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KR20190019293A - 스위칭모드 전원공급장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

스위칭모드 전원공급장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

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KR20190019293A
KR20190019293A KR1020170103979A KR20170103979A KR20190019293A KR 20190019293 A KR20190019293 A KR 20190019293A KR 1020170103979 A KR1020170103979 A KR 1020170103979A KR 20170103979 A KR20170103979 A KR 20170103979A KR 20190019293 A KR20190019293 A KR 20190019293A
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KR
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silent mode
standby state
power supply
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이승재
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 대기 상태에서 소음 발생을 방지하기 위한 스위칭모드 전원공급장치에 관한것으로, 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 입력정류 평활회로, 입력정류 평활회로의 출력 전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터, DC-DC 컨버터에서 변환된 직류전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 출력정류 평활회로, 부하 조정 저항과 상기 부하 조정 저항에 직렬 연결되는 부하 조절 스위치를 포함하는 소음 제거부 및 대기 상태에서 부하 조절 스위치를 온시켜 전체 부하를 증가시키는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

스위칭모드 전원공급장치 및 그의 동작 방법{Switched-Mode Power Supply and operating method thereof}
본 발명은 스위칭모드 전원공급장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
대부분의 전자기기를 구동시키기 위해서는 해당 전자기기에 맞는 안정적인 전원을 공급해야 한다. 일반적으로 배터리나 상용 AC 전원으로부터 안정적인 전원으로 변환하여 공급하는 방식에는 선형제어 방식과 스위칭 모드 방식이 있다.
스위칭모드 전원공급장치(Switched-Mode Power Supply, SMPS)는 스위칭 동작에 의한 전원공급장치이며, 전력을 효율적으로 변환시키는 스위칭 레귤레이터가 포함된 전자식 전원 공급 장치를 나타낸다.
스위칭모드 전원공급장치는 수십~수백 kHz의 스위칭 주파수를 통해 에너지 축적용 부품 등의 소형 및 경량화가 가능하다. 또한, 스위칭 동작을 통해 불필요한 손실을 최소화하여, 고효율 및 넓은 입력 범위에 대응이 가능하다. 그러나, 고주파 스위칭에 의한 출력 노이즈와 전자파 발생이 많다는 단점이 있다.
스위칭모드 전원공급장치는 공기조화기(Air Conditioner), PC 등과 같은 전자기기에 사용될 수 있다. 일반적으로, 스위칭모드 전원공급장치는 최대 부하에 오차를 고려하여 실제 사용 부하 보다 40~50% 높게 설계되어 있다. 이 때, 전자기기가 경부하 상태(예를 들어, 대기 상태)로 동작하면, 스위칭모드 전원공급장치가 낮은 주파수 대역에서 동작하게 되고, 이에 따라 스위칭 주파수가 사람의 가청주파수 대역에 해당하면 고주파 소음을 발생시키는 문제가 있다.
본 발명은 가청주파수 대역을 회피하여 스위칭하는 스위칭모드 전원공급장치 및 그의 동작방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 입력정류 평활회로, 입력정류 평활회로의 출력 전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터, DC-DC 컨버터에서 변환된 직류전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 출력정류 평활회로, 부하 조정 저항과 부하 조정 저항에 직렬 연결되는 부하 조절 스위치를 포함하는 소음 제거부 및 대기 상태에서 부하 조절 스위치를 온시켜 전체 부하를 증가시키는 제어부를 포함할 수 있다.
제어부는 대기 상태에서 소음을 제거하는 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 무음모드 설정명령을 수신하고, 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있으면 대기 상태에서 부하 조절 스위치를 온시키고, 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있지 않으면 대기 상태에서 부하 조절 스위치를 오프시킬 수 있다.
제어부는 정상 운전 상태이면 부하 조절 스위치를 오프시킬 수 있다.
대기 상태에서 스위칭 주파수를 측정하는 주파수 감지부를 더 포함하고, 제어부는 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되면 부하 조절 스위치를 온시킬 수 있다.
제어부는 대기 상태에서 소음을 제거하는 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 무음모드 설정명령을 수신하고, 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있으면 대기 상태에서 스위칭 주파수를 측정하도록 주파수 감지부를 제어할 수 있다.
제어부는 정상 운전 상태이거나, 무음 모드로 설정되어 있지 않거나, 또는 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되지 않으면 부하 조절 스위치를 오프시킬 수 있다.
소음 제거부는 DC-DC 컨버터에 병렬 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 대기 상태에서 부하 조정 저항을 연결함으로써, 스위칭 주파수가 가청주파수 대역으로 낮아지는 것을 회피시켜 소음의 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 사용자가 대기 전력의 상승을 원하지 않을 경우 부하 조정 저항의 연결을 해제하여, 소음의 발생을 방지하는 기능을 선택적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시 에에 따르면, 정상 운전 상태이거나 스위칭 주파수가 가청주파수 대역에 포함되지 않는 경우 부하 조정 저항의 연결을 해제하여, 전력 소모의 증가를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 스위칭모드 전원공급장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치가 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치가 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
<스위칭모드 전원공급장치>
스위칭모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)는 전력용 MOSFET 등과 같은 반도체 소자를 스위치로 사용하여 직류 입력 전압을 구형파 형태의 전압으로 변환한 후, 필터를 통하여 제어된 직류 출력 전압을 얻는 장치이다.
도 1은 스위칭모드 전원공급장치의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
스위칭모드 전원공급장치는 노이즈 필터(10), 돌입전류 방지회로(20), 입력정류 평활회로(30), DC-DC 컨버터(40), 출력정류 평활회로(50), 궤환제어회로(60) 및 보호회로(70)를 포함할 수 있다.
노이즈 필터(10)는 스위칭모드 전원공급장치의 입력단에 연결되고, 외부에서 유입되는 노이즈를 차단하거나 걸러낼 수 있다.
돌입전류 방지회로(20)는 입력 전압이 인가될 때 순간적으로 증가하는 과도전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
입력정류 평활회로(30)는 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력할 수 있다. 입력정류 평활회로(30)는 노이즈 필터(10)와 돌입전류 방지회로(20)를 통과하여 입력되는 교류전압을 정류하고, 정류된 전압에 남아있는 교류 전압을 제거하여 평활한 직류전압을 출력할 수 있다.
DC-DC 컨버터(40)는 입력정류 평활회로(30)에서 출력되는 직류전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환할 수 있다. 전자기기는 각각 동작 가능한 전압 범위가 다르기 때문에, DC-DC 컨버터(40)는 전자기기에 적합한 전압으로 변환할 수 있다. DC-DC 컨버터(40)는 원래 전압보다 낮은 전압을 생성하는 강압 컨버터와, 원래 전압보다 높은 전압을 생성하는 승압 컨버터를 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(40)에 대한 자세한 설명은 도 2에서 후술하기로 한다.
출력정류 평활회로(50)는 DC-DC 컨버터(40)에서 변환된 직류전압을 정류하고, 평활하여 부하에 공급할 수 있다. 즉, 출력정류 평활회로(50)는 전자기기에 적합하게 변환된 전압의 교류성분을 제거하여 전자기기에 공급할 수 있다.
그러나, 출력정류 평활회로(50)에서 출력된 직류전압은 부하조건이나 입력 교류전원의 전압 변동에 따라 변하므로 아직 불안정할 수 있다.
궤환제어회로(60)는 출력정류 평활회로(50)의 출력전압을 안정화시킬 수 있다. 궤환제어회로(60)는 출력전압의 오차를 증폭하는 오차 증폭기, 증폭된 오차와 삼각파를 비교하여 구동 펄스를 생성하는 비교기, DC-DC 컨버터(40)의 스위치를 구동하는 구동회로를 포함할 수 있다. 그러나, 앞에서 나열한 구성요소는 예시적인 것에 불과하며, 궤환제어회로(60)는 더 많은 구성요소를 포함하거나 더 적은 구성요소를 포함할 수 있다. 궤환제어회로(60)는 외부 조건에 관계없이 항상 출력전압을 안정화시킬 수 있다.
보호회로(70)는 과전류 또는 과전압으로부터 보호할 수 있다. 구체적으로, 보호회로(70)는 출력 전류가 규격 이상으로 흐르면 차단하고, 과전류 상태가 해소되면 출력 전압은 원상태로 자동 복귀될 수 있다. 또한, 보호회로(70)는 규격 이상의 전압이 인가되면 전원을 차단하고, 입력을 차단한 후 소정 시간이 경과하면 입력을 재투입하여 출력 전압을 원상태로 복귀시킬 수 있다.
<DC-DC 컨버터>
도 2는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터를 확대 도시한 도면이다.
DC-DC 컨버터(40)는 코일 또는 트랜스, 트랜지스터와 같은 스위치, 환류 다이오드, 2차의 저역 통과 필터인 LC 필터를 포함할 수 있다. 그러나, 앞에서 나열한 구성요소는 예시적인 것에 불과하고, DC-DC 컨버터(40)는 회로 방식 등에 따라 더 많은 구성요소를 포함하거나 더 적은 구성요소를 포함할 수도 있다.
DC-DC 컨버터(40)는 스위칭 동작을 통해 안정적인 직류전압을 출력할 수 있다. 구체적으로, DC-DC 컨버터(40)는 스위치가 온(on)되면 입력단(41)으로부터 에너지를 축적하고, 스위치가 오프(off)되면 축적한 에너지를 방출할 수 있다. 이와 같이, DC-DC 컨버터(40)는 스위치의 온, 오프를 반복하여 출력되는 펄스를 평균화한 직류전압을 출력단(42)으로 출력할 수 있다.
DC-DC 컨버터(40)는 스위치의 온 시간과, 오프 시간의 비율인 듀티(duty) 비를 통해 전압의 크기를 조절할 수 있다. 스위치의 온 시간이 길어지면 출력되는 직류전압의 크기가 커지고, 스위치의 오프 시간이 길어지면 출력되는 직류전압의 크기가 작아질 수 있다. 이 때, 스위칭하는 주파수를 스위칭 주파수라고 한다.
스위칭모드 전원공급장치와 연결된 전자기기가 정상 운전 상태일 때에는 스위칭 주파수는 가청주파수 대역 보다 높게 제어될 수 있다. 그러나, 스위칭모드 전원공급장치와 연결된 전자기기가 대기 상태로 동작할 때에는 낮은 스위칭 주파수로 제어될 수 있고, 스위칭 주파수가 낮아짐에 따라 가청주파수 대역에 해당하면 소음을 발생시킬 수 있다.
여기서, 대기 상태는 전자기기의 전원은 오프되어 있으나 사용자가 명령을 내릴 경우를 대비하여 최소한의 전력을 소모하여 대기하는 상태를 나타낼 수 있다. 공기 조화기의 경우를 예로 들면, 대기 상태는 공기 조화기는 콘센트에 연결되어 있으나, 전원은 오프 된 상태로 특정 동작을 하지 않는 상태일 수 있다.
한편, 정상 운전 상태는 전자기기의 전원 온 상태로, 특정 기능을 동작 중인 상태일 수 있다. 공기 조화기의 경우를 예로 들면, 정상 운전 상태는 냉방 또는 난방 운전 중이거나, 제습 모드 등으로 운전 중인 상태일 수 있다.
전자기기가 대기 상태로 동작하면 최대 부하 조건으로 설계된 스위칭모드 전원공급장치는 경부하로 운전하게 되고, 이에 따라 낮아진 스위칭 주파수가 가청주파수 대역에 포함되지 않도록 방지하는 방안이 요구된다.
<제1 실시예에 따른 스위칭모드 전원공급장치>
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치를 나타내는 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 소음 제거부(120)와 소음 제거부(120)를 제어하는 제어부(110)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 도 1 내지 도 2에서 설명한 스위칭모드 전원공급장치에 소음 제거부(120)와 제어부(110)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제어부(110)는 소음 제거부(120) 뿐만 아니라 노이즈 필터(10), 돌입전류 방지회로(20) 등과 같은 스위칭모드 전원공급장치를 구성하는 각 구성요소를 모두 제어할 수 있다.
<소음 제거부>
소음 제거부(120)는 부하 조정 저항(121)과, 부하 조정 저항(121)에 직렬 연결되는 부하 조절 스위치(122)를 포함할 수 있다.
소음 제거부(120)는 DC-DC 컨버터(100)에 병렬 연결될 수 있다.
부하 조정 저항(121)은 스위칭 주파수가 가청주파수 대역을 회피하도록 스위칭모드 전원공급장치의 전체 부하를 조정하는 저항일 수 있다. 부하 조정 저항(121)의 저항값은 스위칭모드 전원공급장치를 구성하는 다른 구성요소의 소자 값과 회피하고자 주파수 대역에 따라 설계될 수 있다.
부하 조절 스위치(122)는 제어부(110)에 의해 제어되며, 부하 조정 저항(121)과 스위칭모드 전원공급장치의 연결을 제어할 수 있다. 부하 조절 스위치(122)는 부하 조정 저항(121)을 스위칭모드 전원공급장치에 연결시키거나, 연결되지 않도록 제어할 수 있다.
부하 조절 스위치(122)가 온(on)되면 부하 조정 저항(121)은 스위칭모드 전원공급장치에 연결되어 스위칭모드 전원공급장치의 전체 부하를 증가시킬 수 있다. 스위칭모드 전원공급장치의 전체 부하가 증가하면 스위칭 주파수가 증가되어, 스위칭 주파수는 가청주파수 대역을 회피할 수 있다.
부하 조절 스위치(122)가 오프(off)되면 부하 조정 저항(121)은 스위칭모드 전원공급장치에 연결되지 않을 수 있다.
제어부(110)는 부하 조절 스위치(122)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(110)는 부하 조절 스위치(122)를 온 시켜 부하 조정 저항(121)을 스위칭모드 전원공급장치에 연결시키거나, 부하 조절 스위치(122)를 오프 시켜 부하 조정 저항(121)과 스위칭모드 전원공급장치의 연결을 해제시킬 수 있다.
부하 조절 스위치(122)는 전자기기가 정상 운전 상태일 때는 부하 조정 저항(121)의 연결을 해제하여, 소비 전력이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 부하 조절 스위치(122)는 사용자로 하여금 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 기능을 제공한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4에서 후술하기로 한다.
이와 같이, 소음 제거부(120)를 포함하는 스위칭모드 전원공급장치는 대기 상태 등과 같이 경부하로 동작할 때 스위칭 주파수가 가청주파수 대역에 포함되는 것을 방지할 수 있다.
<제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 동작 방법>
다음으로, 도 4를 참조하여, 소음 제거부(120)를 포함하는 스위칭모드 전원공급장치가 동작하는 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(110)는 대기 상태인지 판단할 수 있다(S101).
대기 상태는 앞에서 설명한 바와 동일하다.
스위칭모드 전원공급장치는 대기 상태에서 경부하로 동작하므로, 스위칭 주파수가 낮아서 가청주파수에 해당하는 스위칭 주파수로 동작할 수 있다. 한편, 대기 상태가 아닌, 정상 동작 상태에서는 스위칭 주파수가 높아 가청주파수 대역에 포함되지 않을 수 있다. 즉, 대기 상태에서는 소음 발생 가능성이 높고, 정상 운전 상태에서는 소음 발생 가능성이 낮다. 따라서, 정상 운전 동작 상태에서는 소음 발생을 방지하기 위하여 전체 부하를 증가시킬 경우, 오히려 전력 소모만 증가시키는 문제를 야기할 수 있다.
따라서, 제어부(110)는 먼저 대기 상태로 동작 중인지, 정상 운전 상태로 동작 중인지 판단할 수 있다.
제어부(110)는 대기 상태가 아니면, 부하 조절 스위치(122)를 오프시킬 수 있다(S103).
제어부(110)는 대기 상태이면, 무음 모드로 설정되어 있는지 판단할 수 있다(S105).
소음 제거부(120)는 대기 상태에서의 스위칭 주파수가 가청주파수 대역에 해당하는 경우 발생하는 소음을 방지하기 위함이다. 그러나, 스위칭 주파수가 가청주파수 대역에 포함되더라도 사람마다 차이가 있어, 소음이 들리는 사람이 있을 수 있고, 소음이 들리지 않는 사람이 있을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 대기 상태일 때마다 부하 조정 저항(121)을 연결시켜 전체 부하를 증가시키면 소비 전력이 증가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 소음 방해를 받는 사용자에 한하여 무음 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
제어부(110)는 대기 상태에서 소음을 제거하는 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 무음모드 설정명령을 수신할 수 있다. 사용자는 대기 상태에서 발생하는 소음을 제거하고 싶은 경우 무음 모드로 설정할 수 있다. 또는, 사용자는 대기 상태에서 발생하는 소음에 방해받지 않거나, 소비 전력의 증가를 원하지 않는 경우 무음 모드를 설정하지 않을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 대기 상태에서 선택적으로 무음 모드로 동작하여, 소음의 발생을 방지하거나 소비 전력의 증가를 방지할 수 있다.
제어부(110)는 무음 모드로 설정되어 있지 않으면, 부하 조절 스위치(122)를 오프시킬 수 있다(S103).
제어부(110)는 무음 모드로 설정되어 있으면, 부하 조절 스위치(122)를 온시킬 수 있다(S107).
제어부(110)는 부하 조절 스위치(122)를 온 시켜 전체 부하를 높일 수 있다. 부하가 증가되면 스위칭 회수가 증가되어 스위칭 주파수는 가청주파수 대역을 회피하여, 소음 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
한편, 앞에서 설명한 대기 상태인지 판단하는 단계(S101)와 무음 모드로 설정되어 있는지 판단하는 단계(S106)의 순서는 변경될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 소음 발생 문제를 해결하기 위하여 출력 회로마다 가청주파수를 회피하기 위한 최적의 트랜스를 설계할 필요 없이, 기존 트랜스를 공용으로 사용하면서 소음 발생 문제를 해결할 수 있다.
<제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치>
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치를 나타내는 회로도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 주파수 감지부(230)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 도 3에 도시된 제1 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치에서 주파수 감지부(230)를 더 포함할 수 있다. DC-DC 컨버터(200), 소음 제거부(220), 제어부(210)는 도 3에서 설명한 DC-DC 컨버터(100), 소음 제거부(120), 제어부(110)와 동일하다.
소음 제거부(220)는 부하 조정 저항(221)과 부하 조절 스위치(222)를 포함할 수 있다. 소음 제거부(220)는 DC-DC 컨버터(200)에 병렬 연결될 수 있다.
<주파수 감지부>
주파수 감지부(230)는 스위칭 주파수를 측정할 수 있다. 구체적으로, 주파수 감지부(230)는 대기 상태에서 스위칭 주파수를 측정할 수 있다.
제어부(210)는 주파수 감지부(230)를 통해 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되면 부하 조절 스위치(222)를 온 시킬 수 있다. 제어부(210)는 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되지 않으면 부하 조절 스위치(222)를 오프시킬 수 있다.
이 때, 일 실시 예에 따르면, 기 설정된 주파수 대역은 가청주파수 대역일 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 제어부(210)는 사용자 입력명령을 통해 미리 설정된 주파수로, 스위칭 주파수가 사용자 입력명령을 통해 설정된 주파수 대역에 포함되면 부하 조절 스위치(222)를 온 시키도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 스위칭모드 전원공급장치가 주파수 감지부(230)를 포함하면 사용자 개개인의 특성에 맞춰 소음으로 인식되는 주파수를 미리 설정하여, 설정된 주파수에 해당하는 경우에만 부하 조절 스위치(222)가 온시킬 수 있다. 즉, 대기 상태에서 일괄적으로 스위칭 주파수를 높이는 것이 아니라, 사용자에 맞춰 스위칭 주파수를 제어할 수 있는 이점이 있다.
<제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 동작 방법>
다음으로, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 동작 방법을 설명한다.
제어부(210)는 대기 상태인지 판단할 수 있다(S201).
제어부(210)는 대기 상태가 아니면 부하 조절 스위치(222)를 오프시킬 수 있다(S203).
이와 같이, 본 발명의 스위칭모드 전원공급장치는 부하 조정 저항(221)을 고정적으로 연결하지 않고, 선택적으로 사용하여 정상 운전 상태에서의 전력 소모의 증가를 방지할 수 있다.
제어부(210)는 대기 상태이면, 무음 모드로 설정되어 있는지 판단할 수 있다(S205).
이에 대한 자세한 설명은 도 4의 S105에서 설명한 바와 동일하다.
제어부(210)는 무음 모드로 설정되어 있지 않으면, 부하 조절 스위치(222)를 오프시킬 수 있다(S203).
이와 같이, 본 발명의 스위칭모드 전원공급장치는 부하 조정 저항(221)을 고정적으로 연결하지 않고, 선택적으로 사용하여 대기 전력의 상승을 방지할 수 있다.
제어부(210)는 무음 모드로 설정되어 있으면, 대기 상태의 스위칭 주파수를 측정할 수 있다(S207).
대기 상태에서는 경부하 상태로 동작하여 스위칭 주파수가 낮아질 수 있다. 제어부(201)는 낮아진 스위칭 주파수를 측정하여 소음을 발생시키는 주파수 대역인지 판단할 수 있다.
제어부(210)는 측정된 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 해당하지 않으면, 부하 조절 스위치(222)를 오프시킬 수 있다(S203).
반면에, 제어부(210)는 측정된 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 해당하면, 부하 조절 스위치(222)를 온시킬 수 있다(S211).
제어부(210)는 측정된 스위칭 주파수가 사용자가 미리 설정해둔 주파수 대역에 해당하면, 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역을 회피하도록 부하 조절 스위치(222)를 온 시킬 수 있다. 부하 조절 스위치(222)가 온 됨에 따라, 부하 조정 저항(221)이 스위칭모드 전원공급장치에 연결되어 전체 부하를 증가시키고, 부하의 증가는 스위칭 횟수를 증가시켜 스위칭 주파수를 높일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭모드 전원공급장치는 스위칭 주파수가 특정 주파수 대역으로 동작하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 앞에서 설명한 대기 상태인지 판단하는 단계(S201)와 무음 모드로 설정되어 있는지 판단하는 단계(S205)의 순서는 변경될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200: DC-DC 컨버터 110, 210: 제어부
120, 220: 소음 제거부 121, 221: 부하 조정 저항
122, 222: 부하 조절 스위치 230: 주파수 감지부

Claims (7)

  1. 입력되는 교류전압을 정류하고 평활하여 직류전압을 출력하는 입력정류 평활회로;
    상기 입력정류 평활회로의 출력 전압을 입력받아 소정의 직류전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터에서 변환된 직류전압을 정류하고 평활하여 부하에 공급되는 소정의 직류전압을 출력하는 출력정류 평활회로;
    부하 조정 저항과 상기 부하 조정 저항에 직렬 연결되는 부하 조절 스위치를 포함하는 소음 제거부; 및
    대기 상태에서 상기 부하 조절 스위치를 온시켜 전체 부하를 증가시키는 제어부를 포함하는 스위칭모드 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    대기 상태에서 소음을 제거하는 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 무음모드 설정명령을 수신하고,
    상기 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있으면 에서 상기 부하 조절 스위치를 온시키고,
    상기 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있지 않으면 대기 상태에서 상기 부하 조절 스위치를 오프시키는 스위칭모드 전원공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    정상 운전 상태이면 상기 부하 조절 스위치를 오프시키는 스위칭모드 전원공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    대기 상태에서 스위칭 주파수를 측정하는 주파수 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되면 상기 부하 조절 스위치를 온시키는 스위칭모드 전원공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    대기 상태에서 소음을 제거하는 무음 모드로 동작할 지 여부를 설정하는 무음모드 설정명령을 수신하고,
    상기 무음모드 설정명령에 따라 무음 모드로 설정되어 있으면 대기 상태에서 스위칭 주파수를 측정하도록 상기 주파수 감지부를 제어하는 스위칭모드 전원공급장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는
    정상 운전 상태이거나, 무음 모드로 설정되어 있지 않거나, 또는 측정된 스위칭 주파수가 기 설정된 주파수 대역에 포함되지 않으면 상기 부하 조절 스위치를 오프시키는 스위칭모드 전원공급장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소음 제거부는 상기 DC-DC 컨버터에 병렬 연결되는 스위칭모드 전원공급장치.
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