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KR20160102798A - Power supplier and power supply method using the same - Google Patents

Power supplier and power supply method using the same Download PDF

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KR20160102798A
KR20160102798A KR1020150025334A KR20150025334A KR20160102798A KR 20160102798 A KR20160102798 A KR 20160102798A KR 1020150025334 A KR1020150025334 A KR 1020150025334A KR 20150025334 A KR20150025334 A KR 20150025334A KR 20160102798 A KR20160102798 A KR 20160102798A
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voltage
converter
inductor
switch unit
diode
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정연호
조성민
박동진
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주식회사 솔루엠
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Abstract

An embodiment of the present invention provides a power supply device and a power supply method using the same with high efficiency and low manufacturing costs. The power supply device comprises: a switch unit performing a switching operation by a control signal; a first converter for outputting first voltage by converting and clamping input voltage by the switching operation of the switch unit; a second converter for outputting second voltage by receiving the first voltage by the switching operation of the switch unit; and a control unit for supplying the control signal to the switch unit.

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.

전원공급장치는 부스트 컨버터, 플라이백 컨버터, LLC 컨버터 등의 다양한 토폴로지가 있다. 특히, RCD 스너버를 가진 플라이백 컨버터는 아답터와 같은 저용량 어플리케이션에 많이 사용되는 토폴로지이다. RCD 스너버를 가진 플라이백 컨버터는 적은 소자수를 가지며 단순한 구조를 가지는 장점이 있지만, 전압 스트레스를 제한하기 위한 RCD 스너버단과 이차측 정류 다이오드에 의해 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 최근에는 지구 온난화와 같은 환경 문제로 인해 전원공급장치는 높은 효율이 요구되고 있어 효율이 높은 전원장치를 개발하여야 할 필요가 있다.Power supplies include various topologies such as boost converters, flyback converters, and LLC converters. In particular, a flyback converter with an RCD snubber is a popular topology for low-capacity applications such as adapters. The flyback converter with RCD snubber has the advantage of having a small number of elements and a simple structure, but it has a problem of inefficiency due to the RCD snubber stage and the secondary side rectifier diode for limiting the voltage stress. In recent years, due to environmental problems such as global warming, a power supply device is required to have high efficiency, so it is necessary to develop a power supply device with high efficiency.

본 발명의 목적은, 효율이 높고 제조비용이 적은 컨버터 및 그를 이용한 전원공급방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a converter having a high efficiency and a low manufacturing cost, and a power supply method using the same.

본 발명의 제1실시형태는, 제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위치부, 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하고 클램핑하여 제1전압을 출력하는 제1컨버터, 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 입력받아 제2전압을 출력하는 제2컨버터, 및 스위치부에 상기 제어신호를 공급하는 제어부를 포함하는 전원공급장치를 제공하는 것이다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a switching regulator comprising: a switch section for performing a switching operation by a control signal; a first converter for converting and clamping an input voltage by a switching operation of the switch section to output a first voltage; A second converter receiving the first voltage and outputting a second voltage, and a control unit supplying the control signal to the switch unit.

본 발명의 제2실시형태는, 제1컨버터부에서 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 생성하고, 제2컨버터부에서 제1전압을 컨버팅하여 제2전압을 출력하는 전원공급방법에 있어서, 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하고, 컨버팅된 전압을 클램핑하여 제1컨버터부에서 제1전압을 생성하는 단계, 및 스위치부의 스위칭동작에 의해 제1전압을 전달받아 제2컨버터부에 흐르는 전류를 조절하여 제2전압을 컨버팅함으로써 제2전압을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.A second aspect of the present invention is a power supply method for converting a first voltage by a first converter unit to generate a first voltage and converting a first voltage by a second converter unit to output a second voltage, Converting the input voltage by a negative switching operation and clamping the converted voltage to generate a first voltage in the first converter unit and generating a first voltage by receiving the first voltage by the switching operation of the switch unit, And converting the second voltage to produce a second voltage.

본 발명에 따른 전원공급장치 및 그를 이용한 전원공급방법에 의하면, 컨버터의 동작에 의해 전원을 공급하는 과정에서 소비되는 전력을 줄여 효율을 높일 수 있고 컨버터의 소자 수가 많지 않도록 제조비용을 저감할 수 있다. According to the power supply apparatus and the power supply method using the power supply apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the power consumed in the process of supplying power by the operation of the converter, thereby increasing the efficiency and reducing the manufacturing cost, .

도 1은 본 발명에 따른 전원공급장치의 구조의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제1구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제3구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제4구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 7은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제5구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 도 2에 도시된 전원원공급장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다.
도 10은 도 2에 도시된 전원공급장치의 출력단에 연결되어 있는 다이오드에 가해지는 전압 스트레스를 비교하는 그래프이다.
도 11은 일반적인 플라이백 컨버터와 도 2에 도시된 전원공급장치의 각 소자에 인가되는 전압스트레스를 비교한 그래프이다.1 is a structural diagram showing an embodiment of a structure 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.
FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the operation of the first section of the power supply apparatus shown in FIG. 2. FIG.
4 is a circuit diagram for explaining the operation of the second section of the power supply apparatus shown in FIG.
5 is a circuit diagram for explaining the operation of the third section of the power supply apparatus shown in FIG.
6 is a circuit diagram for explaining the operation of the fourth section of the power supply apparatus shown in FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram for explaining the operation of the fifth section of the power supply apparatus shown in FIG. 2. FIG.
8 is a timing chart showing the operation of the power source supply apparatus shown in Fig.
9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.
10 is a graph comparing the voltage stress applied to the diode connected to the output terminal of the power supply shown in FIG.
11 is a graph comparing the voltage stress applied to each element of the power supply device shown in FIG. 2 with a general flyback converter.

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 구조의 제1실시예를 나타내는 구조도이다. 1 is a structural diagram showing a first embodiment of a structure of a power supply apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전원공급장치(100)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 생성하는 제1컨버터부(110), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 생성하는 제2컨버터부(120), 제어신호(Q1)에 의해 제1컨버터부(110)와 제2컨버터부(120)를 동작시키는 스위치부(130), 및 스위치부(130)에 제어신호를 공급하는 제어부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a power supply 100 includes a first converter 110 receiving an input voltage Vs to generate a first voltage V1, a second converter 110 receiving a first voltage V1, A switch unit 130 for operating the first converter unit 110 and the second converter unit 120 by the control signal Q1 and a switch unit 130 for operating the second converter unit 120 by the control signal Q1, And a control unit 140 for supplying a control signal to the control unit 140.

제1컨버터부(110)는 스위치부(130)의 스위칭동작에 의해 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1전압(V1)을 출력할 수 있다. 또한, 제1컨버터부(110)는 스위치부(130)의 온오프 동작에 의해 스위치부에 인가되는 과도전압을 억제할 수 있다. 이를 위해 제1컨버터부(110)는 스위치부(130)에 인가되는 전압을 클램핑할 수 있다. The first converter unit 110 may convert the input voltage Vs by the switching operation of the switch unit 130 and output the first voltage V1. In addition, the first converter unit 110 can suppress the transient voltage applied to the switch unit by the ON / OFF operation of the switch unit 130. [ To this end, the first converter unit 110 may clamp the voltage applied to the switch unit 130.

또한, 제1컨버터부(110)에 의해 입력전압(Vs)을 제1전압(V1)으로 컨버팅한 후 제2컨버터부(120)에서 제2전압(V2)으로 컨버팅함으로써 제2컨버터부(120)의 전압 스트레스를 감소시킬 수 있다. 입력전압(Vs)는 정류기(미도시)를 통해 전달되는 전압일 수 있고 배터리(미도시)에서 출력되는 전압일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The first converter unit 110 converts the input voltage Vs to the first voltage V1 and then converts the input voltage Vs to the second voltage V2 from the second converter unit 120, Can be reduced. The input voltage Vs may be a voltage transmitted through a rectifier (not shown) or a voltage output from a battery (not shown). However, the present invention is not limited thereto.

제2컨버터부(120)는 스위치부(130)의 스위칭동작에 의해 제1전압(V1)을 입력받아 제2전압(V2)을 출력할 수 있다. 또한, 제2컨버터부(120)는 부하(150)와 연결되어 부하(150)에 제2전압(V2)을 공급할 수 있다. 여기서, 부하(150)는 LED(Light emitting diode)일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 제2컨버터부(120)는 부하(150)에 일정한 크기의 제2전압(V2)을 공급하기 위해 스위치부(130)의 동작에 의해 제1전압(V1)을 컨버팅하여 제2전압(V2)을 생성할 수 있다. 여기서, 부하(150)로 공급되는 제2전압(V2)의 크기가 일정하다는 것은 소정의 오차 범위 내에서 제2전압(V2)의 크기가 유지되는 것을 의미할 수 있다. The second converter unit 120 may receive the first voltage V1 by the switching operation of the switch unit 130 and may output the second voltage V2. The second converter unit 120 may be connected to the load 150 to supply the load 150 with the second voltage V2. Here, the load 150 may be a light emitting diode (LED), but is not limited thereto. The second converter unit 120 converts the first voltage V1 by the operation of the switch unit 130 to supply the second voltage V2 of a predetermined magnitude to the load 150, Can be generated. Here, if the magnitude of the second voltage V2 supplied to the load 150 is constant, it may mean that the magnitude of the second voltage V2 is maintained within a predetermined error range.

스위치부(130)는 제어신호(Q1)를 전달받아 스위칭동작을 하여 제1컨버터부(110)에 흐르는 전류와 제2컨버터부(120)에 흐르는 전류를 조절함으로써, 제1컨버터부(110)에서 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1전압(V1)을 생성하고 제2컨버터부(120)에서 제1전압(V1)을 컨버팅하여 제2전압(V2)을 생성할 수 있다. 스위치부(130)는 제어신호(Q1)의 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위치를 포함할 수 있다. 스위치는 MOS(Metal oxide silicon) 트랜지스터, BJT(Bipolar junction transistor), FET(Field effect transistor)일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The switch unit 130 receives the control signal Q1 and performs a switching operation to adjust the current flowing in the first converter unit 110 and the current flowing in the second converter unit 120, The input voltage Vs may be converted to generate the first voltage V1 and the second converter unit 120 may convert the first voltage V1 to generate the second voltage V2. The switch unit 130 may include a switch that is turned on or off by the control signal Q1. The switch may be a metal oxide silicon (MOS) transistor, a bipolar junction transistor (BJT), or a field effect transistor (FET). However, the present invention is not limited thereto.

제어부(140)는 스위치부(130)에 제어신호(Q1)를 전달할 수 있다. 제어부(140)는 기 설정된 제어신호(Q1)를 스위치부(130)에 전달하여 스위치부(130)가 기설정된 스위칭동작을 수행하도록 할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 부하(150)에 흐르는 전류의 크기에 대응되는 제어신호(Q1)를 생성하여 스위치부(130)에 전달할 수 있다. 제어신호(Q1)는 부하(150)에 흐르는 전류의 크기에 따라 스위치의 턴온구간과 턴오프구간을 조절될 수 있다. 이를 위해 제어신호의 펄스폭을 변조하거나 주파수를 변경할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
The control unit 140 may transmit the control signal Q1 to the switch unit 130. [ The control unit 140 may transmit the predetermined control signal Q1 to the switch unit 130 to allow the switch unit 130 to perform a predetermined switching operation. The control unit 140 may generate the control signal Q1 corresponding to the magnitude of the current flowing in the load 150 and may transmit the control signal Q1 to the switch unit 130. [ The control signal Q1 can be adjusted in the turn-on period and the turn-off period of the switch according to the magnitude of the current flowing in the load 150. [ For this purpose, the pulse width of the control signal can be modulated or the frequency can be changed. However, the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제2실시예를 나타내는 회로도이다. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 전원공급장치(100a)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 출력하는 제1컨버터부(110a), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 출력하는 제2컨버터부(120a), 제1컨버터부(110a)와 제2컨버터부(120a)의 동작을 제어하는 스위치부(130a)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the power supply 100a includes a first converter 110a receiving an input voltage Vs and outputting a first voltage V1, a second converter 110b receiving a first voltage V1, A second converter section 120a for outputting the second voltage V2 and a switch section 130a for controlling operations of the first converter section 110a and the second converter section 120a.

제1컨버터부(110a)는 입력전압(Vs)과 제1노드(N1) 사이에 연결되는 제1인덕터(L1)와, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 대응하여 제2노드(N2)로 소정의 전류를 공급하는 제2인덕터(L2)와, 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되는 제1캐패시터(C1)와, 제1전압(V1)을 출력하는 출력단에 연결되는 제2캐패시터(C2)와, 제1캐패시터(C1)와 제2캐패시터(C2) 사이에 연결되는 제1다이오드(D1)와, 제2컨버터부(120a)에 흐르는 전류를 제1노드(N1)로 전달하는 스너브다이오드(Dsnub)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1컨버터부(110a)는 다이오드와 캐패시터들로 이루어져 저항을 포함하는 경우 보다 소비전력을 저감시킬 수 있다. The first converter unit 110a includes a first inductor L1 connected between the input voltage Vs and the first node N1 and a second inductor L1 connected in parallel with the current flowing in the first inductor L1. A first capacitor C1 connected between the first node N1 and the second node N2 and a second capacitor C1 connected between the first node N1 and the second node N2 to output a first voltage V1, A first diode D1 connected between the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and a second diode D1 connected between the first capacitor C1 and the second capacitor C2, And a snubber diode (Dsnub) that transfers the snubber diode (N1). Therefore, the first converter unit 110a is made up of diodes and capacitors, so that power consumption can be reduced as compared with the case where the first converter unit 110a includes a resistor.

제2컨버터부(120a)는 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)를 포함하는 변압기(T)와, 일차측인덕터(LT1)에 병렬로 연결되는 공진인덕터(Lm)와, 이차측인덕터(LT2)에 연결되어 이차측인덕터(LT2)에 흐르는 전류를 정류하는 제2다이오드(D2)와, 제2컨버터부(120a)의 출력단에 연결되는 출력캐패시터(Co)를 포함할 수 있다. 제2다이오드(D2)는 정류를 할 수 있다. 또한, 일차측인덕터(LT1)는 스너브다이오드(Dsnub)와 연결될 수 있다. 그리고, 제2컨버터부(120a)는 일차측인덕터(LT1)에 누설인덕터(Llkg)가 연결될 수 있다. 여기서, 제2컨버터부(120a)는 플라이백 컨버터일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The second converter section 120a includes a transformer T including a primary side inductor LT1 and a secondary side inductor LT2, a resonance inductor Lm connected in parallel to the primary side inductor LT1, A second diode D2 connected to the inductor LT2 for rectifying the current flowing in the secondary side inductor LT2 and an output capacitor Co connected to the output terminal of the second converter unit 120a. The second diode D2 can rectify. Also, the primary side inductor LT1 may be connected to the snub diode Dsnub. The second converter unit 120a may be connected to the primary inductor LT1 through a leakage inductor Llkg. Here, the second converter unit 120a may be a flyback converter, but is not limited thereto.

스위치부(130a)는 스위치를 포함할 수 있고, 스위치는 제1전극이 제1노드(N1)와 스너브다이오드(Dsnub)의 캐소드에 연결되고, 제2전극이 접지에 연결되며, 게이트전극이 제어신호(Q1)을 입력받아 턴온/턴오프될 수 있다. 여기서, 제1전극은 소스 전극일 수 있고 제2전극은 드레인전극일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 스위치부(130a)는 도 1에 도시된 전원장치와 같이 제어부(미도시)를 통해 제어신호를 전달받을 수 있다.
The switch unit 130a may include a switch in which the first electrode is connected to the cathode of the first node N1 and the snubber diode Dsnub and the second electrode is connected to the ground, And can be turned on / off by receiving the control signal Q1. Here, the first electrode may be a source electrode and the second electrode may be a drain electrode, but the present invention is not limited thereto. The switch unit 130a may receive a control signal through a control unit (not shown) like the power supply unit shown in FIG.

도 3은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제1구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 5는 도 2에 도시된 전원공급장치의 제3구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 6은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제4구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 7은 도 2에 도시된 전원공급장치의 제5구간의 동작을 설명하기 위한 회로도이고, 도 8은 도 2에 도시된 전원원공급장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the operation of the first section of the power supply apparatus shown in FIG. 2, FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation of the second section of the power supply apparatus shown in FIG. 2, FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the operation of the fourth section of the power supply apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 7 is a circuit diagram for explaining the operation of the power supply apparatus shown in FIG. FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the power source supply apparatus shown in FIG. 2. FIG.

도 3 내지 도 8를 참조하면, 전원공급장치(100a)는 제1구간(t0-t1)에서 스위치부(130a)가 턴온상태를 유지한다. 스위치부(130a)가 턴온되면, 도 3에 도시된 것과 같이 실선으로 도시되어 있는 부분만 회로가 연결될 수 있다. 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류가 스위치부(130a)를 통해 흐르게 되고, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 의해 제2인덕터(L2)에 전류가 유도될 수 있다. 또한, 공진인덕터(Lm)에 전류가 흐를 수 있다. 이때, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류의 변화량과 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류의 변화량은 하기의 수학식 1과 같을 수 있다. Referring to FIGS. 3 to 8, the power supply apparatus 100a maintains the switch unit 130a in a turned-on state during the first period t0-t1. When the switch portion 130a is turned on, the circuit can be connected only to a portion shown by a solid line as shown in Fig. A current flowing in the first inductor L1 flows through the switch portion 130a and a current in the second inductor L2 can be induced by the current flowing in the first inductor L1. In addition, a current can flow through the resonant inductor Lm. At this time, the amount of change of the current flowing through the first inductor L1 and the amount of change of the current flowing through the resonant inductor Lm may be expressed by Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00002
는 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류의 변화량이고,
Figure pat00003
은 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류의 변화량이고, Vs는 입력전압(Vs)의 전압레벨이고, Vc2는 제2캐패시터(C2)에 충전된 전압의 전압레벨이고, L1은 제1인덕터(L1)의 인덕턴스의 크기이고, Lm는 공진인덕터(Lm)의 인덕턴스의 크기이다. here,
Figure pat00002
Is a change amount of the current flowing in the first inductor L1,
Figure pat00003
Vs is the voltage level of the voltage charged in the second capacitor C2 and L1 is the voltage level of the first inductor L1. Lm is the magnitude of the inductance of the resonant inductor Lm.

따라서, 제1구간(t0-t1)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류는 각각 증가할 수 있다. 그리고, 제2다이오드(D2)에는 전류가 흐르지 않을 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 전류가 흐르기 때문에 스위치의 제1전극과 제2전극 간의 전압은 0V 일 수 있다. 또한, 제1다이오드(D1)에는 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합에 대응하는 전압이 나타날 수 있고, 제2다이오드(D2)에는 변압기(T)의 권선비에 대응하여 제2캐패시터(C2)에 저장된 전압에 대응하는 전압과 출력전압(Vo)의 합에 대응하는 전압이 나타날 수 있다. 또한, 스너브다이오드(Dsnub)에는 전류가 흘러 전압이 나타나지 않을 수 있다. Therefore, the current flowing in the resonant inductor Lm, the current flowing in the first inductor L1, and the current flowing from the first electrode of the switch portion 130a to the second electrode increase in the first period t0-t1 . Then, no current may flow through the second diode D2. Since a current flows from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a, the voltage between the first electrode and the second electrode of the switch may be 0V. A voltage corresponding to the sum of the input voltage Vs and the voltage applied to the second capacitor C2 may appear in the first diode D1 and a voltage corresponding to the sum of the input voltage Vs and the voltage applied to the second capacitor C2 may be applied to the second diode D2. A voltage corresponding to the sum of the voltage corresponding to the voltage stored in the second capacitor C2 and the output voltage Vo may correspondingly appear. Further, current may flow through the snub diode (Dsnub), so that the voltage may not appear.

제2구간(t1-t2)에서는 스위치부(130a)가 턴오프될 수 있다. 스위치부(130a)가 턴오프되면, 제1다이오드(D1)의 애노드 전압이 캐소드 전압보다 더 높아져 제1다이오드(D1)로 전류가 흐를 수 있고 제2다이오드(D2) 역시 애노드 전압이 캐소드 전압보다 더 높아져 제2다이오드(D2)로 전류가 흐를 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 것과 같이 실선으로 연결된 부분만 회로로 연결될 수 있다. 그리고, 누설인덕터(Llkg)에 흐르는 전류는 스너브다이오드(Dsnub)를 통해 흐를 수 있다. In the second period t1-t2, the switch unit 130a may be turned off. When the switch unit 130a is turned off, the anode voltage of the first diode D1 becomes higher than the cathode voltage, so that the current flows to the first diode D1 and the anode voltage of the second diode D2 is higher than the cathode voltage So that a current can flow through the second diode D2. That is, only the portion connected by the solid line as shown in Fig. 4 can be connected to the circuit. The current flowing in the leakage inductor Llkg can flow through the snub diode Dsnub.

이때, 제2구간(t2-t3)에서는 제1인덕터(L1)에서 흐르는 전류와 공진인덕터(Lm)에서 흐르는 전류는 하기의 수학식 2와 같이 감소할 수 있다. 이때, 누설인덕터(Llkg)에 흐르는 전류는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류보다 더 급격히 감소할 수 있다. At this time, the current flowing in the first inductor L1 and the current flowing in the resonant inductor Lm in the second section t2-t3 can be reduced as shown in the following equation (2). At this time, the current flowing through the leakage inductor Llkg can be reduced more rapidly than the current flowing through the resonant inductor Lm.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, n은 변압기(T)의 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)의 권선비를 나타낸다. Here, n represents the turns ratio of the primary side inductor LT1 and the secondary side inductor LT2 of the transformer T.

따라서, 제2구간(t1-t2)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류를 감소할 수 있다. 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2)는 전류가 흐르기 때문에 전압이 나타나지 않을 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류가 차단되기 때문에 스위치부(130a)의 제1전극과 제2전극간 전압은 증가할 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub) 역시 전류가 흘러 전압이 나타나지 않을 수 있다. 그리고, 제1캐패시터(C1)에는 전압이 충전되어 스위치부(130a)에 과전압이 인가되지 않을 수 있다. Therefore, in the second section t1-t2, the current flowing in the resonant inductor Lm, the current flowing in the first inductor L1, and the current flowing from the first electrode of the switch section 130a to the second electrode can be reduced have. The first diode D1 and the second diode D2 may not exhibit a voltage because current flows. Since the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a is cut off, the voltage between the first electrode and the second electrode of the switch unit 130a may increase. In addition, the snub diode (Dsnub) may also be in a state where the current flows and the voltage does not appear. In addition, the first capacitor C1 may be charged with a voltage, so that the overvoltage may not be applied to the switch unit 130a.

제3구간(t2-t3)에서는 스위치부(130a)의 턴오프가 유지될 수 있다. 스위치부(130a)의 턴오프가 유지되면, 도 5에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 스위치부(130a)의 턴오프가 유지되면, 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 전류가 더 이상 흐르지 않을 수 있다. 또한, 제2구간(t1-t2)에서 누설인덕터(Llkg)에 의해 흐르는 전류가 방전되어 제3구간(t2-t3)에서는 누설인덕터(Llkg)에 의해 흐르는 전류는 더 이상 흐르지 않을 수 있다. 또한, 스위치부(130a)가 턴오프를 유지하기 때문에 제1인덕터(L1)에서 흐르는 전류와 공진인덕터(Lm)에서 흐르는 전류와 상기의 수학식 2와 같이 감소할 수 있다. 그리고, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류는 감소될 수 있다. 이때, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류의 크기는 nILm일 수 있다. 즉, 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류와 변압기(T)의 권수비에 대응하여 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류가 결정될 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)의 제1전극과 제2전극에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합일 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 하기의 수학식 3에 대응되는 전압이 인가될 수 있다. In the third period (t2-t3), the turn-off of the switch portion 130a can be maintained. When the turn-off of the switch unit 130a is maintained, the circuit can be connected as shown by the solid line in FIG. If the turn-off of the switch portion 130a is maintained, the current may no longer flow from the first electrode of the switch portion 130a to the second electrode. In addition, the current flowing through the leakage inductor Llkg is discharged in the second section t1-t2, and the current flowing by the leakage inductor Llkg in the third section t2-t3 may no longer flow. In addition, since the switch unit 130a maintains the turn-off state, the current flowing in the first inductor L1 and the current flowing in the resonant inductor Lm can be reduced as shown in Equation (2). Then, the current flowing through the second diode D2 can be reduced. At this time, the magnitude of the current flowing through the second diode D2 may be nI Lm . That is, the current flowing through the second diode D2 can be determined corresponding to the current flowing through the resonant inductor Lm and the turn ratio of the transformer T. The voltage applied to the first electrode and the second electrode of the switch unit 130a may be the sum of the input voltage Vs and the voltage applied to the second capacitor C2. The voltage applied to the snub diode Dsnub may be a voltage corresponding to the following equation (3).

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, Vsnub는 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압일 수 있다.Here, Vsnub may be a voltage applied to the snub diode Dsnub.

제4구간(t3-t4)에서는 스위치부(130a)의 턴오프가 유지될 수 있다. 따라서, 제4구간(t3-t4)에서는 공진인덕터(Lm)에 흐르는 전류가 0이될 수 있고, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류는 계속 감소할 수 있다. 또한, 제2다이오드(D2)에 흐르는 전류 역시 0이 될 수 있다. 그리고, 스위치부(130a)가 턴오프이기 때문에 스위치부(130a)의 제1전극에서 제2전극으로 흐르는 전류 역시 0일 수 있다. 따라서, 제4구간(t3-t4)에서는 도 6에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 이때, 스위치의 제1전극에서 제2전극에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)과 제2캐패시터(C2)에 인가되는 전압의 합일 수 있다. 또한, 제2다이오드(D2)에는 전류가 더 이상 흐르지 않고 출력전압이 나타날 수 있다. 그리고, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 입력전압(Vs)일 수 있다. In the fourth period t3-t4, the turn-off of the switch portion 130a can be maintained. Therefore, in the fourth period (t3-t4), the current flowing through the resonant inductor (Lm) can be zero, and the current flowing through the first inductor (L1) can continue to decrease. Also, the current flowing through the second diode D2 may also be zero. Since the switch unit 130a is turned off, the current flowing from the first electrode to the second electrode of the switch unit 130a may also be zero. Therefore, in the fourth period (t3-t4), the circuit can be connected as shown by the solid line in Fig. At this time, the voltage applied from the first electrode to the second electrode of the switch may be the sum of the input voltage Vs and the voltage applied to the second capacitor C2. Further, no current flows through the second diode D2, and an output voltage may appear. The voltage applied to the snub diode Dsnub may be the input voltage Vs.

제5구간(t4-t5)에서는 스위치의 턴오프가 유지될 수 있다. 제5구간(t4-t5)에서는 스위치의 턴오프가 유지가 되면 도 7에 도시된 실선과 같이 회로가 연결될 수 있다. 그리고, 제5구간(t4-t5)에서는 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류가 0이될 수 있다. 그리고, 제1다이오드(D1)는 전류가 흐르지 않으며 Vs/2에 해당되는 전압이 인가될 수 있다. 이로 인해, 스너브다이오드(Dsnub)에 인가되는 전압은 Vs/2에 해당되는 전압이 인가될 수 있다. In the fifth period (t4-t5), the turn-off of the switch can be maintained. When the turn-off of the switch is maintained in the fifth period (t4-t5), the circuit can be connected as shown by the solid line in Fig. In the fifth period (t4-t5), the current flowing through the first inductor L1 can be zero. Then, the first diode D1 does not flow a current and a voltage corresponding to Vs / 2 can be applied. As a result, a voltage corresponding to Vs / 2 can be applied to the snub diode Dsnub.

또한, 전원공급장치(100a)는 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 제1인덕터(L1)와, 제1인덕터(L1)에 흐르는 전류에 의해 소정의 전류가 흐르는 제2인덕터(L2)에 각각 흐르는 전류를 조절하여 입력전압(Vs)을 컨버팅하되, 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 입력전압(Vs)을 컨버팅하여 제1컨버터부(110a)에서 제1전압(V1)을 생성하되, 스위치부(130a)에 인가되는 전압을 클램핑하는 단계, 및 스위치부(130a)의 스위칭동작에 의해 제1전압(V1)을 전달받아 제2컨버터부(120a)에 흐르는 전류를 조절하여 제1전압(V1)을 컨버팅함으로써 제2전압(V2)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
The power supply unit 100a is connected to the first inductor L1 by the switching operation of the switch unit 130a and to the second inductor L2 through which a predetermined current flows by the current flowing in the first inductor L1 The input voltage Vs is converted by adjusting a current flowing through the first converter unit 110a and the input voltage Vs is converted by the switching operation of the switch unit 130a to generate the first voltage V1 in the first converter unit 110a A step of clamping a voltage applied to the switch unit 130a and a step of adjusting the current flowing through the second converter unit 120a by receiving the first voltage V1 by the switching operation of the switch unit 130a, And generating the second voltage V2 by converting the voltage V1.

도 9는 본 발명에 따른 전원공급장치의 제3실시예를 나타내는 회로도이다. 9 is a circuit diagram showing a third embodiment of the power supply apparatus according to the present invention.

도 9를 참조하면, 전원공급장치(100b)는 입력전압(Vs)을 전달받아 제1전압(V1)을 출력하는 제1컨버터부(110b), 제1전압(V1)을 전달받아 제2전압(V2)을 출력하는 제2컨버터부(120b), 제1컨버터부(110b)와 제2컨버터부(120b)의 동작을 제어하는 스위치부(130b)를 포함할 수 있다.9, the power supply unit 100b includes a first converter unit 110b receiving an input voltage Vs and outputting a first voltage V1, a second converter unit 110b receiving a first voltage V1, A second converter unit 120b for outputting a first voltage V2 and a switch unit 130b for controlling operations of the first converter unit 110b and the second converter unit 120b.

제1컨버터부(110b)는 입력전압(Vs)과 제1노드(N1) 사이에 연결되는 제1인덕터(L1)와, 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되는 제1캐패시터(C1)와, 제1전압(V1)을 출력하는 출력단에 연결되는 제2캐패시터(C2)와, 일단은 제2노드(N2)에 연결되고 타단은 제2캐패시터(C2)의 일 전극에 연결되는 제2인덕터(L2)와, 제1캐패시터(C1)와 제2캐패시터(C2) 사이에 연결되는 제1다이오드(D1)와, 제2컨버터부(120b)에 흐르는 전류를 제1노드(N1)로 전달하는 스너브다이오드(Dsnub)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1컨버터부(110b)는 다이오드와 캐패시터들로 이루어져 저항을 포함하는 경우 보다 소비전력을 저감시킬 수 있다. The first converter unit 110b includes a first inductor L1 connected between the input voltage Vs and the first node N1 and a second inductor L1 connected between the first node N1 and the second node N2. A second capacitor C2 connected at one end to the second node N2 and the other end connected to one electrode of the second capacitor C2, A first diode D1 connected between the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and a second diode D1 connected between the first capacitor C1 and the second capacitor C2. And a snubber diode (Dsnub) that transfers the snubber diode (N1). Accordingly, the first converter unit 110b may include a diode and capacitors to reduce power consumption as compared with the case where the first converter unit 110b includes a resistor.

제2컨버터부(120b)는 일차측인덕터(LT1)와 이차측인덕터(LT2)를 포함하는 변압기(T)와, 일차측인덕터(LT1)에 병렬로 연결되는 공진인덕터(Lm)와, 이차측인덕터(LT2)에 연결되어 이차측인덕터(LT2)에 흐르는 전류를 정류하는 제2다이오드(D2)와, 제2컨버터부(120a)의 출력단에 연결되는 출력캐패시터(Co)를 포함할 수 있다. 제2다이오드(D2)는 정류를 할 수 있다. 또한, 일차측인덕터(LT1)는 스너브다이오드(Dsnub)와 연결될 수 있다. 그리고, 제2컨버터부(120b)는 일차측인덕터(LT1)에 누설인덕터(Llkg)가 연결될 수 있다. 여기서, 제2컨버터부(120b)는 플라이백 컨버터일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The second converter section 120b includes a transformer T including a primary side inductor LT1 and a secondary side inductor LT2, a resonance inductor Lm connected in parallel to the primary side inductor LT1, A second diode D2 connected to the inductor LT2 for rectifying the current flowing in the secondary side inductor LT2 and an output capacitor Co connected to the output terminal of the second converter unit 120a. The second diode D2 can rectify. Also, the primary side inductor LT1 may be connected to the snub diode Dsnub. The second converter unit 120b may have a leakage inductor Llkg connected to the primary side inductor LT1. Here, the second converter unit 120b may be a flyback converter, but is not limited thereto.

스위치부(130b)는 스위치를 포함할 수 있고, 스위치는 제1전극이 제1노드(N1)와 스너브다이오드(Dsnub)의 캐소드에 연결되고, 제2전극이 접지에 연결되며, 게이트전극이 제어신호(Q1)을 입력받아 턴온/턴오프될 수 있다. 여기서, 제1전극은 소스 전극일 수 있고 제2전극은 드레인전극일 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 스위치부(130b)는 도 1에 도시된 전원장치와 같이 제어부(미도시)를 통해 제어신호를 전달받을 수 있다.
The switch unit 130b may include a switch in which the first electrode is connected to the cathode of the first node N1 and the snubber diode Dsnub and the second electrode is connected to the ground, And can be turned on / off by receiving the control signal Q1. Here, the first electrode may be a source electrode and the second electrode may be a drain electrode, but the present invention is not limited thereto. The switch unit 130b may receive a control signal through a control unit (not shown) like the power supply unit shown in FIG.

도 10은 도 2에 도시된 전원공급장치의 출력단에 연결되어 있는 다이오드에 가해지는 전압 스트레스를 비교하는 그래프이고, 도 11은 일반적인 플라이백 컨버터와 도 2에 도시된 전원공급장치의 각 소자에 인가되는 전압스트레스를 비교한 그래프이다. FIG. 10 is a graph comparing the voltage stress applied to the diode connected to the output terminal of the power supply device shown in FIG. 2, and FIG. 11 is a graph comparing the voltage stress applied to each element of the power supply device shown in FIG. Which is a graph comparing the voltage stress to be applied.

도 10을 참조하면, 도 2에 도시된 전원공급장치의 제2컨버터에서 정류하는 제2다이오드에 인가되는 전압의 비율과 일반적인 플라이백 컨버터의 정류단에 인가되는 전압의 비율을 나타내는 것으로, 도 2에 도시된 전원장치는 일반적인 플라이백 컨버터에 비해 최대 전압 스트레스가 많이 감소되는 것을 확인할 수 있다. 만약, 20%의 설계마진을 고려할 경우, 기존 100V의 Vf 전압을 갖는 다이오드를 60V 의 Vf 전압을 갖는 다이오드로 대체하여 낮은 Vf 적용으로 인한 효율 상승효과를 기대할 수 있다. Referring to FIG. 10, the ratio of the voltage applied to the second diode rectifying in the second converter of the power supply device shown in FIG. 2 and the ratio of the voltage applied to the rectifying end of the conventional flyback converter, It can be seen that the maximum voltage stress is significantly reduced as compared with a conventional flyback converter. If the design margin of 20% is taken into consideration, the diode with a Vf voltage of 100 V can be replaced with a diode having a Vf voltage of 60 V, which can be expected to increase the efficiency by applying a low Vf.

도 11을 참조하면, 입력전압이 90V 인 경우의 각 소자별로 발생하는 손실이 도 2에 도시된 전원공급장치가 일반적인 플라이백컨버터보다 더 적게 발생하는 것을 알 수 있다. 따라서, 전원장치의 전압 스트레스를 줄일 수 있다.
Referring to FIG. 11, it can be seen that the loss occurring for each element when the input voltage is 90V is less than that of the conventional flyback converter of the power supply shown in FIG. Therefore, the voltage stress of the power supply device can be reduced.

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: 제1컨버터부
120: 제2컨버터부 130: 스위치부
140: 제어부 150: 부하
Q1: 제어신호 Vs: 입력전압
V1: 제1전압 V2: 제2전압100: power supply unit 110: first converter unit
120: second converter section 130: switch section
140: control unit 150: load
Q1: Control signal Vs: Input voltage
V1: first voltage V2: second voltage

Claims (8)

제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위치부;
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 출력하되, 상기 스위치부에 인가되는 전압을 클램핑하는 제1컨버터;
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 입력받아 제2전압을 출력하는 제2컨버터; 및
상기 스위치부에 상기 제어신호를 공급하는 제어부를 포함하는 전원공급장치.
A switch unit for performing a switching operation by a control signal;
A first converter for converting an input voltage by a switching operation of the switch unit to output a first voltage, and clamping a voltage applied to the switch unit;
A second converter for receiving the first voltage by a switching operation of the switch unit and outputting a second voltage; And
And a control unit for supplying the control signal to the switch unit.
제1항에 있어서,
상기 제1컨버터는 상기 스위치부의 동작에 의해 전류의 흐름이 변화되는 제1인덕터와, 상기 제1인덕터와 직렬로 연결되는 제1캐패시터와, 상기 제1캐패시터에 직렬로 연결되는 제1다이오드와, 상기 스위치부의 동작에 의해 상기 제1인덕터에 의해 유도되는 전압을 저장하는 제2캐패시터와, 상기 스위치부에 인가되는 전압을 클램핑하는 스너브 다이오드를 포함하는 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The first converter includes a first inductor whose current flow is changed by the operation of the switch unit, a first capacitor connected in series with the first inductor, a first diode connected in series with the first capacitor, A second capacitor for storing a voltage induced by the first inductor by the operation of the switch unit; and a snubber diode for clamping a voltage applied to the switch unit.
제2항에 있어서,
상기 제1컨버터는 상기 제1인덕터와 커플링되어 상기 제1인덕터에 흐르는 전류에 의해 유도되는 전류를 상기 제1캐패시터와 상기 제1다이오드에 공급하는 제2인덕터를 포함하는 전원공급장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first converter includes a second inductor coupled to the first inductor and supplying a current induced by a current flowing in the first inductor to the first capacitor and the first diode.
제1항에 있어서,
상기 제1컨버터는
일단은 입력전원에 연결되고 타단은 스위치부에 연결되는 제1인덕터와, 일단은 접지에 연결되고 타단은 제1노드에 연결되며 상기 제1인덕터에 흐르는 전류에 의해 유도전류가 발생되며 상기 유도전류를 상기 제1노드로 공급하는 제2인덕터와, 제1전극은 상기 제1인덕터에 연결되고 타단은 상기 제1노드에 연결되는 제1캐패시터와, 애노드 전극은 상기 제1캐패시터에 연결되고 캐소드전극은 상기 제2컨버터에 연결되는 제1다이오드와, 제1전극은 상기 제1다이오드와 연결되며 상기 제1전압을 충전하는 제2캐패시터와, 애노드 전극이 상기 제2컨버터에 연결되고 캐소드전극은 상기 제1전극에 연결되는 스너브 다이오드를 포함하는 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The first converter
A first inductor having one end connected to the input power source and the other end connected to the switch unit, and a second inductor having one end connected to the ground and the other end connected to the first node, an induced current is generated by the current flowing in the first inductor, A first capacitor connected to the first inductor and having a first end connected to the first inductor and a second end connected to the first node; and an anode electrode connected to the first capacitor, A second capacitor connected to the first diode and connected to the first diode, and a second capacitor connected to the first diode and connected to the second converter, the anode electrode connected to the second converter, And a snubber diode coupled to the first electrode.
제1항에 있어서,
상기 제2컨버터는 플라이백 컨버터인 전원공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second converter is a flyback converter.
제1항에 있어서,
상기 제2컨버터는 변압기를 포함하고, 상기 변압기의 일차측권선에는 공진권선이 연결되고 상기 변압기의 이차측권선에는 제2다이오드가 연결되는 전원공급장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second converter includes a transformer, a resonant winding is connected to the primary winding of the transformer, and a secondary diode is connected to the secondary winding of the transformer.
제2항에 있어서,
상기 제2컨버터는 변압기를 포함하고, 상기 변압기의 일차측권선에는 공진권선이 연결되고, 상기 변압기의 일차측권선에 상기 스너브 다이오드가 연결되는 전원공급장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the second converter includes a transformer, a resonance winding is connected to the primary winding of the transformer, and the snubber diode is connected to the primary winding of the transformer.
제1컨버터부에서 입력전압을 컨버팅하여 제1전압을 생성하고, 제2컨버터부에서 상기 제1전압을 컨버팅하여 제2전압을 출력하는 전원공급방법에 있어서,
스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 입력전압을 컨버팅하여 상기 제1컨버터부에서 상기 제1전압을 생성하되, 상기 스위치부에 인가되는 전압을 클램핑하는 단계; 및
상기 스위치부의 스위칭동작에 의해 상기 제1전압을 전달받아 상기 제2컨버터부에 흐르는 전류를 조절하여 상기 제1전압을 컨버팅함으로써 상기 제2전압을 생성하는 단계를 포함하는 전원공급방법.A power supply method for converting an input voltage at a first converter unit to generate a first voltage and converting a first voltage at a second converter unit to output a second voltage,
Converting the input voltage by a switching operation of the switch unit to generate the first voltage at the first converter unit, and clamping a voltage applied to the switch unit; And
And generating the second voltage by converting the first voltage by regulating the current flowing through the second converter part by receiving the first voltage by the switching operation of the switch part.
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