KR20080110376A - 다출력 어댑터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다출력 어댑터에 관한 것으로, 외부에서 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환해서 출력하는 정류회로; 및 트랜스포머를 구비하여, 상기 정류회로에서 출력되는 상기 직류전원을 스위칭하여 변환시켜 출력하는 SMPS회로를 포함하며, 상기 SMPS회로는, 상기 트랜스포머 2차측에 변환비가 각각 다른 복수 개의 2차측회로가 구비되어 상기 해당하는 변환비에 따른 복수 개 출력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의하면 여러 개의 전자제품을 하나의 어댑터를 이용하여 전원을 공급할 수 있다.
SMPS, 다출력, 어댑터, 충전

Description

다출력 어댑터{Multi Output Adapter}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 어댑터의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다출력 어댑터의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다출력 어댑터의 SMPS회로를 설명하는 회로도이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
100 : 필터보호회로 110 : 정류회로
120 : SMPS회로 122 : 1차측회로
124 : 2차측회로 130 : 부하
202 : 피드백 회로 204 : 제어회로
T : 트랜스포머
본 발명은 다출력 어댑터에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 SMPS방식에 의하여 복수의 전원을 출력시키는 다출력 어댑터에 관한 것이다.
어댑터는 교류전원을 입력받아 제품 내에서 필요로 하는 직류전원을 만들어주기 위한 장치로 모든 전자제품에 이용된다. 특히, 노트북컴퓨터, PDA와 같은 휴대용기기는 어댑터를 이용하여 외부공급전원을 입력받아서 사용하거나 배터리를 이용하여 제품에서 필요로 하는 전원을 입력받는다. 여기서, 상기 휴대용기기의 배터리 충전도 상기 어댑터를 통해서 이루어진다.
이러한 어댑터에는 일반적으로 스위칭 전원장치(Switching Mode Power Supply : SMPS)가 사용되고 있다. 스위칭 전원 장치는 스위칭 소자가 스위칭 모드로 동작하여 전력손실이 적고, 고주파 전원변압기를 사용하기 때문에 소형경량이므로 전체 효율이 높다는 특징이 있는 전원장치이다.
종래의 기술에 따른 어댑터의 블록도인 도 1을 기초로 종래에 이용되는 어댑터를 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 종래의 어댑터는 필터/보호회로(100), 정류회로(110) 및 SMPS(Switching Mode Power Supply)회로(120)를 포함한다.
상기 필터/보호회로(100)는 교류입력 커넥터를 통해 외부로부터 입력되는 상용교류전원(220/110V, 60Hz)의 서지 또는 노이즈를 제거한다.
상기 필터/보호회로(100)에서 서지 또는 노이즈가 제거된 전원은 정류회 로(110)로 인가되고, 상기 정류회로(110)는 브릿지 다이오드와 콘덴서를 통하여 교류전압을 직류전압으로 정류한다.
이어서, 상기 정류회로(110)에서 정류된 직류전압은 SMPS회로(120)의 1차측회로에 인가되고, 상기 1차측회로는 상기 직류전압을 스위칭하여 1차코일(N1)에 인가한다.
다음으로, 상기 1차코일에 인가된 전압은 2차코일(N2)로 유기되고, 상기 2차코일(N2)에 유기된 전압은 2차측회로(124)에서 정류된다. 그리고 나서, 상기 2차측회로(124)에서 정류된 전압은 노트북, 핸드폰 및 기타 전자제품 즉, 부하(130)로 공급된다.
이러한 어댑터는 전자제품의 종류와 그 사용이 증가하면서 가정이나 사무실 등 우리의 일상생활 속에서 사용량이 증가하고 있다.
그러나, 1개의 어댑터가 1개의 2차 전압만을 제공하기 때문에 가정과 사무실에서는 사용하는 전자제품의 수에 따라 어댑터를 구비해야 하는 경제적/공간적 손실을 초래한다. 뿐만 아니라 그 수가 많아짐에 따라 관리에도 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 더욱 구체적으로는 SMPS회로의 트랜스포머 2차측에 변환비가 각각 다른 복수 개의 2차측회로를 구비하여 하나의 어댑터로 복수 개의 전원을 출력시킬 수 있는 다출력 어댑터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다출력 어댑터는, 외부에서 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환해서 출력하는 정류회로; 및 트랜스포머를 구비하여, 상기 정류회로에서 출력되는 상기 직류전원을 스위칭하여 변환시켜 출력하는 SMPS회로를 포함하며, 상기 SMPS회로는, 상기 트랜스포머 2차측에 변환비가 각각 다른 복수 개의 2차측회로가 구비되어 상기 해당하는 변환비에 따른 복수 개 출력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다출력 어댑터는 상기 2차측회로에서 출력되는 전원의 모니터링 결과를 출력하는 피드백회로; 및 상기 피드백회로에서 입력된 모니터링 결과에 따른 상기 2차측 전원의 이상유무를 판단하고 상기 1차측 전원이 상기 판단된 결과에 상응되도록 1차측회로를 제어하는 제어회로를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 입력 교류전원의 노이즈 또는 서지를 제거해 주는 필터보호회로를 더 포함하고, 상기 정류회로는 상기 필터보호회로에서 노이즈 또는 서지가 제거된 교류전원을 입력받는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서 본 발명의 상세한 설명 및 도면에 기재된 참조부호 중 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일 구성을 의미한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다출력 어댑터의 구성을 나타내는 블록도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다출력 어댑터의 SMPS회로를 설명하는 회로도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다출력 어댑터는 필터보호회로(100), 정류회로(110) 및 SMPS회로(120)를 포함하여 구성된다.
상기 필터보호회로(100)는 커패시터, 인덕터 및 휴즈 등으로 구성될 수 있으며, 입력되는 상용교류전원(220/110V, 60㎐)을 커패시터, 인덕터의 커패시턴스 및 인덕턴스값에 의해 결정된 주파수 이상의 주파수 값을 필터링하는 방식으로 상기 입력되는 상용교류전원의 노이즈를 제거한다.
또한, 단시간 내에 심하게 변하는 과도전압인 서지(Surge)전압이 유입될 경 우, 상기 서지전압에 의해 휴즈가 단락됨으로써 상기 서지전압 유입을 적절하게 차단할 수 있다.
아울러, 바리스터(Varistor) 같은 소자를 통하여 서지전압이 유입되면 저항값을 감소하여 전류를 증가시키고, 이같이 증가된 상기 전류를 접지로 흘림으로써 전자기기로의 서지전압 유입을 사전에 차단시킬 수 있다.
상기와 같은 필터보호회로(100)를 구비함으로써, 전자소자들의 오동작 또는 파손을 방지하고 전자제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 정류회로(110)는 상기 필터보호회로(100)로부터 인가된 노이즈 또는 서지가 제거된 교류전원을 직류전원으로 변환하여 출력하며, 브릿지 정류회로가 적용될 수 있다. 상기 정류회로(110)는 상기 SMPS회로(120)의 1차측회로(122)에 연결되고 있다.
상기 SMPS회로(120)는 트랜스포머(T), 1차측회로(122), 2차측회로(124), 피드백회로(202) 및 제어회로(204)를 포함하여 구성된다.
상기 1차측회로(122)는 상기 정류회로(110)에서 인가된 상기 직류전원을 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 스위칭하는 회로이며, 상기 1차측회로(122)의 스위칭 동작에 의해서 상기 트랜스포머(T)의 1차코일(N1)에 인가되는 전원은 교류전원상태를 갖게 된다.
상기 트랜스포머(T)는 상기 1차측회로(110)를 통해서 인가된 전원을 1차코일(N1)으로 입력하고, 상기 1차코일(N1)에 인가된 전원에 의해서 발생된 기전력을 2 차코일(N2, N3, N4)로 전달한다.
이때, 상기 트랜스포머(T)의 1차코일(N1)과 2차코일(N2, N3, N4)은 서로 다른 권선비로 구성되어 있어, 각기 다른 변환비를 가지게 된다.
또한, 상기 복수 개의 2차코일(N2, N3, N4)도 각각 다른 권선비로 구성되어 사용자가 필요로 하는 출력, 예를 들어 4.2V 또는 9V와 같은 서로 다른 전압을 출력할 수 있도록 구성된다.
상기 2차측회로(124)는 상기 트랜스포머(T)의 2차코일(N2, N3, N4)에 전자기유도현상으로 인가된 교류상태의 전원을 도 3에 도시된 바와 같이 다이오드(D1, D2, D3)와 콘덴서를 통하여 상기 정류회로(110)과 같이 정류하게 된다.
여기서, 상기 다이오드(D1, D2, D3)들은 전파 정류회로인 브릿지 다이오드의 구성을 표현한 것이며, 본 발명의 기술사상이 발현되는 당업자간에 실시될 수 있는 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.
상기 2차측회로(124)에서 정류된 전원은 커넥터(미도시)를 통하여 각 부하(130)들 즉, 전자제품들로 공급된다.
여기서, 상기 2차측회로(124)에서 출력된 전원이 일정한 값을 유지하는지 모니터링 하는 피드백회로(202)가 구비되어, 상기 피드백회로(202)가 제어회로(204)에 모니터링 결과를 출력하도록 구성되어지는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 제어회로(204)는 상기 피드백회로(202)의 값에 기초해서 상기 1차측회로(122)의 듀티비(Duty Ratio) 즉, 스위칭 주기를 조절하여 2차측회로(124)에서 출력되는 전원이 일정하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 피드백회로(202)와 제어회로(204)가 구비됨으로써, 각각의 다른 출력 전원을 제어하는 것이 가능하며 이러한 제어를 통하여, 다중 출력을 가지는 회로 구현이 가능하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나,본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명의 다출력 어댑터에 따르면, 하나의 어댑터로 서로 다른 전압을 갖는 복수개의 출력전압을 얻을 수 있어, 경제적이고 효율적인 공간활용이 가능하다.

Claims (3)

  1. 외부에서 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환해서 출력하는 정류회로(110); 및
    트랜스포머(T)를 구비하여, 상기 정류회로(110)에서 출력되는 상기 직류전원을 스위칭하여 변환시켜 출력하는 SMPS회로(120)를 포함하며,
    상기 SMPS회로(120)는,
    상기 트랜스포머(T) 2차측에 변환비가 각각 다른 복수 개의 2차측회로(124)가 구비되어 상기 해당하는 변환비에 따른 복수 개 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 다출력 어댑터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2차측회로(124)에서 출력되는 전원의 모니터링 결과를 출력하는 피드백회로(202); 및
    상기 피드백회로(202)에서 입력된 모니터링 결과에 따른 상기 2차측 전원의 이상유무를 판단하고 상기 1차측 전원이 상기 판단된 결과에 상응되도록 1차측회로를 제어하는 제어회로(204)를 더 포함하여 구성되는 다출력 어댑터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 입력 교류전원의 노이즈 또는 서지를 제거해 주는 필터보호회로(100)를 더 포함하고,
    상기 정류회로(110)는,
    상기 필터보호회로(100)에서 노이즈 또는 서지가 제거된 교류전원을 입력받는 것을 특징으로 하는 다출력 어댑터.
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