KR102661965B1 - Power supplier and power supply method using the same - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위치부, 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하고 클램핑하여 제1전압을 출력하는 제1컨버터, 스위치부의 스위칭동작에 의해 제1전압을 입력받아 제2전압을 출력하는 제2컨버터, 및 스위치부에 제어신호를 공급하는 제어부를 포함하는 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법을 제공하는 것이다.This embodiment includes a switch unit that performs a switching operation by a control signal, a first converter that converts and clamps the input voltage by the switching operation of the switch unit and outputs the first voltage, and inputs the first voltage by the switching operation of the switch unit. A power supply device including a second converter that receives a second voltage and outputs a second voltage, and a control unit that supplies a control signal to a switch unit, and a power supply method using the same are provided.

Description

전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법{POWER SUPPLIER AND POWER SUPPLY METHOD USING THE SAME}Power supply device and power supply method using the same {POWER SUPPLIER AND POWER SUPPLY METHOD USING THE SAME}

본 발명은 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device and a power supply method using the same.

전원공급장치는 부스트 컨버터, 플라이백 컨버터, LLC 컨버터 등의 다양한 토폴로지가 있다. 특히, RCD 스너버를 가진 플라이백 컨버터는 아답터와 같은 저용량 어플리케이션에 많이 사용되는 토폴로지이다. RCD 스너버를 가진 플라이백 컨버터는 적은 소자수를 가지며 단순한 구조를 가지는 장점이 있지만, 전압 스트레스를 제한하기 위한 RCD 스너버단과 이차측 정류 다이오드에 의해 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 최근에는 지구 온난화와 같은 환경 문제로 인해 전원공급장치는 높은 효율이 요구되고 있어 효율이 높은 전원장치를 개발하여야 할 필요가 있다.Power supplies come in various topologies, including boost converters, flyback converters, and LLC converters. In particular, a flyback converter with an RCD snubber is a topology often used in low-capacity applications such as adapters. A flyback converter with an RCD snubber has the advantage of having a small number of elements and a simple structure, but has the problem of reduced efficiency due to the RCD snubber stage and secondary rectifier diode to limit voltage stress. Recently, due to environmental problems such as global warming, power supply devices are required to have high efficiency, so there is a need to develop highly efficient power devices.

본 발명의 목적은, 효율이 높고 제조비용이 적은 컨버터 및 그를 이용한 전원공급방법을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a converter with high efficiency and low manufacturing cost and a power supply method using the same.

본 발명의 제1실시형태는, 제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위치부, 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하고 클램핑하여 제1전압을 출력하는 제1컨버터, 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 입력받아 제2전압을 출력하는 제2컨버터, 및 스위치부에 상기 제어신호를 공급하는 제어부를 포함하는 전원공급장치를 제공하는 것이다. The first embodiment of the present invention includes a switch unit that performs a switching operation by a control signal, a first converter that converts and clamps the input voltage by the switching operation of the switch unit, and outputs a first voltage by the switching operation of the switch unit. A power supply device including a second converter that receives the first voltage and outputs a second voltage, and a control unit that supplies the control signal to a switch unit.

본 발명의 제2실시형태는, 제1컨버터부에서 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 생성하고, 제2컨버터부에서 제1전압을 컨버팅하여 제2전압을 출력하는 전원공급방법에 있어서, 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하고, 컨버팅된 전압을 클램핑하여 제1컨버터부에서 제1전압을 생성하는 단계, 및 스위치부의 스위칭동작에 의해 제1전압을 전달받아 제2컨버터부에 흐르는 전류를 조절하여 제2전압을 컨버팅함으로써 제2전압을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.A second embodiment of the present invention is a power supply method in which a first converter converts an input voltage to generate a first voltage, and a second converter converts the first voltage to output a second voltage, comprising a switch. Converting the input voltage by a negative switching operation and clamping the converted voltage to generate a first voltage in the first converter unit, and receiving the first voltage by the switching operation of the switch unit and flowing the current in the second converter unit It may include generating the second voltage by adjusting and converting the second voltage.

본 발명에 따른 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법에 의하면, 컨버터의 동작에 의해 전원을 공급하는 과정에서 소비되는 전력을 줄여 효율을 높일 수 있고 컨버터의 소자 수가 많지 않도록 제조비용을 저감할 수 있다. According to the power supply device and the power supply method using the same according to the present invention, efficiency can be increased by reducing the power consumed in the process of supplying power by the operation of the converter, and manufacturing costs can be reduced by not requiring a large number of converter elements. .

도 1은 본 발명에 따른 전원공급장치의 구조의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제1구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제3구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제4구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제5구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 도 2에 도시된 전원원공급장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다.
도 10은 도 2에 도시된 전원공급장치의 출력단에 연결되어 있는 다이오드에 가해지는 전압 스트레스를 비교하는 그래프이다.
도 11은 일반적인 플라이백 컨버터와 도 2에 도시된 전원공급장치의 각 소자에 인가되는 전압스트레스를 비교한 그래프이다.1 is a structural diagram showing an embodiment of the structure of a power supply device according to the present invention.
Figure 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply device according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the operation of the first section of the power supply device shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation of the second section of the power supply device shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the operation of the third section of the power supply device shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the operation of the fourth section of the power supply device shown in FIG. 2.
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining the operation of the fifth section of the power supply device shown in FIG. 2.
FIG. 8 is a timing diagram showing the operation of the power supply device shown in FIG. 2.
Figure 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply device according to the present invention.
FIG. 10 is a graph comparing the voltage stress applied to the diode connected to the output terminal of the power supply shown in FIG. 2.
FIG. 11 is a graph comparing the voltage stress applied to each element of a typical flyback converter and the power supply shown in FIG. 2.

본 발명에 따른 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법의 상기 목적에 대한 기술적 구성을 비롯한 작용효과에 관한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.Matters concerning the technical configuration and operational effects of the power supply device and the power supply method using the same according to the present invention for the above purpose will be clearly understood through the detailed description below with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention. .

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In this specification, terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the terms.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배열은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which show by way of example specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the invention are different from one another but are not necessarily mutually exclusive. For example, specific shapes, structures and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the detailed description that follows is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is limited only by the appended claims, together with all equivalents to what those claims assert, if properly described. Similar reference numbers in the drawings refer to identical or similar functions across various aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings in order to enable those skilled in the art to easily practice the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 전원공급장치의 구조의 제1실시예를 나타내는 구조도이다. 1 is a structural diagram showing a first embodiment of the structure of a power supply device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전원공급장치(100)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 생성하는 제1컨버터부(110), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 생성하는 제2컨버터부(120), 제어신호(Q1)에 의해 제1컨버터부(110)와 제2컨버터부(120)를 동작시키는 스위치부(130), 및 스위치부(130)에 제어신호를 공급하는 제어부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the power supply device 100 includes a first converter unit 110 that receives the input voltage (Vs) and generates a first voltage (V1), and a first converter unit (110) that receives the first voltage (V1) and generates a second voltage. A second converter unit 120 that generates (V2), a switch unit 130 that operates the first converter unit 110 and the second converter unit 120 by the control signal (Q1), and a switch unit 130 ) may include a control unit 140 that supplies a control signal to the control unit.

제1컨버터부(110)는 스위치부(130)의 스위칭동작에 의해 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1전압(V1)을 출력할 수 있다. 또한, 제1컨버터부(110)는 스위치부(130)의 온오프 동작에 의해 스위치부에 인가되는 과도전압을 억제할 수 있다. 이를 위해 제1컨버터부(110)는 스위치부(130)에 인가되는 전압을 클램핑할 수 있다. The first converter unit 110 may convert the input voltage Vs through the switching operation of the switch unit 130 and output the first voltage V1. Additionally, the first converter unit 110 can suppress transient voltage applied to the switch unit by the on-off operation of the switch unit 130. To this end, the first converter unit 110 may clamp the voltage applied to the switch unit 130.

또한, 제1컨버터부(110)에 의해 입력전압(Vs)을 제1전압(V1)으로 컨버팅한 후 제2컨버터부(120)에서 제2전압(V2)으로 컨버팅함으로써 제2컨버터부(120)의 전압 스트레스를 감소시킬 수 있다. 입력전압(Vs)는 정류기(미도시)를 통해 전달되는 전압일 수 있고 배터리(미도시)에서 출력되는 전압일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the input voltage (Vs) is converted to a first voltage (V1) by the first converter unit 110 and then converted to a second voltage (V2) by the second converter unit 120, thereby converting the input voltage (Vs) to a first voltage (V1). ) can reduce the voltage stress. The input voltage (Vs) may be a voltage delivered through a rectifier (not shown) or may be a voltage output from a battery (not shown). However, it is not limited to this.

제2컨버터부(120)는 스위치부(130)의 스위칭동작에 의해 제1전압(V1)을 입력받아 제2전압(V2)을 출력할 수 있다. 또한, 제2컨버터부(120)는 부하(150)와 연결되어 부하(150)에 제2전압(V2)을 공급할 수 있다. 여기서, 부하(150)는 LED(Light emitting diode)일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 제2컨버터부(120)는 부하(150)에 일정한 크기의 제2전압(V2)을 공급하기 위해 스위치부(130)의 동작에 의해 제1전압(V1)을 컨버팅하여 제2전압(V2)을 생성할 수 있다. 여기서, 부하(150)로 공급되는 제2전압(V2)의 크기가 일정하다는 것은 소정의 오차 범위 내에서 제2전압(V2)의 크기가 유지되는 것을 의미할 수 있다. The second converter unit 120 may receive the first voltage V1 and output the second voltage V2 through the switching operation of the switch unit 130. Additionally, the second converter unit 120 may be connected to the load 150 and supply a second voltage (V2) to the load 150. Here, the load 150 may be a light emitting diode (LED), but is not limited thereto. The second converter unit 120 converts the first voltage (V1) by the operation of the switch unit 130 to supply a second voltage (V2) of a certain size to the load 150 to produce a second voltage (V2). can be created. Here, that the level of the second voltage (V2) supplied to the load 150 is constant may mean that the level of the second voltage (V2) is maintained within a predetermined error range.

스위치부(130)는 제어신호(Q1)를 전달받아 스위칭동작을 하여 제1컨버터부(110)에 흐르는 전류와 제2컨버터부(120)에 흐르는 전류를 조절함으로써, 제1컨버터부(110)에서 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1전압(V1)을 생성하고 제2컨버터부(120)에서 제1전압(V1)을 컨버팅하여 제2전압(V2)을 생성할 수 있다. 스위치부(130)는 제어신호(Q1)의 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위치를 포함할 수 있다. 스위치는 MOS(Metal oxide silicon) 트랜지스터, BJT(Bipolar junction transistor), FET(Field effect transistor)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The switch unit 130 receives the control signal Q1 and performs a switching operation to adjust the current flowing in the first converter unit 110 and the current flowing in the second converter unit 120, thereby converting the first converter unit 110 The input voltage (Vs) may be converted to generate a first voltage (V1), and the second converter unit 120 may convert the first voltage (V1) to generate a second voltage (V2). The switch unit 130 may include a switch that is turned on or off by the control signal Q1. The switch may be a metal oxide silicon (MOS) transistor, a bipolar junction transistor (BJT), or a field effect transistor (FET). However, it is not limited to this.

제어부(140)는 스위치부(130)에 제어신호(Q1)를 전달할 수 있다. 제어부(140)는 기 설정된 제어신호(Q1)를 스위치부(130)에 전달하여 스위치부(130)가 기설정된 스위칭동작을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 부하(150)에 흐르는 전류의 크기에 대응되는 제어신호(Q1)를 생성하여 스위치부(130)에 전달할 수 있다. 제어신호(Q1)는 부하(150)에 흐르는 전류의 크기에 따라 스위치의 턴온구간과 턴오프구간을 조절될 수 있다. 이를 위해 제어신호의 펄스폭을 변조하거나 주파수를 변경할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The control unit 140 may transmit the control signal Q1 to the switch unit 130. The control unit 140 may transmit a preset control signal Q1 to the switch unit 130 to enable the switch unit 130 to perform a preset switching operation. Additionally, the control unit 140 may generate a control signal Q1 corresponding to the magnitude of the current flowing in the load 150 and transmit it to the switch unit 130. The control signal Q1 can adjust the turn-on period and turn-off period of the switch depending on the size of the current flowing in the load 150. For this purpose, the pulse width of the control signal can be modulated or the frequency can be changed. However, it is not limited to this.

도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이다. Figure 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply device according to the present invention.

도 2를 참조하면, 전원공급장치(100a)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 출력하는 제1컨버터부(110a), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 출력하는 제2컨버터부(120a), 제1컨버터부(110a)와 제2컨버터부(120a)의 동작을 제어하는 스위치부(130a)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the power supply device 100a includes a first converter unit 110a that receives the input voltage (Vs) and outputs a first voltage (V1), and a first converter unit (110a) that receives the first voltage (V1) and outputs a second voltage. It may include a second converter unit 120a that outputs (V2), and a switch unit 130a that controls the operation of the first converter unit 110a and the second converter unit 120a.

제1컨버터부(110a)는 입력전압(Vs)과 제1노드(N1) 사이에 연결되는 제1인덕터(L1)와, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 대응하여 제2노드(N2)로 소정의 전류를 공급하는 제2인덕터(L2)와, 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되는 제1캐패시터(C1)와, 제1전압(V1)을 출력하는 출력단에 연결되는 제2캐패시터(C2)와, 제1캐패시터(C1)와 제2캐패시터(C2) 사이에 연결되는 제1다이오드(D1)와, 제2컨버터부(120a)에 흐르는 전류를 제1노드(N1)로 전달하는 스너브다이오드(Dsnub)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1컨버터부(110a)는 다이오드와 캐패시터들로 이루어져 저항을 포함하는 경우 보다 소비전력을 저감시킬 수 있다. The first converter unit 110a includes a first inductor (L1) connected between the input voltage (Vs) and the first node (N1), and a second node (N2) in response to the current flowing in the first inductor (L1). A second inductor (L2) that supplies a predetermined current, a first capacitor (C1) connected between the first node (N1) and the second node (N2), and an output terminal that outputs the first voltage (V1) A second capacitor (C2) connected to, a first diode (D1) connected between the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2), and the current flowing through the second converter unit (120a) to the first node. It may include a snub diode (Dsnub) transmitted to (N1). Therefore, power consumption can be reduced compared to when the first converter unit 110a is made up of diodes and capacitors and includes a resistor.

제2컨버터부(120a)는 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)를 포함하는 변압기(T)와, 일차측인덕터(LT1)에 병렬로 연결되는 공진인덕터(Lm)와, 이차측인덕터(LT2)에 연결되어 이차측인덕터(LT2)에 흐르는 전류를 정류하는 제2다이오드(D2)와, 제2컨버터부(120a)의 출력단에 연결되는 출력캐패시터(Co)를 포함할 수 있다. 제2다이오드(D2)는 정류를 할 수 있다. 또한, 일차측인덕터(LT1)는 스너브다이오드(Dsnub)와 연결될 수 있다. 그리고, 제2컨버터부(120a)는 일차측인덕터(LT1)에 누설인덕터(Llkg)가 연결될 수 있다. 여기서, 제2컨버터부(120a)는 플라이백 컨버터일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The second converter unit 120a includes a transformer T including a primary inductor LT1 and a secondary inductor LT2, a resonance inductor Lm connected in parallel to the primary inductor LT1, and a secondary inductor Lm. It may include a second diode (D2) connected to the inductor (LT2) to rectify the current flowing in the secondary inductor (LT2), and an output capacitor (Co) connected to the output terminal of the second converter unit (120a). The second diode (D2) can perform rectification. Additionally, the primary side inductor (LT1) may be connected to the snub diode (Dsnub). Also, in the second converter unit 120a, a leakage inductor Llkg may be connected to the primary inductor LT1. Here, the second converter unit 120a may be a flyback converter, but is not limited thereto.

스위치부(130a)는 스위치를 포함할 수 있고, 스위치는 제1전극이 제1노드(N1)와 스너브다이오드(Dsnub)의 캐소드에 연결되고, 제2전극이 접지에 연결되며, 게이트전극이 제어신호(Q1)을 입력받아 턴온/턴오프될 수 있다. 여기서, 제1전극은 소스 전극일 수 있고 제2전극은 드레인전극일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 스위치부(130a)는 도 1에 도시된 전원장치와 같이 제어부(미도시)를 통해 제어신호를 전달받을 수 있다. The switch unit 130a may include a switch, where the first electrode is connected to the first node N1 and the cathode of the snub diode Dsnub, the second electrode is connected to ground, and the switch has a gate electrode. It can be turned on/off by receiving a control signal (Q1). Here, the first electrode may be a source electrode and the second electrode may be a drain electrode, but are not limited thereto. The switch unit 130a may receive a control signal through a control unit (not shown) like the power supply shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제1구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 5는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제3구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 6은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제4구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 7은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제5구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 8은 도 2에 도시된 전원원공급장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the operation of the first section of the power supply device shown in FIG. 2, FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation of the second section of the power supply device shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the operation of the third section of the power supply device shown in FIG. 2, FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the operation of the fourth section of the power supply device shown in FIG. 2, and FIG. 7 is FIG. This is a circuit diagram for explaining the operation of the fifth section of the power supply device shown in Figure 2, and Figure 8 is a timing diagram showing the operation of the power supply device shown in Figure 2.

도 3 내지 도 8를 참조하면, 전원공급장치(100a)는 제1구간(t0-t1)에서 스위치부(130a)가 턴온상태를 유지한다. 스위치부(130a)가 턴온되면, 도 3에 도시된 것과 같이 실선으로 도시되어 있는 부분만 회로가 연결될 수 있다. 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류가 스위치부(130a)를 통해 흐르게 되고, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 의해 제2인덕터(L2)에 전류가 유도될 수 있다. 또한, 공진인덕터(Lm)에 전류가 흐를 수 있다. 이때, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류의 변화량과 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류의 변화량은 하기의 수학식 1과 같을 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 8, the power supply device 100a maintains the switch unit 130a in a turned-on state in the first period (t0-t1). When the switch unit 130a is turned on, only the portion indicated by a solid line can be connected to the circuit as shown in FIG. 3 . The current flowing in the first inductor (L1) flows through the switch unit (130a), and a current may be induced in the second inductor (L2) by the current flowing in the first inductor (L1). Additionally, current may flow in the resonance inductor (Lm). At this time, the amount of change in the current flowing in the first inductor (L1) and the amount of change in the current flowing in the resonance inductor (Lm) may be expressed as Equation 1 below.

여기서, 는 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류의 변화량이고, 은 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류의 변화량이고, Vs는 입력전압(Vs)의 전압레벨이고, Vc2는 제2캐패시터(C2)에 충전된 전압의 전압레벨이고, L1은 제1인덕터(L1)의 인덕턴스의 크기이고, Lm는 공진인덕터(Lm)의 인덕턴스의 크기이다. here, is the amount of change in current flowing through the first inductor (L1), is the change in current flowing through the resonance inductor (Lm), Vs is the voltage level of the input voltage (Vs), Vc2 is the voltage level of the voltage charged in the second capacitor (C2), and L1 is the voltage level of the first inductor (L1). is the size of the inductance, and Lm is the size of the inductance of the resonance inductor (Lm).

따라서, 제1구간(t0-t1)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류는 각각 증가할 수 있다. 그리고, 제2다이오드(D2)에는 전류가 흐르지 않을 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 전류가 흐르기 때문에 스위치의 제1전극과 제2전극 간의 전압은 0V 일 수 있다. 또한, 제1다이오드(D1)에는 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합에 대응하는 전압이 나타날 수 있고, 제2다이오드(D2)에는 변압기(T)의 권선비에 대응하여 제2캐패시터(C2)에 저장된 전압에 대응하는 전압과 출력전압(Vo)의 합에 대응하는 전압이 나타날 수 있다. 또한, 스너브다이오드(Dsnub)에는 전류가 흘러 전압이 나타나지 않을 수 있다. Therefore, in the first section (t0-t1), the current flowing in the resonance inductor Lm, the current flowing in the first inductor L1, and the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a will each increase. You can. Also, current may not flow through the second diode D2. And, because current flows from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a, the voltage between the first electrode and the second electrode of the switch may be 0V. Additionally, a voltage corresponding to the sum of the input voltage (Vs) and the voltage applied to the second capacitor (C2) may appear in the first diode (D1), and the turns ratio of the transformer (T) may appear in the second diode (D2). Correspondingly, a voltage corresponding to the sum of the voltage corresponding to the voltage stored in the second capacitor C2 and the output voltage Vo may appear. Additionally, current may flow through the snub diode (Dsnub) and no voltage may appear.

제2구간(t1-t2)에서는 스위치부(130a)가 턴오프될 수 있다. 스위치부(130a)가 턴오프되면, 제1다이오드(D1)의 애노드 전압이 캐소드 전압보다 더 높아져 제1다이오드(D1)로 전류가 흐를 수 있고 제2다이오드(D2) 역시 애노드 전압이 캐소드 전압보다 더 높아져 제2다이오드(D2)로 전류가 흐를 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 것과 같이 실선으로 연결된 부분만 회로로 연결될 수 있다. 그리고, 누설인덕터(Llkg)에 흐르는 전류는 스너브다이오드(Dsnub)를 통해 흐를 수 있다. In the second section (t1-t2), the switch unit 130a may be turned off. When the switch unit 130a is turned off, the anode voltage of the first diode D1 becomes higher than the cathode voltage, allowing current to flow into the first diode D1, and the anode voltage of the second diode D2 is also higher than the cathode voltage. The higher the current can flow to the second diode (D2). That is, as shown in FIG. 4, only the portion connected by a solid line can be connected to a circuit. And, the current flowing in the leakage inductor (Llkg) may flow through the snub diode (Dsnub).

이때, 제2구간(t2-t3)에서는 제1인덕터(L1)에서 흐르는 전류와 공진인덕터(Lm)에서 흐르는 전류는 하기의 수학식 2와 같이 감소할 수 있다. 이때, 누설인덕터(Llkg)에 흐르는 전류는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류보다 더 급격히 감소할 수 있다. At this time, in the second section (t2-t3), the current flowing in the first inductor (L1) and the current flowing in the resonance inductor (Lm) may decrease as shown in Equation 2 below. At this time, the current flowing in the leakage inductor (Llkg) may decrease more rapidly than the current flowing in the resonance inductor (Lm).

여기서, n은 변압기(T)의 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)의 권선비를 나타낸다. Here, n represents the turns ratio of the primary inductor (LT1) and secondary inductor (LT2) of the transformer (T).

따라서, 제2구간(t1-t2)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류를 감소할 수 있다. 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)는 전류가 흐르기 때문에 전압이 나타나지 않을 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류가 차단되기 때문에 스위치부(130a)의 제1전극과 제2전극간 전압은 증가할 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub) 역시 전류가 흘러 전압이 나타나지 않을 수 있다. 그리고, 제1캐패시터(C1)에는 전압이 충전되어 스위치부(130a)에 과전압이 인가되지 않을 수 있다. Therefore, in the second section (t1-t2), the current flowing in the resonance inductor (Lm), the current flowing in the first inductor (L1), and the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit (130a) can be reduced. there is. Because current flows through the first diode (D1) and the second diode (D2), voltage may not appear. Also, because the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a is blocked, the voltage between the first electrode and the second electrode of the switch unit 130a may increase. Additionally, the snub diode (Dsnub) may also flow current and not display voltage. Also, the first capacitor C1 is charged with voltage, so overvoltage may not be applied to the switch unit 130a.

제3구간(t2-t3)에서는 스위치부(130a)의 턴오프가 유지될 수 있다. 스위치부(130a)의 턴오프가 유지되면, 도 5에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 스위치부(130a)의 턴오프가 유지되면, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 전류가 더 이상 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제2구간(t1-t2)에서 누설인덕터(Llkg)에 의해 흐르는 전류가 방전되어 제3구간(t2-t3)에서는 누설인덕터(Llkg)에 의해 흐르는 전류는 더 이상 흐르지 않을 수 있다. 또한, 스위치부(130a)가 턴오프를 유지하기 때문에 제1인덕터(L1)에서 흐르는 전류와 공진인덕터(Lm)에서 흐르는 전류와 상기의 수학식 2와 같이 감소할 수 있다. 그리고, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류는 감소될 수 있다. 이때, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류의 크기는 nILm일 수 있다. 즉, 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류와 변압기(T)의 권수비에 대응하여 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류가 결정될 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극과 제2전극에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합일 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 하기의 수학식 3에 대응되는 전압이 인가될 수 있다. In the third section (t2-t3), the switch unit 130a may be turned off. If the switch unit 130a is maintained turned off, a circuit may be connected as shown in the solid line shown in FIG. 5. If the switch unit 130a is maintained turned off, current may no longer flow from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a. Additionally, the current flowing by the leakage inductor Llkg may be discharged in the second section (t1-t2), so that the current flowing by the leakage inductor (Llkg) may no longer flow in the third section (t2-t3). Additionally, because the switch unit 130a maintains the turn-off state, the current flowing in the first inductor L1 and the current flowing in the resonance inductor Lm may decrease as shown in Equation 2 above. And, the current flowing through the second diode D2 can be reduced. At this time, the magnitude of the current flowing through the second diode D2 may be nI Lm . That is, the current flowing in the second diode D2 can be determined in response to the current flowing in the resonance inductor Lm and the turns ratio of the transformer T. And, the voltage applied to the first and second electrodes of the switch unit 130a may be the sum of the input voltage (Vs) and the voltage applied to the second capacitor (C2). And, the voltage applied to the snub diode (Dsnub) may be a voltage corresponding to Equation 3 below.

여기서, Vsnub는 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압일 수 있다.Here, Vsnub may be the voltage applied to the snub diode (Dsnub).

제4구간(t3-t4)에서는 스위치부(130a)의 턴오프가 유지될 수 있다. 따라서, 제4구간(t3-t4)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류가 0이될 수 있고, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류는 계속 감소할 수 있다. 또한, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류 역시 0이 될 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)가 턴오프이기 때문에 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류 역시 0일 수 있다. 따라서, 제4구간(t3-t4)에서는 도 6에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 이때, 스위치의 제1전극에서 제2전극에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합일 수 있다. 또한, 제2다이오드(D2)에는 전류가 더 이상 흐르지 않고 출력전압이 나타날 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)일 수 있다. In the fourth section (t3-t4), the switch unit 130a may be turned off. Accordingly, in the fourth section (t3-t4), the current flowing through the resonance inductor (Lm) may become 0, and the current flowing through the first inductor (L1) may continue to decrease. Additionally, the current flowing through the second diode D2 may also be 0. And, because the switch unit 130a is turned off, the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a may also be 0. Therefore, in the fourth section (t3-t4), the circuit can be connected as shown in the solid line shown in FIG. 6. At this time, the voltage applied from the first electrode to the second electrode of the switch may be the sum of the input voltage (Vs) and the voltage applied to the second capacitor (C2). Additionally, current may no longer flow through the second diode D2 and an output voltage may appear. And, the voltage applied to the snub diode (Dsnub) may be the input voltage (Vs).

제5구간(t4-t5)에서는 스위치의 턴오프가 유지될 수 있다. 제5구간(t4-t5)에서는 스위치의 턴오프가 유지가 되면 도 7에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 그리고, 제5구간(t4-t5)에서는 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류가 0이될 수 있다. 그리고, 제1다이오드(D1)는 전류가 흐르지 않으며 Vs/2에 해당되는 전압이 인가될 수 있다. 이로 인해, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 Vs/2에 해당되는 전압이 인가될 수 있다. In the fifth section (t4-t5), the switch may be turned off. In the fifth section (t4-t5), if the switch is turned off, the circuit can be connected as shown in the solid line shown in FIG. 7. And, in the fifth section (t4-t5), the current flowing through the first inductor (L1) may be 0. Additionally, no current flows through the first diode D1 and a voltage corresponding to Vs/2 can be applied. Because of this, the voltage applied to the snub diode (Dsnub) may be a voltage corresponding to Vs/2.

또한, 전원공급장치(100a)는 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 제1인덕터(L1)와, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 의해 소정의 전류가 흐르는 제2인덕터(L2)에 각각 흐르는 전류를 조절하여 입력전압(Vs)을 컨버팅하되, 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1컨버터부(110a)에서 제1전압(V1)을 생성하되, 스위치부(130a)에 인가되는 전압을 클램핑하는 단계, 및 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 제1전압(V1)을 전달받아 제2컨버터부(120a)에 흐르는 전류를 조절하여 제1전압(V1)을 컨버팅함으로써 제2전압(V2)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the power supply device 100a is connected to the first inductor L1 by the switching operation of the switch unit 130a and the second inductor L2 through which a predetermined current flows by the current flowing in the first inductor L1. The input voltage (Vs) is converted by adjusting each flowing current, and the input voltage (Vs) is converted by the switching operation of the switch unit (130a) to generate the first voltage (V1) in the first converter unit (110a). , clamping the voltage applied to the switch unit 130a, and receiving the first voltage V1 through the switching operation of the switch unit 130a to adjust the current flowing in the second converter unit 120a to generate the first voltage V1. It may include generating a second voltage (V2) by converting the voltage (V1).

도 9는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다. Figure 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply device according to the present invention.

도 9를 참조하면, 전원공급장치(100b)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 출력하는 제1컨버터부(110b), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 출력하는 제2컨버터부(120b), 제1컨버터부(110b)와 제2컨버터부(120b)의 동작을 제어하는 스위치부(130b)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the power supply device 100b includes a first converter unit 110b that receives the input voltage (Vs) and outputs a first voltage (V1), and a first converter unit (110b) that receives the first voltage (V1) and outputs a second voltage. It may include a second converter unit 120b that outputs (V2), and a switch unit 130b that controls the operation of the first converter unit 110b and the second converter unit 120b.

제1컨버터부(110b)는 입력전압(Vs)과 제1노드(N1) 사이에 연결되는 제1인덕터(L1)와, 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되는 제1캐패시터(C1)와, 제1전압(V1)을 출력하는 출력단에 연결되는 제2캐패시터(C2)와, 일단은 제2노드(N2)에 연결되고 타단은 제2캐패시터(C2)의 일 전극에 연결되는 제2인덕터(L2)와, 제1캐패시터(C1)와 제2캐패시터(C2) 사이에 연결되는 제1다이오드(D1)와, 제2컨버터부(120b)에 흐르는 전류를 제1노드(N1)로 전달하는 스너브다이오드(Dsnub)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1컨버터부(110b)는 다이오드와 캐패시터들로 이루어져 저항을 포함하는 경우 보다 소비전력을 저감시킬 수 있다. The first converter unit 110b includes a first inductor (L1) connected between the input voltage (Vs) and the first node (N1), and a first inductor (L1) connected between the first node (N1) and the second node (N2). 1 capacitor (C1), a second capacitor (C2) connected to the output terminal that outputs the first voltage (V1), one end of which is connected to the second node (N2) and the other end of which is an electrode of the second capacitor (C2) The second inductor (L2) connected to, the first diode (D1) connected between the first capacitor (C1) and the second capacitor (C2), and the current flowing through the second converter unit (120b) are connected to the first node. It may include a snub diode (Dsnub) transmitted to (N1). Accordingly, the first converter unit 110b can reduce power consumption compared to the case where the first converter unit 110b is made up of diodes and capacitors and includes a resistor.

제2컨버터부(120b)는 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)를 포함하는 변압기(T)와, 일차측인덕터(LT1)에 병렬로 연결되는 공진인덕터(Lm)와, 이차측인덕터(LT2)에 연결되어 이차측인덕터(LT2)에 흐르는 전류를 정류하는 제2다이오드(D2)와, 제2컨버터부(120a)의 출력단에 연결되는 출력캐패시터(Co)를 포함할 수 있다. 제2다이오드(D2)는 정류를 할 수 있다. 또한, 일차측인덕터(LT1)는 스너브다이오드(Dsnub)와 연결될 수 있다. 그리고, 제2컨버터부(120b)는 일차측인덕터(LT1)에 누설인덕터(Llkg)가 연결될 수 있다. 여기서, 제2컨버터부(120b)는 플라이백 컨버터일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The second converter unit 120b includes a transformer T including a primary inductor LT1 and a secondary inductor LT2, a resonance inductor Lm connected in parallel to the primary inductor LT1, and a secondary inductor Lm. It may include a second diode (D2) connected to the inductor (LT2) to rectify the current flowing in the secondary inductor (LT2), and an output capacitor (Co) connected to the output terminal of the second converter unit (120a). The second diode (D2) can perform rectification. Additionally, the primary side inductor (LT1) may be connected to the snub diode (Dsnub). Also, in the second converter unit 120b, a leakage inductor Llkg may be connected to the primary inductor LT1. Here, the second converter unit 120b may be a flyback converter, but is not limited thereto.

스위치부(130b)는 스위치를 포함할 수 있고, 스위치는 제1전극이 제1노드(N1)와 스너브다이오드(Dsnub)의 캐소드에 연결되고, 제2전극이 접지에 연결되며, 게이트전극이 제어신호(Q1)을 입력받아 턴온/턴오프될 수 있다. 여기서, 제1전극은 소스 전극일 수 있고 제2전극은 드레인전극일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 스위치부(130b)는 도 1에 도시된 전원장치와 같이 제어부(미도시)를 통해 제어신호를 전달받을 수 있다.The switch unit 130b may include a switch, where the first electrode is connected to the first node N1 and the cathode of the snub diode Dsnub, the second electrode is connected to ground, and the switch has a gate electrode. It can be turned on/off by receiving a control signal (Q1). Here, the first electrode may be a source electrode and the second electrode may be a drain electrode, but are not limited thereto. The switch unit 130b can receive a control signal through a control unit (not shown) like the power supply shown in FIG. 1.

도 10은 도 2에 도시된 전원공급장치의 출력단에 연결되어 있는 다이오드에 가해지는 전압 스트레스를 비교하는 그래프이고, 도 11은 일반적인 플라이백 컨버터와 도 2에 도시된 전원공급장치의 각 소자에 인가되는 전압스트레스를 비교한 그래프이다. FIG. 10 is a graph comparing the voltage stress applied to the diode connected to the output terminal of the power supply shown in FIG. 2, and FIG. 11 shows the voltage stress applied to each element of the general flyback converter and the power supply shown in FIG. 2. This is a graph comparing the voltage stress.

도 10을 참조하면, 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2컨버터에서 정류하는 제2다이오드에 인가되는 전압의 비율과 일반적인 플라이백 컨버터의 정류단에 인가되는 전압의 비율을 나타내는 것으로, 도 2에 도시된 전원장치는 일반적인 플라이백 컨버터에 비해 최대 전압 스트레스가 많이 감소되는 것을 확인할 수 있다. 만약, 20%의 설계마진을 고려할 경우, 기존 100V의 Vf 전압을 갖는 다이오드를 60V 의 Vf 전압을 갖는 다이오드로 대체하여 낮은 Vf 적용으로 인한 효율 상승효과를 기대할 수 있다. Referring to FIG. 10, it shows the ratio of the voltage applied to the second diode rectified in the second converter of the power supply shown in FIG. 2 and the ratio of the voltage applied to the rectification stage of a general flyback converter. It can be seen that the maximum voltage stress of the power supply shown in is greatly reduced compared to a typical flyback converter. If a 20% design margin is considered, an increase in efficiency can be expected by applying a low Vf by replacing the existing diode with a Vf voltage of 100V with a diode with a Vf voltage of 60V.

도 11을 참조하면, 입력전압이 90V 인 경우의 각 소자별로 발생하는 손실이 도 2에 도시된 전원공급장치가 일반적인 플라이백컨버터보다 더 적게 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서, 전원장치의 전압 스트레스를 줄일 수 있다. Referring to FIG. 11, it can be seen that when the input voltage is 90V, the power supply device shown in FIG. 2 generates less loss than a typical flyback converter. Therefore, the voltage stress of the power supply can be reduced.

본 발명의 도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다.The functions of the various elements shown in the drawings of the present invention can be provided through the use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in conjunction with appropriate software. When provided by a processor, these functions may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or multiple separate processors, some of which may be shared.

본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트 웨어를 포함할 수 있다.In the claims of this specification, an element expressed as a means for performing a specific function encompasses any manner of performing the specific function, and such element is a combination of circuit elements that perform the specific function, or a combination of circuit elements that perform the specific function. It may include any form of software, including firmware, microcode, etc., coupled with suitable circuitry to execute the software.

본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시예' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. References herein to “one embodiment” of the principles of the invention, and various variations of such expressions, refer to this embodiment to indicate that a particular feature, structure, characteristic, etc. is included in at least one embodiment of the principles of the invention. it means. Accordingly, the expression 'in one embodiment' and any other variations disclosed throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment.

본 명세서에서 '연결된다' 또는 '연결하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 또한 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 아울러 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.In this specification, various variations of such expressions such as 'connected' or 'connecting' are used to mean directly connected to other components or indirectly connected through other components. Additionally, in this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. In addition, as used herein, components, steps, operations and elements referred to as 'comprising' or 'comprising' mean the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements and devices.

100: 전원공급장치 110: 제1컨버터부
120: 제2컨버터부 130: 스위치부
140: 제어부 150: 부하
Q1: 제어신호 Vs: 입력전압
V1: 제1전압 V2: 제2전압100: power supply device 110: first converter unit
120: second converter unit 130: switch unit
140: control unit 150: load
Q1: Control signal Vs: Input voltage
V1: first voltage V2: second voltage

Claims (8)

제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위치부;
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 출력하되, 상기 스위치부에 인가되는 전압을 변경하는 제1컨버터 - 상기 제1 컨버터는 상기 스위치부에 인가되는 전압을 변경하는 스너브 다이오드를 포함함 - ;
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 입력받아 제2전압을 출력하는 제2컨버터; 및
상기 스위치부에 상기 제어신호를 공급하는 제어부를 포함하는 전원공급장치.a switch unit that performs a switching operation by a control signal;
A first converter that converts the input voltage and outputs a first voltage by the switching operation of the switch unit, and changes the voltage applied to the switch unit - The first converter is a snub that changes the voltage applied to the switch unit Contains diode - ;
a second converter that receives the first voltage and outputs a second voltage through a switching operation of the switch unit; and
A power supply device including a control unit that supplies the control signal to the switch unit. 제1항에 있어서,
상기 제1컨버터는 상기 스위치부의 동작에 의해 전류의 흐름이 변화되는 제1인덕터와, 상기 제1인덕터와 직렬로 연결되는 제1캐패시터와, 상기 제1캐패시터에 직렬로 연결되는 제1다이오드와, 상기 스위치부의 동작에 의해 상기 제1인덕터에 의해 유도되는 전압을 저장하는 제2캐패시터를 포함하는 전원공급장치.According to paragraph 1,
The first converter includes a first inductor in which the flow of current changes by the operation of the switch unit, a first capacitor connected in series with the first inductor, and a first diode connected in series with the first capacitor, A power supply device including a second capacitor that stores the voltage induced by the first inductor by the operation of the switch unit. 제2항에 있어서,
상기 제1컨버터는 상기 제1인덕터와 커플링되어 상기 제1인덕터에 흐르는 전류에 의해 유도되는 전류를 상기 제1캐패시터와 상기 제1다이오드에 공급하는 제2인덕터를 포함하는 전원공급장치.According to paragraph 2,
The first converter is coupled to the first inductor and includes a second inductor that supplies a current induced by the current flowing in the first inductor to the first capacitor and the first diode. 제1항에 있어서,
상기 제1컨버터는
일단은 입력전원에 연결되고 타단은 스위치부에 연결되는 제1인덕터와, 일단은 접지에 연결되고 타단은 제1노드에 연결되며 상기 제1인덕터에 흐르는 전류에 의해 유도전류가 발생되며 상기 유도전류를 상기 제1노드로 공급하는 제2인덕터와, 제1전극은 상기 제1인덕터에 연결되고 타단은 상기 제1노드에 연결되는 제1캐패시터와, 애노드 전극은 상기 제1캐패시터에 연결되고 캐소드전극은 상기 제2컨버터에 연결되는 제1다이오드와, 제1전극은 상기 제1다이오드와 연결되며 상기 제1전압을 충전하는 제2캐패시터를 포함하고,
상기 스너브 다이오드의 애노드 전극은 상기 제2컨버터에 연결되고 캐소드전극은 상기 제1전극에 연결되는 전원공급장치. According to paragraph 1,
The first converter is
A first inductor has one end connected to the input power and the other end connected to the switch unit, one end is connected to the ground and the other end is connected to the first node, and an induced current is generated by the current flowing in the first inductor. a second inductor that supplies to the first node, a first electrode connected to the first inductor and a first capacitor whose other end is connected to the first node, and an anode electrode connected to the first capacitor and a cathode electrode includes a first diode connected to the second converter, and a second capacitor whose first electrode is connected to the first diode and charges the first voltage,
A power supply device wherein the anode electrode of the snub diode is connected to the second converter and the cathode electrode is connected to the first electrode. 제1항에 있어서,
상기 제2컨버터는 플라이백 컨버터인 전원공급장치.According to paragraph 1,
The second converter is a power supply device that is a flyback converter. 제1항에 있어서,
상기 제2컨버터는 변압기를 포함하고, 상기 변압기의 일차측권선에는 공진권선이 연결되고 상기 변압기의 이차측권선에는 제2다이오드가 연결되는 전원공급장치.According to paragraph 1,
The second converter includes a transformer, and a resonance winding is connected to the primary winding of the transformer and a second diode is connected to the secondary winding of the transformer. 제2항에 있어서,
상기 제2컨버터는 변압기를 포함하고, 상기 변압기의 일차측권선에는 공진권선이 연결되고, 상기 변압기의 일차측권선에 상기 스너브 다이오드가 연결되는 전원공급장치. According to paragraph 2,
The second converter includes a transformer, a resonance winding is connected to the primary winding of the transformer, and the snub diode is connected to the primary winding of the transformer. 제1컨버터부에서 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 생성하고, 제2컨버터부에서 상기 제1전압을 컨버팅하여 제2전압을 출력하는 전원공급방법에 있어서,
스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 입력전압을 컨버팅하여 상기 제1컨버터부에서 상기 제1전압을 생성하되, 상기 스위치부에 인가되는 전압을 변경하는 단계 - 상기 제1 컨버터부는 상기 스위치부에 인가되는 전압을 변경하는 스너브 다이오드를 포함함 - ; 및
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 전달받아 상기 제2컨버터부에 흐르는 전류를 조절하여 상기 제1전압을 컨버팅함으로써 상기 제2전압을 생성하는 단계를 포함하는 전원공급방법.In a power supply method in which a first converter converts an input voltage to generate a first voltage, and a second converter converts the first voltage to output a second voltage,
Converting the input voltage by a switching operation of the switch unit to generate the first voltage in the first converter unit, and changing the voltage applied to the switch unit - The first converter unit provides the voltage applied to the switch unit. Contains a snub diode that changes - ; and
A power supply method comprising receiving the first voltage through a switching operation of the switch unit and converting the first voltage by controlling a current flowing in the second converter unit to generate the second voltage.
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