KR20090005400U - Output voltage stability circuit of power supply - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 관한 것이다.The present invention relates to an output voltage stabilization circuit of a power supply.
본 고안은 입력전압을 다운시켜 출력시키는 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 있어서, 스위칭 동작하면서 입력전압을 출력 측으로 도통시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 ON/OFF시키는 구동부; 상기 구동부로 기준전압을 제공하여 출력측의 출력 값을 결정하는 피드백부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an output voltage stabilization circuit of a power supply for outputting down an input voltage, comprising: a switching unit for conducting an input voltage to an output side while switching operation; A driving unit for turning on / off the switching unit; It includes a feedback unit for providing a reference voltage to the driver to determine the output value of the output side.
본 고안은 입력전압의 변동 유무에 관계없이, 안정된 전압을 출력시킬 수 있다.The present invention can output a stable voltage regardless of whether or not the input voltage fluctuates.
Description
도 1은 종래 BUCK 컨버터를 이용한 전원공급장치의 구성을 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of a power supply using a conventional BUCK converter.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도. Figure 2 is a block diagram briefly showing the configuration according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도.3 is a circuit diagram showing in more detail the configuration according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 출력전압안정화회로 11 : 스위칭부10: output voltage stabilization circuit 11: switching unit
12 : 구동부 13 : 피드백부12: drive unit 13: feedback unit
Q1,Q2 : MOS-FET1,2 R1 ~ R6 : 레지스터1,2,3,4,5,6 Q1, Q2: MOS-FET1,2 R1 ~ R6:
C1 : 커패시터1 IN : 입력측C1:
OUT : 출력측(+12V) OUT1 : 출력측(+16V)OUT: Output side (+ 12V) OUT1: Output side (+ 16V)
본 고안은 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 관한 것이다.The present invention relates to an output voltage stabilization circuit of a power supply.
전원공급장치 특히, BUCK 컨버터는 +16V를 입력전압으로 제공받아, 원하는 출력값으로 낮추어 예컨대, +12V로 낮추어 출력시킨다. The power supply, in particular the BUCK converter, receives + 16V as the input voltage, lowers it to the desired output value, for example, lowers it to + 12V and outputs it.
상기 종래 BUCK 컨버터는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 입력전압 +16V가 스위칭회로(1)를 구동시키는 구동회로(2)로 입력되고, 입력된 구동전압에 의해 구동하는 구동회로(2)가 스위칭회로(1)의 스위칭 동작을 제어하고, 상기 스위칭회로(2)는 입력전압 +16V를 출력측에 마련된 레지스터의 시정수에 따라 +12V로 다운시켜 출력시킨다.In the conventional BUCK converter, as shown in FIG. 1, an input voltage + 16V is input to a
이러한 종래 BUCK 컨버터를 이용한 전원공급장치의 경우, 출력전압을 안정화시키는데 사용된 드라이버IC(U1)의 구동을 위해 이용되는 피드백 회로의 민감성으로 인해 대전류 출력 시 전압변동에 취약한 문제점이 있다. 즉, 출력측(OUT)에 연결된 레지스터군을 통해 드라이버IC(U1)의 1번핀으로 입력되는 회로 구조에서는 레지스터 자체의 시정수 오차로 인해 출력되는 전압이 피드백되는 과정에서 레벨변화가 발생될 수 있으며, 이러한 일정하지 않은 레벨의 신호가 드라이버IC로 입력될 경우, 로직 동작하는 IC가 오동작 할 수밖에 없다.In the case of a power supply using the conventional BUCK converter, there is a problem in that a voltage fluctuation occurs at a large current output due to the sensitivity of a feedback circuit used to drive the driver IC U1 used to stabilize the output voltage. That is, in the circuit structure inputted to
또한, 종래의 경우, 입력전압 +16V를 그대로 구동회로(2)를 구성하는 드라이 버IC의 구동전압으로 사용하게 되므로, 통상 5[V] 내외의 전압을 구동전압으로 사용하는 구동회로(2) 특히, 드라이버IC가 입력전압 +16V의 높은 전원(전류)에 의해 열적 스트레스를 받는 문제점이 있다. In addition, in the conventional case, since the input voltage + 16V is used as the driving voltage of the driver IC constituting the
또한, 종래의 경우, 드라이버IC 및 다수의 다이오드를 포함한 구동회로(2)의 구성이 복잡한 문제점이 있다.In addition, in the conventional case, there is a complicated problem in the configuration of the
본 고안은 입력전압의 변동 유무에 관계없이, 안정된 전압을 출력시킬 수 있다.The present invention can output a stable voltage regardless of whether or not the input voltage fluctuates.
본 고안은 입력전압을 다운시켜 출력시키는 전원공급장치의 출력전압 안정화회로에 있어서, 스위칭 동작하면서 입력전압을 출력 측으로 도통시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 ON/OFF시키는 구동부; 상기 구동부로 기준전압을 제공하여 출력측의 출력 값을 결정하는 피드백부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an output voltage stabilization circuit of a power supply for outputting down an input voltage, comprising: a switching unit for conducting an input voltage to an output side while switching operation; A driving unit for turning on / off the switching unit; It includes a feedback unit for providing a reference voltage to the driver to determine the output value of the output side.
여기서, 본 고안 중 상기 전원공급장치는 +16V를 입력전압으로 인가 받아 +12V의 전압으로 출력시키는 BUCK 컨버터일 수 있으며, 본 고안에서는 이를 일 실시예로 설명하기로 하나, 그 입력전압 및 출력전압은 장치 및 외호에 따라 설계 변경 가능하다.Here, the power supply device of the present invention may be a BUCK converter that receives + 16V as an input voltage and outputs a voltage of + 12V. In the present invention, this will be described as an embodiment, but its input voltage and output voltage The design can be changed according to the device and enclosure.
한편, 본 고안 중 상기 스위칭부는 상기 구동부로부터 인가되는 입력신호에 따라 스위칭 동작하면서 입력전압을 도통 차단시키는 능동소자를 포함할 수 있다. On the other hand, the switching unit of the present invention may include an active device for blocking the input voltage conduction while switching in accordance with the input signal applied from the driver.
이때, 상기 능동소자는 MOS-FET 일 수 있으며, 상기 MOS-FET는 상기 구동부의 출력단과 입력전압 제공측인 입력측에 게이트단자가 연결되고, 입력전압 제공측인 입력측에 드레인단자가 연결되고, 출력측에 소스단자가 연결될 수 있다.In this case, the active element may be a MOS-FET, the gate terminal is connected to the output terminal of the driver and the input side of the input voltage providing side, the drain terminal is connected to the input side of the input voltage providing side, the output side The source terminal can be connected to.
이때, 상기 출력측에는 맥류를 평탄하게 조절하는 커패시터1로 이루어진 평활회로와, 전원 OFF시 평활회로인 커패시터1에 충전된 전하를 방출시키는 레지스터4가 연결될 수 있다.At this time, the output side may be connected to a smoothing circuit consisting of a
또 한편, 본 고안 중 상기 구동부는 상기 스위칭부에 포함된 MOS-FET의 게이트에 구동전압을 제공하는 한편, 상기 피드백부로부터 피드백되는 기준전압을 입력받아, 기준전압이 일정 값 이하일 경우에만 상기 스위칭부를 동작시키는 레귤레이터(PROGRAMMABLE PRECISION REFERENCES)를 포함할 수 있다.In the present invention, the driving unit provides a driving voltage to the gate of the MOS-FET included in the switching unit, receives the reference voltage fed back from the feedback unit, and switches only when the reference voltage is lower than or equal to a predetermined value. It may include a PROGRAMMABLE PRECISION REFERENCES.
또 한편, 본 고안 중 상기 피드백부는 출력되는 전압을 각각의 시정수에 따라 분압시켜, 상기 구동부로 제공하는 레지스터군을 포함할 수 있다.In the present invention, the feedback unit may include a resistor group for dividing an output voltage according to each time constant and providing the voltage to the driver.
이때, 상기 레지스터군은 출력측 라인과 접지측에 직렬 연결되는 레지스터1,2,3이며, 상기 레지스터2와 레지스터3의 연결점이 구동부로 기준전압을 입력시키는 포인트가 될 수 있다.At this time, the register group may be a
이러한 본 고안을 설명하기에 앞서, 본 고안의 설명에 참고가 되도록 제시하는 첨부도면 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시한 블럭도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 구성을 보다 구체적으로 도시한 회로도이다.Prior to describing the present invention, the accompanying drawings presenting for reference to the description of the present invention Figure 2 is a block diagram showing a brief configuration according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention The circuit diagram more specifically shows the configuration according to the present invention.
이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다. When the present invention is described with reference to the accompanying drawings presented as follows.
먼저, 본 고안은 첨부 도면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 입력측(IN)으로부터 입력되는 입력전압을 다운시켜 출력측(OUT)으로 출력시키는 전원공급장치의 출력전압 안정화회로(10)에 있어서, 스위칭 동작하면서 입력전압을 출력측(OUT)으로 도통시키는 스위칭부(11); 상기 스위칭부(11)를 ON/OFF시키는 구동부(12); 상기 구동부(12)로 기준전압을 제공하여 출력측(OUT)의 출력 값을 결정하는 피드백부(13)를 포함한다. First, the present invention, as shown in Figures 2 and 3 of the accompanying drawings, in the output
여기서, 본 고안 중 상기 전원공급장치는 +16V를 입력전압으로 인가 받아 +12V의 전압으로 출력시키는 BUCK 컨버터일 수 있다.Herein, the power supply device of the present invention may be a BUCK converter that receives + 16V as an input voltage and outputs a voltage of + 12V.
또한, 상기 +16V는 MOS-FET2(Q2)를 통해 공급 즉, MOS-FET2(Q2)의 게이트로 구동전압이 입력될 경우에만 소스로 입력되는 전압을 드레인을 통해 출력시켜 스위칭부(11)로 제공한다. In addition, the + 16V is supplied through the MOS-FET2 (Q2), that is, only when the driving voltage is input to the gate of the MOS-FET2 (Q2) outputs the voltage input to the source through the drain to the
한편, 본 고안 중 상기 스위칭부(11)는 상기 구동부(12)로부터 인가되는 입력신호에 따라 스위칭 동작하면서 입력전압을 도통 차단시키는 능동소자를 포함하며, 상기 능동소자는 MOS-FET1로 구현된다.On the other hand, the
상기, MOS-FET1은 상기 구동부(12)의 출력단인 케소드단자(K)와 입력전압 제공측인 입력측(IN) 라인에 게이트단자(G)가 연결되고, 입력전압 제공측인 입력 측(IN)에 드레인단자(D)가 연결되고, 출력측(OUT)에 소스단자(S)가 연결될 수 있다.In the MOS-FET1, a gate terminal G is connected to a cathode terminal K, which is an output terminal of the
이때, 상기 출력측(OUT)에는 맥류를 평탄하게 조절하는 커패시터1(C1)로 이루어진 평활회로와, 전원 OFF시 평활회로인 커패시터1(C1)에 충전된 전하를 방출시키는 레지스터4(R4)가 연결된다.At this time, the output side OUT is connected to a smoothing circuit comprising a capacitor 1 (C1) for smoothly adjusting the pulse flow, and a resistor 4 (R4) for releasing charge charged to the capacitor 1 (C1), which is a smoothing circuit when the power is turned off. do.
또 한편, 본 고안 중 상기 구동부(12)는 상기 스위칭부(11)에 포함된 MOS-FET1(Q1)의 게이트단자(G)에 구동전압을 제공하는 한편, 상기 피드백부(13)로부터 피드백되는 기준전압을 입력받아, 기준전압이 일정 값 이하일 경우에만 상기 스위칭부를 동작시키는 레귤레이터(PROGRAMMABLE PRECISION REFERENCES)를 포함하며, 상기 레귤레이터는 캐소드(K)가 스위칭부(11)의 MOS-FET1(Q1)의 게이트단자(G)측에 연결되고, 에노드(A)는 접지측에 연결되며, 레퍼런스단자(R)는 피드백부(13)로 연결된다.In the present invention, the
또 한편, 본 고안 중 상기 피드백부(13)는 출력되는 전압을 각각의 시정수에 따라 분압시켜, 상기 구동부(12)로 제공하는 레지스터군을 포함한다.On the other hand, in the present invention, the
이때, 상기 레지스터군은 출력측(OUT) 라인과 접지측에 직렬 연결되는 레지스터1,2,3(R1)(R2)(R3)이며, 상기 레지스터2(R2)와 레지스터3(R3)의 연결점(J)이 구동부로 기준전압을 입력시키는 포인트가 된다.In this case, the register group is a
이와 같이 구성되는 본 고안은 입력측(IN)으로부터 +16V가 인가되면, 바이패스저항을 통해 MOS-FET2(Q2)의 게이트로 구동전압이 입력됨과 동시에 일측 단자로 입력된 입력전압 +16V는 타측 단자로 도통되어, 상기 스위칭부(11)의 MOS-FET1(Q1)의 드레인단자(D)로 입력됨과 동시에, 레지스터5,6(R5)(R6)을 거쳐 전압 강하되어, MOS-FET1(Q1)의 게이트단자(G)로 입력된다.According to the present invention configured as described above, when + 16V is applied from the input side (IN), the driving voltage is input to the gate of the MOS-FET2 (Q2) through the bypass resistor and at the same time, the input voltage of + 16V input to one terminal is the other terminal. Is connected to the drain terminal D of the MOS-FET1 (Q1) of the
그리되면, MOS-FET1(Q1)은 도통 상태가 되어, 드레인단자(D) 측에 인가된 전압을 소스단자(S)로 도통시켜 출력측(OUT)으로 출력시키게 되는데, 이때, 출력전압 값은 레지스터4(R4)의 시정수에 의해 결정된다.Then, MOS-FET1 (Q1) is in a conductive state, and conducts the voltage applied to the drain terminal (D) to the source terminal (S) to output to the output side (OUT), where the output voltage value is a register It is determined by the time constant of 4 (R4).
이와 같이 하여, 스위칭부(11)의 MOS-FET1(Q1)의 소스단자(S)를 통해 출력되는 출력전압이 출력측(OUT)으로 출력되는 과정에서, 상기 피드백부(13)의 레지스터1,2,3(R1)(R2)(R3)로 도통되는데, 상기 레지스터1(R1)과 레지스터2(R2) 및 레지스터3(R3) 간에 분압된 전압값이 레지스터2(R2)와 레지스터3(R3)이 연결되는 연결점(J)을 통해 구동부(12)인 레귤레이터의 레퍼런스단자(R)로 인가된다. 즉, 상기 레지스터1(R1)과 레지스터2(R2)의 시정수 합과 레지스터3(R3)의 시정수에 의해 분압된 전압값이 레귤레이터의 레퍼런스단자(R)를 통해 기준전압으로 인가되는데, 상기, 기준전압 Vref는 2.495(2.5)V 이며, 그 값은 VOUT = - (R2 /R1) * VIN 의 공식에 의해 산출되며, 본 고안에서는 12 = - (R3 / (R1+R2)) * 16의 공식에 의해 구해질 수 있다. In this way, in the process of outputting the output voltage output through the source terminal S of the MOS-FET1 Q1 of the
이때, 상기 레지스터1(R1)은 일측 분압 시정수의 기본이 되며, 레지스터2(R2)는 레지스터1(R1)과 결합되어, 동작 오차를 보정하는 보조 시정수가 된다.At this time, the register 1 (R1) is the basis of one-side partial pressure time constant, register 2 (R2) is combined with the register 1 (R1), and becomes an auxiliary time constant for correcting the operation error.
이와 같이 하여, 구동부(12)인 레귤레이터의 레퍼런스단자(R)로 기준전압이 입력되면, 구동부(12)는 입력된 기준전압 Vref가 2.495V 보다 높으면, MOS- FET1(Q1)의 게이트단자(G)로 구동전압을 차단하여 MOS-FET1(Q1)의 동작을 OFF시키고, 입력된 기준전압 Vref가 2.495V 보다 낮으면, MOS-FET1(Q1)의 게이트단자(G)로 구동전압을 제공하여, MOS-FET1(Q1)의 동작을 ON시킨다. In this way, when the reference voltage is input to the reference terminal R of the regulator, which is the
이와 같이 본 고안은 MOS-FET2(Q2)의 드레인 출력을 입력받은 MOS-FET1(Q1)가 구동부(12)의 레귤레이터로부터 제공되는 구동전압의 출력 상태에 따라 스위칭 동작하면서 전압을 출력하되, 출력측(OUT)으로 출력되는 전압을 피드백시켜 상기 구동부(12)를 동작시키므로, 입력측(IN)의 입력전압 변동 유무에 관계없이 안정적인 전압을 출력시킬 수 있다. 따라서, 부하조건의 변동에 의한 출력 전압의 변동폭이 작아지게 된다.As such, the present invention outputs the voltage while the MOS-FET1 (Q1) receiving the drain output of the MOS-FET2 (Q2) is switched according to the output state of the driving voltage provided from the regulator of the
이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. The invention has been described and illustrated in connection with a preferred embodiment for illustrating the principles of the invention, but the invention is not limited to the configuration and operation as shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many modifications and variations of the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes, modifications, and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
본 고안은 스위칭부가 구동부로부터 제공되는 구동전압의 출력 상태에 따라 스위칭 동작하면서 입력측으로부터 입력된 입력전압을 출력측으로 출력시키되, 출 력측으로 출력되는 전압을 피드백시켜 상기 구동부를 동작시키므로, 입력측(IN)의 입력전압 변동 유무에 관계없이 안정적인 전압을 출력시킬 수 있다.According to the present invention, the switching unit outputs the input voltage input from the input side to the output side while switching operation according to the output state of the driving voltage provided from the driving unit, and operates the driving unit by feeding back the output voltage to the output side. It can output stable voltage regardless of input voltage change.
Claims (8)
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KR2020070019266U KR20090005400U (en) | 2007-11-30 | 2007-11-30 | Output voltage stability circuit of power supply |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102403520B1 (en) | 2020-12-01 | 2022-05-31 | 주식회사 에이텍 | Board protection device when supplying abnormal voltage |
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2007
- 2007-11-30 KR KR2020070019266U patent/KR20090005400U/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102403520B1 (en) | 2020-12-01 | 2022-05-31 | 주식회사 에이텍 | Board protection device when supplying abnormal voltage |
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