KR20160098714A - Power supplier and power supply method using the same - Google Patents

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KR20160098714A
KR20160098714A KR1020150020650A KR20150020650A KR20160098714A KR 20160098714 A KR20160098714 A KR 20160098714A KR 1020150020650 A KR1020150020650 A KR 1020150020650A KR 20150020650 A KR20150020650 A KR 20150020650A KR 20160098714 A KR20160098714 A KR 20160098714A
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최영운
허태원
한성연
한상규
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주식회사 솔루엠
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Abstract

An embodiment of the present invention provides a small power supply apparatus with high efficiency, and a power supply method using the same. According to an embodiment of the present invention, provided is the power supply apparatus which comprises: a power source unit for generating output voltage, driving voltage, and sensing voltage by converting input voltage in response to a control signal; and a control unit driven by the driving voltage, and outputting the control signal in response to a size of the sensing voltage.

Description

전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법{POWER SUPPLIER AND POWER SUPPLY METHOD USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power supply apparatus,

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

에너지 소비에 대한 관심이 높아지면서 DC/DC 컨버터 등의 전원공급장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 모바일용 기기의 경우 효율과 함께 대기 모드에서의 전력소모에 대한 규제를 만족할 수 있어야 한다. 또한, 전자 기기들의 슬림화 추세에 따라 전원공급장치의 크기를 작게 구현할 필요가 있다. As interest in energy consumption increases, interest in power supply devices such as DC / DC converters is increasing. Especially, in case of mobile devices, it is necessary to satisfy the regulations on power consumption in standby mode as well as efficiency. In addition, it is necessary to reduce the size of the power supply device in accordance with the trend of slimming of electronic devices.

이를 위해 전원공급장치의 입력캐패시터를 매우 작게 구현하고자 하거나 입력 전압 변동에 대한 제어를 수행하고자 하는 경우, 전원공급장치에 입력되는 입력 전압 정보를 센싱할 필요가 있다. 하지만, 입력전압 정보를 센싱할 때 지속적인 손실이 발생할 수 있어 전원공급장치의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.For this purpose, it is necessary to sense the input voltage information input to the power supply unit when it is desired to implement the input capacitor of the power supply unit to be very small or to control the input voltage variation. However, when sensing the input voltage information, there is a problem in that the efficiency of the power supply device deteriorates due to a continuous loss.

한국공개 2013-0143077Korea Public 2013-0143077 일본공개 1996-228478Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1996-228478

본 발명의 목적은, 효율이 높고 크기가 작은 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a power supply apparatus having high efficiency and small size and a power supply method using the same.

본 발명의 제1실시형태는, 제어신호에 대응하여 입력전압을 컨버팅하여 출력전압, 구동전압 및 센싱전압을 생성하는 전원부, 및 구동전압에 의해 구동되며, 센싱전압의 크기에 대응하여 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 전원공급장치를 제공하는 것이다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply circuit comprising: a power supply for converting an input voltage in response to a control signal to generate an output voltage, a drive voltage and a sensing voltage; And a power supply unit including a control unit for outputting power.

본 발명의 제2실시형태는, 제어신호에 대응하여 입력전압을 컨버팅하여 제1전압, 제2전압을 출력하는 단계, 제2전압을 제1구간에서는 제어신호를 출력하는 제어부의 구동전압으로 전달하고, 제2구간에서 제2전압은 센싱전압으로 출력하는 단계, 및 센싱전압의 크기에 대응하여 제어신호를 조절하는 단계를 포함하는 전원공급방법을 제공하는 것이다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of driving a plasma display panel, comprising: outputting a first voltage and a second voltage by converting an input voltage in response to a control signal; transferring a second voltage to a driving voltage of a control unit And outputting the second voltage as a sensing voltage in a second period, and adjusting a control signal corresponding to the magnitude of the sensing voltage.

본 발명에 따른 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법에 의하면, 대기 모드 시에 소비되는 전력을 감소시킬 수 있어 전원공급장치의 효율을 높일 수 있다. 또한, 전원장치의 크기를 작게 구현할 수 있다. According to the power supply apparatus and the power supply method using the power supply apparatus according to the present invention, the power consumed in the standby mode can be reduced and the efficiency of the power supply apparatus can be increased. Also, the size of the power supply device can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 전원공급장치의 제1실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전원공급장치에서 전원을 공급하는 전원공급방법을 나타내는 순서도이다.1 is a structural diagram showing a first embodiment of a power supply apparatus according to the present invention.
2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.
3 is an equivalent circuit diagram of the power supply device shown in Fig.
4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.
5 is a flowchart showing a power supply method of supplying power from the power supply apparatus shown in FIG.

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.The matters relating to the operational effects including the technical structure of the power supply apparatus and the power supply method using the same according to the present invention will be clearly understood by the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings .

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.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In this specification, the terms first, second, etc. are used to distinguish one element from another element, and the element is not limited by these 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 following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the 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 present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

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 accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

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

도 1을 참조하면, 전원공급장치(100)는 제어신호(Q1)에 대응하여 입력전압(Vac)을 컨버팅하여 출력전압(Vo), 구동전압(Vcc) 및 센싱전압(Vsen)을 생성하는 전원부(110), 센싱전압(Vsen)의 크기를 센싱하는 센싱부(120), 및 구동전압(Vcc)에 의해 구동되며 센싱부(120)에서 센싱된 센싱전압(Vsen)의 크기에 대응하여 제어신호(Q1)를 출력하는 제어부(130)를 포함할 수 있다. 출력전압(Vo)는 부하(140)에 전달되어 부하(140)가 동작을 할 수 있도록 할 수 있다. 부하(140)는 복수의 LED(Light emitting diode)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 1, a power supply 100 includes a power supply unit 100 for converting an input voltage Vac in response to a control signal Q1 to generate an output voltage Vo, a driving voltage Vcc, and a sensing voltage Vsen. A sensing unit 120 for sensing the magnitude of the sensing voltage Vsen and a sensing voltage Vsen driven by the driving voltage Vcc and sensing the sensing voltage Vsen in the sensing unit 120, And a control unit 130 for outputting the output signal Q1. The output voltage Vo may be transferred to the load 140 to allow the load 140 to operate. The load 140 may be a plurality of light emitting diodes (LEDs), but is not limited thereto.

전원부(110)는 제어신호(Q1)에 의해 전류 흐름을 조절함으로써 입력전압(Vac)을 컨버팅하여 부하(140)에 공급되는 출력전압(Vo)을 출력할 수 있다. 전원부(110)는 입력전압(Vac)를 정류하여 사용할 수 있다. 입력전압(Vac)은 상용교류전압일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 전원부(110)는 센싱부(120)에서 센싱된 센싱전압(Vsen)의 크기에 따라 제어신호(Q1)를 조절할 수 있다. 전원부(110)는 제어신호(Q1)에 의해 입력전압(Vac)에 의해 발생되는 전류의 흐름을 조절할 수 있다. 센싱부(120)는 센싱된 센싱전압(Vsen)을 제어부(130)에 전달하여 제어부(130)에서 제어신호를 조절할 수 있게 할 수 있다. 센싱부(120)는 입력전압(Vac)이 아닌 입력전압(Vac)을 컨버팅한 센싱전압(Vsen)을 센싱함으로써 전원부(110)에서 발생할 수 있는 전력소모를 줄일 수 있다. 제어부(130)는 센싱부(120)로부터 센싱전압(Vsen)을 전달받아 제어신호(Q1)를 조절할 수 있다. 제어부(130)는 센싱전압(Vsen)의 크기에 따라 제어신호(Q1)의 펄스폭을 조절할 수 있고 제어신호(Q1)의 주파수를 조절할 수 있다.
The power supply unit 110 can convert the input voltage Vac by adjusting the current flow by the control signal Q1 and output the output voltage Vo supplied to the load 140. [ The power supply unit 110 can rectify the input voltage Vac. The input voltage Vac may be a commercial AC voltage. However, the present invention is not limited thereto. At this time, the power supply unit 110 may control the control signal Q1 according to the magnitude of the sensing voltage Vsen sensed by the sensing unit 120. [ The power supply unit 110 can control the flow of the current generated by the input voltage Vac by the control signal Q1. The sensing unit 120 may transmit the sensed sensing voltage Vsen to the controller 130 so that the controller 130 may adjust the control signal. The sensing unit 120 may reduce the power consumption that may occur in the power supply unit 110 by sensing the sensing voltage Vsen converted from the input voltage Vac instead of the input voltage Vac. The control unit 130 may receive the sensing voltage Vsen from the sensing unit 120 and adjust the control signal Q1. The control unit 130 can adjust the pulse width of the control signal Q1 and adjust the frequency of the control signal Q1 according to the magnitude of the sensing voltage Vsen.

도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 등가회로도이다. FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the power supply apparatus shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 전원공급장치(100a)는 전원부(110a), 센싱부(120a), 및 제어부(130a)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the power supply unit 100a may include a power supply unit 110a, a sensing unit 120a, and a controller 130a.

전원부(110a)는 입력전압(Vac)을 정류하는 제1정류부(111a)와, 제1정류부(111a)에서 출력되는 정류된 전류를 충전하는 입력캐패시터(Cin), 일차측권선(PL1)은 입력캐패시터(Cin)에 연결되고 이차측권선(TL)은 부하(140a)로 연결되는 변압기(Ta), 및 제어신호(Q1)에 의해 입력캐패시터(Cin)에 충전된 전압에 의해 일차측권선(PL1)에 흐르는 전류를 조절하는 스위치부(114a)를 포함할 수 있다. 부하(140a)는 하나의 저항(Rout)으로 표시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 LED(Light emitting diode) 등 전압을 소비하는 복수의 소자 및/또는 장치일 수 있다. 이때, 변압기(Ta)의 이차측권선(TL)은 제1서브권선(TL1)과 제2서브권선(TL2)을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1서브권선(TL1)은 부하(140a)에 전원을 공급하는 출력캐패시터(Cout)와 제1서브권선(TL1)에 흐르는 전류를 정류하는 제2정류부(112a)를 포함할 수 있다. 제2정류부(112a)는 다이오드일 수 있다. 또한, 제2서브권선(TL2)은 구동전압(Vcc)과 센싱전압(Vsen)을 생성할 수 있다. 제2서브권선(TL2)에는 제3정류부(113a)가 연결될 수 있고, 제3정류부(113a)는 제1구간에서 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류를 이용하여 구동전압(Vcc)을 생성하고 제2구간에서는 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류를 이용하여 센신전압(Vsen)을 생성할 수 있다. 이때, 제1구간과 제2구간에서 각각 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류의 방향은 반대방향일 수 있다. The power supply unit 110a includes a first rectification unit 111a for rectifying the input voltage Vac, an input capacitor Cin for charging the rectified current output from the first rectification unit 111a, A transformer Ta connected to the capacitor Cin and connected to the load 140a of the secondary winding TL and a transformer Ta connected to the primary winding PL1 by a voltage charged in the input capacitor Cin by the control signal Q1. And a switch 114a for adjusting the current flowing through the switch 114a. The load 140a is represented by one resistor Rout but may be a plurality of devices and / or devices that consume a voltage such as a plurality of LEDs. At this time, the secondary side winding TL of the transformer Ta may include the first sub-winding TL1 and the second sub-winding TL2. However, the present invention is not limited thereto. The first sub-winding TL1 may include an output capacitor Cout for supplying power to the load 140a and a second rectification section 112a for rectifying the current flowing in the first sub-winding TL1. The second rectification part 112a may be a diode. Further, the second sub-winding TL2 can generate the driving voltage Vcc and the sensing voltage Vsen. The third rectification part 113a may be connected to the second sub winding TL2 and the third rectification part 113a may generate the driving voltage Vcc using the current flowing in the second sub winding TL2 in the first section And in the second period, the sensing voltage Vsen can be generated using the current flowing in the second sub-winding TL2. At this time, the directions of the currents flowing in the second sub-winding TL2 in the first section and the second section may be opposite directions, respectively.

제3정류부(113a)는 제1구간에서 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류를 제어부(130)의 구동전압입력단(VCC)으로 흐르도록 하는 제1다이오드열(1131a)과 제1다이오드열(1131a)에 흐르는 전류를 충전하여 구동전압입력단(VCC)에 구동전압(Vcc)을 공급하는 제1캐패시터(C_vcc)와 제2주기에서 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류를 제어부(130)의 센싱전압입력단(VSEN)으로 흐르도록 하는 제2다이오드열(1132a)을 포함할 수 있다. 제3정류부(113a)는 제1캐패시터(Cvcc)에 충전된 전압을 구동전압(Vcc)으로 제어부(130)에 공급할 수 있다. 스위치부(114a)는 제어신호(Q1)에 의해 턴온/턴오프가 결정될 수 있다. 그리고, 스위치부(114a)의 턴온/턴오프에 의해 일차측권선(PL1)에 흐르는 전류의 흐름이 조절됨으로써 일차측권선(PL1)에 기전력이 발생할 수 있고 이렇게 발생된 기전력을 이용하여 입력전압(Vac)을 컨버팅하고 일차측권선(PL1)과 이차측권선(TL)의 권선비에 대응하여 이차측권선(TL)에서 소정의 전압이 출력될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 스위치부(114a)는 트랜지스터(M1a)를 포함할 수 있고, 트랜지스터(M1a)는 MOS(metal oxide silicon) 트랜지스터, FET(Field effect transistor), BJT(Bipolar junction transistor)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 트랜지스터(M1a)의 게이트전극에 제어신호(Q1)가 전달되어 트랜지스터(M1a)는 제어신호에 의해 턴온/턴오프동작을 수행할 수 있다. 또한, 트랜지스터(M1a)의 게이트 전극과 제어부(130) 사이에 버퍼가 더 연결될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The third rectifying section 113a includes a first diode array 1131a and a first diode array 1131b for causing a current flowing in the second sub-winding TL2 to flow to the driving voltage input terminal VCC of the controller 130 in the first section, A first capacitor C_vcc for supplying a driving voltage Vcc to the driving voltage input terminal VCC and a current flowing in the second sub winding TL2 in the second period by charging the current flowing through the first sub- And a second diode array 1132a for allowing the voltage to flow to a sensing voltage input terminal (VSEN). The third rectification part 113a can supply the voltage charged in the first capacitor Cvcc to the control part 130 with the driving voltage Vcc. The switch portion 114a can be turned on / off by the control signal Q1. An electromotive force may be generated in the primary-side winding PL1 by controlling the flow of the current flowing through the primary-side winding PL1 by the turn-on / turn-off of the switch unit 114a, Vac can be converted and a predetermined voltage can be output from the secondary side winding TL in accordance with the turns ratio of the primary side winding PL1 and the secondary side winding TL. In addition, the switch portion 114a may include a transistor M1a, and the transistor M1a may be a metal oxide silicon (MOS) transistor, a field effect transistor (FET), or a bipolar junction transistor (BJT). However, the present invention is not limited thereto. Also, the control signal Q1 is transmitted to the gate electrode of the transistor M1a, and the transistor M1a can perform a turn-on / turn-off operation by a control signal. A buffer may further be connected between the gate electrode of the transistor M1a and the control unit 130. [ However, the present invention is not limited thereto.

센싱부(120a)는 변압기(Ta)의 제2서브권선(TL2)에 연결되며, 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류에 의해 생성된 센싱전압(Vsen)을 감지할 수 있다. 센싱부(120a)는 제2구간에서 제2서브권선(TL2)에 흐르는 전류를 충전하는 제2캐패시터(Csen)를 포함할 수 있다. 센싱부(120)는 제2캐패시터(Csen)에 충전된 전압을 센싱전압(Vsen)으로 제어부(130)에 공급할 수 있다. 또한, 센싱부(120)는 제2캐패시터(Csen)에 충전된 전압을 저항을 이용하여 분압하여 제2캐패시터(Csen)에 충전된 전압보다 낮은 전압이 센싱전압(Vsen)이 되도록 하여 제어부(130a)에 공급할 수 있다. 이로 인해, 제어부(130a)에 공급되는 센싱전압(Vsen)이 전압을 낮게 할 수 있다. The sensing portion 120a is connected to the second sub-winding TL2 of the transformer Ta and can sense the sensing voltage Vsen generated by the current flowing in the second sub-winding TL2. The sensing unit 120a may include a second capacitor Csen for charging the current flowing in the second sub-winding TL2 in the second period. The sensing unit 120 may supply a voltage charged in the second capacitor Csen to the control unit 130 as a sensing voltage Vsen. The sensing unit 120 divides the voltage charged in the second capacitor Csen by using a resistance so that the voltage lower than the voltage charged in the second capacitor Csen becomes the sensing voltage Vsen, . Accordingly, the sensing voltage Vsen supplied to the controller 130a can lower the voltage.

본 실시예에 있어서, 전원공급장치(100a)의 크기를 작게 구현하기 위해 입력캐패시터(Cin)의 크기를 작게 구현할 수 있는데, 입력캐패시터(Cin)의 크기가 작아지면 교류를 정류하여 발생되는 입력전압(Vac)의 리플이 컨버팅 효율에 큰 영향을 끼치게 될 수 있다. 따라서, 전원공급장치(100a)의 효율을 높이기 위해서 입력전압(Vac)의 크기를 센싱할 필요가 있는데, 센싱부(120a)가 입력전압(Vac)의 크기를 센싱하기 위해 입력캐패시터(Cin)에 충전된 전압을 감지하게 되면 전원공급장치(100a)가 턴오프되더라도 센싱부(120a)에서 소비전력이 발생할 수 있다. 이로 인해 전원공급장치(100a)의 효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. In this embodiment, the size of the input capacitor Cin may be reduced to realize a small size of the power supply device 100a. When the size of the input capacitor Cin becomes small, The ripple of Vac may have a large influence on the conversion efficiency. Therefore, in order to increase the efficiency of the power supply device 100a, it is necessary to sense the magnitude of the input voltage Vac. When the sensing unit 120a senses the magnitude of the input voltage Vac, If the charged voltage is sensed, power consumption may be generated in the sensing unit 120a even if the power supply unit 100a is turned off. As a result, the efficiency of the power supply device 100a may be lowered.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예에서는 변압기(Ta)의 이차측권선(TL)에 제2서브권선(TL2)을 형성하고 제2서브권선(TL2)에서 형성되는 전압을 센싱하여 입력전압을 센싱하는 것과 같은 효과가 나타도록 할 수 있다. In order to solve the above problem, in this embodiment, the second sub winding TL2 is formed on the secondary side winding TL of the transformer Ta and the voltage formed on the second sub winding TL2 is sensed, So that the same effect as that of the sensing can be obtained.

전원공급장치(100a)를 도 3에 도시된 것과 같이 표시할 수 있고, 제2서브권선(TL2)에서 센싱된 전압은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. The power supply 100a can be displayed as shown in Fig. 3, and the voltage sensed in the second sub-winding TL2 can be expressed as shown in the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, Vsen은 제2서브권선(TL2)에서 센싱된 전압,NP는 일차측권선(PL1)의 권선수, NT는 제2서브권선(TL2)의 권선수, Lm은 공진인덕터의 인덕턴스 계수, LK는 누설인덕터의 인덕턴스 계수, Vac는 입력전압을 의미한다. Here, Vsen has a second number of turns, N T of the voltage, N P is the primary side winding (PL1) sensing in the sub-winding (TL2) is number of turns of the second sub-winding (TL2), Lm is the inductance coefficient of the resonant inductor , L K is the inductance coefficient of the leakage inductor, and Vac is the input voltage.

즉, 제2서브권선(TL2)에서 센싱된 센싱전압(Vsen)은 상기의 수학식 1과 같이 표시될 수 있다. 따라서, 일차측권선(PL1)이 아닌 이차측권선(TL)을 통해 입력전압(Vac)에 대응하는 전압을 센싱할 수 있다. 또한, 권선비를 조절하여 제2서브권선(TL2)에 의해 입력전압(Vac)을 감압한 전압을 센싱할 수 있어 센싱부(120a)는 저항으로 손실되는 소비전력을 감소시킬 수 있다. 그리고, 전원공급장치(100a)가 턴오프되어 있는 경우에는 이차측권선(TL)에 전압이 형성되지 않기 때문에 센싱부(120a)에서 소비전력이 발생하지 않게 되고 이로 인해 전원공급장치(100a)의 소비전력을 줄일 수 있다. 그리고, 센싱전압(Vsen)을 충전하는 제2캐패시터(Csen)의 캐패시턴스가 크게 되면, 센싱전압(Vsen)이 제2캐패시터(Csen)에 의해 평활화될 수 있다. 이렇게 센싱전압(Vsen)이 평활화되면 정류된 입력전압(Vac)과 센싱전압(Vsen)에 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 제2캐패시터(Csen)의 캐패시턴스값은 매우 작아야 할 필요가 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. That is, the sensing voltage Vsen sensed in the second sub-winding TL2 can be expressed by Equation (1). Therefore, the voltage corresponding to the input voltage Vac can be sensed through the secondary side winding TL, which is not the primary side winding PL1. In addition, since the winding ratio can be adjusted to sense the voltage obtained by reducing the input voltage Vac by the second sub-winding TL2, the sensing unit 120a can reduce the power consumption lost by the resistor. When the power supply device 100a is turned off, no voltage is generated in the secondary side winding TL, so that the power consumption of the sensing unit 120a is not generated. As a result, Power consumption can be reduced. When the capacitance of the second capacitor Csen for charging the sensing voltage Vsen is increased, the sensing voltage Vsen can be smoothed by the second capacitor Csen. When the sensing voltage Vsen is smoothed, an error may occur in the rectified input voltage Vac and the sensing voltage Vsen. Therefore, in order to solve such a problem, the capacitance value of the second capacitor Csen needs to be very small. However, the present invention is not limited thereto.

제어부(130a)는 구동전압(Vcc)과 센싱전압(Vsen)을 전달받아 제어신호(Q1)를 생성하여 전원부(110a)에 전달할 수 있다. 제어부(130a)는 구동전압(Vcc)에 의해 동작할 수 있고 센싱전압(Vsen)에 의해 제어신호(Q1)를 조절하여 스위치부(114a)의 턴온/턴오프를 제어할 수 있다. 제어부(130a)는 센싱전압(Vsen)의 크기에 대응하여 제어신호(Q1)의 턴온/턴오프구간의 비를 제어하거나 제어신호(Q1)의 주파수를 제어할 수 있다. 제어부(130a)는 하나의 IC로 이루어질 수 있고, 게이트단(Gate)에서 제어신호(Q1)가 출력될 수 있다.
The controller 130a receives the driving voltage Vcc and the sensing voltage Vsen and generates the control signal Q1 and transmits the control signal Q1 to the power supply unit 110a. The control unit 130a can operate with the driving voltage Vcc and can control the turn-on / turn-off of the switch unit 114a by adjusting the control signal Q1 by the sensing voltage Vsen. The controller 130a can control the ratio of the turn-on / turn-off period of the control signal Q1 or control the frequency of the control signal Q1 according to the magnitude of the sensing voltage Vsen. The control unit 130a may be formed of one IC, and the control signal Q1 may be output from the gate terminal (Gate).

도 4는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 전원공급장치(100b)는 전원부(110b), 센싱부(120b), 및 제어부(130b)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 전원공급장치(100b)는 도 3에 도시된 전원공급장치(100a)와 차이점이 변압기(Tb)는 일차측권선(PL1b,PL2b)과 이차측권선(TL1b,TL2b,TL3b)이 각각 센터탭 방식의 서브권선들을 포함할 수 있고, 제3정류부(113b)는 애노드 전극은 이차측권선(TL)의 일단에 연결되고 캐소드 전극은 제어부(130)에 연결되는 제1다이오드(D1)와 애노드 전극은 이차측권선(TL)의 타단에 연결되고 캐소드 전극은 센싱부(120)에 연결되는 제2다이오드(D2)를 포함하는 점에서 차이가 있을 뿐 다른 동작은 같아 상세한 설명은 생략한다.
Referring to FIG. 4, the power supply unit 100b may include a power supply unit 110b, a sensing unit 120b, and a controller 130b. The power supply device 100b shown in Fig. 4 differs from the power supply device 100a shown in Fig. 3 in that the transformer Tb is connected between the primary windings PL1b and PL2b and the secondary windings TL1b, TL2b and TL3b, The third rectifying part 113b may include a first diode D1 connected to one end of the secondary side winding TL and a cathode electrode connected to the control part 130, And the anode electrode includes a second diode D2 connected to the other end of the secondary side winding TL and the cathode electrode connected to the sensing unit 120. The other operation is the same and a detailed description is omitted do.

도 5는 도 1에 도시된 전원공급장치에서 전원을 공급하는 전원공급방법을 나타내는 순서도이다. 5 is a flowchart showing a power supply method of supplying power from the power supply apparatus shown in FIG.

도 5를 참조하면, 전원공급장치(100)는 제어신호(Q1)에 대응하여 입력전압(Vac)을 컨버팅하여 제1전압, 제2전압을 출력할 수 있다.(S500) 이때, 제1전압은 부하로 전달되는 출력전압(Vo)일 수 있다. 그리고, 제2전압은 제1구간에서 제어신호(Q1)를 출력하는 제어부(130)의 구동전압이 되도록 하고 제2구간에서 센싱전압(Vsen)이 될 수 있다. 제1구간과 제2구간에서 전류는 서로 다른 방향으로 흐를 수 있고 전원공급장치는 제1구간과 제2구간에서 전류를 정류할 수 있다. 5, the power supply apparatus 100 may convert the input voltage Vac according to the control signal Q1 to output the first voltage and the second voltage. In operation S500, May be the output voltage Vo delivered to the load. The second voltage may be a driving voltage of the controller 130 that outputs the control signal Q1 in the first period and may be the sensing voltage Vsen in the second period. Currents can flow in different directions in the first section and the second section and the power supply device can rectify the current in the first section and the second section.

또한, 전원공급장치(100)는 제1구간에서 생성된 제2전압을 제어신호(Q1)를 출력하는 제어부(130)의 구동전압(Vcc)으로 전달하고 제2구간에서 생성된 제2전압을 센싱전압(Vsen)으로 전달할 수 있다.(S510) The power supply apparatus 100 transmits the second voltage generated in the first period to the driving voltage Vcc of the control unit 130 that outputs the control signal Q1 and the second voltage generated in the second period It is possible to transmit the sensing voltage Vsen (S510)

또한, 전원공급장치(100)는 센싱전압(Vsen)의 크기에 대응하여 제어신호를 조절할 수 있다.(S520) 제어신호(Q1)는 센싱전압(Vsen)의 크기에 대응하여 제어신호(Q1)의 턴온/턴오프구간의 비가 조절될 수 있고 제어신호(Q1)의 주파수가 조절될 수도 있다. 이로 인해 입력전압(Vac)의 크기가 변하더라도 전원공급장치에서 출력되는 출력전압의 크기는 일정할 수 있다.
The power supply device 100 may adjust the control signal in accordance with the magnitude of the sensing voltage Vsen in operation S520. The control signal Q1 may correspond to the magnitude of the sensing voltage Vsen, The turn-on / turn-off period ratio of the control signal Q1 may be adjusted and the frequency of the control signal Q1 may be adjusted. Therefore, even if the magnitude of the input voltage (Vac) varies, the magnitude of the output voltage output from the power supply device can be constant.

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 may be provided through use of dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in association with appropriate software. When provided by a processor, such functionality may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of individual 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 hereof, the elements depicted as means for performing a particular function encompass any way of performing a particular function, such elements being intended to encompass a combination of circuit elements that perform a particular function, Microcode, etc., coupled with suitable circuitry to perform the software for the computer system 100. The computer system 100 may include any type of software, including firmware, microcode, etc.,

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. Reference throughout this specification to " one embodiment ", etc. of the principles of the invention, and the like, as well as various modifications of such expression, are intended to be within the spirit and scope of the appended claims, it means. Thus, the appearances of the phrase " in one embodiment " and any other variation 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.It will be understood that the term " connected " or " connecting ", and the like, as used in the present specification are intended to include either direct connection with other components or indirect connection with other components. Also, the singular forms in this specification include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations, and elements referred to in the specification as " comprises " or " comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

100: 전원공급장치 110: 전원부
120: 센싱부 130: 제어부
140: 부하 Vac: 입력전압
Vo: 출력전압 Vcc: 구동전압
Vsen: 센싱전압100: power supply unit 110: power supply unit
120: sensing unit 130:
140: Load Vac: Input voltage
Vo: output voltage Vcc: driving voltage
Vsen: sensing voltage

Claims (18)

제어신호에 대응하여 입력전압을 컨버팅하여 출력전압, 구동전압 및 센싱전압을 생성하는 전원부; 및
상기 구동전압에 의해 구동되며, 상기 센싱전압의 크기에 대응하여 상기 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 전원공급장치.A power supply unit for converting an input voltage in response to a control signal to generate an output voltage, a driving voltage, and a sensing voltage; And
And a control unit driven by the driving voltage and outputting the control signal corresponding to the magnitude of the sensing voltage. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 제1구간에서 상기 구동전압을 공급받고, 제2구간에서 상기 센싱전압에 의해 상기 제어신호를 조절하는 전원공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller receives the driving voltage in a first period and adjusts the control signal in a second period by the sensing voltage. 제1항에 있어서,
상기 전원부는 변압기를 더 포함하고,
상기 변압기는 상기 제어신호에 의해 일차측권선에 흐르는 제1전류의 흐름이 조절되고, 상기 제1전류의 흐름에 대응하여 상기 출력전압과 상기 구동전압을 생성하는 이차측권선을 포함하는 전원공급장치. The method according to claim 1,
Wherein the power supply unit further includes a transformer,
Wherein the transformer includes a secondary side winding that is controlled by the control signal to flow a first current through the primary side winding and generates the output voltage and the driving voltage corresponding to the flow of the first current, . 제3항에 있어서,
상기 이차측권선은 제1서브권선과 제2서브권선을 포함하며, 상기 제1서브권선에서 상기 출력전압이 생성되고 상기 제2서브권선에서 상기 구동전압이 생성되는 전원공급장치. The method of claim 3,
Wherein the secondary side winding comprises a first sub-winding and a second sub-winding, wherein the output voltage is generated at the first sub-winding and the drive voltage is generated at the second sub-winding. 제4항에 있어서,
상기 센싱전압을 감지하는 센싱부를 포함하는 전원공급장치. 5. The method of claim 4,
And a sensing unit for sensing the sensing voltage. 제5항에 있어서,
상기 제2서브권선에는 정류부가 연결되며, 상기 정류부에 의해 상기 구동전압은 제1구간에서 상기 제어부에 공급되고 제2구간에서 상기 센싱부에 공급되는 전원공급장치.6. The method of claim 5,
Wherein the rectifying unit is connected to the second sub-winding, and the driving voltage is supplied to the control unit in the first period and to the sensing unit in the second period by the rectifying unit. 제6항에 있어서,
상기 정류부는 풀브리지방식으로 연결되는 전원공급장치.The method according to claim 6,
Wherein the rectifying part is connected in a full bridge manner. 제4항에 있어서,
상기 제2서브권선은 센터탭 방식으로 연결되는 전원공급장치.5. The method of claim 4,
And the second sub-winding is connected in a center tap manner. 제6항에 있어서,
상기 정류부는, 상기 제1구간에서 상기 제2서브권선에 흐르는 전류를 상기 제어부의 구동전압입력단으로 흐르도록 하는 제1다이오드열과, 상기 제1다이오드열에 흐르는 전류를 충전하여 상기 구동전압입력단에 상기 구동전압을 공급하는 제1캐패시터와, 상기 제2구간에서 상기 제2서브권선에 흐르는 전류를 상기 제어부의 센싱전압입력단으로 흐르도록 하는 제2다이오드열을 포함하는 전원공급장치. The method according to claim 6,
Wherein the rectifying unit includes a first diode array for causing a current flowing in the second sub-winding in the first section to flow to a drive voltage input terminal of the control section, and a second diode array for charging the current flowing in the first diode array, And a second diode row for causing a current flowing in the second sub-winding in the second section to flow to a sensing voltage input terminal of the control section. 제9항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 제2다이오드열에 흐르는 전류를 충전하여 상기 센싱전압입력단에 상기 센싱전압을 공급하는 제2캐패시터를 포함하는 전원공급장치.10. The method of claim 9,
And the sensing unit includes a second capacitor that charges the current flowing in the second diode row and supplies the sensing voltage to the sensing voltage input terminal. 제10항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 제2캐패시터에 생성된 전압을 분압하여 상기 센싱전압입력단에 공급하는 저항열을 포함하는 전원공급장치. 11. The method of claim 10,
Wherein the sensing unit divides a voltage generated in the second capacitor and supplies the divided voltage to the sensing voltage input terminal. 제6항에 있어서,
상기 정류부는 애노드 전극이 상기 이차측권선의 일단에 연결되고 캐소드 전극은 상기 제어부에 연결되는 제1다이오드와 애노드 전극은 상기 이차측권선의 타단에 연결되고 캐소드 전극은 상기 제어부의 센싱전압입력단으로 흐르도록 하는 제2다이오드를 포함하는 전원공급장치.The method according to claim 6,
The rectifying unit includes a first diode and an anode electrode connected to one end of the secondary side winding and a cathode electrode connected to the control unit. The cathode electrode is connected to the sensing voltage input terminal of the control unit And a second diode for allowing the first diode to be turned on. 제1항에 있어서,
상기 전원부는 상기 제어신호에 의해 스위칭동작을 수행하는 스위치부를 포함하는 전원공급장치.The method according to claim 1,
Wherein the power supply unit includes a switch unit for performing a switching operation by the control signal. 제13항에 있어서,
상기 제어신호는 상기 센싱전압의 크기에 대응하여 펄스폭이 조절되어 상기 스위치부의 턴온/턴오프구간의 비를 조절하는 전원공급장치. 14. The method of claim 13,
Wherein the control signal adjusts a ratio of a turn-on / turn-off period of the switch unit by adjusting a pulse width corresponding to a magnitude of the sensing voltage. 제13항에 있어서,
상기 제어신호는 상기 센싱전압의 크기에 대응하여 주파수가 조절되어 상기 스위치부의 턴온/턴오프를 조절하는 전원공급장치.14. The method of claim 13,
Wherein the control signal is controlled in frequency in response to the magnitude of the sensing voltage to control the turn-on / turn-off of the switch unit. 제어신호에 대응하여 입력전압을 컨버팅하여 제1전압, 제2전압을 출력하는 단계;
상기 제2전압을 제1구간에서는 상기 제어신호를 출력하는 제어부의 구동전압으로 전달하고, 제2구간에서 상기 제2전압은 센싱전압으로 출력하는 단계; 및
상기 센싱전압의 크기에 대응하여 상기 제어신호를 조절하는 단계를 포함하는 전원공급방법.Outputting a first voltage and a second voltage by converting an input voltage in response to a control signal;
Transmitting the second voltage to a driving voltage of a control unit for outputting the control signal in a first period and outputting the second voltage as a sensing voltage in a second period; And
And adjusting the control signal corresponding to the magnitude of the sensing voltage. 제16항에 있어서,
상기 제어신호를 조절하는 단계는 상기 제어신호의 펄스폭을 조절하는 전원공급방법.17. The method of claim 16,
Wherein adjusting the control signal comprises adjusting a pulse width of the control signal. 제16항에 있어서,
상기 제어신호를 조절하는 단계는 상기 제어신호의 주파수를 조절하는 전원공급방법.17. The method of claim 16,
Wherein adjusting the control signal comprises adjusting the frequency of the control signal.
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