KR20140146022A - 역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치 - Google Patents

역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 구동 신호로 메인 스위치와 보조 스위치를 구동시킬 수 있는 역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치에 관한 것으로, 입력 전원을 스위칭하여 상기 입력 전원의 역률을 보정하는 메인 스위치 및 상기 메인 스위치의 턴 온 전에 턴 온하여 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치를 갖는 역률 보정부; 및 단일 입력 신호에 기초하여 상기 메인 스위치 및 상기 보조 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치를 제안한다.

Description

역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치{POWER FACTOR CORECTION APPARATUS AND POWER SUPPLYING APPARATUS HAVING THE SAME AND MOTOR DRIVING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 스위칭 손실이 저감된 역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 여러 국가의 각 정부에서 에너지 효율 정책에 따른 에너지의 효율적인 사용을 권장하고 있으며, 특히 이러한 에너지의 효율적인 사용은 전자 제품, 가전 제품에 널리 권장되고 있다.
이러한 권장에 따라 에너지를 효율적으로 사용하는 데 있어서, 전자 제품, 가전 제품 등에 전원을 공급하는 전원 장치가 주로 에너지의 효율적인 사용에 따른 개선 회로가 적용되고 있다.
이러한 개선 회로로는 역률 보정 회로를 예로 들 수 있는데, 역률 보정 회로는 입력된 전원을 스위칭하여 입력된 전원의 전류와 전압의 위상차(역률)를 조정하여 후단에 전달되는 전원이 효율적으로 전달되도록 하는 회로이다. 그러나, 이러한 역률 보정 회로 또한 입력된 전원을 스위칭함으로써 스위칭 손실이 발생하는 문제점이 있다.
한편, 전자 제품, 가전 제품 등에는 제품이 사전에 설정된 동작을 수행하기 위한 모터가 채용되는 경우가 빈번하며, 이러한 모터를 구동하기 위해서는 적절한 전원이 공급되어야 하고, 마찬가지로 전원을 공급하기 위한 전원 장치에 에너지 효율 개선을 위한 역률 보정 회로가 적용되어 입력된 전원을 스위칭하여 입력된 전원의 전류와 전압의 위상차를 조정할 수 있으나, 입력된 전원의 스위칭시에 스위칭 손실이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해소하기 위해, 선행 기술 문헌과 같이 역률 개선 회로에서 복수의 스위치를 구비하여 스위칭 손실을 저감시키는 기술이 공개되었으나, 스위치를 구동시키기 위한 회로가 복잡해져서 회로 면적이 증가하고 제조 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
일본공개특허공보 제2010-273431호
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 하나의 구동 신호로 메인 스위치와 보조 스위치를 구동시킬 수 있는 역률 보정 장치, 이를 갖는 전원 공급 장치 및 모터 구동 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로는 입력 전원을 스위칭하여 상기 입력 전원의 역률을 보정하는 메인 스위치 및 상기 메인 스위치의 턴 온 전에 턴 온하여 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치를 갖는 역률 보정부; 및 단일 입력 신호에 기초하여 상기 메인 스위치 및 상기 보조 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 역률 보정 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 단일 입력 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 각각 사전에 설정된 시간 동안 지연시킨 메인 신호를 생성하는 메인 신호 생성부; 및 상기 단일 입력 신호와 라이징 타이밍이 동일하고, 폴링 타이밍의 타이밍이 짧은 보조 신호를 생성하는 보조 신호 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 메인 신호 생성부의 메인 신호 및 상기 보조 신호 생성부의 보조 신호를 각각 입력받아 메인 스위칭 신호 및 보조 스위칭 신호를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 출력부는 상기 메인 신호 생성부의 상기 메인 신호의 신호 레벨을 인버팅하는 제1 인버터와, 구동 전원과 접지 사이에 형성된 제1 PMOS 트랜지스터 및 상기 제1 PMOS 트랜지스터 및 접지 사이에 연결된 제1 NMOS 트랜지스터를 가지며, 상기 메인 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 조정하 메인 스위칭 신호를 출력하는 제1 트랜지스터부를 갖는 제1 출력 유닛; 및 상기 보조 신호 생성부의 상기 보조 신호의 신호 레벨을 인버팅하는 제2 인버터 및 구동 전원과 접지 사이에 형성된 제2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제2 PMOS 트랜지스터 및 접지 사이에 연결된 제2 NMOS 트랜지스터를 가지며, 상기 보조 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 조정하여 상기 입력 신호의 라이징 타이밍보다 지연된 라이징 타이밍을 갖는 보조 스위칭 신호를 출력하는 제2 트랜지스터부를 갖는 제2 출력 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제1 트랜지스터부는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 사이 또는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 연결점과 출력단 사이에는 각각 적어도 하나의 저항이 연결될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제2 트랜지스터부는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터의 사이 또는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터의 연결점과 출력단 사이에는 각각 적어도 하나의 저항이 연결될 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 메인 신호 생성부 및 상기 보조 신호 생성부 각각은 상기 단일 입력 신호의 라이징 타이밍 또는 폴링 타이밍을 지연시키는 지연 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 보조 신호 생성부는 상기 지연 유닛으로부터의 출력 신호의 레벨을 인버팅하는 인버터 및 상기 인버터의 출력 신호와 상기 단일 입력 신호를 논리곱하는 논리곱게이트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 보조 신호 생성부는 상기 메인 신호 생성부에 의해 지연된 신호의 라이징 타이밍 또는 폴링 타이밍을 지연시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지연 유닛은 직렬 연결된 적어도 둘의 인버터 및 상기 둘의 인버터 사이의 연결점과 접지 사이에 연결된 캐패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 메인 신호 생성부의 지연 유닛의 캐패시터의 용량은 상기 보조 신호 생성부의 지연 유닛의 캐패시터의 용량 보다 클 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 지연 유닛은 상기 둘의 인버터 사이에 연결되는 트랜지스터, 저항 및 전류원 중 적어도 둘을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 역률 보정부는 정류된 전원을 입력받는 일단 및 상기 메인 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제1 인덕터; 및 상기 제1 인덕터의 타단에 연결된 일단 및 상기 보조 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제2 인덕터를 더 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로는 정류된 전원을 스위칭하여 상기 입력 전원의 역률을 보정하는 메인 스위치와 상기 메인 스위치의 턴 온 전에 턴 온하여 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치와 정류된 전원을 입력받는 일단 및 상기 메인 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제1 인덕터와 상기 제1 인덕터의 타단에 연결된 일단 및 상기 보조 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제2 인덕터를 갖는 역률 보정부를 구비하고, 단일 입력 신호에 기초하여 상기 메인 스위치 및 상기 보조 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 역률 보정 회로; 및 상기 역률 보정 회로로부터의 역률 보정된 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 전원으로 변환하는 전원 변환 회로를 포함하는 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 변환 회로는 상기 역률 보정된 전원을 인버팅하여 사전에 설정된 교류 전원으로 변환하는 인버터 회로일 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 하나의 기술적인 측면으로는 정류된 전원을 스위칭하여 상기 입력 전원의 역률을 보정하는 메인 스위치와 상기 메인 스위치의 턴 온 전에 턴 온하여 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치와 정류된 전원을 입력받는 일단 및 상기 메인 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제1 인덕터와 상기 제1 인덕터의 타단에 연결된 일단 및 상기 보조 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제2 인덕터를 갖는 역률 보정부를 구비하고, 단일 입력 신호에 기초하여 상기 메인 스위치 및 상기 보조 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 역률 보정 회로; 및 상기 역률 보정 회로로부터의 역률 보정된 전원을 인버팅해서 사전에 설정된 교류 전원으로 변환하여 모터를 구동시키는 인버터 회로를 포함하는 모터 구동 장치를 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 하나의 구동 신호로 메인 스위치와 보조 스위치를 구동시킬 수 있어 회로 면적 및 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치(모터 구동 장치)의 개략적인 회로도.
도 2는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 역률 보정 회로의 제어부의 개략적인 회로도.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 제어부에 의한 메인 스위칭 신호 및 보조 스위칭 신호의 신호 파형 그래프.
도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시된 제어부의 지연 유닛의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도.
도 5a 내지 도 5c는 도 2에 도시된 제어부의 트랜지스터부의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 전원 공급 장치(모터 구동 장치)의 개략적인 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치(100)는 역률 보정 회로(110) 및 인버터 회로(120)를 포함할 수 있다.
역률 보정 회로(110)는 브리지 다이오드(D1)를 통해 교류 전원을 정류한 정류 전원을 스위칭하여 전류와 전압간의 위상차를 조정하여 역률을 보정할 수 있다.
이를 위해, 역률 보정 회로(110)는 역률 보정부(111)와 제어부(112)를 포함할 수 있으며, 역률 보정부(111)는 스위칭에 따라 에너지를 충방전하는 제1 및 제2 인더터(L1,L2)와 정류된 전원을 스위칭하여 역률을 보정하는 메인 스위치(S1)와 메인 스위치(S1)의 스위칭 동작에 의해 발생된 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치(S2)를 구비할 수 있다.
보조 스위치(S2)는 메인 스위치(S1)이 턴 온되기 전에 턴 온되고, 메인 스위치(S1)이 턴 오프되기 전에 턴 오프되어 메인 스위치(S1)의 스위칭 동작에 의해 발생된 잉여 전원의 전달 경로를 형성하여 스위칭 손실을 저감할 수 있다.
더하여, 역률 보정부(1110)는 역률 보정된 전원을 안정화시키는 다이오드(D2) 및 캐패시터(C1)을 포함할 수 있다.
상술한 메인 스위치(S1) 및 보조 스위치(S2)의 스위칭 동작을 제어하기 위해 제어부(112)는 메인 신호 생성부(112a), 보조 신호 생성부(112b) 및 출력부(112c)를 포함할 수 있다.
제어부(112)는 단일 입력 신호에 기초하여 메인 스위치(S1) 및 보조 스위치(S2)의 스위칭 동작을 제어하는 메인 스위칭 신호(ss1) 및 보조 스위칭 신호(ss2)를 제공하여 회로 면적 및 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
인버터 회로(120)는 인버터(121) 및 인버터 제어부(122)를 포함할 수 있으며, 인버터(121)는 역률 보정된 직류 전원을 인버팅하여 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 교류 전원을 출력할 수 있고, 출력된 교류 전원은 모터를 구동시킬 수 있다.
인버터 제어부(122)는 인버팅 동작을 제어하여 교류 전원의 출력을 제어할 수 있으며, 인버터(121)로부터의 교류 전원이 모터에 공급되는 경우 인버터 제어부(122)는 모터 구동을 제어할 수 있다.
이에 따라, 본원 발명의 전원 공급 장치(100)는 모터 구동 장치일 수 있다.
도 2는 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 역률 보정 회로의 제어부의 개략적인 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 전원 공급 장치에 채용된 역률 보정 회로(110)의 제어부(112)는 상술한 바와 같이, 메인 신호 생성부(112a), 보조 신호 생성부(112b) 및 출력부(112c)를 포함할 수 있다.
메인 신호 생성부(112a) 및 보조 신호 생성부(112b)는 각각 하나의 지연 유닛(Da, Db)을 포함할 수 있으며, 보조 신호 생성부(112b)는 인버터(INV3) 및 논리곱 게이트(AND)를 더 포함할 수 있다.
지연 유닛(Da, Db)은 직렬 연결된 둘의 인버터(INV1,INV2 또는 INV4,INV5)와 둘의 인버터(INV1,INV2 또는 INV4,INV5) 사이의 연결점과 접지 간에 연결된 캐패시터를 포함할 수 있다.
직렬 연결된 둘의 인버터(INV1,INV2 또는 INV4,INV5)는 입력된 신호의 레벨은 반전시킨 후 다시 재반전시킬 수 있고, 캐패시터는 캐패시턴스에 따라 입력된 신호의 라이징 타이밍 또는 폴링 타이밍을 지연시킬 수 있다.
논리곱 게이트(AND)는 지연 유닛(Db)의 출력을 인버팅한 인버터(INV3)의 출력 신호와 입력 신호를 논리곱 연산하여 그 결과를 출력부(112c)에 전달할 수 있다.
도시되지 않았지만, 보조 신호 생성부(112b)의 지연 유닛(Db)는 메인 스위칭 신호(ss1)의 라이징 타이밍보다 빠른 라이징 타이밍을 갖는 보조 스위칭 신호(ss2)를 생성하기 위해 메인 신호 생성부(112a)의 지연 유닛(Da)의 출력 신호를 입력받아 인버팅할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 도 2에 도시된 제어부의 지연 유닛의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 지연 유닛은 제1 및 제2 인버터(I1,I2) 사이에 캐패시터(C)에 더하여 저항(R) 및 트랜지스터(M), 또는 전류원(So) 및 트랜지스터(M)이 더 연결될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 인버터(I1)의 출력단과 제2 인버터(I2)의 입력단 사이에는 제1 인버터(I1)의 출력단에 연결된 게이트, 저항(R)의 일단에 연결된 드레인 및 접지에 연결된 소스를 갖는 트랜지스터(M)가 연결될 수 있고, 저항(R)의 타단은 전원단에 연결될 수 있으며, 캐패시터(C)는 트랜지스터(M)의 드레인 및 제2 인버터(I2)의 입력단과 접지사이에 연결될 수 있다.
더하여, 제1 인버터(I1)의 출력단과 제2 인버터(I2)의 입력단 사이에는 제1 인버터(I1)의 출력단에 연결된 게이트, 전원단에 연결된 드레인 및 캐패시터(C)에 연결된 소스를 갖는 트랜지스터(M)가 연결될 수 있고, 캐패시터(C)는 트랜지스터(M)의 소스와 접지사이에 연결될 수 있으며, 저항(R)은 트랜지스터(M)의 소스 및 제2 인버터(I2)의 입력단과 접지 사이에 연결될 수 있다.
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 제1 인버터(I1)의 출력단과 제2 인버터(I2)의 입력단 사이에는 제1 인버터(I1)의 출력단에 연결된 게이트, 전류원(So)의 일단에 연결된 드레인 및 접지에 연결된 소스를 갖는 트랜지스터(M)가 연결될 수 있고, 전류원(So)의 타단은 전원단에 연결될 수 있으며, 캐패시터(C)는 트랜지스터(M)의 드레인 및 제2 인버터(I2)의 입력단과 접지사이에 연결될 수 있다.
더하여, 제1 인버터(I1)의 출력단과 제2 인버터(I2)의 입력단 사이에는 제1 인버터(I1)의 출력단에 연결된 게이트, 전원단에 연결된 드레인 및 캐패시터(C)에 연결된 소스를 갖는 트랜지스터(M)가 연결될 수 있고, 캐패시터(C)는 트랜지스터(M)의 소스와 접지사이에 연결될 수 있으며, 전류원(So)은 트랜지스터(M)의 소스 및 제2 인버터(I2)의 입력단과 접지 사이에 연결될 수 있다.
출력부(112c)는 적어도 둘의 인버터를 포함할 수 있고, 상기 둘의 인버터의 출력단에 각각 연결된 제1 및 제2 트랜스지터부(O1,O2)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 트랜스지터부(O1,O2) 각각은 P MOS 트랜지스터와 N MOS 트랜지스터가 전원단과 접지단 사이에 직렬 연결되어 구성될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2에 도시된 제어부의 트랜지스터부의 다양한 실시형태를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, P MOS 트랜지스터와 N MOS 트랜지스터(M1,M2) 사이에는 적어도 하나의 저항(R1~R3)이 연결될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, P MOS 트랜지스터(M1)의 소스와 N MOS 트랜지스터(M2) 드레인 사이에는 서로 직렬 연결된 제1 및 제2 저항(R1,R2)이 연결될 수 있으며, 제1 및 제2 저항(R1,R2)의 연결점은 메인 스위칭 신호 또는 보조 스위칭 신호가 출력되는 출력단과 연결될 수 있다.
또한, P MOS 트랜지스터(M1)의 소스와 N MOS 트랜지스터(M2) 드레인의 연결점과 메인 스위칭 신호 또는 보조 스위칭 신호가 출력되는 출력단 사이에 제1 저항(R1)이 연결될 수 있으며, P MOS 트랜지스터(M1)의 소스와 N MOS 트랜지스터(M2) 드레인 사이에는 서로 직렬 연결된 제1 및 제2 저항(R1,R2)이 연결되고, 제1 및 제2 저항(R1,R2)의 연결점과 메인 스위칭 신호 또는 보조 스위칭 신호가 출력되는 출력단 사이에 제3 저항(R3)이 연결될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 제어부에 의한 메인 스위칭 신호 및 보조 스위칭 신호의 신호 파형 그래프이다.
도 1 및 도 2와 함께, 먼저 도 3a를 참조하면, 보조 신호 생성부(112b)는 입력 신호(A)에 대비하여 폴링 타이밍이 단축된 보조 신호(C)를 출력할 수 있다.
다음으로 도 3b를 참조하면, 메인 신호 생성부(112a)는 입력 신호(A)에 대비하여 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍이 각각 지연된 메인 신호(B)를 출력할 수 있다.
도 3a 및 도 3b와 함께 도 3d를 참조하면, 메인 스위치(S1)과 보조 스위치(S2)의 동작 영역은 도시된 바와 같이 a,b,c,d의 네 영역으로 구분될 수 있다.
a영역은 메인 스위치(S1)의 스위칭에 의한 스위칭 손실을 제거하기 위해 보조 스위치(S2)만 턴 온 동작하는 영역이고, 이는 도 3b의 Ton1영역과 동일하며, Ton1영역은 지연 유닛(Da)의 인버터(INV4,INV5) 및 캐패시터(C4)의 캐패시턴스에 의해 형성될 수 있다. 이에 따라, 메인 신호 생성부(112a)의 지연 유닛(Da)의 캐패시터(C4)의 캐패시턴스는 보조 신호 생성부(112b)의 지연 유닛(Db)의 캐패시터(C3)의 캐패시턴스 보다 큰 것이 바람직하다.
한편, b영역은 메인 스위치(S1)와 보조 스위치(S2)가 동시에 턴 온 동작하는 영역이며, a 영역과 b 영역은 도 3a의 보조 신호(C)의 하이 레벨의 폭인 Tw영역과 동일하며, Tw영역은 지연 유닛(Db)의 인버터(INV1,INV2) 및 캐패시터(C3)의 캐패시턴스에 의해 형성될 수 있다.
마지막으로, c 영역은 메인 스위치(S1)만 턴 온 동작하는 영역이고, d 영역은 메인 스위치(S1) 및 보조 스위치(S2)가 턴 오프되어 동작하지 않는 영역일 수 있다.
도 3c를 참조하면, 출력부(112c)로부터 출력되는 메인 스위칭 신호(ss1) 및 보조 스위칭 신호(ss2)는 도시된 바와 같이 입력 신호(IN)를 기준하여 입력 신호(IN)의 라이징 타이밍보다 지연되고 메인 스위칭 신호(ss1)의 라이징 타이밍보다 빠른 라이징 타이밍을 갖는 보조 스위칭 신호(ss2)가 형성되고, 입력 신호(IN)의 폴링 타이밍보다 느린 폴링 타이밍을 갖는 메인 스위칭 신호(ss1)가 형성될 수 있다. 도시된 타이밍 간격(Tonss1, Toffss1, Tonss2, Tw_s)은 제어부(112)의 메인 신호 생성부(112a), 보조 신호 생성부(112b) 및 출력부(112c)에 의해 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하나의 구동 신호로 메인 스위치와 보조 스위치를 구동시킬 수 있어 회로 면적 및 제조 비용이 저감될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전원 공급 장치(모터 구동 장치)
110: 역률 보정 회로
111: 역률 보정부
112: 제어부
112a: 메인 신호 생성부
112b: 보조 신호 생성부
112c: 출력부
120: 인버터 회로
121: 인버터
122: 인버터 제어부

Claims (12)

  1. 입력 전원을 스위칭하여 상기 입력 전원의 역률을 보정하는 메인 스위치 및 상기 메인 스위치의 턴 온 전에 턴 온하여 잉여 전원의 전달 경로를 형성하는 보조 스위치를 갖는 역률 보정부; 및
    단일 입력 신호에 기초하여 상기 메인 스위치 및 상기 보조 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 단일 입력 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 각각 사전에 설정된 시간 동안 지연시켜 상기 단일 입력 신호의 폴링 타이밍보다 늦은 폴링 타이밍을 갖는 메인 신호를 생성하는 메인 신호 생성부; 및
    상기 단일 입력 신호와 라이징 타이밍이 동일하고, 폴링 타이밍의 타이밍이 짧은 보조 신호를 생성하는 보조 신호 생성부
    를 포함하는 역률 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 신호 생성부의 메인 신호 및 상기 보조 신호 생성부의 보조 신호를 각각 입력받아 메인 스위칭 신호 및 보조 스위칭 신호를 출력하는 출력부를 더 포함하는 역률 보정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 메인 신호 생성부의 상기 메인 신호의 신호 레벨을 인버팅하는 제1 인버터와, 구동 전원과 접지 사이에 형성된 제1 PMOS 트랜지스터 및 상기 제1 PMOS 트랜지스터 및 접지 사이에 연결된 제1 NMOS 트랜지스터를 가지며, 상기 메인 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 조정하 메인 스위칭 신호를 출력하는 제1 트랜지스터부를 갖는 제1 출력 유닛; 및
    상기 보조 신호 생성부의 상기 보조 신호의 신호 레벨을 인버팅하는 제2 인버터 및 구동 전원과 접지 사이에 형성된 제2 PMOS 트랜지스터 및 상기 제2 PMOS 트랜지스터 및 접지 사이에 연결된 제2 NMOS 트랜지스터를 가지며, 상기 보조 신호의 라이징 타이밍 및 폴링 타이밍을 조정하여 상기 입력 신호의 라이징 타이밍보다 지연된 라이징 타이밍을 갖는 보조 스위칭 신호를 출력하는 제2 트랜지스터부를 갖는 제2 출력 유닛
    을 포함하는 역률 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터부는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 사이 또는 제1 PMOS 트랜지스터 및 제1 NMOS 트랜지스터의 연결점과 출력단 사이에는 각각 적어도 하나의 저항이 연결된 역률 보정 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터부는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터의 사이 또는 제2 PMOS 트랜지스터 및 제2 NMOS 트랜지스터의 연결점과 출력단 사이에는 각각 적어도 하나의 저항이 연결된 역률 보정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 신호 생성부 및 상기 보조 신호 생성부 각각은 상기 단일 입력 신호의 라이징 타이밍 또는 폴링 타이밍을 지연시키는 지연 유닛을 포함하는 역률 보정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보조 신호 생성부는 상기 지연 유닛으로부터의 출력 신호의 레벨을 인버팅하는 인버터 및 상기 인버터의 출력 신호와 상기 단일 입력 신호를 논리곱하는 논리곱게이트를 더 포함하는 역률 보정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보조 신호 생성부는 상기 메인 신호 생성부에 의해 지연된 신호의 라이징 타이밍 또는 폴링 타이밍을 지연시키는 역률 보정 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 지연 유닛은 직렬 연결된 적어도 둘의 인버터 및 상기 둘의 인버터 사이의 연결점과 접지 사이에 연결된 캐패시터를 포함하는 역률 보정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인 신호 생성부의 지연 유닛의 캐패시터의 용량은 상기 보조 신호 생성부의 지연 유닛의 캐패시터의 용량 보다 큰 역률 보정 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 지연 유닛은 상기 둘의 인버터 사이에 연결되는 트랜지스터, 저항 및 전류원 중 적어도 둘을 더 포함하는 역률 보정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 역률 보정부는
    정류된 전원을 입력받는 일단 및 상기 메인 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제1 인덕터; 및
    상기 제1 인덕터의 타단에 연결된 일단 및 상기 보조 스위치의 드레인에 연결되는 타단을 갖는 제2 인덕터
    를 더 포함하는 역률 보정 장치.
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