power as shown in FIG. 2, a filtering unit for filtering the received AC power, and a rectifier 113 for rectifying the AC power and converting the AC power into a voltage having one polarity. .

상기 정류기(113)는 브릿지 정류기(113)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The rectifier 113 may include a bridge rectifier 113, but is not limited thereto.

상기 필터링부는 복수의 커패시터 및 저항으로 이루어지는 필터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The filtering unit may include a filter including a plurality of capacitors and resistors, but is not limited thereto.

상기 정류부(110)는 입력단과 연결되어 정전기를 필터링하는 보호소자(112)를 포함할 수 있으며, 상기 보호소자(112)는 제너 다이오드 또는 바리스터일 수 있다.The rectifier 110 may include a protection element 112 connected to an input terminal to filter static electricity, and the protection element 112 may be a zener diode or a varistor.

제어부(120)는 상기 정류부(110)로부터 정류된 교류 입력 전원을 수신하고, 외부로부터의 제어 신호에 따라 역률을 보상하여 스위칭 신호를 출력하는 제어칩(121)을 포함한다.The control unit 120 includes a control chip 121 that receives the AC input power rectified from the rectifier 110 and compensates for the power factor according to a control signal from the outside to output a switching signal.

상기 제어칩(121)은 역률 보상 회로를 구현하는 집적회로로서, 변압부(130)의 1차측과 2차측의 출력을 피드백하여 VCC 전압을 수신하고 스위칭 신호를 출력한다. The control chip 121 is an integrated circuit for implementing a power factor correction circuit. The control chip 121 feeds back the outputs of the primary side and the secondary side of the transformer 130 to receive the VCC voltage and outputs a switching signal.

상기 제어칩(121)은 복수의 입력핀과 복수의 출력핀을 포함하며, 일 예로, 도 2와 같이 입력 핀으로 VCC 전압을 피드백하는 FB핀, 스위칭 컨트롤 신호를 수신하는 CT핀, 2차측 피드백을 받는 CON핀, 그리고 1차측 피드백을 받는 CS핀을 포함한다.The control chip 121 includes a plurality of input pins and a plurality of output pins. For example, an FB pin for feeding back a VCC voltage to an input pin, a CT pin for receiving a switching control signal, and a secondary feedback as shown in FIG. 2. It includes the CON pin that receives and the CS pin that receives the primary feedback.

또한, 출력 핀으로 VCC 전압을 출력하는 VCC핀, 스위칭 신호를 출력하는 DRV핀, 제1 접지인 GND핀 및 제2 접지인 ZGND핀을 포함한다. In addition, the output pin includes a VCC pin for outputting a VCC voltage, a DRV pin for outputting a switching signal, a GND pin as a first ground and a ZGND pin as a second ground.

각각의 출력 핀 및 입력 핀에는 필터링을 위하여 커패시터가 형성될 수 있으며, 과전류를 제거하기 위한 보호 소자가 형성될 수 있다. Capacitors may be formed at each output pin and input pin for filtering, and a protection element may be formed to eliminate overcurrent.

상기 변압부(130)는 변압기 및 제어칩(121)의 DRV핀으로부터 스위칭 신호를 받아 온오프하여 변압기를 구동하는 스위칭 트랜지스터(Qs)를 포함한다.The transformer 130 includes a switching transistor (Qs) for driving the transformer by receiving the switching signal from the DRV pin of the transformer and the control chip 121 on and off.

상기 변압기(131)는 트랜스미터를 포함하며, 상기 스위칭 트랜지스터(Qs)의 온오프에 따라 전력을 저장하였다가 2차측으로 출력한다.The transformer 131 includes a transmitter and stores and outputs power to the secondary side according to the switching transistor Qs on and off.

상세하게, 상기 변압기(131)는 정류부(110)의 출력단(n0)으로부터 전압을 받는 1차주코일(L11), 제어부(120)로 VCC 전압을 공급하는 1차서브코일(L12) 및 상기 1차주코일(L11)의 전압을 받아 변압하여 출력하는 2차코일(L2)을 포함한다.In detail, the transformer 131 may include a primary main coil L11 that receives a voltage from the output terminal n0 of the rectifying unit 110, a primary sub coil L12 that supplies a VCC voltage to the controller 120, and the primary column. It includes a secondary coil (L2) for receiving the voltage of the coil (L11), transforms and outputs.

전원공급장치(100)는 출력단(n0)에 입력 전원이 인가되면, 제어칩(121)의 VCC핀으로 기준 전압을 제공하여 제어칩(121)의 구동이 시작되고, 상기 제어칩(121)이 구동되고 외부로부터의 제어 신호에 따라 스위칭 신호가 출력되면 스위칭 트랜지스터(Qs)가 온오프되어 변압부(130)를 구동하는 구성을 가진다. When the input power is applied to the output terminal n0, the power supply device 100 provides a reference voltage to the VCC pin of the control chip 121 to start driving the control chip 121, and the control chip 121 is driven. When driven and the switching signal is output according to a control signal from the outside, the switching transistor Qs is turned on and off to drive the transformer 130.

이때, 스위칭 신호는 소정의 듀티비를 가지며, 상기 듀티비를 제어하여 출력을 제어할 수 있다.In this case, the switching signal has a predetermined duty ratio, and the output signal may be controlled by controlling the duty ratio.

상기 변압부(130)는 센싱부(132)를 더 포함하며, 상기 센싱부(132)는 상기 변압기(131)의 출력 중 일부로부터 분기되어 상기 출력에 대한 정보를 제어칩(121)의 COM핀으로 전달한다.The transformer 130 further includes a sensing unit 132, and the sensing unit 132 is branched from a part of the output of the transformer 131 to provide information about the output to the COM pin of the control chip 121. To pass.

상기 센싱부(132)는 변압기(131)의 2차 정보를 1차측으로 전달하는 소자로서, 포토 커플러 등을 포함할 수 있다.The sensing unit 132 is a device that transmits secondary information of the transformer 131 to the primary side, and may include a photo coupler or the like.

변압기(131)에서 변압되어 출력되는 전압은 출력부(140)의 입력이 된다.The voltage that is transformed and output from the transformer 131 becomes an input of the output unit 140.

상기 변압기(131)와 제2 노드(n2) 사이에는 전류 역행을 방지하기 위한 복수의 다이오드가 정방향으로 형성될 수 있다. A plurality of diodes may be formed between the transformer 131 and the second node n2 in a forward direction to prevent current backing.

출력부(140)는 변압기(131)의 출력의 역행을 방지하기 위한 복수의 다이오드(DO)가 정방향으로 형성되며, 출력 커패시터(C0)를 포함할 수 있다.The output unit 140 has a plurality of diodes (DO) formed in the forward direction to prevent the reverse of the output of the transformer 131 may include an output capacitor (C0).

한편, 상기 전원 공급 장치(100)는 정류부(110)(110)와 제어부(120) 사이에 선구동부(150)를 더 포함한다.On the other hand, the power supply device 100 further includes a pre-drive unit 150 between the rectifier 110, 110 and the control unit 120.

상기 선구동부(150)는 1차부코일로부터 VCC를 받아 턴온 상태를 유지하는 제어칩에 있어서, 초기 구동 시에 1차부코일의 출력 전압이 낮은 경우, 선구동을 통하여 제어칩을 빠르게 턴온시킨다.The pre-driver 150 receives the VCC from the primary sub-coil and maintains it in a turn-on state. When the output voltage of the primary sub-coil is low at the time of initial driving, the pre-drive unit 150 rapidly turns on the control chip through the pre-drive.

즉, 선구동부(150)는 정류부(110)의 출력단과 연결되어 정류부(110)의 출력 전압 중 일부를 제어칩(121)의 VCC핀으로 제공하여 제어칩(121)을 턴온하여 입력전원이 인가됨과 동시에 제어칩(121)으로부터 스위칭 신호가 출력될 수 있도록 유도한다.That is, the pre-drive unit 150 is connected to the output terminal of the rectifier 110 to provide a part of the output voltage of the rectifier 110 to the VCC pin of the control chip 121 to turn on the control chip 121 to apply the input power At the same time, to induce the switching signal from the control chip 121 to be output.

상기 선구동부(150)는 정류부(110)의 출력단(n0)과 제어칩(121)의 VCC핀 사이에 연결되어 있는 제1 트랜지스터(Q1) 및 상기 제1 트랜지스터(Q1)를 턴오프하기 위한 제2 트랜지스터(Q2)를 포함한다.The pre-driver 150 is configured to turn off the first transistor Q1 and the first transistor Q1 connected between the output terminal n0 of the rectifier 110 and the VCC pin of the control chip 121. Two transistors Q2.

보다 상세하게는, 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 제1 저항(R1)을 통하여 정류부(110)의 출력단(n0)과 연결되어 있으며, 이미터는 제3 저항(R3)을 통하여 제1 제너 다이오드(Z1)와 연결되어 있다. 상기 제너 다이오드(Z1)는 일단이 제3 저항(R3)과 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스와 연결되어 있으며, 타단이 접지되어 있다.More specifically, the collector of the first transistor Q1 is connected to the output terminal n0 of the rectifier 110 through the first resistor R1, and the emitter is connected to the first zener diode through the third resistor R3. It is connected to (Z1). One end of the zener diode Z1 is connected to the base of the third resistor R3 and the first transistor Q1, and the other end thereof is grounded.

상기 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터는 제어칩(121)의 VCC핀과 연결되어 있으며, 상기 VCC 핀은 제4 커패시터(C4)와 연결되어 전압을 충전한다.The emitter of the first transistor Q1 is connected to the VCC pin of the control chip 121, and the VCC pin is connected to the fourth capacitor C4 to charge the voltage.

제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 제2 저항(R2)을 통하여 정류부(110)의 출력단(n0)과 연결되어 있으며, 이미터는 접지되어 있다. 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스는 제4 저항(R4)을 통하여 콜렉터와 연결되고, 제5 저항(R5) 및 제1 커패시터(C1)의 병렬 연결에 의해 이미터와 연결되어 있으며, 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 턴온에 의해 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스를 접지시켜 턴오프한다.The collector of the second transistor Q2 is connected to the output terminal n0 of the rectifier 110 through the second resistor R2 and the emitter is grounded. The base of the second transistor Q2 is connected to the collector through the fourth resistor R4, and is connected to the emitter by the parallel connection of the fifth resistor R5 and the first capacitor C1. By turning on the transistor Q2, the base of the first transistor Q1 is grounded and turned off.

이때, 제어칩(121)의 VCC핀은 1차서브코일(L12)과 제2 다이오드(D2) 및 제6 저항(R6)의 직렬 연결에 의해 연결되어 있다.At this time, the VCC pin of the control chip 121 is connected by the series connection of the primary sub coil (L12), the second diode (D2) and the sixth resistor (R6).

도 3 및 도 4를 참고하여 선구동부(150)의 동작을 설명한다.An operation of the pre-drive unit 150 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

먼저, 정상 상태인 경우, 도 3과 같이 외부 전원이 인가되면, 제1 트랜지스터(Q1)가 제2 저항(R2)에 의해 입력 전원을 베이스에 전달하여 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터-베이스 전압이 임계전압, 예를 들어 0.7V 이상인 경우 턴온되어 전류(IC)를 흘린다.First, in the normal state, when external power is applied as shown in FIG. 3, the first transistor Q1 transfers the input power to the base by the second resistor R2 to emitter-base of the first transistor Q1. When the voltage is above a threshold voltage, for example, 0.7V, the voltage is turned on to flow the current IC.

이때, 제너 다이오드(Z1)에는 16V의 제너 전압(V2)이 설정되므로 t1시간까지는 제4 커패시터(C4)에 제너 전압(V2)에서 임계전압을 뺀 15.3V의 충전전압(V3)이 충전된다. At this time, since the zener voltage V2 of 16 V is set in the zener diode Z1, the charge voltage V3 of 15.3 V minus the threshold voltage from the zener voltage V2 is charged in the fourth capacitor C4 until t1 time.

이때, 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터-베이스 전압(V1)이 임계전압, 예를 들어 0.7V 이하이므로 제2 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태를 유지한다.At this time, since the emitter-base voltage V1 of the second transistor Q2 is equal to or less than a threshold voltage, for example, 0.7V, the second transistor Q2 maintains a turn-off state.

따라서, 제어칩(121)은 입력 전원으로부터 제1 트랜지스터(Q1)를 통해 제4 커패시터(C4)의 전압(V3)을 VCC 전압으로 받아 구동을 시작한다.Therefore, the control chip 121 receives the voltage V3 of the fourth capacitor C4 as the VCC voltage from the input power source through the first transistor Q1 and starts driving.

다음으로, t1이 경과하면, 1차서브코일(L12)로부터 역기전력에 의해 제4 커패시터(C4)에 Va 전압이 인가된다. 이때, Va 전압이 입력 전원으로부터의 전압인 15.3V 보다 크면, 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터 전압이 상승하므로 제1 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 제어칩(121)의 VCC핀에 외부 전원에 의한 전압 제공이 중단된다.Next, when t1 passes, the Va voltage is applied to the fourth capacitor C4 by the counter electromotive force from the primary subcoil L12. At this time, if the Va voltage is greater than 15.3V, which is the voltage from the input power supply, the emitter voltage of the first transistor Q1 is increased, so that the first transistor Q1 is turned off so that an external power supply is applied to the VCC pin of the control chip 121. The voltage supply by is stopped.

그와 동시에, 제2 저항(R2)과 제4 저항(R4)의 질렬로 접속된 제1 커패시터(C1)에 의해 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터-베이스 전압(V1)이 임계전압까지 상승하는 t2가 되면, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스를 접지시켜 턴오프시킨다. At the same time, the emitter-base voltage V1 of the second transistor Q2 is raised to the threshold voltage by the first capacitor C1 connected in series with the second resistor R2 and the fourth resistor R4. When t2 is reached, the second transistor Q2 is turned on to turn off the ground of the first transistor Q1 by grounding.

따라서, t2 이후로 제1 트랜지스터(Q1)는 턴 오프 상태를 유지하며 이미터-베이스 전압이 임계전압 이상이 될 때까지 턴오프된다. 이때, 제4 저항(R4)과 제1 커패시터(C1)는 제2 트랜지스터(Q2)의 동작 조건을 결정하는 rc 시정수를 형성하며, 제1 트랜지스터(Q1)의 턴오프 시간을 결정한다.Therefore, after t2, the first transistor Q1 remains turned off and is turned off until the emitter-base voltage becomes greater than or equal to the threshold voltage. In this case, the fourth resistor R4 and the first capacitor C1 form an rc time constant that determines an operating condition of the second transistor Q2, and determine a turn-off time of the first transistor Q1.

한편, 도 4와 같이 t2 이후{제1 트랜지스터(Q1)의 턴오프 상태}에 출력부(140)의 단락 등으로 2차측의 출력 전압이 강하되면, Va 전압이 낮아져 제4 커패시터(C4)의 전압(V3)가 낮아진다. 이때, Va 전압이 입력 전원으로부터의 전압보다 낮아지게 되면 제어칩(121)의 보호 동작에 의해 제어칩(121)은 VCC핀으로 입력 전원으로부터 분기된 전압을 수신하는 동작을 시작한다.On the other hand, as shown in FIG. 4, when the output voltage on the secondary side drops after t2 (the turn-off state of the first transistor Q1) due to a short circuit of the output unit 140, the Va voltage is lowered to lower the voltage of the fourth capacitor C4. The voltage V3 is lowered. At this time, when the Va voltage becomes lower than the voltage from the input power source, the control chip 121 starts receiving the voltage branched from the input power source to the VCC pin by the protection operation of the control chip 121.

그러나, 제2 트랜지스터(Q2)가 턴온 상태를 유지하므로 제1 트랜지스터(Q1)가 턴 오프되어 외부 전원으로부터 VCC핀의 전압 인가는 진행되지 않는다.However, since the second transistor Q2 maintains the turned-on state, the first transistor Q1 is turned off and application of the voltage of the VCC pin from the external power supply does not proceed.

따라서, 2차측의 출력 단락이 발생하면, 제어칩(121)의 보호 동작이 프로그래밍되어 있더라도 VCC핀의 전압이 수신되지 않아 스위칭 신호를 발생하지 않으므로 변압기(131) 및 소자의 강제 구동으로 인한 부하를 줄일 수 있다.Therefore, if the output short circuit on the secondary side occurs, even though the protection operation of the control chip 121 is programmed, the voltage of the VCC pin is not received and thus no switching signal is generated. Therefore, the load caused by the forced driving of the transformer 131 and the device is prevented. Can be reduced.

이러한 효과는 도 5 내지 도 7의 비교예를 설명하며 더욱 상세히 설명한다.This effect describes the comparative example of FIGS. 5 to 7 and will be described in more detail.

도 5는 본 발명의 비교예에 따른 전원 공급 장치의 일부 회로도이고, 도 6은 도 5의 전원 공급 장치의 정상 상태일 때의 파형도이며, 도 7은 도 5의 전원 공급 장치의 비정상 상태일 때의 파형도이다.5 is a partial circuit diagram of a power supply apparatus according to a comparative example of the present invention, FIG. 6 is a waveform diagram when the power supply apparatus of FIG. 5 is in a normal state, and FIG. 7 is an abnormal state of the power supply apparatus of FIG. This is a waveform diagram of time.

도 5의 비교예의 경우, 선구동부(150)에 제1 트랜지스터(Q1)를 가지며, 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 정류부(110)의 출력단(n0)과 연결되어 있으며, 이미터는 제3 다이오드(D3)를 통하여 제4 커패시터(C4)와 연결되어 있다. 베이스는 제너 다이오드(Z1) 및 커패시터의 병렬 연결에 동시에 연결되어 있으며, 도 2와 달리 제2 트랜지스터(Q2)를 포함하지 않는다.In the comparative example of FIG. 5, the first driving unit 150 has a first transistor Q1, a collector of the first transistor Q1 is connected to an output terminal n0 of the rectifying unit 110, and an emitter is a third diode. It is connected to the fourth capacitor C4 through D3. The base is simultaneously connected to the parallel connection of the zener diode Z1 and the capacitor and, unlike FIG. 2, does not include the second transistor Q2.

제어칩(121)의 VCC 핀은 제4 커패시터(C4)와 연결되어 전압(V3)을 충전한다.The VCC pin of the control chip 121 is connected to the fourth capacitor C4 to charge the voltage V3.

즉, 본 발명과 같이 제1 트랜지스터(Q1)를 턴오프시키는 제2 트랜지스터(Q2)를 포함하지 않는 경우, 정상 상태에서는 도 6과 같이 tth를 기준으로 tth 이전에는 외부 전원으로부터 VCC 핀 전압을 받고, tth 이후에는 1차서브코일(L12)로부터 VCC 핀 전압을 받는다. 이때, V1은 제너 다이오드(Z1)의 전압이고, V2는 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터 전압이고, V3는 제4 커패시터(V3)의 전압이며, IQ는 제1 트랜지스터(Q1)의 출력 전류이다. That is, when the second transistor Q2 for turning off the first transistor Q1 is not included as in the present invention, in the normal state, the VCC pin voltage from the external power supply is before t th , based on t th as shown in FIG. 6. After t th , the VCC pin voltage is received from the primary subcoil L12. In this case, V1 is the voltage of the zener diode Z1, V2 is the emitter voltage of the first transistor Q1, V3 is the voltage of the fourth capacitor V3, and IQ is the output current of the first transistor Q1. to be.

그러나, 도 7과 같이 출력부(140)의 단락으로 1차서브코일(L12)로부터 전압이 하강되는 경우, 도 5의 비교예는 제2 트랜지스터(Q2)가 없어 제어칩(121)의 보호 동작이 진행되어 다시 제1 트랜지스터(Q1)를 턴온하여 입력 전원으로부터 VCC핀의 전압을 받는다. 따라서, 출력부(140)의 단락이 발생한 상황임에도 제어칩(121)은 출력부(140)의 출력이 감소하는 것으로 인지하여 스위칭 신호의 듀티를 더 넓혀 출력 전압을 상승시키므로 변압기(131) 및 2차측 회로에 높은 부하가 걸려 과열됨으로 소자가 손상될 수 있다.However, as shown in FIG. 7, when the voltage drops from the primary sub coil L12 due to the short circuit of the output unit 140, the comparative example of FIG. 5 does not have the second transistor Q2, so that the protection operation of the control chip 121 is performed. Then, the first transistor Q1 is turned on again to receive the voltage of the VCC pin from the input power source. Therefore, even when a short circuit occurs in the output unit 140, the control chip 121 recognizes that the output of the output unit 140 decreases, thereby widening the duty of the switching signal to increase the output voltage, thereby increasing the output voltage of the transformer 131 and 2. High loads on the side circuits can overheat and damage the device.

따라서, 도 2와 같이 선구동부(150)에 제2 트랜지스터(Q2)를 더 형성함으로써, 제1 트랜지스터(Q1)를 턴오프시켜 출력부(140)에 단락이 발생하는 경우, 제1 트랜지스터(Q1)의 턴오프 상태를 유지하여 제어칩(121)의 동작을 차단하여 소자가 보호될 수 있다.Therefore, when the second transistor Q2 is further formed in the pre-driver 150 as shown in FIG. 2, when the first transistor Q1 is turned off and a short circuit occurs in the output unit 140, the first transistor Q1. The device may be protected by blocking the operation of the control chip 121 by maintaining the turn-off state of.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

조명 장치 10
전원 공급 장치 100
광원 200
입력부 110
제어부 120
변압부 130
출력부 140
선구동부 150Lighting devices 10
Power supply 100
Light source 200
Input section 110
Control unit 120
Transformer section 130
Output 140
Pioneer East 150

Claims (15)

제어신호에 따라 스위칭 신호를 출력하는 제어집적회로를 포함하는 제어부;
입력 전원을 변압하는 변압기 및 상기 스위칭 신호에 따라 온오프되어 상기 변압기를 구동하는 스위칭 소자를 포함하는 변압부;
상기 변압부의 신호를 제공받아 출력하는 출력부; 및
상기 입력 전원에 기초한 전원을 상기 제어집적회로의 구동 전원으로 인가하는 선구동부를 포함하고,
상기 선구동부는 상기 출력부에서 쇼트가 발생하면, 상기 선구동부는 상기 제어집적회로에 상기 입력 전원을 차단하는 신호를 제공하고, 상기 제어집적회로는 상기 변압기로부터 상기 구동 전원을 수신하여 상기 스위칭 소자를 온오프하는 상기 스위칭 신호를 생성하고,
상기 제어집적회로는 역률보상회로를 포함하고, 상기 선구동부는 상기 입력 전원을 상기 제어집적회로에 전달하는 제1 트랜지스터, 및 상기 제1 트랜지스터가 턴오프되면 턴온되어 상기 제1 트랜지스터의 베이스를 접지하여 턴오프시키는 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 입력 전원과 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 사이에 제1 저항,
상기 입력 전원과 상기 제1 트랜지스터의 베이스 사이에 제2 저항,
상기 제1 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 형성되는 제너 다이오드, 그리고
상기 제너 다이오드와 상기 제1 트랜지스터의 이미터 사이에 제3 저항
상기 제2 저항과 상기 제2 트랜지스터의 베이스 사이에 제4 저항, 그리고
상기 제2 트랜지스터의 베이스와 이미터 사이에 병렬 연결되어 있는 제5 저항 및 제1 커패시터를 포함하며,
상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 접지되고,
상기 변압부는 상기 변압기의 출력 중 일부로부터 분기되어 상기 출력에 대한 정보를 상기 제어집적회로에 전달하는 포토 커플러를 포함하는 센싱부를 더 포함하고,
상기 제어집적회로는 VCC 핀을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터의 이미지는 상기 제어집적회로의 VCC 핀과 연결되며, 상기 VCC 핀은 제4 커패시터와 연결되어 전압을 충전하고,
외부로부터 인가되는 교류 전원을 수신하여 정류하는 정류부를 더 포함하고,
상기 제2 트랜지스터의 콜렉터는 상기 제2 저항을 통하여 상기 정류부의 출력단과 연결되며, 상기 제2 트랜지스터의 베이스는 제4 저항을 통하여 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터와 연결되는 전원 공급 장치.A control unit including a control integrated circuit configured to output a switching signal according to the control signal;
A transformer unit including a transformer for transforming an input power source and a switching element which is turned on and off according to the switching signal to drive the transformer;
An output unit for receiving and outputting a signal of the transformer unit; And
And a pre-driver for applying power based on the input power as a driving power of the control integrated circuit,
When the line driver generates a short at the output unit, the line driver provides a signal to cut off the input power to the control integrated circuit, and the control integrated circuit receives the driving power from the transformer to turn on the switching element. Generate the switching signal to turn off,
The control integrated circuit includes a power factor correction circuit, and the pre-driver is a first transistor for transmitting the input power to the control integrated circuit, and is turned on when the first transistor is turned off to ground the base of the first transistor. A second transistor to turn off,
A first resistor between the input power source and the collector of the first transistor,
A second resistor between the input power source and the base of the first transistor,
A zener diode formed between the base and ground of the first transistor, and
A third resistor between the zener diode and the emitter of the first transistor
A fourth resistor between the second resistor and the base of the second transistor, and
A fifth resistor and a first capacitor connected in parallel between the base and the emitter of the second transistor,
The collector of the second transistor is grounded,
The transformer unit further includes a sensing unit including a photo coupler branched from a part of the output of the transformer to transfer information about the output to the control integrated circuit,
The control integrated circuit includes a VCC pin, the image of the first transistor is connected to the VCC pin of the control integrated circuit, the VCC pin is connected to a fourth capacitor to charge a voltage,
Further comprising a rectifier for receiving and rectifying the AC power applied from the outside,
The collector of the second transistor is connected to the output terminal of the rectifier through the second resistor, the base of the second transistor is connected to the collector of the second transistor through a fourth resistor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 변압기는
상기 입력 전원을 받아 저장하는 1차 주 코일,
상기 1차 주 코일의 전압을 변환하여 출력하는 2차 코일, 그리고
상기 2차 코일의 전압에 따라 구동 전압을 생성하는 1차 서브 코일을 포함하고,
상기 1차 서브 코일로부터 상기 구동 전압이 상기 입력 전원으로부터의 구동 전압보다 크면 상기 제1 트랜지스터는 턴오프되고, 상기 제2 트랜지스터는 턴온되는 전원 공급 장치.The method of claim 1,
The transformer
A primary main coil for receiving and storing the input power;
A secondary coil for converting and outputting a voltage of the primary main coil, and
A primary sub-coil for generating a driving voltage according to the voltage of the secondary coil,
The first transistor is turned off and the second transistor is turned on if the driving voltage from the primary sub coil is greater than the driving voltage from the input power source. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 트랜지스터는 서로 반대로 동작하는 전원 공급 장치.The method of claim 8,
And the first and second transistors operate opposite to each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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