KR20110004725A - Power supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 전원 공급 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to a power supply.
일반적으로 전원 공급 장치(Power Supply Unit)는 AC-on시 전해 캐패시터 충전을 위한 돌입전류가 발생한다.Generally, a power supply unit generates an inrush current for charging an electrolytic capacitor when AC-on.
도 1 은 종래의 전원 공급 장치에서 돌입전류가 발생하는 것을 설명하기 위한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전원 공급 장치(Power Supply Unit)는 전원을 공급하기 위해 스위치를 턴 온시 전해 캐패시터 충전을 위한 돌입전류가 발생한다. 이러한 돌입전류는 전류량이 매우 크기 때문에 순간정전 또는 입력휴즈, 반도체 부품 파손 등을 초래하였다.1 is for explaining the generation of the inrush current in the conventional power supply. As shown in FIG. 1, a conventional power supply unit generates an inrush current for charging an electrolytic capacitor when the switch is turned on to supply power. Since the inrush current has a very large amount of current, it causes a momentary power failure, an input fuse, or damage to a semiconductor component.
이에 따라, 종래의 전원 공급 장치는 돌입전류를 방지하기 위해 온/오프 스위치와 병렬로 써미스터와 돌입방지저항으로 구성하였다. 이와 같이 구성된 회로의 동작은 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 전류 패스로 루프(Loop)를 형성하여 돌입방지저항이나 써미스터에서 전류 제한하고, 또한 출력 커패시터가 어느정도 충전이 된 후에, Micom에서 일정 타임 딜레이(Delay)를 둔다.Accordingly, the conventional power supply device is composed of a thermistor and an inrush prevention resistor in parallel with the on / off switch to prevent inrush current. The operation of the circuit configured as described above is as follows. As shown in Fig. 1, a loop is formed in the first current path to limit the current in the inrush resistance or thermistor, and after the output capacitor is charged to some degree, a certain time delay is placed at Micom. .
이후, 제2 전류 패스로 루프를 형성하도록 제어함으로써 돌입전류를 제어할 수 있다. Thereafter, the inrush current can be controlled by controlling to form a loop in the second current path.
이러한 회로를 구성하려면 Micom을 사용하여야 하며, 그에 따른 소프트웨어도 디자인하여야 함으로써, 설계 비용 및 부품 비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.Micom must be used to configure such a circuit, and accordingly software must be designed, resulting in an increase in design cost and component cost.
실시 예에 따라 Micom을 대체할 수 있는 릴레이 제어부를 사용하여 돌입전류를 방지할 수 있는 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.According to an embodiment, there is provided a power supply device capable of preventing inrush current by using a relay controller that can replace Micom.
실시 예에 따른 전원 공급 장치는 교류 전원 입력부, 교류 전원 입력부를 통해 초기 교류 전원이 공급되면, 출력 커패시터를 충전하기 위해 흐르는 돌입전류를 제한하는 돌입전류 방지부, 초기 교류 전원이 공급된 이후 출력 커패시터가 충전되면, 돌입전류 방지부와 출력 커패시터에 사이에 배치되는 PFC 출력 전압을 센싱하여 동작하는 릴레이 제어부 및 릴레이 제어부의 동작에 따라 돌입전류 방지부를 통해 흐르는 전원 전류를 제어하는 릴레이부를 포함한다. The power supply device according to the embodiment is an AC power input unit, when the initial AC power is supplied through the AC power input unit, the inrush current prevention unit for limiting the inrush current flowing to charge the output capacitor, the output capacitor after the initial AC power is supplied When is charged, the relay control unit for sensing the PFC output voltage disposed between the inrush current prevention unit and the output capacitor and a relay unit for controlling the power current flowing through the inrush current prevention unit in accordance with the operation of the relay control unit.
실시 예에 따른 전원 공급 장치는 돌입전류를 방지하기 위해 Micom을 대체할수 있는 릴레이 제어부를 사용함으로써, 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.The power supply device according to the embodiment has the effect of reducing the manufacturing cost by using a relay control unit that can replace Micom to prevent inrush current.
또한, 실시 예에 따른 전원 공급 장치는 릴레이 제어부를 션트 레큘레이터, 포토 커플러 및 바이폴라 졍션 트랜지스터 등으로 구성함으로써, 전압에 대한 반응 속도를 향상시킬 수 있어 부픔 소자의 발열이나 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the power supply apparatus according to the embodiment can improve the response speed to the voltage by configuring the relay control unit with a shunt reducer, a photo coupler, a bipolar junction transistor, etc. to prevent the heating element from being damaged or damaged in advance. It can be effective.
또한, 실시 예에 따른 전원 공급 장치는 릴레이 제어부를 구성함으로써, 효율적으로 릴레이부를 제어함으로써 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the power supply apparatus according to the embodiment has the effect of improving the reliability of the product by controlling the relay unit by configuring the relay control unit.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2은 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치를 설명하기 위한 것이다.2 is for explaining a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치는 교류 전원 입력부(100), 돌입전류 방지부(200), 릴레이 제어부(300) 및 릴레이부(400) 등을 포함하여 구성하는 것이다.Referring to Figure 2, the power supply device according to an embodiment of the present invention is configured to include an AC
먼저, 교류 전원 입력부(100)는 일반적인 교류 전원을 입력 받는 전원 플러그인 것이다. 교류 전원 입력부(100)를 통해 일반적으로 공급되는 교류(AC) 전원이 입력될 수 있다.First, the AC
돌입전류 방지부(200)는 교류 전원 입력부(100)를 통해 초기 교류 전원이 공급되면, 출력 커패시터(Co)를 충전하기 위해 흐르는 돌입전류를 제한하는 것이다. 이러한 돌입전류 방지부(200)는 서미스터 또는 돌입방지저항(Rs) 등을 포함하여 구성된다. 초기 교류 전원이 공급되면, 돌입전류는 서미스터 또는 돌입방지저항(Rs)을 경유하여 출력 커패시터(Co)에 충전되는 것이다. 이와 같이, 초기 교류 전원이 공급되면, 돌입전류가 서미스터 또는 돌입방지저항(Rs)을 경유하여 출력 커패시터(Co)에 공급됨으로써, 돌입전류 방지부(200)를 통해 돌입전류를 제한할 수 있는 것이다.The inrush
릴레이 제어부(300)는 초기 교류 전원이 공급된 이후 출력 커패시터(Co)가 충전되면, 돌입전류 방지부(200)와 출력 커패시터(Co)에 사이에 배치되는 PFC 출력 전압을 센싱하여 동작하는 것이다. 이러한 릴레이 제어부(300)는 센싱부(310), 센싱 동작부(320), 제1 스위칭부(330) 및 제2 스위칭부(340)를 포함하여 구성된다.When the output capacitor Co is charged after the initial AC power is supplied, the
센싱부(310)는 PFC 출력 전압을 센싱하는 것이다. 이러한 센싱부(310)는 적어도 하나 이상의 센싱 저항(R1,R2,R3)을 포함하여 구성된다. 또한, 제1 센싱 저항(R1) 내지 제3 센싱 저항(R3)은 서로 직렬로 연결되는 것이다.The
센싱 동작부(320)는 센싱부(310)를 통해 센싱된 PFC 출력 전압이 미리 설정한 기준전압과 비교하고, PFC 출력 전압이 기준전압보다 상승하면 동작하여 센싱 전류를 출력하는 것이다. 이러한 센싱 동작부(320)는 션트 레귤레이터(Shunt Regulator, IC1)를 포함할 수 있다. 즉, 센싱 동작부(320)는 센싱부(310)를 센싱된 PFC 출력 전압이 기준전압보다 높아지면 턴 온(Turn on)하여 센싱 전류를 출력하는 것이다. The
제1 스위칭부(330)는 센싱 동작부(320)를 통해 센싱 전류를 공급받아 출력 기준 전압을 출력하는 것이다. 이러한 제1 스위칭부(330)는 포토 커플러(Photo Coupler, PC1)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 스위칭부(330)는 센싱 동작부(320)로부터 센싱 전류를 제공받아 턴 온(Turn on)하여 출력 기준 전압을 출력하는 것이다.The
제2 스위칭부(340)는 제1 스위칭부(330)를 통해 출력 기준 전압을 공급받아 릴레이 전압을 출력하는 것이다. 제2 스위칭부(340)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, Q1)를 포함하는 것이다. 즉, 제2 스위칭부(340)는 제1 스위칭부(330)로부터 출력 기준 전압을 제공받아 턴 온(Turn on)하여 릴레이 전압을 출력하는 것이다.The
릴레이부(400)는 릴레이 제어부(300)의 동작에 따라 돌입전류 방지부(200)를 통해 흐르는 전원 전류를 제어하는 것이다. 이러한 릴레이부(400)는 교류 전원이 공급된 후 릴레이 제어부(300)에서 제공받은 릴레이 전압에 의해 동작한다. 이에 따라, 릴레이부(400)는 초기 교류 전원이 공급되면, 출력 커패시터(Co)가 충전되는 시간 동안 턴 오프(Turn-off)하여 돌입전류가 돌입전류 방지부(200)를 거쳐 출력 커패시터(Co)에 충전되도록 한다. 이후, 출력 커패시터(Co)가 충전되면, 릴레이 제어부(300)에서 제공하는 릴레이 전압을 제공받은 릴레이부(400)는 턴 온(Turn on)하여 돌입전류 방지부(200)를 통해 흐르던 전원 전류를 제어하여 제1 전류 패스(Path1,①)를 제2 전류 패스(Path2,②)로 전원 전류 경로를 바꿀 수 있는 것이다.The
지금까지 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치의 동작은 다음과 같다.Operation of the power supply apparatus according to an embodiment of the present invention described so far is as follows.
먼저, 교류 전원이 처음으로 인가되면, 제1 전류 패스(Path1, ①)를 형성하는 돌입전류가 흐른다. 이와 같이, 흐르는 돌입전류는 돌입전류 방지부(200)에 배치되는 돌입방지저항(Rs)이나 써미스터 등을 경유하여 출력 커패시터(Co)가 점진적으로 충전되는 것이다. 이때, 돌입 전류는 돌입전류 방지부(200)에 배치되는 돌입방지저항(Rs)이나 써미스터 등을 경유하면서 제한을 받을 수 있다. 즉, 초기 교류 전원이 공급되면, 돌입전류 방지부(200)를 경유한 제한된 돌입전류가 출력 커패시터(Co)에 충전되는 것이다.First, when AC power is applied for the first time, an inrush current that forms the first current paths Path1 and ① flows. As described above, the inrush current flowing gradually charges the output capacitor Co via the inrush prevention resistor Rs or thermistor disposed in the inrush
이후, 출력 커패시터(Co)가 점진적으로 충전되면 PFC 출력 전압이 상승한다. 이때, 센싱부(310)는 제1 센싱 저항(R1) 내지 제3 센싱 저항(R3)을 통해 PFC 출력 전압을 센싱하는 것이다. 이와 같이, 센싱부(310)를 통해 센싱된 PFC 출력 전압을 센싱 동작부(320)에서 미리 설정한 기준전압과 비교한다. 여기서, PFC 출력 전압이 기준전압보다 높으면 동작 센싱부(310)는 동작하여 센싱 전류를 출력하고, PFC 출력 전압이 기준전압보다 낮으면 동작 센싱부(310)는 동작하지 않아 센싱 전류를 출력하지 않는다.Thereafter, when the output capacitor Co is gradually charged, the PFC output voltage rises. In this case, the
이러한 동작 센싱부(310)는 션트 레귤레이터(Shunt Regulator, IC1)를 포함할 수 있다. 즉, 션트 레귤레이터(IC1)의 레퍼런스(Reference)단을 통해 PFC 출력 전압이 기준 전압인 2.5V 이상이 공급되면, 션트 레귤레이터(IC1)가 턴 온(Turn on)되고, 센싱 전류를 형성할 수 있다.The
이와 같이, 션트 레귤레이터(IC1)를 스위칭 동작으로 사용함으로써, PFC 출력 전압에 대한 반응 속도가 빨라 부품 소자 발열이 되거나 파손되는 것에 대해 효율적으로 방지할 수 있다.In this way, by using the shunt regulator IC1 in the switching operation, the reaction rate with respect to the PFC output voltage is high, so that the component element heat generation or damage can be effectively prevented.
이후, 션트 레귤레이터(Shunt Regulator)가 턴 온(Turn on)되어 센싱 전류를 출력하면 센싱 전류를 공급받아 제1 스위칭부(330)가 턴 온(Turn on)되는 것이다. 이러한 제1 스위칭부(330)는 포토 커플러(PC1)를 포함할 수 있다. 여기서 포토 커플러(PC1)는 서로 다른 전압원(Vcc1,Vcc2)으로부터 서로 다른 전압을 공급받을 수 있다. 이와 같이, 센싱 전류를 공급받은 포토 커플러(PC1)는 턴 온(Turn on)되어 출력 기준 전압을 출력하는 것이다. 이러한 출력 기준 전압은 제2 스위칭부(340)에 공급된다. 이에 따라, 제2 스위칭부(340)가 턴 온(Turn on)되는 것이다.Subsequently, when the shunt regulator is turned on and outputs a sensing current, the
이러한 제2 스위칭부(340)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, Q1)를 포함한다. 즉, 바이폴라 정션 트랜지스터(Q1)의 베이스단(B)을 통해 출력 기준 전압을 공급받아 턴 온(Turn on)되는 것이다. 이와 같이, 턴 온(Turn on)된 바이폴라 졍션 트랜지스터(Q1)는 릴레이 전압을 릴레이부(400)에 제공하는 것이다.The
릴레이 전압이 릴레이부(400)에 제공되면 릴레이부(400)가 턴 온(Turn on)되고, 제2 전류 패스(Path2,②)가 형성되어 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치가 안정적으로 동작하는 것이다. When the relay voltage is provided to the
여기서, 제1 스위칭부(330)는 포토 커플러(PC1)를, 제2 스위칭부(340)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Q1)를 스위칭 동작으로 사용함으로서, 릴레이 제어부(300)의 구성이 간단해질 수 있으며, 반응 속도가 빨라 부품 소자의 파손을 미연에 방지할 수 있다.Here, the
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치는 간단한 회로로 구성된 릴레이 제어부(300)를 통해 릴레이부(400)를 용이하게 제어할 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 마이콤을 사용하지 않고도 릴레이부(400)를 효율적으로 제어할 수 있는 것이다.As described so far, the power supply apparatus according to the embodiment of the present invention can easily control the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, the exemplary embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1 은 종래의 전원 공급 장치에서 돌입전류가 발생하는 것을 설명하기 위한 것이다.1 is for explaining the generation of the inrush current in the conventional power supply.
도 2은 본 발명의 일실시 예에 따른 전원 공급 장치를 설명하기 위한 것이다.2 is for explaining a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 설명*Description of the Related Art [0002]
100 : 교류 전원 입력부 200 : 돌입전류 방지부100: AC power input unit 200: inrush current prevention unit
300 : 릴레이 제어부 400 : 릴레이부300: relay control unit 400: relay unit
310 : 센싱부 320 : 센싱 동작부310: sensing unit 320: sensing operation unit
330 : 제1 스위칭부 340 : 제2 스위칭부330: first switching unit 340: second switching unit
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Cited By (2)
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KR20170017153A (en) | 2015-08-05 | 2017-02-15 | 권도희 | Fire pit for camping |
KR20190066288A (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-13 | 엘지전자 주식회사 | Motor driving device and air conditioner including the same |
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2009
- 2009-07-08 KR KR1020090062308A patent/KR20110004725A/en not_active Application Discontinuation
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