[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100975925B1 - 어댑터 전원장치 - Google Patents

어댑터 전원장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100975925B1
KR100975925B1 KR1020080072705A KR20080072705A KR100975925B1 KR 100975925 B1 KR100975925 B1 KR 100975925B1 KR 1020080072705 A KR1020080072705 A KR 1020080072705A KR 20080072705 A KR20080072705 A KR 20080072705A KR 100975925 B1 KR100975925 B1 KR 100975925B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
power
transformer
converter
output
Prior art date
Application number
KR1020080072705A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100011471A (ko
Inventor
유병우
문건우
최성욱
김종선
오동성
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020080072705A priority Critical patent/KR100975925B1/ko
Priority to US12/246,971 priority patent/US8027174B2/en
Publication of KR20100011471A publication Critical patent/KR20100011471A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100975925B1 publication Critical patent/KR100975925B1/ko
Priority to US13/241,975 priority patent/US20120069603A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
    • H02M3/3376—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration with automatic control of output voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 트랜스포머 1차측에서 무손실 형태의 전류 측정 기법을 이용하여 1차측 전류를 측정하고 이를 통해 출력 전원의 부하 전류를 추정하여 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 직류/직류 변환부의 입력 전원인 직류 전원의 링크 전압을 가변시키는 어댑터 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 어댑터 전원장치는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부; 상기 직류 전원의 링크 전압을 변환하여 출력 전원을 출력하기 위해 1차측과 2차측으로 이루어진 트랜스포머를 갖는 직류/직류 변환부; 및 상기 트랜스포머의 1차측 전류를 통해 상기 출력 전원의 부하 전류를 추정하고, 추정된 상기 부하전류의 변화에 따라 상기 직류 전원의 링크 전압을 가변하는 제어부;를 포함할 수 있다.
Figure R1020080072705
어댑터 전원장치, LLC 공진 컨버터, 링크 전압 제어, 이득(P) 제어기, 적분(I) 제어기

Description

어댑터 전원장치{Adapter power supply}
본 발명은 어댑터 전원장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트랜스포머 1차측 전류를 통해 출력 전원의 부하 전류를 추정하고 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 직류/직류 변환부의 입력 전원인 직류 전원의 링크 전압을 가변하는 어댑터 전원장치에 관한 것이다.
어댑터 전원장치는 노트북 PC, 디스플레이 모니터, 휴대폰 등의 전자제품에 광범위하게 사용되고 있다.
이러한 어댑터 전원장치는 일반적으로 역률 및 하모닉 규제를 전담하는 교류/직류 변환부와 원하는 출력 전압을 얻을 수 있는 직류/직류 변환부의 이단 방식의 구성을 갖는다.
또한, 어댑터 전원장치는 출력 전류가 높아지면 출력 전압이 떨어지는 일반적인 전원장치의 특성과 달리 부하 전류인 출력 전류가 높아지면 출력 전압도 상승하는 부하 특성이 요구되고 있다. 이를 위해 최근에는 교류/직류 변환부로 부스트 컨버터를 사용하고 직류/직류 변환부로 LLC 공진 컨버터를 사용하여 부하 전류에 따라 직류/직류 변환부의 입력 전원인 직류 전원의 링크 전압을 변화시켜 LLC 공진 컨버터를 항상 공진 주파수 부근에서 동작시키는 방법이 제안되고 있다.
그러나 상기의 방법은 직류/직류 변환부의 트랜스포머 2차측의 출력단과 부하 사이에 저항을 직렬로 삽입하여 부하 전류를 검출하므로 전류 측정 저항에 의한 전력 손실이 발생하는 문제가 있었다. 또한, 전류 측정 저항으로부터 생성된 링크 전압 가변 신호는 직류/직류 변환부의 2차측에 위치하는 이득/적분(PI) 제어기로 들어가는 에러신호를 보상할 뿐만 아니라 교류/직류 변환부의 제어기에도 신호를 전달하여 링크 전압을 조절하여야 하므로 직류/직류 변환부의 출력 전압 제어를 위한 옵토 커플러 이외에 추가적인 옵토 커플러를 사용하여야 한다. 이러한 추가되는 옵토 커플러 및 그를 구동하기 위한 추가회로 등은 어댑터 전원 장치의 부피를 커지게 하여 고밀도 어댑터 전원장치의 제작을 어렵게 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 직류/직류 변환부의 트랜스포머 1차측에서 무손실 형태의 전류 측정 기법을 이용하여 1차측 전류를 측정하고 이를 통해 출력 전원의 부하 전류를 추정하여 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 직류/직류 변환부의 입력 전원인 직류 전원의 링크 전압을 가변시키는 어댑터 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 어댑터 전원장치는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부; 상기 직류 전원의 링크 전압을 변환하여 출력 전원을 출력하기 위해 1차측과 2차측으로 이루어진 트랜스포머를 갖는 직류/직류 변환부; 및 상기 트랜스포머의 1차측 전류를 통해 상기 출력 전원의 부하 전류를 추정하고, 추정된 상기 부하전류의 변화에 따라 상기 직류 전원의 링크 전압을 가변하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 교류/직류 변환부는 상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터; 상기 필터를 통과한 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류기; 및 상기 정류기를 통과하여 정류된 전원의 역률을 보정하고 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 직류/직류 변환부는 LLC 공진 컨버터인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 출력 전원의 출력 전압과 기준 출력 전압의 차이를 출력하는 제 1 결합기; 상기 제 1 결합기에 연결된 이득 제어기; 상기 이득 제어기에 연결된 옵토 커플러; 상기 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부; 상기 전류 센싱부에 연결되고 출력 전압 제어 신호와 링크 전압 제어 신호를 출력하는 가변 제어기; 상기 옵토 커플러를 통과한 제어 신호와 상기 가변 제어기에서 출력된 출력 전압 제어 신호를 결합하는 제 2 결합기; 상기 제 2 결합기에 연결된 적분 제어기; 상기 적분 제어기에 연결되어 상기 직류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 주파수 변조기; 상기 직류 전원의 링크 전압과 기준 링크 전압의 차이와 상기 가변 제어기의 링크 전압 제어 신호를 결합하는 제 3 결합기; 상기 제 3 결합기에 연결된 이득/적분 제어기; 상기 이득/적분 제어기에 연결되어 상기 교류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 펄스 폭 변조기;를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 인덕터의 전류를 적분하여 전압이 변화하는 공진 커패시터의 전압 리플 측정을 통해 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 커패시터로 유입되는 전류 일부분을 이용하는 전류 분배 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 인덕터에 보조 권선을 추가하여 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 트랜스포머 1차측에서 무손실 형태의 전류 측정 기법을 이용하여 1차측 전류를 측정하고 이를 통해 출력 전원의 부하 전류를 추정하여 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 직류/직류 변환부의 입력 전원인 직류 전원의 링크 전압을 가변시킴으써 고효율 및 고 전력밀도를 갖는 어댑터 전원장치를 제공하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이 밖에도 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명에 따른 어댑터 전원장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 어댑터 전원장치는 교류/직류 변환부(110), 직류/직류 변환부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
교류/직류 변환부(110)는 상용 교류 전원을 스위칭하여 직류 전원으로 변환하고, 직류/직류 변환부(120)는 상기 직류 전원을 스위칭하여 상기 직류 전원의 링크 전압을 변환하여 출력 전압을 출력한다. 제어부(130)는 상기 직류/직류 변환 부(120)의 1차측 전류를 통해 상기 출력 전원의 부하 전류를 추정하고, 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 상기 직류 전원의 링크 전압을 가변한다.
또한, 바람직하게는 교류/직류 변환부(110)는 부스트 컨버터이고 직류/직류 변환부(120)는 LLC 공진 컨버터일 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 어댑터 전원장치의 상세 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 어댑터 전원장치는 교류/직류 변환부(110), 직류/직류 변환부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
교류/직류 변환부(110)는 상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭(Electro-Magnetic Interference;EMI)을 제거하는 필터(111), 상기 필터(111)를 통과한 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류기(112), 상기 정류기(112)를 통과하여 정류된 전원의 역률을 보정하고 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기(113)를 포함할 수 있다.
직류/직류 변환부(120)는 공진 주파수 부근에서 동작하는 LLC 공진 컨버터이고 상기 직류 전원을 상기 출력 전원으로 변환하기 위해 1차측과 2차측으로 이루어진 트랜스포머를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 상기 출력 전원의 출력 전압과 기준 출력 전압의 차이를 출력하는 제 1 결합기(131a), 상기 제 1 결합기(131a)에 연결된 이득(P) 제어기(132), 상기 이득(P) 제어기(132)에 연결된 옵토 커플러(133), 상기 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부(134), 상기 전류 센싱부(134)에 연결되고 출력 전압 제어 신호와 링크 전압 제어 신호를 출력하는 가변 제어기(135), 상기 옵토 커플 러(133)를 통과한 제어 신호와 상기 가변 제어기(135)에서 출력된 출력 전압 제어 신호를 결합하는 제 2 결합기(131b), 상기 제 2 결합기(131b)에 연결된 적분(I) 제어기(136), 상기 적분(I) 제어기(136)에 연결되어 상기 직류/직류 변환부(120)의 스위칭을 제어하는 주파수 변조기(137), 상기 직류 전원의 링크 전압과 기준 링크 전압의 차이와 상기 가변 제어기의 링크 전압 제어 신호를 결합하는 제 3 결합기(131c), 상기 제 3 결합기(131c)에 연결된 이득/적분(PI) 제어기(138), 상기 이득/적분(PI) 제어기(138)에 연결되어 상기 교류/직류 변환부(110)의 스위칭을 제어하는 펄스 폭 변조기(139)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(130)는 상기 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하여 이를 통해 출력 전원의 부하 전류를 추정하고, 추정된 부하 전류의 변화에 따라 상기 직류 전원의 링크 전압을 가변시킬 수 있다. 그리하여 출력 전원의 부하 전류가 높아지면 상기 출력 전원의 출력 전압이 상승하는 부하 특성을 만족시킬 수 있다.
상기 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하여 출력 전원의 부하 전류를 추정하는 방법에 대해서 보다 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 직류/직류 변환부(120)는 LLC 공진 컨버터이고, 상기 LLC 공진 컨버터를 공진 주파수 부근에서 동작 시키게 되면 스위칭 반주기에 대해서 출력 동기 정류기 전류는 1차측의 공진 인덕터 전류와 자화 인덕터 전류의 차로 구성되며 이를 시간에 대해 평균하면 부하전류가 된다. 이때, 변압기의 권선비는 1:1로 가정하고, 1차측의 공진 인덕터 전류와 자화 인덕터 전류 각각에 평균하여 차를 취하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
Figure 112008053591533-pat00001
LLC 공진 컨버터는 자화 인덕턴스 전류에 옵셋이 없기 때문에 평균 전류는 0이 되고 출력 동기 정류기 전류는 1차측의 공진 인덕터 전류의 평균치에 일정 상수로 비례하게 되며 이는 부하 전류에도 비례한 값이 된다. 따라서 트랜스포머 1차측 전류인 공진 인덕터 전류를 측정하여 평균을 취하면 출력 전원의 부하 전류를 추정할 수 있다.
도 3은 공진 커패시터 전압 리플 측정 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이고, 도 4는 공진 커패시터의 전류 분배 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이며, 도 5는 공진 인덕터 보조 권선 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 트랜스포머의 1차측 전류인 공진 인덕터 전류를 측정하기 위하여 별도의 전류 측정 저항을 삽입하지 않는 무손실 형태의 전류 측정 방법에 대하여 살펴본다.
도 3은 공진 인덕터 전류를 적분하여 전압이 변화하는 공진 커패시터의 전압 리플 측정을 통해 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 나타내고 있다. 상기 의 경우 전류 센싱부(134)는 2개의 커패시터와 3개의 저항을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 공진 커패시터로 유입되는 전류 일부분을 이용하는 전류 분배 방식을 통해 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 나타내고 있다. 상기의 경우 전류 센싱부(134)는 2개의 커패시터, 2개의 다이오드 및 1개의 저항을 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 공진 인덕터에 보조 권선을 추가하여 트랜스포머의 1차측 전류인 인덕터 전류를 센싱하는 것을 나타내고 있다. 상기의 경우 전류 센싱부(134)는 1개의 보조 권선, 1개의 다이오드, 1개의 커패시터 및 2개의 저항을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 3의 공진 커패시터의 전압 리플을 측정하는 방식이 도 4의 공진 커패시터의 전류 분배 방식 또는 도 5의 보조 권선을 이용하여 인덕터 전류를 측정하는 방식보다 90도 위상이 늦기 때문에 응답 속도에 차이를 보일 수 있지만, 직류 전원의 링크 전압의 120Hz 리플 영향을 줄이기 위해 사용되는 저역필터(커패시터와 저항으로 구성됨)에 의해 그 차이가 없어지므로 회로 동작은 동일하게 된다.
본 발명은 기존의 직류/직류 변환부의 트랜스포머 2차측의 출력단과 부하 상이에 저항을 직렬로 삽입하여 부하 전류를 검출하지 않고 상기 트랜스포머 1차측에서 무손실 형태의 전류 측정 기법을 사용하므로 전류 측정 저항에 의한 전력 손실이 발생하지 않는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 직류/직류 변환부의 2차측에 위치하는 이득/적 분(PI) 제어기를 사용하지 않고 있으므로 추가적인 옵토 커플러를 사용하지 않아 소자를 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 어댑터 전원장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 어댑터 전원장치의 상세 회로도이다.
도 3은 공진 커패시터 전압 리플 측정 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이다.
도 4는 공진 커패시터의 전류 분배 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이다.
도 5는 공진 인덕터 보조 권선 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부의 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 교류/직류 변환부 111: 필터
112: 정류기 113: 역률 보정기
120: 직류/직류 변환부 130: 제어부
131a: 제 1 결합기 131b: 제 2 결합기
131c: 제 3 결합기 132: 이득(P) 제어기
133: 옵토 커플러 134: 전류 센싱부
135: 가변 제어기 136: 적분(I) 제어기
137: 주파수 변조기 138: 이득/적분(PI) 제어기
139: 펄스 폭 변조기

Claims (7)

  1. 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 교류/직류 변환부;
    상기 직류 전원의 링크 전압을 변환하여 출력 전원을 출력하기 위해 1차측과 2차측으로 이루어진 트랜스포머를 갖는 직류/직류 변환부; 및
    상기 트랜스포머의 1차측 전류를 통해 상기 출력 전원의 부하 전류를 추정하고, 추정된 상기 부하 전류의 변화에 따라 상기 직류 전원의 링크 전압을 가변하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 출력 전원의 출력 전압과 기준 출력 전압의 차이를 출력하는 제 1 결합기;
    상기 제 1 결합기에 연결된 이득 제어기;
    상기 이득 제어기에 연결된 옵토 커플러;
    상기 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 전류 센싱부;
    상기 전류 센싱부에 연결되고 출력 전압 제어 신호와 링크 전압 제어 신호를 출력하는 가변 제어기;
    상기 옵토 커플러를 통과한 제어 신호와 상기 가변 제어기에서 출력된 출력 전압 제어 신호를 결합하는 제 2 결합기;
    상기 제 2 결합기에 연결된 적분 제어기;
    상기 적분 제어기에 연결되어 상기 직류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 주파수 변조기;
    상기 직류 전원의 링크 전압과 기준 링크 전압의 차이와 상기 가변 제어기의 링크 전압 제어 신호를 결합하는 제 3 결합기;
    상기 제 3 결합기에 연결된 이득/적분 제어기;
    상기 이득/적분 제어기에 연결되어 상기 교류/직류 변환부의 스위칭을 제어하는 펄스 폭 변조기;를 포함하는 어댑터 전원장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류/직류 변환부는,
    상기 상용 교류 전원의 전자기 간섭을 제거하는 필터;
    상기 필터를 통과한 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류기; 및
    상기 정류기를 통과하여 정류된 전원의 역률을 보정하고 상기 직류 전원을 출력하는 역률 보정기;
    를 포함하는 어댑터 전원장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 직류/직류 변환부는 LLC 공진 컨버터인 것을 특징으로 하는 어댑터 전원장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 인덕터의 전류를 적분하여 전압이 변화하는 공진 커패시터의 전압 리플 측정을 통해 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 하는 어댑터 전원장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 커패시터로 유입되는 전류 일부분을 이용하는 전류 분배 방식으로 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 하는 어댑터 전원장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 센싱부는 상기 트랜스포머 1차측의 공진 인덕터에 보조 권선을 추가하여 트랜스포머의 1차측 전류를 센싱하는 것을 특징으로 하는 어댑터 전원장치.
KR1020080072705A 2008-07-25 2008-07-25 어댑터 전원장치 KR100975925B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080072705A KR100975925B1 (ko) 2008-07-25 2008-07-25 어댑터 전원장치
US12/246,971 US8027174B2 (en) 2008-07-25 2008-10-07 Adapter power supply
US13/241,975 US20120069603A1 (en) 2008-07-25 2011-09-23 Adapter power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080072705A KR100975925B1 (ko) 2008-07-25 2008-07-25 어댑터 전원장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100011471A KR20100011471A (ko) 2010-02-03
KR100975925B1 true KR100975925B1 (ko) 2010-08-13

Family

ID=41568509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080072705A KR100975925B1 (ko) 2008-07-25 2008-07-25 어댑터 전원장치

Country Status (2)

Country Link
US (2) US8027174B2 (ko)
KR (1) KR100975925B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9645178B2 (en) 2013-05-30 2017-05-09 Hyundai Motor Company System and method for estimating current in DC-DC converter
US12106891B2 (en) 2020-04-29 2024-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9197132B2 (en) * 2006-12-01 2015-11-24 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7848117B2 (en) * 2007-01-22 2010-12-07 Power Integrations, Inc. Control arrangement for a resonant mode power converter
US8102164B2 (en) 2008-06-19 2012-01-24 Power Integrations, Inc. Power factor correction converter control offset
US9088216B2 (en) 2009-01-19 2015-07-21 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a synchronous rectifier switch
US8879291B2 (en) * 2009-02-09 2014-11-04 Alstom Technology Ltd. Multilevel voltage source converter
TWI371906B (en) * 2009-03-09 2012-09-01 Delta Electronics Inc Two-stage switching power conversion circuit
KR101023381B1 (ko) * 2009-06-01 2011-03-18 삼성전기주식회사 어댑터 전원 장치
US9077248B2 (en) 2009-06-17 2015-07-07 Power Systems Technologies Ltd Start-up circuit for a power adapter
US8976549B2 (en) 2009-12-03 2015-03-10 Power Systems Technologies, Ltd. Startup circuit including first and second Schmitt triggers and power converter employing the same
US9246391B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
JP5071498B2 (ja) * 2010-03-10 2012-11-14 オムロン株式会社 電力変換装置およびパワーコンディショナ
TW201134073A (en) * 2010-03-22 2011-10-01 Skynet Electronic Co Ltd Series resonant converter with overload delay and short circuit protection mechanism
GB2478992B (en) * 2010-03-26 2014-11-19 Russell Jacques Regulating controller for controlled self-oscillating converters using bipolar junction transistors
CN102214944B (zh) * 2010-04-06 2015-09-02 力博特公司 一种ups电源的系统增益控制方法
US9331565B2 (en) * 2010-07-14 2016-05-03 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Switching power conversion circuit and power supply using same
CN102340251B (zh) * 2010-07-20 2014-06-04 台达电子工业股份有限公司 交流-直流转换器及其控制电路
WO2012036668A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 Hewlett-Packard Development Company L.P. Power rail regulator system
KR101145977B1 (ko) * 2010-10-19 2012-05-15 엘지이노텍 주식회사 전력 공급 장치, 상기 전력 공급 장치를 구비하는 3차원 ｌｅｄ ｔｖ 시스템 및 전력 공급 방법
CN103370863B (zh) * 2011-01-06 2016-02-24 艾可品牌公司 移动设备适配器和充电器
KR20130073611A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 삼성전기주식회사 전원 공급 장치
US9190898B2 (en) * 2012-07-06 2015-11-17 Power Systems Technologies, Ltd Controller for a power converter and method of operating the same
EP2683068B1 (en) * 2012-07-06 2014-09-10 Nxp B.V. Control circuit for a switched-mode power supply
JP5920075B2 (ja) * 2012-07-13 2016-05-18 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
JP5712987B2 (ja) * 2012-09-27 2015-05-07 ダイキン工業株式会社 電力変換装置の制御方法
US9001539B2 (en) 2012-11-19 2015-04-07 Apple Inc. AC-DC resonant converter that provides high efficiency and high power density
US9240712B2 (en) 2012-12-13 2016-01-19 Power Systems Technologies Ltd. Controller including a common current-sense device for power switches of a power converter
US20140185327A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Avogy, Inc High power density off-line power supply
US9335780B1 (en) * 2013-01-07 2016-05-10 Lockheed Martin Corporation Input range expander for power supplies
US9608513B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-28 General Electric Company Methods and systems for improving load transient response in LLC converters
US9450496B2 (en) * 2013-04-11 2016-09-20 Astec International Limited Multi-stage power converters and methods for varying a regulated voltage of one stage as a function of an output current of another stage
US9444346B2 (en) * 2013-10-17 2016-09-13 Futurewei Technologies, Inc. Apparatus and efficiency point tracking method for high efficiency resonant converters
US9300206B2 (en) 2013-11-15 2016-03-29 Power Systems Technologies Ltd. Method for estimating power of a power converter
US9203318B2 (en) * 2013-12-18 2015-12-01 Texas Instruments Deutschland Gmbh Primary side current regulation on LLC converters for LED driving
CN104795984B (zh) * 2014-01-21 2017-09-26 华为技术有限公司 电源转换器
JP5742980B1 (ja) * 2014-02-19 2015-07-01 ダイキン工業株式会社 電力変換装置の制御方法
AU2014347815A1 (en) * 2014-08-19 2016-03-10 Abbeydorney Holdings Ltd. Driving circuit, lighting device and method of reducing power dissipation
JP6323258B2 (ja) * 2014-08-29 2018-05-16 サンケン電気株式会社 電流共振型電源装置
CN104377964B (zh) * 2014-12-01 2017-04-19 中国电子科技集团公司第四十三研究所 一种基于电压环反馈及负载自动均流的集成控制电路
CN104767361B (zh) * 2015-03-27 2018-03-27 华为技术有限公司 一种变频开关电路
CN106208753B (zh) * 2015-05-08 2019-05-10 光宝电子(广州)有限公司 智能型脉冲控制电路
JP6631277B2 (ja) * 2016-01-28 2020-01-15 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
JP6665573B2 (ja) * 2016-02-17 2020-03-13 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
CN107707123B (zh) * 2016-08-08 2019-09-13 三垦电气株式会社 电流谐振电源装置
KR102008420B1 (ko) 2017-06-15 2019-08-13 현대자동차(주) Llc 컨버터 제어 장치
KR102466381B1 (ko) * 2017-06-26 2022-11-14 현대자동차주식회사 차량용 obc 제어시스템 및 방법
EP3528378B1 (en) * 2018-02-19 2021-06-09 OSRAM GmbH Electronic converter and related lighting system
CN108418433A (zh) * 2018-03-29 2018-08-17 深圳驿普乐氏科技有限公司 一种llc谐振变换器及其控制电路、谐振电流采样电路
CN111064384A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 江苏万邦微电子有限公司 一种可调稳压驱动电源
KR102629977B1 (ko) * 2018-11-07 2024-02-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어방법
EP4080499A4 (en) * 2019-12-19 2023-06-07 LG Electronics Inc. DISPLAY DEVICE AND DC VOLTAGE SUPPLY METHOD
US11005363B1 (en) * 2020-04-08 2021-05-11 Delta Electronics (Thailand) Public Company Limited Resonant power converter and current synthesizing method therefor
US11837951B2 (en) * 2020-10-14 2023-12-05 Nexgen Power Systems, Inc. Self-oscillating high frequency converter with power factor correction
CN117477966A (zh) * 2023-12-22 2024-01-30 江苏巧思科技有限公司 一种谐振变换电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060202A (ko) * 1999-12-15 2001-07-06 양준열 2단 스위칭 전력 변환 장치
KR20030013103A (ko) * 2001-08-07 2003-02-14 이승호 시비율 제어와 주파수 제어를 이용한 종속 접속 스위칭전력 변환장치
JP2005057871A (ja) 2003-08-04 2005-03-03 Sony Corp 電源装置
JP2005348560A (ja) 2004-06-04 2005-12-15 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置及び力率改善回路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5870294A (en) * 1997-09-26 1999-02-09 Northern Telecom Limited Soft switched PWM AC to DC converter with gate array logic control
JP2002171692A (ja) * 2000-12-06 2002-06-14 Hitachi Ltd 直流電源装置
US6487098B2 (en) * 2001-02-01 2002-11-26 International Business Machines Corporation Power factor correction (PFC) circuit that eliminates an inrush current limit circuit
JP4846107B2 (ja) 2001-02-23 2011-12-28 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 電源制御器およびその構成
JP2002315329A (ja) 2001-04-17 2002-10-25 Canon Inc 電気機器の省電力電源システム
WO2004059822A1 (ja) * 2002-12-24 2004-07-15 Sanken Electric Co., Ltd. スイッチング電源装置及びスイッチング電源装置の制御方法
TWM250411U (en) * 2003-07-04 2004-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Land grid array socket
JP2005151608A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Hitachi Ltd 共振型コンバータ及びその制御方法
EP1869759B1 (en) * 2005-04-01 2019-08-07 Nxp B.V. Control of a resonant converter
JP4797637B2 (ja) * 2006-01-16 2011-10-19 サンケン電気株式会社 共振型スイッチング電源装置
US7675758B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7885085B2 (en) * 2007-01-22 2011-02-08 Power Integrations, Inc. Cascaded PFC and resonant mode power converters
US7848117B2 (en) * 2007-01-22 2010-12-07 Power Integrations, Inc. Control arrangement for a resonant mode power converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060202A (ko) * 1999-12-15 2001-07-06 양준열 2단 스위칭 전력 변환 장치
KR20030013103A (ko) * 2001-08-07 2003-02-14 이승호 시비율 제어와 주파수 제어를 이용한 종속 접속 스위칭전력 변환장치
JP2005057871A (ja) 2003-08-04 2005-03-03 Sony Corp 電源装置
JP2005348560A (ja) 2004-06-04 2005-12-15 Sanken Electric Co Ltd スイッチング電源装置及び力率改善回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9645178B2 (en) 2013-05-30 2017-05-09 Hyundai Motor Company System and method for estimating current in DC-DC converter
US12106891B2 (en) 2020-04-29 2024-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20100020578A1 (en) 2010-01-28
US20120069603A1 (en) 2012-03-22
US8027174B2 (en) 2011-09-27
KR20100011471A (ko) 2010-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100975925B1 (ko) 어댑터 전원장치
US8395366B2 (en) Power factor correction converter including input current detecting circuit
US8274800B2 (en) DC-DC switching power supply with power factor correction
TWI474601B (zh) High conversion efficiency of the pulse mode resonant power converter
US6344986B1 (en) Topology and control method for power factor correction
KR100967048B1 (ko) 부하 전류의 변화에 따라 출력 전압을 가변하는 직류 전원장치
US20070145956A1 (en) Switching power supply device
EP2166657A1 (en) Pfc converter
JP4232845B1 (ja) 直流変換装置
TWI542121B (zh) Dual - mode power supply switching control device
US20130094255A1 (en) Power factor correction circuit capable of estimating input current and control method for the same
US20130016531A1 (en) Power supply device and method of controlling power supply device
KR20100009034A (ko) 가변 스위칭 주파수 방식 전원 공급 장치
TWI516007B (zh) DC power supply unit
JP4104868B2 (ja) スイッチング電源装置
US20130010501A1 (en) Bisynchronous resonant switching-type direct current power supply
JP2011166941A (ja) スイッチング電源装置
US20190074759A1 (en) Control circuit for reducing power loss of llc resonant converter during light-load or no-load operation
JP5790010B2 (ja) スイッチング電源装置
US11482940B2 (en) High-efficiency LLC resonant converter
CN103997220A (zh) 开关电源装置和控制ic
CN107332357B (zh) 非接触电力传输电路
KR101609726B1 (ko) 고역률 스위칭 정류기의 제어회로
KR100988561B1 (ko) 스위칭 컨버터와 선형 레귤레이터를 이용한 전력변환장치
JP6048150B2 (ja) 絶縁型スイッチング電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140701

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160711

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170703

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 10