KR820001954B1 - 전압 조정기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전압 조정기

제1도는 본 발명을 실시한 전원조정기의 개략도.

제2도는 본 발명을 실시한 전원조정기를 보다 상세히 도시한 개략회로도.

본 발명은 부하회로에 전압을 공급하는 전압 조정기, 특히, 고장시에 과전압의 영향으로부터 부하를 보호하는 기술에 관한 것이다.

선로분리변성기의 중량 및 비용면에서의 중량을 감소문제를 회피하기 위해서, 텔레비젼 수상기에는 정류기 및 필터를 통해 교류전력선으로 부터 직접 전력이 공급되는 수가 있다. 정류된 직류전압의 값은 교류전력선전압의 변동에 비례하여 변동하는데, 이것은 바람직하지 않은 것이다, 또한 정류된 직류전압의 값은 거의 교류입력의 피이크치가되며 이것은 소망의 값보다 크거나 작거나 할수가 있다.

직렬 전송 조정회로를 사용하면 미조정직류 입력보다도 작은 조정된 출력전압을 만들수 있지만, 여기에는 부하전류 및/또는 미조정전압과 조정전압간의 차이가 클때에는 상당한 전력을 소비한다는 결점이 있다. 텔레비젼 수상기에 있어서, 미조정 직류입력과 직렬로 변압기의 권선 및 제어형 정류기를 결합하는 것에 의해 승압되고 조정된 전압을 얻는 것이 미국특허 제3,881,135호에 나타나 있다. 상기 변성기의 권선은 수평편향회로에 의하여 구동되여, 이것으로 인해 생긴 교류전압이 제어가능하게 정류되고 여파되므로써 조정된 출력진압이 발생한다. 상기 미국특허의 구성에 있어서, 부하는 승압조정출력전압과 미조정 입력전압간의 차이가 제너다이오드의 제너 전압을 넘었을때에 상기 승압조정 출력전압을 상기 미조정 입력전압에 크램프하는 SCR과 그리고 제너다이오드를 포함하는 크램프 장치에 의하여 과대의 조정전압으로 부터 보호된다.

수평출력변성기에 가해지는 전압의 영항을 적게하기 위해, 조정후의 출력전압을 미조정직류전압보다 낮게하는 것이 바람직하다. 이것은, 강압장치에 의하여 행할수 있다. 이 강압장치에 의해서 미조정 전압은 변성기의 권선, 제어형 정류기 및 캐패시터에 의하여 보다 낮은 조정된 전압으로 된다. 과전압 사고시 수평출력 트랜지스터의 손상을 방지하기 위해 강압조정기의 과전압보호를 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 양호한 실시예에 의한 전압조정기는 기준점을 기준으로 하여 제1단자에 접속된 미조정 직류전압원을 구비하고 있다. 교류전압원 및 캐패시턴스는 제2단자에 조정된 전압이 발생되도록 제어형 스위치 수단에 의해 상기 미조정 직류전압원에 접속되어 진다. 고장시 제2단자의 전압은 과전압 보호수단에 의해 거의 상기 미조정전압에 제한된다. 이 과전압 보호수단은 상기 제2단자에 전압은 상기 제1단자의 전압을 넘었을 시에 도통되게끔 상기 제1과 제2의 단자간에 결합된 딘방향 전류도통수단을 포함하고 있다. 또한 상기 보호수단은 상기 교류전압원에 직렬로 접속되어 상기 단방향 전류도통수단의 도통시에 교류전압원의 전류를 제한하는 저항수단을 가지고 있다.

이하, 도면을 참조하여 이발명에 대하여 상술한다.

제1도는 본 발명을 실시한 전원조정기(10)을 도시한다. 이 전원조정기(10)은 다이오드 정류기(12) 및 필터캐패시터(14)를 가지며, 교류선도(도시안됨)에 결합된 한쌍의 단자(16a) 및 (I6b)로 부터 동력원을 공급받는다. 단자(16b)는 조정회로의 기준단자로서 작용한다. 다이오드 정류기(12) 및 캐패시터(14)의 접속점은 캐패시터(20)을 통해 저항기(40)으로 표현되는 부하에 결합된다. 작은 값은 저항기(22), 변성기(24)의 2차권선(24b) 및 SCR26의 양극-음극통로를 포함한 직렬회로가 캐패시터(20)과 병렬 접속되어 있다. 또한 양극이 캐패시터(20)과 저항기(40)과의 접속점에 결합되어 있는 다이오드(28)이 캐패시터(20)과 병렬로 접속되어 있다. 변성기(24)의 1차권선은 블륵(30)으로 도시되어 있고 교류전원에 의해 구동된다.

블록(32)로 도시되어 있는 SCR제어회로가 부하(40)의 양단간 및 SCR26의 게이트에 접속되어 있다.

동작중에 있어서, 미조정 직류전압을 캐패시터(14)의 양단간에 나타난다. 교류전압이 2차권선(25b)의 양단간에 발생하며 제어정류기로서 작용하는 SCR26에 의해 캐패시터(20)에 직류전압으로서 공급된다. 부하(40)의 양단간 전압은 캐패시터(14)의 양단간 전압과 캐패시터(20)의 양단간전압과의 대수 합이다.

싸이리스터(thyrister), 즉, SCR26은 권선(24)에 생성된 전압이 SCR26의 양극을 그 음극에 대하여 음(-)으로 할때 주기적으로 비도통상태로 된다. 권선(24b)와 전압에 의해 SCR의 양극이 음극에 대하여 양(+)으로 되어있을 기간중에는, 제어회로(32)로 부터 게이트에 펄스가 공급될때까지 SCR은 비도통상태로 유지된다. 제어회로(32)는 권선(24b)의 교류전압에 관해 시간관계가 정해진 게이트 펄스를 발생하며 이것에 의해 부하(40)의 양단간의 조정전압에 응하여 SCR26의 상대적인 도통시간을 제어하여 부하 임피던스의 변동 혹은 미조정 직류전압의 변동에 관계없이 조정전압을 일정하게 유지한다.

다이오드(12)는 캐패시터(14)의 양단간에 나타나는 미조정 직류전압이 기준단자(16b)에 대해 정이 되게끔하는 극성으로 접속되어있다. 단지 정류기로 된다면, 캐패시터(20)은 제1도의 좌측의 극판이 음(-)으로서 우측의 극판이 양(+)이 되도록 충전되며 또한, 조정전압은 캐패시터(14)익 양단간 전압보다도 크게 즉, 보다 양(+)이 될것이다. 한편 SCR26이 비도통상태인 경우는, 캐패시터(20)은 부하(40)을 통하여 반대극성에 충전된다.

제어회로(32)는 조정전압이 미조정전압보다도 더한층 음(-)으로 유지되는 듯한 다시말해서 캐패시터(20)의 좌측의 극판을 우측의 극판에 대해 양(+)의 전위로 하는듯한 SCR26의 도통 레벨을 설정하도록 조정된다.

고장상태, 예를들어 SCR26C이 다이오드로 되어버렸을 경우, 부하(40)의 양간단 전압은 상승하려고 한다.

권선(24b)에 상당한 교류 피이크 전압이 나타날경우, 부하의 단자간의 전압상승은 파괴적인 것이 된다. 부하단자간 전압의 미조정 전압이상으로의 상승은, 다이오드(28)에 의해 정지된다. 이 다이오드(28)은 순바이어스되어 부하회로(40)로 부터 캐패시터(14)로의 저임피던스 통로를 제공한다.

SCR26이 고도통상태에 있고, 다이오드(28)이 도통다고 있을때 저항기(22)는 2차권선 (24b)의 단락전류를 제한한다. 알려진 바와 갈이 저항(22)는 권선(24b)의 내부저항으로 할수도 있다. 또한 주지하는 바와같이, 캐패시터(20)은 점선과 참조부호(20)로서 도시한 바와 같이 부하회로(40)과 병렬로 접속할수도 있다.

제2도는 제1도에 도시한 회로의 원리를 텔레비젼 수상기에 적용한 실시예의 회로도로서, 제1도의 교류전원(30) 및 저항기(40)은, 제2도에서는 수평편향회로 이다. 제2도에 있어서 미조정 전압원(210)은 플러그(212)를 가지고 이것에 의해 교류전압이 정류되게끔(213)으로서 도시되어 있는 전파브릿지 정류기의 단자에 가해진다. 정류출력을 여파하기 위해 브릿지 정류기(213)의 대각접속점간에 필터용 캐패시터(214)가 접속되어있다. 캐패시터(214)의 한쪽의 단자는 무선주파간섭신호(RFI)필터 인덕턴스(215)이 의해 단자(210a)에, 그리고 다른쪽의 단자는 필터 인덕턴스(216)을 통해 단자(210b)에 결합되어있다. 미조정 직류전압은 기준단자(210b)(이하, 접지점이라 칭함)을 기준으로하여 단자(210a)이 나타난다.

부호(220)로서 도시되어 있는 분로조정부가 단자(210a)와 접지점간에 결합되어 있다. 조정기(220)은 일단이 단자(210a)이 접속된 직렬강하용 저항기(222)를 포함하고 있다. 이 저항기(222)의 타단은 양극이 접지점에 접속된 제너다이오드(224)에 접속되어 있다. 다이오드(224)의 양단간에는 잡음 저감용으로 캐패시터(226)이 접속되어있다. 조정기(220)의 제너 조정출력전압은, 접지점을 기준으로하여 단자(228)에 나타난다.

단자(210a)이 나타나는 미조정 전압은 도선(230)에 의하여, 필더 캐패시터(240)의 양단간 전압과 결합된다. 이들의 전압의 합전압은 단자(251)에 있어서 변성기(272)의 권선(272d) 및 수평편향회로(260)의 NPN형 수평출력 트랜지스터 (262)로서 이루어진 부하회로에 공급된다. 트랜지스터(262)는 그 에미터가 접지점에 접속되며, 그 에미터-콜렉터통로와 병렬로 댐퍼다이오드(264), 리트레이스(retrace)캐패시터(266), 그리그 수평편향권선(268) 및 S자 수정용 캐패시터(270)의 직렬 접속체가 제각기 접속된다. 트랜지스터(262)의 베이스-에미터 접합과 병렬로 저항기(273)이 접속된다.

트랜지스터(262)의 베이스는 직렬 인덕터(274), 분로 캐패시터(275) 및 직렬 저항기(276)에 의해 구동 변성기(277)의 2차권선이 결합된다. 1차권선(277a)는 텔레비젼 수상기의 다른부분(도시치 않음)으로부터 입력을 받는 구동회로(278)에 의해 구동된다.

캐패시터(240)과 병렬로 작은 값의 전류제한용 저항기(242), 변성기 (272)의 2차권선(272a), 인덕터(244) 및 SCR246의 양극-음극간 통로의 양단간에 접속된 저항-용량 댐핑(damping)회로 (28)이 스위칭에 의한 과도 현상의 영향을 작게한다. 과전압보호 다이오드(250)은 그 음극이 단자(210a)에, 결합되며, 양극이 단자(251)이 결합된다. SCR246의 게이트와 음극의 사이에 무선주파 간섭을 방지하기 위한 캐패시터(249)가 접속되어 있다.

SCR (246)의 게이트 제어는 단자(288)로부더 동작전력을 받는 제어회로(280)의해 행해진다. 회로(280)은 전류원(283) 및 래치(lach)회로 (290)에 발진기로서 결합된 캐패시터(282)를 포함하고 있다.

발진기는 변성기(286)을 통해 수평 편향기간중에 발생한 펄스에 의해 SCR (246)의 게이트를 제어한다. 수평편향기간중의 이 펄스의 발생시간은 부호(320)으로 도시한 오차증폭기의 제어하에 변경되며, 단자(251)과 접지점간 따라서 수평편향회로(260)의 단자간의 전압이 일정하게 유지된다.

캐패시터(282)의 일단은 전원단자(228)에 결합되며, 타단은 전류원(233)의 NPN트랜지스터 (284)의 콜렉터에 결합된다. 트랜지스터(234)의 에미터는 저항기(235)에 의해 접지되어 있다. 래치회로(290)은 PNP트랜지스터(292) 및 NPN트랜지스터 (294)를 가지며, 트랜지스터(294)의 에미터는 보호용 다이오드(295)에 의해 트랜지스더(994)의 콜렉터에 접속되어 있다. 트랜지스터(294)의 콜렉터는 분압기(298)의 저항기(296) 및 (297)에 의해 전원단자(228)에 접속되어 있다. 트랜지스터(292)의 베이스는 분압기(298)의 탭(tap)에 접속되어 있다. 트랜지스터(294)의 베이스는 전원단자와 접지점간에 접속된 저항기(302) 및(304)와를 포함한 분압기(300)에 의해 바이어스되어 있다.

트랜지스터(294)의 베이스의 전압은 트랜지스터(294)의 베이스와 트랜지스터(292)의 콜렉터와의 사이에 접속되어 있는 저항기(306)에 의해서, 그리고 트랜지스터(292)의 콜랙터 및 트랜지스터(284)의 에미터와의 사이에 접되어 있는 저항기(308)과에 의해서 부분적으로 제어된다. 트랜지스터(292)의 콜랙터는 다이오드(310)에 의해서 변성기(286)의 1차권선(286a)에 접속되어있다. 권선(286a)의 타단은 트랜지스터(284)의 콜렉터에 접속되어 있다. 래치회로(290)은 트랜지스터 (294)의 베이스 및 콜렉터의 사이에 접속된 무선주파 방해 억압캐패시터(312)에 의해 동작이 늦추어지고 있다.

오차증폭기(320)는 에미터가 전원단자(288)에 결합되며, 콜텍터가 저항기(324a) 및 (324b)를 통해 트랜지스터(284)의 베이스에 결합되어 있는 PNP트랜지스터(322)를 구비하고 있다. 트랜지스터(284)의 베이스는 저항기(326)에 의해 접지점에 접속되어있다. 트랜지스터 (322)의 베이스는 단자(251)과 접지점간, 즉, 수평편향회로(266)의 단자간에 결합되어 있는 저항기(332) 및 (334)로서 되는 분압기(330)의 탭에 결합되어 있다. 다이오드(340)은 그 음극이 전원단자(228)에 결합되며, 또한 그 양극이 트랜지스터(284)의 콜랙터에 결합된다. 또한 다이오드(342)는 그 음극이 다이오드(340)의 양극이 결합되며, 그 양극이 직렬저항기(344)를 통하여 수평출력 트랜지스터(252)의 콜렉터에 결합된다.

교류가 플러그(212)에 처음에 인가되면, 공지의 형태로 전원(210)과 조정기(220)이 단자(210a) 및 (228)에 전압을 발생시킨다. 수평편향회로(260)은 최초 비동작 상태에 있고 SCR (246)은 비도통상태에 있다. 따라서 조정출력단자(251)에 있어서의 전압은 소망의 값보다도 낮고, 트랜지스터(322) 및 (284)는 충분히도통하여, 캐패시터(282)를 급속히 충전한다. 트랜지스터(284)의 콜렉터의 전압은, 캐패시터(282)의 충전에 따라 하강, 즉 보다 부로되며 또한 트랜지스터(294)는 그 에미터 전압이 저행기(304)와 저항기(285,306) 및 (308)과 병렬접속되는 것에 의해 변형된 바와 같은 분압기(300)의 전압보다 저하될때 도통한다.

트랜지스터(294)가 도통하면 트랜지스터(292)가 도통한다. 트랜지스터(292)의 도통에 의하여 그 콜렉터 전압이 상승되고 트랜지스터(294)의 베이스의 전압을 정궤환적으로 상승시켜 그 결과 트랜지스터(292)가 포화되어 캐패시터(292)에 대하여 변성기(286)의 일차권선(286a) 및 다이오드 (310)을 퉁하는 방전로가 형성된다. 트랜지스터(292)의 포화는 트랜지스터(284)의 에미터 전압을 상승시켜 전류원(283)로 부터의 전류를 차단시킴과 동시에, 저항기(304)에 병렬 접속되어 있는 전로를 제거하고 그대신 저항기(306)을 저항기(202)에 병렬접속하는 것에 의해 트랜지스터(294)의 베이스 전압을 변형시킨다.

트랜지스터(294)의 에미터 전압은 캐패시터(282)의 방전에 수반하여 접지점에 대해 상승 즉, 보다 정(+)으로 된다. 캐패시터(282)는 트랜지스터(294)의 에미터 전압이 포화트랜지스터(292)에 의해 전원단자에 결합된 저항기(306)과 분압기(300)에 의해 결정되는 베이스 전압이상으로 상승될 때까지 방전을 계속한다. 트랜지스터(294)의 에미터 전압이 베이스 전압보다 높아지면, 트랜지스터(294)는 그 도통도가 감소되고 트랜지스터(292)에의 구동작용이 감소되어 트랜지스터(292)및 (294)는 정궤환적으로 턴오프(tun-off)된다. 이것에 의해 전류원(283)의 동작이 부활하여 또다시 캐패시터(282)를 충전하기 시작한다. 이 같은 반복 발진에 의해 변성기(286)의 이차권선(286b)에 펄스가 발생하며 이 펄스는 SCR(246)의 게이트에 인가되며 SCR (246)을 도통상태로 하며 부하의 양단간 전압을 증대시킨다. 수평편향회로(260)이 공지의 형태로서 동작을 개시하여 텔레비젼 수상기의 수평편향을 행하게하며 또한 트랜지스터(262)와 일차권선(272d)의 양단간에 귀선펄스를 생성한다.

SCR (246)을 주기적으로 비도통상태로 하는 펄스상태의 전압이 이차권선(272a)에 유가된다. 동시에, 트랜지스터(262)의 콜렉터에 있어서의 수평귀선펄스가 저항기(334) 및 다이오드(342)를 통하여 캐패시터(282)에 인가되어 캐패시터(282)를 방전시킨다. 연속되는 각 수평귀선기간중, 캐패시터(282)의 방전을 유지하는 저항기(344)를 흐르는 과잉전류에 의해 다이오드(340)이 도통상태로 된다.

이것에 의해 각 수평귀선 기간의 끝에 있어 캐패시터(282)의 충전이 개시된다.

제어회로(280)의 방전은 본래의, 즉 동기화 되어있지 않은 기간은 수평편향의 기간보다도 약간 짧게되어 있다. 캐패시터(282)가 완전히 방전되어 버리는 수평귀선 기간후에, 캐패시터(282)는 트랜지스터(294)가 도통하고 래치(latch)회로 (290)이 래칭 동작을 행할때까지 전류원(283)에 의해 충전된다. 이어 캐패시터(282)는 트랜지스터(294) 및 래치회로(290)이 턴오프 될때까지 권선(286a) 및 트랜지스터(292)를 통하여 방전하고, 트랜지스터(294) 및 래치회로 (290)의 턴오프에 의해, 다음의 충전기간이 시작된다. 충전의 조금후에, 다음의 수평 리트당이스 기간에 의해 캐패시터(282)가 방전하며 주기가 다시 시작된다. 이와 같이 캐패시터(282)는 일회 전체조정싸이클중에 2회, 즉 래치회로(290)이 트리거(trigger)되었을 때 1회, 수평귀선기간중에 1회 방전한다. 이에따라, 래치회로의 트리거에 선행하는 완전충전주기가 항상 귀선기간의 끝에서 개시되며, 안정된 제어가 행해진다. 접지점에 대한 단자(251)의 조정전압이 상승하려고하면, 이상승은 분압기(330)에 의해 트랜지스터(322)의 베이스에 전해져서 이 트랜지스터(322) 및 트랜지스터(284)의 도통도를 저하시켜, 그것에 의해 캐패시터(282)의 충전율이 저하된다. 이것에 의해 발진 주기중의 래치회로(290)의 트리거가 늦어지고 SCR (246)도 통개시가 늦어져, 그결과 다음의 수평선 펄스에의한 턴오프까지의 도통시간이 단축되어 부궤환적으로 소요의 전압레벨이 회복된다. 반대로 단자(251)에 저전압이 나타나면 트랜지스터(322) 및 (284)의 도통이 증대하여 발진 주기중의 SCR (246)의 트리거가 빨라져 소요의 전압 레벨이 회복된다.

SCR (246)이 열화하여 다이오드로 되어버렸을 경우 혹은, 고전위원과 단자(251)간에 아아크(arc)방전이 생기든지 할경우, 또는, 예를들어 제너다이오드(224)의 개방회로 상태와 같은 고장이 조정기에 생겼을 경우, 단지(251)의 전압은 상승할려고 한다. 이와 같은 고장상태나 영상관의 아아크 현상하에서는, 단자(251)의 전압이 단자(210a)에 있어서의 미조정 진류전압을 초과한 순간에 다이오드(250)이 도통상태로 된다. 이에 따라, 단자(251)은 캐패시터(214)에 의한 낮은 임피던스에 결합되어 단자(251)의 전압이 미조정 입력전압을 초과하는 것이 방지된다.

저항기(242)가 없으면, SCR (246) 및 다이오드(250)이 동시에 도통함에 따라 이차권선(272a)는 실질적으로 단락되고 만다. 이 단락은 일차권선(272d)에 변성기의 작용에 의해 결합되어 그 양단간의 임피던스를 저하시켜, 단자(252)의 전압이 정상시보다 높아졌을 때에 트랜지스터(262)가 많은 전류를 흘리게 한다. 이에따라, 트랜지스터(262)에는 전압부담과함께 원치않는 전력부담이 생긴다. 저항기 (242)는 권선(272a)를 흐르는 전류를 제한할뿐 아니라, 일차권선(272d)의 임피던스를 상기와 같은 부담을 경감하기에 충분한 크기로 유지하는 부하를 권선(272d)에 나타낸다. 제1도의 경우와 같이, 저항기(242)는 권선(272a), 인덕터(244) 및 SCR (246)을 포함한 직렬전로중의 어느 위치에 설치해도 좋다.

이상의 설명에서, 캐패시터(240)이 조정전압 단자(251)과 미조정 전압단자(210a)의 사이에 접속되어 있다고 설명했지만, 이것은 단자(251)과 임의의 기준전압점의 사이, 특히 제2도에 점선으로 그 점속이 도시되어 있는 캐패시터(240)과 같이, 단자(251)과 기준점(210b)사이에 접속하여도 좋다. 이 접속구멍에 있어서, 회로 동작은 상술의 경우와 같지만, 부하의 단자간에 나타나는 조정전압은 캐패시터(214)와 (240)의 제각기의 양단간 전압의 합이 아닌 캐패시터(240)의 양단간 전압만으로 된다.

본 발명의 어떤 특정의 실시예에 있어서, 만족할만한 동작을 행할 수 있게하는데 필요한 회로의 소자의 값은 다음과 같다.

Claims (1)

1. 미조정 직류전압이 기준점을 기준으로 하여 발생되는 제1 단자를 가진 미조정 직류전압원과; 교류전압원과;용량장치와;상기 미조정 직류전압원과 상기 교류전압원 및 상기 용량장치에 결합되어 제2단자에 조정된 직류전압을 생성하는 제어스위치 장치를 포함한 형태의 전압조정기에 있어서,

   제2단자의 전압이 상기 제1단자의 전압을 초과할때에 도통되게끔 하는 극성으로 상기 제1단자(210a)와 제2단자(251)사이에 결합된 단방향전류 도통장치(28:250)와; 상기 교류전압원에 직렬로 접속되어, 상기단방향 전류도통장치(28;250)가 도통상태에 있을때에 이것을 통해 흐르는 전류를 제한하는 저항장치(22;242)와를 구비하여, 고장시에 상기 제2단자에 나타나는 전압을 실질적으로 상기 미조정 직류전압에 제한하기 위한 과전압 보호장치를 특징으로 하는 전압조정기.

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