KR19980039049A - Switching element protection circuit composed of FPC circuit - Google Patents
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Abstract
[목적][purpose]
본 발명은 스위칭소자의 전류 내력을 감소시켜 낮은 전류에 대응되는 용량의 소자를 사용함으로써, 생산성을 증대시키고, 스위치 모드 파워써플라이의 신뢰성을 증대되도록 되는 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로를 제공하기 위함이다.The present invention provides a switching device protection circuit composed of a CFC circuit which increases productivity and increases reliability of a switch mode power supply by using a device having a capacity corresponding to a low current by reducing the current strength of the switching device. To do this.
[구성 ][Configuration ]
본 발명은 정류부와, 상기 정류부의 전압이 안정화되도록 파워팩터가 보정되는 감지보정부와, 상기 감지보정부의 출력이 입력되어 스위칭되도록 궤환제어부에 의하여 제어되는 제2스위칭부와, 상기 감지보정부에 의하여 제어되는 제어부와, 파워써플라이의 출력전압과 상기 제어부의 출력에 의하여 제어되는 궤환제어부와, 상기 제2스위칭부의 스위칭소자가 스위칭되도록 상기 궤환제어부의 출력이 유기되는 제2변압부와, 상기 제2스위칭부에서 스위칭된 입력전압이 1차측에서 2차측으로 유기되도록 되는 제1변압부와, 상기 제1변압부에서 유기된 전압이 정류되는 정류부와, 상기 정류부의 출력전압이 평활되어 출력되고, 궤환제어부로 궤환되도록 되는 평활부로 구성되는 것이다.The present invention provides a rectifier, a sensing compensator in which a power factor is corrected to stabilize the voltage of the rectifier, a second switching unit controlled by a feedback controller to switch the output of the sensing compensator, and the sensing compensator. A control unit controlled by the control unit, a feedback control unit controlled by an output voltage of the power supply and an output of the control unit, a second transformer unit in which an output of the feedback control unit is induced to switch the switching element of the second switching unit, and A first transformer unit in which the input voltage switched in the second switch unit is induced from the primary side to the secondary side, a rectifier unit in which the voltage induced in the first transformer unit is rectified, and an output voltage of the rectifier unit is smoothed and outputted It is composed of a smoothing unit to be fed back to the feedback control unit.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 파워써플라이 회로도,1 is a power supply circuit diagram according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로도이다.2 is a switching device protection circuit diagram constituted by the F. C circuit according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 정류부 20 : 제 2 스위칭부10: rectifier 20: second switching unit
30 : 제 1 변압부 40 : 정류부30: first transformer 40: rectifier
50 : 평활부 60 : 제 2 변압부50: smooth part 60: second transformer part
70 : 감지보정부 80 : 제어부70: detection correction 80: control unit
90 : 궤환제어부90: feedback control unit
본 발명은 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입력단에 사용되는 스위칭소자의 용량이 적도록 구성되어 생산성과 신뢰성이 증대되도록 되는 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching device protection circuit composed of a FPC circuit, and more particularly, to a switching device protection configured of a FPC circuit configured to have a small capacity of a switching device used at an input stage, thereby increasing productivity and reliability. It is about a circuit.
일반적으로 피에프씨(Power Factor Correction)가 채용되는 스위치 모드 파위써플라이 회로에서는 직류/직류 입력전압이 교류 입력 전압에 관계없이 일정하게 400볼트 직류전압으로 고정되기 때문에 직류직류 단의 스위치 소자는 높은 전압에서 스위칭을 하게 되므로 전류에 대한 내력이 피에프씨가 없는 스위치 모드 파워써플라이보다 적게 받게 된다. 그러나, 피에프씨 회로가 정상동작이 되지 않는 상태에서 직류/직류 단의 스위칭 소자가 동작을 한다면 스위치소자는 낮은 인력 전압에 의한 과전류에 의하여 애러가 발생되거나, 소손되게 되기 때문에 피에프씨가 정상동작된 후에 직류/직류 전압의 스위칭이 시작되어야 되는 순서로 제어될 필요가 었다.Generally, in switch-mode power supply circuits employing power factor correction, DC / DC switch voltage is fixed at 400 volts DC voltage regardless of AC input voltage. Switching results in less current withstand than a switchless power supply without a CF. However, if the DC / DC stage switching element operates while the CF circuit is not in normal operation, the switch element may be damaged or damaged due to overcurrent due to a low attraction voltage. It then needed to be controlled in the order in which switching of the DC / DC voltage should be started.
한편, 파워팩터(Power Factor)는 유효전력과 무효전력 등으로 나뉘어지게 되는데 변전소에 발전되어 전송되는 전압은 수용가에서 사용되는 경우에 보내지는 전력의 COS값으로 되는 유효전력으로 사용되게 되고, 상기 유효전력은 110볼트 또는 220볼트 등으로 구분되는 수용가 전원에 따라서 상기 두가지의 전압중에서 하나의 전압이 사용되는 경우, 파워써플라이의 입력단에서 적절한 값의 임피던스 사용으로 줄일 수가있다. 그러나 파워써플라이의 입력에 인가되는 전압값은 상기 두가지중의 한가지로 사용되는 것이 아니라 수용가의 환경에 따라서 즉, 110볼트와 220볼트의 두가지 전압이 동시에 사용되는 프리볼트 입력인 경우에 상기의 유효전력은 저감되게 되고, 파워써플라이의 입력단 내력은 증대되어 파워써플라이에서 사용되는 유효전력의 값은 더욱 작게 된다.On the other hand, the power factor is divided into active power and reactive power, and the voltage generated and transmitted to the substation is used as the active power which becomes the COS value of the power sent when used in the customer. The power can be reduced by using an appropriate value of impedance at the input of the power supply, when one of the two voltages is used according to a customer power source divided into 110 volts or 220 volts. However, the value of the voltage applied to the input of the power supply is not used as one of the above two, but according to the customer's environment, i.e., when the two voltages of 110 volts and 220 volts are used at the same time, the effective power is applied. Is reduced, and the input terminal strength of the power supply is increased so that the value of the effective power used in the power supply is further reduced.
도 1은 종래 기술에 따른 파워써플라이 회로도이다.1 is a power supply circuit diagram according to the prior art.
종래 기술에 따른 파워써플라이는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)의 전압이 안정화되도록 파워팩터가 보정되는 보정부(60)와, 상기 보정부(60)의 출력이 콘덴서(C)를 통하여 입력되어 스위칭되도록 되는 스위칭부(20)와, 상기 스위칭부(20)에서 스위칭된 입력전압이 1차측에서 2차측으로 유기되도록 되는 변압부(30)와, 상기 변압부(30)에서 유기된 전압이 정류되는 정류부(40)와, 상기 정류부(40)의 출력전압이 평활되어 출력되도록 되는 평활부(50)로 구성된다.The power supply according to the prior art includes a rectifier 10, a corrector 60 whose power factor is corrected so that the voltage of the rectifier 10 is stabilized, and an output of the corrector 60 through a capacitor C. The switching unit 20 to be input and switched, the transformer unit 30 so that the input voltage switched by the switching unit 20 is induced from the primary side to the secondary side, and the voltage induced by the transformer unit 30. The rectifying unit 40 is rectified, and the smoothing unit 50 is configured to output the smoothed output voltage of the rectifying unit 40.
상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 파워써플라이는 입력되는 교류전압이 정류부(10)에서 전파정류되어 전압이 안정화되도록 파워팩터가 보정되는 보정부(60)로 인가된다. 상기 피에프씨 회로로 되는 보정부(60)에서는 입력전압이 안정화되도록 된다. 그리고, 상기 보정부(60)의 출력이 콘덴서(C)를 통하여 입력되어 스위칭부(20)에서 스위칭되어서 변압부(30)를 통하여 2차측으로 유기된다. 상기 유기된 전압은 보다 안정된 직류전압이 되도록 정류부(40)에서 정류되고, 평환부(50)에서 평환되어 출력된다.The power supply according to the related art configured as described above is applied to the correction unit 60 in which the power factor is corrected so that the input AC voltage is full-wave rectified in the rectifying unit 10 to stabilize the voltage. In the correction unit 60 serving as the FPC circuit, the input voltage is stabilized. In addition, the output of the corrector 60 is input through the capacitor C and switched by the switching unit 20 to be induced to the secondary side through the transformer unit 30. The induced voltage is rectified by the rectifier 40 so as to be a more stable DC voltage, and is flattened by the flat ring unit 50 and output.
만약, 피에스씨부(60)가 없는 회로에서 A 지점의 전압은 입력 교류전압이 전파정류로 된 전압이다. 따라서 입력전압의√2배 된 전압이 되고 전류는 상기 입력전압의 √2배 된 전압인 입력전압에 반비례 되는 전류로 된다.In the circuit without the PS part 60, the voltage at the point A is a voltage at which the input AC voltage becomes full-wave rectified. Therefore, the voltage becomes √2 times the input voltage and the current becomes the current inversely proportional to the input voltage √2 times the input voltage.
그러나, 피에프씨부(60)에서 출력되는 A 지점의 전압이 안정화되기 때문에 스위칭소자(Q1)의 내력(Stress)이 크게 감소되게 된다.However, since the voltage at the point A output from the FPC unit 60 is stabilized, the stress of the switching element Q1 is greatly reduced.
그러나 종래 기술에 따른 파워써플라이는 스위치 온시 또는 피에프씨피로의 고장으로 A 지점이 감소되어 트랜지스터인 스위칭소자(Q1)의 내력이 증대되는 것을 방지하기 위하여 큰 용량의 스위칭소자(Q1)가 사용되어야 하는 문제점이 었었다.However, in the power supply according to the prior art, a large capacitance switching element Q1 should be used in order to prevent the point A from being reduced due to a failure of the switch on or the F. C. fatigue to increase the strength of the switching element Q1, which is a transistor. It was a problem.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 스위칭소자의 전류 내력을 감소시켜 낮은 전류에 대응되는 용량의 소자를 사용함으로써, 생산성을 증대시키고, 스위치 모드 파워써플라이의 신뢰성을 증대되도록 되는 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로를 제공하기 위함이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. The main object of the present invention is to reduce the current strength of the switching element to use a device having a capacity corresponding to a low current, thereby increasing productivity and switching mode power. It is to provide a switching device protection circuit composed of the FPC circuit to increase the reliability of the supply.
그리고 이를 위한 특징적인 구성은 정류부와, 상기 정류부의 전압이 안정화되도록 파워팩터가 보정되는 감지보정부와, 상기 감지보정부의 출력이 입력되어 스위칭되도록 궤환제어부에 의하여 제어되는 제2스위칭부와, 상기 감지보정부에 의하여 제어되는 제어부와, 파위써플라이의 출력전압과 상기 제어부의 출력에 의하여 제어되는 궤환제어부와, 상기 제2스위칭부의 스위칭소자가 스위칭되도록 상기 궤환제어부의 출력이 유기되는 제2변압부와, 상기 제2스위칭부에서 스위칭된 입력전압이 1차측에서 2차측으로 유기되도록 되는 제1변압부와, 상기 제1변압부에서 유기된 전압이 정류되는 정류부와, 상기 정류부의 출력전압이 평활되어 출력되고, 궤환제어부로 궤환되도록 되는 평활부로 구성되는 피에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로에 있는 것이다.And a characteristic configuration for this is a rectifying unit, a sensing correction unit for correcting the power factor so that the voltage of the rectifying unit is stabilized, a second switching unit controlled by the feedback control unit so that the output of the sensing correction unit is input and switched; A second transformer in which an output of the feedback control unit is switched so that the control unit controlled by the sensing correction unit, the feedback control unit controlled by the output voltage of the wave supply and the output of the control unit, and the switching element of the second switching unit are switched. And a first transformer unit in which the input voltage switched in the second switching unit is induced from the primary side to the secondary side, a rectifier unit in which the voltage induced in the first transformer unit is rectified, and an output voltage of the rectifier unit In the switching element protection circuit composed of the FPC circuit composed of the smoothing portion which is smoothed and output and is fed back to the feedback control unit. Will.
이하 첨부도면과 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examples.
도 2는 본 발명에 따른 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로도이다.2 is a switching device protection circuit diagram constituted by the F. C circuit according to the present invention.
본 발명에 따른 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)의 전압이 안정화되도록 파워팩터가 보정되는 감지보정부(70)와, 상기 감지보정부(70)의 출력이 다이오드(D1)와 콘덴서(C)를 통하여 입력되어 스위칭되도록 궤환제어부(90)에 의하여 제어되는 직류/직류 스위칭단인 제2스위칭부(20)와, 상기 감지보정부(70)에 의하여 제어되는 제어부(80)와, 파위써플라이의 출력전압(Vout)과 상기 제어부(80)의 출력에 의하여 제어되는 궤환제어부(90)와, 상기 제2스위칭부(20)의 스위칭소자(Q2)(Q2')가 스위칭되도록 상기 궤환제어부(90)의 출력이 유기되는 제2변압부(60)와, 상기 제2스위칭부(20)에서 스위칭된 입력전압이 1차측에서 2차측으로 유기되도록 되는 제1변압부(30)와, 상기 제1변압부(30)에서 유기된 전압이 정류되는 정류부(40)와, 상기 정류부(40)의 출력전압이 평환되어 출력되고, 궤환제어부(90)로 궤환되도록 되는 평환부(50)로 구성된다.The switching device protection circuit composed of the FPC circuit according to the present invention includes a rectification unit 10, a detection correction unit 70, the power factor is corrected so that the voltage of the rectifier 10 is stabilized, and the detection correction unit 70 A second switching unit 20 which is a DC / DC switching stage controlled by the feedback control unit 90 so that the output of the input is switched through the diode D1 and the condenser C, and the sensing correction unit 70 The control unit 80 controlled by the control unit, the output voltage Vout of the wave supply and the feedback control unit 90 controlled by the output of the control unit 80, and the switching element Q2 of the second switching unit 20. ) So that Q2 'is switched so that the output of the feedback control unit 90 is induced and the input voltage switched by the second switching unit 20 is induced from the primary side to the secondary side. A first transformer unit 30 to be rectified, a rectifying unit 40 to rectify the voltage induced by the first transformer unit 30, and The output voltage of the rectifier 40 is converted into an output, and is composed of a feedback unit 50 which is fed back to the feedback control unit 90.
상기 감지보정부(70)는 변압기인 코일(L1)과 상기 코일(L1)과 접지사이에서 직렬로 연결되는 저항(R1), 포토커플러(OP1)와 병렬로 연결되는 콘덴서(C2)로 구성되는 감지부(70a)와, 상기 감지부(70a)와 병렬로 트랜지스터(Q1)가 연결되는 부스터부(70b)로 구성된다.The detection compensator 70 is composed of a coil (L1) as a transformer and a resistor (R1) connected in series between the coil (L1) and ground, and a capacitor (C2) connected in parallel with the photocoupler (OP1). The sensing unit 70a and the booster unit 70b to which the transistor Q1 is connected in parallel with the sensing unit 70a.
상기 제어부(80)는 궤환제어부(90)가 제어되도록 입력전원에 연결되고, 출력이 접지사이에 콘덴서(C3)가 접속되며, 게이트와 소스사이에 병렬로 저항(R2)과 콘덴서(C2 )가 연결되는 트랜지스터인 제어수단(03)과, 감지보정부(70)와 연동되고 제너다이오드(ZD1)를 경유하여 게이트로 연결되어 제어수단(Q3)이 제어되도록 연결되는 포토커플러(OP1)로 구성된다.The control unit 80 is connected to an input power source to control the feedback control unit 90, the output is connected to the capacitor (C3) between the ground, the resistor (R2) and the capacitor (C2) in parallel between the gate and the source The control means 03, which is a transistor to be connected, and a photocoupler OP1 interlocked with the sensing compensator 70 and connected to the gate via the zener diode ZD1 to be controlled so as to control the control means Q3. .
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태에 대해서 설명한다.The following describes the operating state of the present invention configured as described above.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 피이에프씨 회로로 구성되는 스위칭소자 보호회로는 정류부(10)를 통과한 입력전압은 전압이 안정화되도록 파위팩터가 보정되는 피에프씨 회로인 감지보정부(70)가 동작하면 스위칭 파형이 코일(L1)에 형성된다.In the switching device protection circuit composed of the FPC circuit according to the present invention configured as described above, the input voltage passing through the rectifying unit 10 is the FPC circuit for which the FWC circuit is corrected so that the voltage is stabilized. In operation, a switching waveform is formed in the coil L1.
상기 스위칭파형은 포토커플러(OP1)를 통하여 제어부(80)로 인가되고, 펄스폭제어가 되도록 되는 궤환제어부(90)의 전원이 제어되도록 트랜지스터(03)가 제어된다. 따라서, 피에프씨 회로인 감지보정부(70)가 동작하여야 제어부(80)의 트랜지스터(03)가 동작되기 때문에 제2스위칭부(20)의 스위칭소자(02)(02')가 스위칭되게 되어 반드시 피에프씨 회로인 감지보정부(70)가 동작된 후에 출력전압(Vout)이 발생된다.The switching waveform is applied to the control unit 80 through the photocoupler OP1, and the transistor 03 is controlled so that the power supply of the feedback control unit 90, which becomes the pulse width control, is controlled. Therefore, since the transistor 03 of the controller 80 is operated only when the sensing compensator 70 which is the FPC circuit is operated, the switching elements 02 and 02 'of the second switching unit 20 are switched. The output voltage Vout is generated after the detection correction unit 70, which is the FPC circuit, is operated.
한편, 상기 감지보정부(70)의 출력이 콘덴서(C )를 통하여 제2스위칭부(20)에 입력되어서 제2변압부(60)를 통하여 궤환제어부(90)에 의하여 제어되어 스위칭되고, 제1변압부(30)를 경유하여 상기 제2스위칭부(20)에서 스위칭된 입력전압이 1차측에서 2차측으로 유기되도록 된다. 상기 2차측으로 유기된 전압은 정류부(40)와 평환부(50)를 경유하여 출력전압(Vout)으로 출력되거나 입력단의 궤환제어부(90)로 궤환된다.On the other hand, the output of the detection correction unit 70 is input to the second switching unit 20 through the condenser (C) is controlled and switched by the feedback control unit 90 through the second transformer unit 60, The input voltage switched by the second switching unit 20 via the first transformer unit 30 is induced from the primary side to the secondary side. The voltage induced to the secondary side is output to the output voltage Vout via the rectifying unit 40 and the flat ring unit 50 or fed back to the feedback control unit 90 of the input terminal.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 피에프씨 회로에 의하여 직류/직류단의 스위칭소자가 내력이 적어도 되고, 과전압이 파워써플라이로 인가되는 것이 방지되도록 되어 전류잡음이 방지되기 때문에 이에 상응되는 소자들의 정격감소로 인한 생산성이 향상되는 특징을 지닌 것이다.As described in detail above, in the present invention, the switching element of the DC / DC stage is prevented from applying the power supply to the DC / DC stage at least, and the overvoltage is prevented from being applied to the power supply, so that the current noise is prevented. Productivity is improved due to the reduction.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.
Claims (4)
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| KR1019960058003A KR100193627B1 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Switching element protection circuit composed of FPC circuit |
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| KR1019960058003A KR100193627B1 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Switching element protection circuit composed of FPC circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR19980039049A true KR19980039049A (en) | 1998-08-17 |
| KR100193627B1 KR100193627B1 (en) | 1999-06-15 |
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| KR1019960058003A KR100193627B1 (en) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Switching element protection circuit composed of FPC circuit |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR100193627B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735498B1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | Power supply composing over voltage protection circuit |
-
1996
- 1996-11-27 KR KR1019960058003A patent/KR100193627B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100735498B1 (en) * | 2006-04-13 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | Power supply composing over voltage protection circuit |
Also Published As
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| KR100193627B1 (en) | 1999-06-15 |
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