KR20060069687A

KR20060069687A - Protecting circuit for overvoltage of power supply

Info

Publication number: KR20060069687A
Application number: KR1020040108349A
Authority: KR
Inventors: 이한승
Original assignee: 넥스원퓨처 주식회사
Priority date: 2004-12-18
Filing date: 2004-12-18
Publication date: 2006-06-22

Abstract

본 발명은 스위칭 노이즈를 비롯한 다양한 노이즈에 의하여 동작되지 않고, 과전압상태를 보호할 수 있는 전원공급기의 과전압 보호회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an overvoltage protection circuit of a power supply which is not operated by various noises including switching noise and can protect an overvoltage state.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에는 상기 레귤레이터의 출력부와 접지간에 설치되는 다이오드와 제 1 저항; 상기 레귤레이터의 입력부에 설치되어 릴레이에 의하여 동작되어 상기 레귤레이터에 입력되는 전원을 온/오프시키는 주전원 스위치; 상기 주전원 스위치의 입력단과 접지간에 설치되는 상기 주전원 스위치 구동용 릴레이와 상기 릴레이를 동작시키기 위한 사이리스터; 를 포함하되, 상기 다이오드와 상기 제 1 저항의 접속점과 상기 사이리스터의 게이트간에는 제 2 저항이 연결되며, 상기 게이트와 접지간에는 노이즈 제거용 필터를 포함하는 기술구성이 개시된다.The present invention for achieving the above object includes a diode and a first resistor provided between the output and the ground of the regulator; A main power switch installed at an input of the regulator and operated by a relay to turn on / off power input to the regulator; A thyristor for operating the main power switch driving relay and the relay installed between an input terminal of the main power switch and a ground; Including a, wherein a second resistor is connected between the connection point of the diode and the first resistor and the gate of the thyristor, a technical configuration including a filter for removing noise between the gate and ground is disclosed.

노이즈, 과전압, 레귤레이터, 사이리스터Noise, Overvoltage, Regulators, Thyristors

Description

Protecting circuit for overvoltage of power supply

도 1은 종래의 전원공급기의 회로구성을 설명하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a conventional power supply.

도 2는 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.2 is a circuit diagram for explaining an embodiment of the present invention.

본 발명은 직류전원을 출력하는 전원공급기에서 노이즈에 의하여 과전압보호회로가 오동작이 되지 않도록 하는 전원공급기의 과전압보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to an overvoltage protection circuit of a power supply that prevents the overvoltage protection circuit from malfunctioning due to noise in a power supply that outputs a DC power source.

직류전원을 출력하는 전원공급기의 출력측에는 과전압에 대하여 부하를 보호하기 위한 과전압 보호회로(OVP: Over Voltage Protection)가 설치되어져 있다. 그러나, 출력측에 전원을 인가하기 위하여 스위칭을 하는 경우나 입력측의 유도현상에 의한 노이즈등이 유입되게 되는 경우에 OVP가 노이즈에 오동작되게 되어 잦은 정전현상을 초래하게 된다. An over voltage protection circuit (OVP) is provided on the output side of the power supply for outputting DC power to protect the load against overvoltage. However, when switching to apply power to the output side or when noise or the like caused by induction on the input side is introduced, the OVP malfunctions to the noise, causing frequent power failure.

직류전원(Vin)은 트랜스(T)의 1차 코일n1의 중간점에 공급되는 한편 SMPS IC에 저항R1을 통하여 구동전원을 공급한다. 트랜지스터Q1은 SMPS IC로 공급되는 펄 스에 의하여 구동되어 푸쉬풀 회로(push-pull circuit)를 구성하는 트랜지스터Q2, Q3를 교번적으로 동작시켜, 트랜스T에 공급되는 직류전원을 교류로 만든다. 또한, 트랜스T 2차측에는 2개의 코일n2, n3가 권선된다. 코일n3의 출력은 브릿지 다이오드BD2에 의하여 정류되어 제어전원등에 공급되고, 코일n2의 출력은 브릿지 다이오드BD1에 의하여 정류되고, 릴레이RL1에 의하여 온/오프되는 스위치SW를 통과하여 전압을 안정화시키는 레귤레이터(1)를 거쳐 안정된 직류전원으로 출력되게 된다.The DC power supply Vin is supplied to the midpoint of the primary coil n1 of the transformer T while supplying driving power to the SMPS IC through the resistor R1. Transistor Q1 is driven by a pulse supplied to the SMPS IC to alternately operate transistors Q2 and Q3 constituting a push-pull circuit, thereby making the DC power supplied to the transformer T into an alternating current. In addition, two coils n2 and n3 are wound on the transformer T secondary side. The output of the coil n3 is rectified by the bridge diode BD2 and supplied to a control power supply. After 1), it is output to stable DC power.

또한, 레귤레이터(1)의 출력단에는 과전압상태에서 전원을 차단하기 위한 과전압 보호회로(10)가 설치되어 과전압이 부하에 인가되는 것을 방지한다. 과전압 보호회로(10)는 레귤레이터(1)의 출력단과 접지간에 연결된 역류방지용 다이오드D1과 전압감지용 저항R5, 스위치SW의 입력단과 접지간에 연결된 릴레이RL1, 사이리스터Th1과, 다이오드D1과 전압감지용 저항R5의 접속점과 사이리스터의 게이트간에 연결된 저항R4로 이루어진다. 이때, 릴레이RL1의 구동에 의하여 스위치는 OFF된다. In addition, the output terminal of the regulator 1 is provided with an overvoltage protection circuit 10 for shutting off the power in the overvoltage state to prevent the overvoltage is applied to the load. The overvoltage protection circuit 10 includes a backflow prevention diode D1 and a voltage sensing resistor R5 connected between the output terminal of the regulator 1 and a ground, a relay RL1 connected between the input terminal of the switch SW and ground, a thyristor Th1, a diode D1 and a voltage sensing resistor. It consists of a resistor R4 connected between the connection point of R5 and the gate of the thyristor. At this time, the switch is turned off by driving the relay RL1.

상기 구성을 갖는 과전압 보호회로(10)에서 레귤레이터(1)로 출력되는 전압이 과전압인 경우에는 저항R5에 인가되는 전압 또한 설정된 전압 이상의 상태로 되고, 이러한 경우에는 저항R4에 흐르는 전류가 사이리스터Th1의 게이트를 구동시키기 위한 제한 전류보다 많게 되어 사이리스터Th1이 동작하게 되고, 사이리스터Th1이 동작하게 되면 릴레이RL1이 동작되어 스위치SW가 오프된다.When the voltage output from the overvoltage protection circuit 10 having the above configuration to the regulator 1 is an overvoltage, the voltage applied to the resistor R5 is also equal to or higher than the set voltage. In this case, the current flowing in the resistor R4 is the thyristor Th1. The thyristor Th1 is operated because the thruster Th1 is larger than the limit current for driving the gate. When the thyristor Th1 is operated, the relay RL1 is operated to switch SW off.

이와 같은 과전압 보호회로(10)는 과전압 상태에서 동작되게 되나, 출력Vout1, Vout2에 연결된 부하들에 전원을 공급하거나 차단시에는 스위칭 노이즈가 발생되게 되고, 이러한 스위칭 노이즈에 의하여 전압의 맥동 현상이 발생하게 되어 과전압 보호회로(10)가 동작되게 되어 과전압 상태가 아닌 경우에도 전원 스위치SW를 오프시키는 경우가 빈번하게 발생되어 잦은 정전현상을 발생하게 한다. The overvoltage protection circuit 10 is operated in an overvoltage state, but switching noise is generated when power is supplied to or disconnected from loads connected to the outputs Vout1 and Vout2, and a pulsation phenomenon of the voltage is generated by the switching noise. The overvoltage protection circuit 10 is operated so that the power switch SW is frequently turned off even when it is not in an overvoltage state, causing frequent power failure.

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스위칭 노이즈를 비롯한 다양한 노이즈에 의하여 동작되지 않고, 과전압상태를 보호할 수 있는 전원공급기의 과전압 보호회로를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an overvoltage protection circuit of a power supply which is not operated by various noises including switching noise and can protect an overvoltage state.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징은 직류전원으로부터 전압 레귤레이터를 통과하여 출력되는 전원 공급기의 과전압을 보호하기 위한 전원공급기의 과전압 보호회로에 있어서: 상기 레귤레이터의 출력부와 접지간에 설치되는 다이오드와 제 1 저항; 상기 레귤레이터의 입력부에 설치되어 릴레이에 의하여 동작되어 상기 레귤레이터에 입력되는 전원을 온/오프시키는 주전원 스위치; 상기 주전원 스위치의 입력단과 접지간에 설치되는 상기 주전원 스위치 구동용 릴레이와 상기 릴레이를 동작시키기 위한 사이리스터; 를 포함하되, 상기 다이오드와 상기 제 1 저항의 접속점과 상기 사이리스터의 게이트간에는 제 2 저항이 연결되며, 상기 게이트와 접지간에는 노이즈 제거용 필터가 설치되는 것이다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention is an overvoltage protection circuit of a power supply for protecting an overvoltage of a power supply output through a voltage regulator from a DC power supply: a diode provided between the output of the regulator and ground And a first resistor; A main power switch installed at an input of the regulator and operated by a relay to turn on / off power input to the regulator; A thyristor for operating the main power switch driving relay and the relay installed between an input terminal of the main power switch and a ground; It includes, wherein a second resistor is connected between the connection point of the diode and the first resistor and the gate of the thyristor, a noise removing filter is installed between the gate and the ground.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 노이즈 제거용 필터는 제 1 콘덴서와 제 3 저항이 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, it is preferable that the first capacitor and the third resistor of the noise removing filter are connected in parallel.

또한, 본 발명에서 상기 다이오드와 제 1 저항의 접속점과 접지간에 연결되는 제 2 콘덴서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention preferably further includes a second capacitor connected between the connection point of the diode and the first resistor and the ground.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도시된 실시예는 직류전원Vin이 입력되어 트랜스T를 거쳐 다른 직류전원 Vout1과 Vout2로 출력되는 것을 도시하고 있다. 직류전원Vin은 트랜스T의 일차측 코일n1의 중간부에 접속되어 전원을 공급하고, 1차측 코일n1의 양단은 푸쉬풀용 회로를 구성하기 위하여 트랜지스터Q22, Q23의 콜렉터가 연결된다. 또한, 트랜지스터Q22, Q23의 베이스는 트랜지스터Q21의 에미터와 콜렉터에 각각 연결되며, 트랜지스터Q21의 베이스는 SMPS IC의 펄스를 인가받아 동작된다. 또한, 트랜스T의 2차측에는 두개의 코일 n2, n3가 권선되어져 있어 브릿지 다이오드BD3, BD4에 의하여 정류되어 직류전원을 출력하게 된다.The illustrated embodiment shows that the DC power supply Vin is input and output to the other DC power supplies Vout1 and Vout2 through the transformer T. The DC power supply Vin is connected to an intermediate portion of the primary coil n1 of the transformer T to supply power, and both ends of the primary coil n1 are connected to collectors of transistors Q22 and Q23 to form a push-pull circuit. In addition, the bases of the transistors Q22 and Q23 are connected to the emitter and the collector of the transistor Q21, respectively, and the base of the transistor Q21 is operated by applying a pulse of the SMPS IC. In addition, two coils n2 and n3 are wound around the secondary side of the transformer T and rectified by the bridge diodes BD3 and BD4 to output the DC power.

브릿지 다이오드BD3의 직류전원은 레귤레이터(2)에 의하여 안정된 전원으로 변화되어 출력되되 과전압 보호회로(40)의 일부를 형성하는 주전원 스위치(SW)가 브릿지 다이오드BD3와 레귤레이터(2) 사이에 연결된다.The DC power supply of the bridge diode BD3 is converted into a stable power supply by the regulator 2 and outputted, and a main power switch SW that forms part of the overvoltage protection circuit 40 is connected between the bridge diode BD3 and the regulator 2.

과전압 보호회로(40)는 레귤레이터(2)로부터 출력되는 전압을 감지하여 과전압 상태인 경우에는 주전원 스위치(SW)를 오프시켜 레귤레이터(2)에 입력되는 전원을 차단한다. 과전압 보호회로(40)는 레귤레이터(2) 출력부와 접지간에 연결되는 역류방지용 다이오드D21과 전압감지용 저항R24, 역류방지용 다이오드D21과 전압감지용 저항R24의 접속점과 접지간에 연결된 리플방지용 콘덴서C22, 주전원 스위치 입력부와 접지간에 연결되는 릴레이RL21와 사이리스터Th21, 사이리스터 TH21의 게이트와 역류방지용 다이오드D21과 전압감지용 저항R24의 접속점간에 연결되는 전류 제한용 저항R23, 사이리스터 Th21의 게이트와 저항 R23의 접속점과 접지간에 병렬로 연결되는 콘덴서 C21, 저항R22로 이루어진 노이즈 제거용 필터(30)로 구성된다.The overvoltage protection circuit 40 senses the voltage output from the regulator 2 and in the overvoltage state, turns off the main power switch SW to cut off the power input to the regulator 2. The overvoltage protection circuit 40 includes a ripple prevention capacitor C22 connected between the connection point of the backflow prevention diode D21 and the voltage sensing resistor R24 and the backflow prevention diode D21 and the voltage sensing resistor R24 connected between the output of the regulator 2 and the ground, The connection point of the current limiting resistor R23, the thyristor Th21 gate and the resistor R23 connected between the relay RL21, the thyristor Th21, the thyristor TH21 gate and the backflow prevention diode D21 and the voltage sensing resistor R24 The noise canceling filter 30 includes a capacitor C21 and a resistor R22 connected in parallel between the grounds.

이하, 상기 실시예의 동작과정에 대하여 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, an operation process of the embodiment will be described in detail.

트랜스 1차측 코일 n1에 직류전원Vin이 인가되고, 트랜지스터Q21의 베이스에는 SMPS IC로부터 폭이 제어되는 펄스가 인가된다. 트랜지스터Q21이 동작되면, 트랜지스터Q22, Q23이 교번적으로 동작되게 되어 트랜스T에 인가되는 직류전원을 교류로 만들고, 트랜스 2차측에 권선되는 코일n2, n3에 교류전압이 유기된다. 코일n2에 유기되는 교류전압은 브릿지 다이오드BD3에서, 코일 n3에서 유기되는 교류전압은 브릿지 다이오드 BD4에서 직류로 정류된다. 브릿지 다이오드BD3에서 출력되는 전원은 주전원 스위치SW를 거쳐 레귤레이터(2)에서 안정되게 되어 부하에 공급되며, 저항R24에는 레귤레이터(2)의 출력전압이 분압되게 되고, 저항R24에 인가되는 전압은 콘덴서C22에 의하여 맥동 또는 리플의 크기가 감소되게 된다. 또한, 저항R24에 인가되는 전압은 저항 R23을 통하여 사이리스터Th21의 게이트와 연결되어져 있어, 저항R24에 인가되는 전압이 설정값을 초과하게 되면 사이리스터Th21의 게이트를 구동시켜 사이리스터Th21를 도통상태로 만들어 릴레이RL21가 동작되게 되어 주전원 스위치SW를 오프상태로 만들어 부하측에 전원공급을 중단하게 된다. 또한, 사이리스터Th21의 게이트에는 노이즈를 차단하는 노이즈 필터(30)가 설치되어져 있어 스위칭 노이즈에서 발생하는 맥동전압에 의하여 사이리스터Th21이 동작되는 것을 차단하도록 하여 사이리스터Th21가 단지 과전압에 의해서만 동작되도록 한다.The DC power supply Vin is applied to the transformer primary side coil n1, and a pulse whose width is controlled from the SMPS IC is applied to the base of the transistor Q21. When the transistor Q21 is operated, the transistors Q22 and Q23 are alternately operated to make the DC power applied to the transformer T into an alternating current, and the alternating voltage is induced in the coils n2 and n3 wound on the transformer secondary side. The alternating voltage induced in the coil n2 is rectified by the bridge diode BD3, and the alternating voltage induced in the coil n3 is rectified by the bridge diode BD4. The power output from the bridge diode BD3 is stabilized in the regulator 2 via the main power switch SW, and is supplied to the load. The resistor R24 divides the output voltage of the regulator 2, and the voltage applied to the resistor R24 is the capacitor C22. This reduces the size of the pulsation or ripple. In addition, the voltage applied to the resistor R24 is connected to the gate of the thyristor Th21 through the resistor R23. When the voltage applied to the resistor R24 exceeds the set value, the gate of the thyristor Th21 is driven to bring the thyristor Th21 into a conductive state. The RL21 is operated to turn off the main power switch SW to stop the power supply to the load side. In addition, a noise filter 30 is provided at the gate of the thyristor Th21 to block the operation of the thyristor Th21 by the pulsation voltage generated from the switching noise so that the thyristor Th21 is operated only by the overvoltage.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 전원공급기에 설치된 과전압 보호회로가 스위칭 노이즈에 의하여 동작되는 것을 방지하고, 과전압상태를 보호하도록 함으로써 잦은 정전으로부터 부하측을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다. According to the present invention having the above object and configuration, the overvoltage protection circuit installed in the power supply is prevented from being operated by switching noise and the overvoltage state is protected to protect the load side from frequent power failures.

Claims

In the overvoltage protection circuit of the power supply to protect the overvoltage of the power supply output from the DC power supply through the voltage regulator:

A diode and a first resistor disposed between the output of the regulator and ground;

A main power switch installed at an input of the regulator and operated by a relay to turn on / off power input to the regulator;

A thyristor for operating the main power switch driving relay and the relay installed between an input terminal of the main power switch and a ground; Including but not limited to:

And a second resistor is connected between the connection point of the diode and the first resistor and the gate of the thyristor, and a noise removing filter is provided between the gate and the ground.

The overvoltage protection circuit of claim 1, wherein the noise removing filter comprises a first capacitor and a third resistor connected in parallel.

3. The overvoltage protection circuit of claim 1 or 2, further comprising a second capacitor connected between the connection point of the diode and the first resistor and ground.