KR100903609B1

KR100903609B1 - 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로

Info

Publication number: KR100903609B1
Application number: KR1020020057579A
Authority: KR
Inventors: 박영수
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2002-09-23
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2022-09-23
Also published as: KR20040026210A

Abstract

본 발명은 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로에 관한 것으로서, 이를 위해 본 발명에 따른 실시예에서는 트랜스포머의 출력을 제어하는 절전 단자에 연결되는 절전부가 절전 단자로 입력되는 신호 레벨에 따라 주스위칭부로 입력되는 피드백 전류를 제거/유입하는 동작을 수행하여 트랜스포머의 출력 전압을 온/오프 시키며, 이러한 절전부는 주스위칭부의 피드백 전류가 유입되는 경로에 트랜지스터를 설치하도록 한다.

따라서, 본 발명은 기존의 전원 방식에 비해 부품수가 7개에서 4개로 줄어들고, 이러한 부품수 감소로 인해 부품 실장 시간이 감소되어 생산성 향상을 기대할 수 있고, 또한 대전력 트랜지스터를 사용하지 않으므로 재료비가 기존 대비 80% 정도 감소하며, 한편 NPN 트랜지스터를 사용하여 트랜스포머의 출력을 제어하는 진공 형광 표시반의 모듈 회로에 적용 가능한 효과를 제공하여 준다.

링깅 초크 컨버터, 진공형광 표시반, 절전단자, 트랜지스터, 트랜스포머

Description

링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로{Circuit for power controlling Ringing Chock Converter}

도 1은 종래 기술에 따른 RCC 방식의 전원 회로의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예의 RCC 방식의 전원 제어 회로의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 RCC 방식의 전원 제어 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 VFD(진공형광표시반, Vacuum Fluorescent Display) 모듈 회로에 적용 가능한 RCC(Ringing Chock Converter) 방식의 전원 제어 회로에 관한 것이다.

링깅 초크 컨버터(RCC)는 절연형 컨버터에서 가장 간단한 회로 구성을 갖으면서 출력 용량 500W 이하 정도의 소용량에서 매우 경제적인 회로로 널리 이용되고 있다.

최근, 일반 가전기기 제품의 기능 중에서 절전 기능을 요구하는 경향이 높아짐에 따라 저전력용 전원으로 많이 사용되는 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 회로에 간단한 부가 회로를 설치하여 출력을 제어하는 방식을 절전 기능에 응용하고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 RCC 방식의 전원 회로는 크게 트랜스포머(T), 주스위칭부(10), 절전부(20)를 포함한다.

트랜스포머(T)는 1차측 권선(T1) 쪽에 입력 전압이 투입되고, 2차측 권선(T2) 쪽에 소용량의 출력 전압이 출력된다.

그리고, 주스위칭부(10)는 온오프 동작되면서 트랜스포머(T)의 출력을 제어한다. 주스위칭부(10)는 2개의 트랜지스터, 2개의 다이오드, 1개의 저항으로 구성된다.

한편, 절전부(20)는 절전 단자(또는, P_S 단자)와 연결되어 트랜스포머(T)의 출력을 제어한다. 이러한 절전부(20)는 PNP 트랜지스터, NPN 트랜지스터, 다이오드, 4개의 저항으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 RCC 방식의 전원 회로의 동작은 다음과 같다.

입력 전압이 투입되면 주스위칭부(10)의 트랜지스터가 온 동작되어 트랜스포머(T)의 1차측 권선(T1)에 입력 전압 수준의 에너지가 축적되고, 일정 시간 후에 주스위칭부(10)의 트랜지스터가 오프 동작되어 트랜스포머(T)의 1차측 권선(T1)에 축적된 에너지를 2차측 권선(T2)을 통해 방출되도록 한다.

이러한 동작 도중에 절전부(20)는 절전 단자의 신호 레벨에 따라 주스위칭부(10)의 동작을 온/오프 시킴으로써, 결국 트랜스포머(T)의 출력을 제어하게 된다.

이와 같이 종래 기술에 따른 RCC 방식의 전원 회로는 PNP 트랜지스터와 같은 대전력 트랜지스터를 비롯해 NPN 트랜지스터와 주변 부품들을 이용해야 하므로 부 품수가 비교적 많고, 그에 따라 비용이 많이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 절전 기능을 수행하기 위한 부품수를 줄여 재료비를 감소시킴은 물론이고 생산성을 향상시킬 수 있는 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로를 제공하는 것이다.

게다가, 본 발명의 목적은 진공형광 표시반의 모듈 회로에 적용 가능한 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로의 특징은, 1차측 권선 쪽에 입력 전압이 투입되고, 2차측 권선 쪽에 소용량의 출력 전압이 출력되는 트랜스포머; 상기 입력 전압이 투입되면서 온 동작되어 상기 트랜스포머의 1차측 권선에 상기 입력 전압 수준의 에너지가 축적되도록 하고, 일정 시간 후에 오프 동작되어 상기 1차측 권선에 축적된 에너지를 2차측 권선을 통해 방출되도록 하는 주스위칭부; 및 상기 트랜스포머의 출력을 제어하는 절전 단자에 연결되어 상기 절전 단자로 입력되는 신호 레벨에 따라 상기 주스위칭부로 입력되는 피드백 전류를 제거/유입하는 동작을 수행하여 상기 트랜스포머의 출력 전압을 온/오프 시키는 절전부를 포함하고, 상기 절전부는 상기 절전 단자로 입력되는 신호를 전압 분배하는 제1 및 제2 저항; 상기 제1 및 제2 저항이 연결되어 있는 노드에 베이스 단이 연결된 제1 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터가 온 되면 도통되고, 상기 제1 트랜지스터가 오프되면 차단되는 제1 다이오드를 포함한다.
상기 주스위칭부는, 컬렉터 단으로 상기 입력 전압이 인가되고, 베이스 단으로 상기 피드백 전류가 인가되는 제2 트랜지스터; 상기 제2 트랜지스터의 에미터 단과 베이스 단이 연결되어 있는 제3 트랜지스터; 컬렉터 단자가 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단과 연결되어 있고, 애노드 단자가 상기 제3 트랜지스터의 베이스 단과 연결되어 있는 제2 다이오드; 상기 입력 전압이 인가되는 단자와 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단 사이에 연결된 제3 저항; 및 상기 제3 트랜지스터의 베이스 단과 연결된 제3 다이오드를 포함한다.

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상기 제1 다이오드는 캐소드 단자가 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 연결되어 있고, 애노드 단자가 상기 제2 다이오드의 캐소드 단자와 연결되어 있다.

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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예의 RCC 방식의 전원 제어 회로의 구성을 도시한 것이다.

도 2에 나타나 있듯이, 본 발명에 따른 실시예의 전원 제어 회로는 트랜스포머(T), 주스위칭부(50), 절전부(60)를 포함한다.

주스위칭부(50)는 입력 전압이 투입되면서 온 동작되어 트랜스포머(T)의 1차측 권선(T1)에 입력 전압 수준의 에너지가 축적되도록 하고, 일정 시간 후에 오프 동작되어 1차측 권선(T1)에 축적된 에너지를 2차측 권선(T2)을 통해 방출되도록 한다.

주스위칭부(50)는 두 개의 트랜지스터(Q2, Q3), 저항(R3), 다이오드들(D2, D3)로 구성된다.

절전부(60)는 트랜스포머(T)의 출력을 제어하는 절전 단자에 연결되어 절전 단자로 입력되는 신호 레벨에 따라 주스위칭부(50)의 Q2에 입력되는 피드백전류의 제거/유입하는 동작을 수행한다.

따라서, 절전부(60)는 Q2에 입력되는 피드백 전류를 제거하면, Q3의 스위칭이 강제로 억제되어 1차측 권선(T1)에서 2차측 권선(T2)으로 유도되는 출력전압이 제거되도록 한다.

한편, 절전부(60)는 Q2로 피드백 전류를 유입시키면, Q2와 Q3가 스위칭되어 2차측 권선(T2)에 출력 전압이 유기되도록 한다.

이러한 절전부(60)는 2개의 저항(R1, R2), NPN 트랜지스터(Q1), 다이오드(D1)로 구성된다. 이때, R1은 절전 단자와 Q1 사이에 설치되고, R2는 R1과 병렬 연결되고, Q1은 Q2의 베이스 단에 D1를 사이에 두고 연결된다.

이와 같이 본 발명에 따른 실시예의 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로의 동작은 다음과 같다.

절전 단자로 입력되는 전압 레벨이 0.7V 이상일 경우에, 절전부(60)는 절전 모드로 진입하면서 Q2의 베이스단에 입력되는 피드백 전류를 제거한다.

그러면, Q3의 스위칭이 강제로 억제되어 T1이 T2로 유도되는 출력이 오프됨으로써, 시스템을 사용하지 않을 경우에 불필요하게 낭비되는 소모전력을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

한편, 절전 단자로 입력되는 전압 레벨이 0.7V 미만일 경우에, 절전부(60)는 절전 모드를 해제하고 Q2의 베이스단에 피드백 전류를 유입시킨다. 그러면, Q2와 Q3가 스위칭되어 T2에 출력전압이 유기되고 시스템이 정상 동작 된다.

본 발명에 따른 실시예의 전원 제어 회로는 VFD(진공형광표시반, Vacuum Fluorescent Display)에도 적용될 수 있다.

여기서, VFD는 신뢰성이 높은 고휘도의 플랫 디스플레이를 말하고, LCD와 달리 다양한 색깔로 자체 발광하는 디스플레이로 표시패턴의 임의성과 밝기면에서 우수하며 표시품위가 뛰어나 시각적 인식성이 높다. 이러한 VFD는 전자레인지·VCD·DVD 등의 가전제품은 물론 OA기기와 FA기기 분야, 의료 기기, 멀티미디어 PC에 이르기까지 다양한 분야에 사용되고 있다.

상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 의한 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로는 기존의 전원 방식에 비해 부품수가 7개에서 4개로 줄어들고, 이러한 부품수 감소로 인해 부품 실장 시간이 감소되어 생산성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로는 대전력 트랜지스터를 사용하지 않으므로 재료비가 기존 대비 80% 정도 감소하는 효과도 있다.

한편, 본 발명에 의한 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로는 NPN 트랜지스터를 사용하여 트랜스포머의 출력을 제어하는 진공 형광 표시반의 모듈 회로에 적용 가능한 효과가 있다.

Claims

1차측 권선 쪽에 입력 전압이 투입되고, 2차측 권선 쪽에 소용량의 출력 전압이 출력되는 트랜스포머;

상기 입력 전압이 투입되면서 온 동작되어 상기 트랜스포머의 1차측 권선에 상기 입력 전압 수준의 에너지가 축적되도록 하고, 일정 시간 후에 오프 동작되어 상기 1차측 권선에 축적된 에너지를 2차측 권선을 통해 방출되도록 하는 주스위칭부; 및

상기 트랜스포머의 출력을 제어하는 절전 단자에 연결되어 상기 절전 단자로 입력되는 신호 레벨에 따라 상기 주스위칭부로 입력되는 피드백 전류를 제거/유입하는 동작을 수행하여 상기 트랜스포머의 출력 전압을 온/오프 시키는 절전부를 포함하고,

상기 절전부는

상기 절전 단자로 입력되는 신호를 전압 분배하는 제1 및 제2 저항;

상기 제1 및 제2 저항이 연결되어 있는 노드에 베이스 단이 연결된 제1 트랜지스터; 및

상기 제1 트랜지스터가 온 되면 도통되고, 상기 제1 트랜지스터가 오프되면 차단되는 제1 다이오드

를 포함하는 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로.

제 1 항에 있어서,

상기 주스위칭부는,

컬렉터 단으로 상기 입력 전압이 인가되고, 베이스 단으로 상기 피드백 전류가 인가되는 제2 트랜지스터;

상기 제2 트랜지스터의 에미터 단과 베이스 단이 연결되어 있는 제3 트랜지스터;

컬렉터 단자가 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단과 연결되어 있고, 애노드 단자가 상기 제3 트랜지스터의 베이스 단과 연결되어 있는 제2 다이오드;

상기 입력 전압이 인가되는 단자와 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단 사이에 연결된 제3 저항; 및

상기 제3 트랜지스터의 베이스 단과 연결된 제3 다이오드

를 포함하는 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로.

제 2 항에 있어서,

상기 제1 다이오드는 캐소드 단자가 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 연결되어 있고, 애노드 단자가 상기 제2 다이오드의 캐소드 단자와 연결되어 있는 링깅 초크 컨버터 방식의 전원 제어 회로.

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