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KR19980012981U - SMPS to control power supply by controlling PWM IC of SMPS - Google Patents

SMPS to control power supply by controlling PWM IC of SMPS Download PDF

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KR19980012981U
KR19980012981U KR2019960026570U KR19960026570U KR19980012981U KR 19980012981 U KR19980012981 U KR 19980012981U KR 2019960026570 U KR2019960026570 U KR 2019960026570U KR 19960026570 U KR19960026570 U KR 19960026570U KR 19980012981 U KR19980012981 U KR 19980012981U
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KR
South Korea
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pwm
smps
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output
terminal
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KR2019960026570U
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Korean (ko)
Inventor
권중기
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 고안은 PWM IC(Pulse Width Modulation IC)를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)에 관한 것이다.The present invention relates to a switching mode power supply (SMPS) for controlling a pulse width modulation IC (PWM IC) to interrupt power supply.

본 고안에 따른 SMPS는 펄스발생수단인 PWM IC와, 상기 PWM IC에 의해 스위칭되는 전원단속수단을 포함하는 SMPS에 있어서, 상기 PWM IC에는 PWM IC의 구동을 정지시키기 위한 스위칭 수단을 더 포함하여 구성되며, 스위칭 수단에서 발생된 제어신호에 의하여 PWM IC의 구동이 정지되고, 그에 따라 전원단속수단인 파워 트랜지스터가 오프 상태가 되어 공급되는 전원이 단속된다.The SMPS according to the present invention is a SMPS including a PWM IC which is a pulse generating means and a power interrupting means switched by the PWM IC, wherein the PWM IC further comprises a switching means for stopping the driving of the PWM IC. Then, the driving of the PWM IC is stopped by the control signal generated by the switching means, so that the power transistor, which is the power interrupting means, is turned off and the supplied power is interrupted.

본 고안에 따른 SMPS의 스위칭 수단에는 소형의 스위치 사용이 가능하므로 그에 따라 제품의 원가를 절감할 수 있으며, 또한 대형 스위치 사용에 따른 미려한 제품 다자인 설계의 장애 요인을 제거하는 효과를 제공한다.The switching means of the SMPS according to the present invention can use a small switch, thereby reducing the cost of the product, and also provides an effect of eliminating the obstacles of the beautiful product design due to the use of the large switch.

Description

SMPS의 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPSSMPS to control power supply by controlling PWM IC of SMPS

본 고안은 펄스발생수단인 PWM IC(Pulse Width Modulation IC)와, 상기 PWM IC에 의하여 스위칭되는 전원단속수단을 포함하는 SMPS에 있어서, 스위칭 수단에 의하여 발생된 신호로 PWM IC의 구동이 정지되도록 제어하여 공급되는 전원을 단속하는 SMPS에 관한 것이다.The present invention is a SMPS including a pulse width modulation PWM (Pulse Width Modulation IC) and a power interruption means to be switched by the PWM IC, the signal generated by the switching means to control the driving of the PWM IC The present invention relates to an SMPS that interrupts a power supply.

일반적으로 SMPS(Switching Mode Power Supply)는 스위칭(Switching) 전원을 지칭하는 말로서, 변압기의 1차측 권선에 인가되는 직류 전원전압을 스위칭하여 권선비에 따른 유도 기전력이 변압기의 2차측 권선에 유기되도록 하고, 변압기의 2차측 권선에 유기된 유도 기전력을 정류부를 통해 정류하여 소정 크기의 직류 출력전압을 발생시키는 전원공급장치를 일컫는다.In general, Switching Mode Power Supply (SMPS) refers to a switching power supply, by switching the DC power voltage applied to the primary winding of the transformer so that induced electromotive force according to the winding ratio is induced in the secondary winding of the transformer, It refers to a power supply device for generating a DC output voltage of a predetermined size by rectifying the induced electromotive force induced in the secondary winding of the transformer through the rectifier.

이와 같은 SMPS는 선형 전원(linear power supply)보다 소형, 경량, 고효율을 특징으로 하기 때문에 오늘날의 대다수 전자 제품의 전원공급장치에 SMPS가 채택되고 있으며, 이에 관련된 기술은 경박 단소, 에너지 절약 등의 시대적 요구에 부합하여 급속히 발전을 하고 있는 추세에 있다.Since SMPSs are smaller, lighter and more efficient than linear power supplies, SMPSs are adopted in power supplies of most electronic products today. There is a trend of rapid development in response to demand.

도 1은 상술한 바와 같은 일반적인 SMPS의 회로도로서, 권선비를 갖는 변압기(110)와, 상기 변압기(110)의 2차측 권선(NS)에 유기되는 유도 기전력을 정류하기 위한 정류부(120)와, 상기 변압기(110)의 1차측 권선(NP)에 연결된 전원단속수단인 파워 트랜지스터(130)와, 상기 파워 트랜지스터(130)를 온/오프(On/Off)시키기 위한 펄스를 발생시키는 펄스발생수단(100)을 포함하여 구성되는 SMPS를 도시하고 있다.1 is a circuit diagram of a general SMPS as described above, the turns ratio Transformer 110 having a, a rectifier 120 for rectifying the induced electromotive force induced in the secondary winding (NS) of the transformer 110, and a power source connected to the primary winding (NP) of the transformer 110 The SMPS includes a power transistor 130 that is an interrupting means and pulse generating means 100 that generates a pulse for turning the power transistor 130 on and off.

또한 도 2는 SMPS의 파워 트랜지스터(130)를 스위칭시키기 위한 펄스발생수단인 PWM IC(100)의 내부 구성을 도시한 회로도로서, 전원단속수단인 파워 트랜지스터를 제어하기 위해 펄스폭 변조 신호를 출력하는 펄스폭 변조부(10)와, PWM IC(100)에 공급되는 구동전압(VCC)이 기준전압 이하가 되면 PWM IC(100)를 차단시키기 위한 신호를 출력하는 하위전압 폐쇄(Under Voltage Lock Out; UVLO)회로(20)와, 파워 트랜지스터를 과전류로부터 보호하는 과전류 보호부(30)와, 상기 하위전압 폐쇄회로(20)와 펄스폭 변조부(10)의 출력을 입력받아 PWM IC(100)의 바이어스(bias)를 차단하는 바이어스 차단부(40)와, 상기 펄스폭 변조부(10)와 하위전압 폐쇄회로(20) 및 과전류 보호부(30)의 출력을 입력받아 파워 트랜지스터를 온/오프시키는 신호를 출력하는 출력부(50)로 구성된다.2 is a circuit diagram showing an internal configuration of the PWM IC 100, which is a pulse generating means for switching the power transistor 130 of the SMPS, and outputs a pulse width modulated signal to control the power transistor, which is a power interrupting means. An under voltage lock out for outputting a signal for shutting off the PWM IC 100 when the pulse width modulator 10 and the driving voltage VCC supplied to the PWM IC 100 are below the reference voltage; UVLO) circuit 20, the overcurrent protection unit 30 for protecting the power transistor from overcurrent, and the output of the lower voltage closing circuit 20 and the pulse width modulation unit 10 are inputted to the PWM IC 100. A bias blocking unit 40 for blocking a bias and the output of the pulse width modulator 10, the lower voltage closing circuit 20, and the overcurrent protection unit 30 are turned on and off. It consists of an output part 50 which outputs a signal.

여기서, 펄스폭 변조부(10)는 CT단자에 접속된 발진용 캐패시터(CT)에 의하여 결정되는 발진 주파수를 출력하는 발진기(11)와, 자기 기동 캐패시터(CS)를 접속하는 단자인 CS단자에 걸리는 과부하 및 과전압을 검출하기 위한 비교기들(C1),(C2)과, FB단자를 통해 신호를 입력받아 과전압 여부를 검출하기 위한 비교기(C3)와, PWM 비교기(C5)를 내부적으로 구동시킬 수 있는 에러 증폭기(C4)와, 발진기(11)의 출력, CS단자의 전압, 에러 증폭기(C4)의 출력, DT전압을 입력받아 펄스폭을 변조하는 PWM 비교기(C5)로 구성되고, 상기 과전류 보호부(30)는 파워 트랜지스터의 과전류(Over-Current)를 검출하는 OCP(Over-Current Protection) 비교기(C6)와, 상기 PWM 비교기(C5)의 출력과 OCP 비교기(C6)의 출력을 입력받는 RS 플립플롭(RS-FF)으로 구성된다.Here, the pulse width modulator 10 is connected to the oscillator 11 for outputting the oscillation frequency determined by the oscillation capacitor CT connected to the CT terminal, and the CS terminal serving as a terminal for connecting the self starting capacitor CS. Comparators C1 and C2 for detecting an overload and an overvoltage, a comparator C3 for detecting an overvoltage and a PWM comparator C5 can be internally driven by receiving a signal through the FB terminal. An error amplifier C4 and a PWM comparator C5 for modulating the pulse width by receiving the output of the oscillator 11, the voltage of the CS terminal, the output of the error amplifier C4, and the DT voltage, and the overcurrent protection. The unit 30 receives an OCP (Over-Current Protection) comparator C6 that detects an over-current of a power transistor, an RS that receives an output of the PWM comparator C5 and an output of an OCP comparator C6. It consists of a flip-flop (RS-FF).

또한, 바이어스 차단부(40)는 비교기들(C1),(C2)과 하위전압 폐쇄회로(20)의 출력신호를 입력받는 오아 게이트(OR gate; OR1)와, 상기 오아 게이트(OR1)의 출력신호를 입력받아 PWM IC(100)의 바이어스를 셧 다운(shut down)시키는 바이어스 차단회로(41)로 구성되고, 출력부(50)는 하위전압 폐쇄회로(40)와 비교기(C5), RS 플립플롭(RS-FF)의 출력을 연산하는 노아 게이트(NOR gate; NOR1)와, 노아 게이트(NOR1)의 출력에 따라 파워 트랜지스터를 온/오프 시키기 위한 신호를 출력단자(OUT)로 출력하는 토템 폴(totem-pole) 형태의 출력 트랜지스터들(TR2),(TR3),(TR4),(TR5)로 구성되어 있다.In addition, the bias blocking unit 40 is an OR gate OR1 receiving the output signals of the comparators C1 and C2 and the low voltage closed circuit 20, and an output of the OR gate OR1. It is composed of a bias cut-off circuit 41 for receiving a signal to shut down the bias of the PWM IC (100), the output unit 50 is the lower voltage closing circuit 40, the comparator (C5), RS flip A NOR gate NOR1 that calculates the output of the flop RS-FF, and a totem pole that outputs a signal for turning the power transistor on and off according to the output of the NOR1 to the output terminal OUT. It consists of output transistors TR2, TR3, TR4, and TR5 in the form of (totem-pole).

이와 같이 구성되는 SMPS의 동작을 살펴보면, SMPS의 입력단에 정류된 직류전압(Vi)이 인가되면, 직류 입력전압(Vi)은 SMPS의 입력단에 병렬 연결된 캐패시터 C1에 의하여 리플(ripple)이 제거되어 변압기의 1차측 권선 Nf에 공급되고, 또한 입력전압(Vi)은 기동저항 Rg를 통해 PWM IC의 VCC단자에 연결된 캐패시터 C2에 전하를 충전시키며, 전하가 충전됨에 따라 캐패시터 C2의 양단 전압이 PWM IC가 기동되는 기동전압에 도달하면, PWM IC가 VCC단자에 인가된 기동전압에 의하여 기동된다.Looking at the operation of the SMPS configured as described above, when the rectified DC voltage (Vi) is applied to the input terminal of the SMPS, the DC input voltage (Vi) is removed by the capacitor C1 connected in parallel to the input terminal of the SMPS ripple (ripple) is removed Is supplied to the primary winding of Nf, and the input voltage (Vi) charges the capacitor C2 connected to the VCC terminal of the PWM IC through the starting resistor Rg. As the charge is charged, the voltage across the capacitor C2 When the starting voltage to be started is reached, the PWM IC is started by the starting voltage applied to the VCC terminal.

일단 PWM IC가 기동되면, PWM IC의 내부의 발진기(11)는 CT단자와 접지 사이에 접속된 캐패시터 CT에 충전 및 방전을 반복하여 삼각파를 발생시키고, 발생된 삼각파는 PWM 비교기(C5)의 양(+)의 입력단에 입력된다.Once the PWM IC is activated, the oscillator 11 inside the PWM IC generates a triangular wave by repeatedly charging and discharging the capacitor CT connected between the CT terminal and the ground, and the generated triangular wave is the amount of the PWM comparator C5. It is input to the input terminal of (+).

이 때, CS단자에 접속된 캐패시터 CS에는 정전류원(12)을 통해 전류가 공급되어 전하가 충전되고, 그에 따라 상승하는 CS단자의 전압은 PWM IC(100)가 소프트 스타트(soft start)되도록 하며, PWM IC(100)에 내장된 제너 다이오드(Zn)에 의하여 일정한 전압으로 클램프(clamp)된다.At this time, the capacitor CS connected to the CS terminal is supplied with electric current through the constant current source 12 to charge the charge, and the voltage of the rising CS terminal causes the PWM IC 100 to soft start. The clamp is clamped to a constant voltage by a Zener diode Zn built in the PWM IC 100.

또한 CS단자의 전압은 PWM 비교기(C5)의 세 개 중 하나의 음(-)의 입력단에 입력되고, PWM 비교기(C5)의 다른 음(-)의 입력단에는 에러 증폭기(C4)의 출력 전압이 입력되며, 또다른 음(-)의 입력단에는 DT전압이 입력된다.In addition, the voltage of the CS terminal is input to one negative input terminal of the three of the PWM comparator C5, and the output voltage of the error amplifier C4 is applied to the other negative input terminal of the PWM comparator C5. DT voltage is input to another negative input terminal.

이와 같이 PWM 비교기(C5)의 네 개의 입력단에 각각의 신호 전압이 입력되면, PWM 비교기(C5)는 양(+)의 입력단에 입력되는 발진기(11)의 출력전압을 세 개의 음(-)의 입력단에 입력되는 신호 전압과 비교하여 발진기(11)의 출력전압이 CS단자 전압, 에러 증폭기(C4)의 출력전압 및 DT전압 중 최저 전압보다 높을 때에만 출력단에서 높은 레벨(High)의 신호를 출력시키고, 발진기(11)의 출력전압이 음(-)의 입력단에 입력단 신호 전압 중 최저 전압보다 낮을 때에는 출력단에 낮은 레벨(Low)의 신호를 출력시킨다.As such, when each signal voltage is input to four input terminals of the PWM comparator C5, the PWM comparator C5 outputs three negative voltages of the output voltage of the oscillator 11 input to the positive input terminal. The output terminal outputs a high level signal only when the output voltage of the oscillator 11 is higher than the lowest voltage among the CS terminal voltage, the output voltage of the error amplifier C4, and the DT voltage compared to the signal voltage input to the input terminal. When the output voltage of the oscillator 11 is lower than the lowest voltage among the input terminal signal voltages at the negative input terminal, a low level signal is output to the output terminal.

이와 같은 동작을 반복하여 PWM 비교기(C5)는 출력단에 펄스폭이 가변되는 신호가 출력시키고, PWM 비교기(C5)에서 출력된 신호는 출력부(50)의 노아 게이트(NOR1)에 의해 반전되어 출력 트랜지스터(TR2 내지 TR5)를 통해 PWM IC(100)의 출력단자(OUT)로 출력된다.By repeating such an operation, the PWM comparator C5 outputs a signal having a variable pulse width to the output terminal, and the signal output from the PWM comparator C5 is inverted by the NOR gate NOR1 of the output unit 50 and output. It is output to the output terminal OUT of the PWM IC 100 through the transistors TR2 to TR5.

PWM IC(100)의 출력단자(OUT)에서 출력된 펄스폭 변조 신호는 파워 트랜지스터(130)를 온/오프 시켜 스위칭되도록 하고, 그에 따라 파워 트랜지스터(130)가 연결된 변압기(110)의 1차측 권선 NP에 인가되는 직류 전원전압이 공급 차단되며, 그에 따라 변압기(110)의 2차측 권선 NS에는 유도 기전력이 유기된다.The pulse width modulated signal output from the output terminal OUT of the PWM IC 100 is switched on and off by turning the power transistor 130 on, and thus the primary winding of the transformer 110 to which the power transistor 130 is connected. The DC power supply voltage applied to the NP is cut off, and thus induced electromotive force is induced in the secondary winding NS of the transformer 110.

이와 같이 2차측 권선 NS에 유기되는 유도 기전력 VS는 정류부(120)의 정류용 다이오드 D2와 캐패시터 C3에 의하여 직류 전압으로 정류되어 SMPS의 출력단에서 출력 전원전압(VO)이 발생된다.In this way, the induced electromotive force VS induced in the secondary winding NS is rectified to a DC voltage by the rectifying diode D2 and the capacitor C3 of the rectifier 120 to generate an output power supply voltage VO at the output terminal of the SMPS.

또한 상기 변압기(110)의 1차측에는 권선 NP뿐 아니라 권선 Nf도 감겨 있어서 파워 트랜지스터(130)가 스위칭 동작함에 따라 2차측 권선 NS로부터 1차측 권선 Nf로 권선비에 의한 유도 기전력 Vf가 유기되고, 1차측 권선 Nf에 유기되는 유도 기전력 Vf은 정류용 다이오드 D1과 캐패시터 C2에 통해 직류전압으로 정류된 후 PWM IC(100)의 VCC단자에 인가되어 저항 Rg를 통해 공급된 기동전압(VCC)으로 시동된 PWM IC(100)가 계속 동작될 수 있도록 구동전압(VCC)을 공급한다.In addition, the winding 110 as well as the winding Nf is wound around the primary side of the transformer 110, and as the power transistor 130 switches, the winding ratio from the secondary winding NS to the primary winding Nf is changed. Induced electromotive force Vf is induced and is induced in the primary winding Nf. The driving voltage VCC is supplied so that the PWM IC 100 started with the supplied starting voltage VCC may continue to operate.

도 3a는 전술한 바와 같은 SMPS가 적용된 전자 제품의 일례로 레이저 빔 프린터의 전원공급장치를 도시하고 있다.3A illustrates a power supply of a laser beam printer as an example of an electronic product to which an SMPS as described above is applied.

이와 같이 SMPS가 적용된 전원공급장치는 효율이 좋고, 프리 볼테이지(free voltage)를 가능하게 하지만, 도시된 바와 같이 SMPS에 공급되는 전원을 SMPS의 전원 입력단 측에 연결된 전원 스위치로 단속된다.As described above, the SMPS-applied power supply has good efficiency and enables free voltage, but as shown, the power supply to the SMPS is interrupted by a power switch connected to the power input side of the SMPS.

이와 같은 레이저 빔 프린터는 전원 스위치(160)를 통해 돌입되는 전류가 많기 때문에 스위치 온/오프시 접점에서 기계적인 단속으로 인한 불꽃이 발생되어 전원 스위치(160)가 오동작할 수 있으며, 또한 발열 램프부(150)가 구동되면, 돌입전류도 증가하여 스위치가 파손되거나 쉽게 노화되어 신뢰성이 저하된다.Since the laser beam printer has a large amount of current flowing through the power switch 160, sparks may be generated due to mechanical interruption at the contact point when the switch is turned on or off, and thus the power switch 160 may malfunction. When the 150 is driven, the inrush current also increases, so that the switch is broken or easily aged and the reliability is lowered.

따라서 이와 같은 전원 스위치에는 대용량 스위치가 사용되기 때문에 제작 비용이 증가하며, 스위치의 크기도 커서 미려한 제품 디자인을 설계하는 데에도 장애 요인으로 작용한다.As a result, such a large-capacity switch is used for such a power switch, which increases the manufacturing cost, and the large size of the switch also impedes the design of a beautiful product design.

도 3B는 상술한 문제점을 개선하기 위해 전원 스위치(160)를 발열 램프부(150)와 SMPS(140)가 분기되는 SMPS의 전원 입력단에 연결하여 구성한 레이저 빔 프린터의 전원공급장치이다.FIG. 3B is a power supply device for a laser beam printer configured by connecting the power switch 160 to the power input terminal of the SMPS in which the heating lamp unit 150 and the SMPS 140 branch to improve the above-described problem.

도시된 전원 스위치(160)에 흐르는 돌입전류는 상대적으로 발열 램프부(150)로 돌입되는 전류만큼 감소하지만 SMPS(140)로 돌입되는 전류는 그대로 전원 스위치(160)에 작용하며, 따라서 소형의 전원 스위치를 사용하는 데에도 한계가 있었다.While the inrush current flowing through the illustrated power switch 160 is relatively reduced by the current entering into the heat generating lamp unit 150, the current flowing into the SMPS 140 acts on the power switch 160 as it is, and thus a small power source. There was a limit to the use of switches.

따라서 본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 소형의 스위치가 사용되는 스위칭 수단을 이용하여 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속할 수 있는 SMPS를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an SMPS capable of intermittent power supply by controlling a PWM IC using a switching means in which a small switch is used in view of such a conventional problem.

도 1은 일반적인 SMPS의 회로도,1 is a circuit diagram of a typical SMPS,

도 2는 PWM IC의 내부 구성을 도시한 회로도,2 is a circuit diagram showing an internal configuration of a PWM IC;

도 3은 SMPS가 적용된 레이저 빔 프린터의 전원공급장치를 개략적으로 도시한 블록도,3 is a block diagram schematically showing a power supply device of a laser beam printer to which SMPS is applied;

도 4는 본 고안에 따른 SMPS의 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPS의 회로도.Figure 4 is a circuit diagram of the SMPS to control the PWM IC of the SMPS according to the present invention to control the power supply.

도면 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of drawings

10: 펄스폭 변조부, 11: 발진기, 12: 정전류원, 20: 하위전압 폐쇄회로, 30: 과전류 보호부, 40: 바이어스 차단부, 41:바이어스 차단 회로, 50: 출력부, 100: SMPS, 110: 변압기, 120: 정류부, 130: 파워 트랜지스터, C1 내지 C3,CS,CT: 캐패시터, R1,Rg,Re: 저항, D1,D2: 다이오드, TR1 내지 TR5: 트랜지스터, C1 내지 C6: 비교기, Vref1 내지 Vref5: 기준전압.10: pulse width modulator, 11: oscillator, 12: constant current source, 20: low voltage closed circuit, 30: overcurrent protection, 40: bias cutoff, 41: bias cutoff circuit, 50: output, 100: SMPS, 110: transformer, 120: rectifier, 130: power transistor, C1 to C3, CS, CT: capacitor, R1, Rg, Re: resistor, D1, D2: diode, TR1 to TR5: transistor, C1 to C6: comparator, Vref1 To Vref5: reference voltage.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 펄스발생수단인 PWM IC와, 상기 PWM IC에 의하여 스위칭되는 전원단속수단을 포함하는 SMPS에 있어서, 상기 PWM IC의 구동을 정지시키기 위한 스위칭 수단을 더 포함하여 구성되는 것으로서, 이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The present invention for achieving the object as described above further comprises a switching means for stopping the operation of the PWM IC in the SMPS comprising a PWM IC which is a pulse generating means, and a power interrupting means switched by the PWM IC. As it is configured to include, when described with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments as follows.

도 4는 본 고안에 따른 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPS의 회로도로서, PWM IC(100)의 자기 기동 캐패시터(CS)가 연결되는 CS단자와 접지 사이에 스위치(SW)를 접속하여 구성되는 스위칭 수단을 도시하고 있다.FIG. 4 is a circuit diagram of an SMPS for controlling power supply by controlling a PWM IC according to the present invention, and connecting a switch SW between a grounded CS terminal connected to a self-starting capacitor CS of the PWM IC 100 and ground. The switching means constituted are shown.

이하 상술한 바와 같은 스위칭 수단에 의해 공급 전원이 단속되는 SMPS의 작용을 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the SMPS in which the power supply is interrupted by the switching means as described above will be described with reference to FIGS. 2 and 4.

SMPS의 입력단을 통해 입력 전원전압(Vi)이 변압기(110)의 1차측 권선(NP)에 인가되고, PWM IC(100)가 구동되어 펄스폭 변조 신호를 발생시켜 파워 트랜지스터(130)를 온/오프시키면, 변압기(100)의 1차측 권선(NP)에 인가된 전원전압이 스위칭되면서 변압기의 2차측 권선 NS에 유도 기전력 VS가 유기되며, 유도 기전력 VS는 정류부에서 정류되어 SMPS의 출력단으로 출력된다.The input power supply voltage Vi is applied to the primary winding NP of the transformer 110 through the input terminal of the SMPS, and the PWM IC 100 is driven to generate a pulse width modulation signal to turn on / off the power transistor 130. When turned off, the induced voltage VS is induced in the secondary winding NS of the transformer while the power supply voltage applied to the primary winding NP of the transformer 100 is switched, and the induced electromotive force VS is rectified by the rectifier and output to the output terminal of the SMPS. .

이 때, CS단자에 접속된 스위치(SW)를 단락(close)시켜 CS단자가 접지되도록 하면, PWM IC(100)의 내부의 비교기(C1)는 음(-)의 입력단에 입력되는 CS단자의 접지전압과 양(+)의 입력단에 입력되는 기준전압(Vref1)을 비교하며, 음(-)의 입력단의 CS단자 전압이 양(+)의 입력단의 기준전압(Vref1)보다 낮기 때문에 비교기(C1)의 출력단에서는 하이 신호(H)가 발생된다.At this time, when the switch SW connected to the CS terminal is closed to close the CS terminal, the comparator C1 inside the PWM IC 100 is connected to the CS terminal input to the negative input terminal. The ground voltage is compared with the reference voltage Vref1 input to the positive input terminal, and the comparator C1 is because the CS terminal voltage of the negative input terminal is lower than the reference voltage Vref1 of the positive input terminal. The high signal H is generated at the output terminal.

비교기(C1)의 출력단에서 발생된 하이 신호(H)는 바이어스 차단 회로(41)에 인가되어 PWM IC(100)에 공급되는 바이어스를 차단시켜 PWM IC(100)의 구동을 정지시킨다.The high signal H generated at the output terminal of the comparator C1 is applied to the bias blocking circuit 41 to block the bias supplied to the PWM IC 100 to stop driving of the PWM IC 100.

그에 따라 PWM IC(100)의 출력단자(OUT)에서 파워 트랜지스터(130)를 스위칭시키기 위한 펄스폭 변조 신호가 발생되지 않기 때문에 파워 트랜지스터(130)는 오프 상태가 되고, 변압기(110)의 1차측 권선(NP)에 입력 전원전압이 인가되지 않은 전원 차단 상태가 되며, 그에 따라 SMPS의 출력단(VO)에서 출력전압이 발생되지 않는다.Accordingly, since the pulse width modulation signal for switching the power transistor 130 is not generated at the output terminal OUT of the PWM IC 100, the power transistor 130 is turned off and the primary side of the transformer 110 is turned off. Since the input power supply voltage is not applied to the winding NP, the power supply state is cut off. Accordingly, the output voltage is not generated at the output terminal VO of the SMPS.

이와 같은 전원 차단 상태에서 PWM IC(100)의 CS단자의 스위치(SW)를 개방(open)시키면, 기동저항 Rg로부터 PWM IC의 VCC단자에 공급되는 기동전압(VCC)에 의하여 다시 CS단자의 캐패시터 CS에 전류가 공급되어 전하가 충전되고, 그에 따라 CS 단자의 전압이 상승하여 비교기(C1)의 음(-)의 입력단에는 기준전압(Vref1)보다 높은 전압이 입력되며, 비교기(C1)의 출력단은 로우 상태(L)가 된다.When the switch SW of the CS terminal of the PWM IC 100 is opened in such a power-off state, the capacitor of the CS terminal is again caused by the starting voltage VCC supplied from the starting resistor Rg to the VCC terminal of the PWM IC. The current is supplied to the CS to charge the charge, and accordingly, the voltage of the CS terminal rises so that a voltage higher than the reference voltage Vref1 is input to the negative input terminal of the comparator C1, and the output terminal of the comparator C1 is input. Becomes the low state (L).

비교기(C1)의 출력이 로우 상태(L)가 되면, 바이어스 차단 회로(41)에 의하여 차단되었던 PWM IC(100)의 각부에 바이어스 전압이 다시 인가되고, 그에 따라 PWM IC(100)는 정상적으로 동작하여 출력단자(OUT)로 펄스폭 변조 신호를 출력시킨다.When the output of the comparator C1 becomes the low state L, the bias voltage is applied again to each part of the PWM IC 100 that was interrupted by the bias blocking circuit 41, and accordingly, the PWM IC 100 operates normally. To output the pulse width modulated signal to the output terminal OUT.

PWM IC의 출력단자(OUT)에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 의하여 파워 트랜지스터(130)가 스위칭 동작을 하여 변압기(110)의 1차측 권선(NP)에 인가되는 전원전압(Vi)이 단속되도록 하고, 그에 따라 2차측 권선(NS)으로 유기되는 유도 기전력(VS)에 의하여 SMPS의 출력단에 출력 전원전압(VO)이 출력된다.In response to the pulse width modulation signal output from the output terminal OUT of the PWM IC, the power transistor 130 performs a switching operation so that the power supply voltage Vi applied to the primary winding NP of the transformer 110 is interrupted. Therefore, the output power supply voltage VO is output to the output terminal of the SMPS by the induced electromotive force VS induced by the secondary winding NS.

이와 같은 스위칭 수단에 사용된 스위치에는 수백 μA의 전류만이 흐르기 때문에 스위치의 파손 및 노화가 방지되며, 이와 같은 전원 스위치로 소형의 것을 사용할 수 있다.Since only a few hundred μA of current flows through the switch used in such a switching means, breakage and aging of the switch are prevented, and a small one can be used as such a power switch.

이상에서 설명한 본 고안은 하나의 실시예로서 본 고안의 정신에 의한 다른 실시예도 생각해 볼 수 있다.The present invention described above can be considered another embodiment according to the spirit of the present invention as one embodiment.

도 2의 PWM IC의 내부 블록도에서 PWM 비교기(C5)의 음(-)의 입력단에 0 V에 근사한 낮은 레벨(L)의 신호가 입력되면, PWM IC(100)의 출력단자(OUT)에서 파워 트랜지스터를 오프시키기 위한 낮은 레벨(L)의 신호가 발생된다는 것을 알 수 있다.In the internal block diagram of the PWM IC of FIG. 2, when a low level (L) signal approximating 0 V is input to the negative input terminal of the PWM comparator C5, the output terminal OUT of the PWM IC 100 is input. It can be seen that a low level signal L is generated for turning off the power transistor.

따라서 상술한 바와 같은 실시예에서와 동일하게 PWM 비교기(C5)의 음(-)의 입력단에 직접 연결된 PWM IC(100)의 FB단자와 접지 사이에 스위치를 연결하고, 스위치를 닫아 FB단자에 0 V의 접지전압을 인가해 주면, 그에 따라 PWM IC(100)의 출력단자(OUT)에서 파워 트랜지스터(130)를 오프시키는 신호가 발생되어 전원 공급을 단속할 수 있게 된다.Therefore, as in the above-described embodiment, a switch is connected between the FB terminal and the ground of the PWM IC 100 directly connected to the negative input terminal of the PWM comparator C5, and the switch is closed to 0 at the FB terminal. When a ground voltage of V is applied, a signal for turning off the power transistor 130 is generated at the output terminal OUT of the PWM IC 100 to interrupt the power supply.

이와 같이 파워 트랜지스터를 스위칭시키는 PWM IC에는 내부의 과전류 보호를 위한 OCP 비교기의 입력단자인 IS단자와, 에러 증폭기의 입력단자인 IN단자 등이 포함되어 있기 때문에 이와 같은 입력단자에 PWM IC의 구동을 정지시키는 조건이 만족되도록 스위칭 수단을 통해 제어신호를 발생시키면, PWM IC의 구동이 정지되거나 출력단자에서 파워 트랜지스터를 온시키는 출력신호가 발생되지 않아 공급되는 전원을 단속할 수 있다.Since the PWM IC for switching the power transistor includes an IS terminal, which is an input terminal of an OCP comparator for internal overcurrent protection, and an IN terminal, which is an input terminal of an error amplifier, the operation of the PWM IC is driven to such an input terminal. When the control signal is generated through the switching means such that the stopping condition is satisfied, the driving of the PWM IC is stopped or the output signal for turning on the power transistor is not generated at the output terminal, thereby interrupting the supplied power.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 소형의 스위치를 사용할 수 있는 스위칭 수단을 이용하여 구동 정지되도록 PWM IC를 제어하고, 그에 따라 SMPS에 공급되는 전원을 단속함으로써, 종래의 전원 공급을 위한 대형 스위치를 제거할 수 있으며, 그에 따라 소형 스위치 사용에 따른 제품의 원가를 절감하는 효과를 제공하고, 또한 대형 스위치 사용에 따른 미려한 제품 디자인 설계의 장애 요인을 제거하는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, by controlling the PWM IC to stop driving by using a switching means that can use a small switch, and accordingly to interrupt the power supplied to the SMPS, a large size for the conventional power supply The switch can be removed, thereby reducing the cost of the product due to the use of the small switch, and also eliminating the obstacles of the beautiful product design design due to the use of the large switch.

Claims (2)

펄스발생수단인 PWM IC와, 상기 PWM IC에 의하여 스위칭되는 전원단속수단을 포함하는 SMPS에 있어서, 상기 PWM IC의 구동을 정지시키기 위한 스위칭 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPS.A SMPS comprising a PWM IC which is a pulse generating means and a power interrupting means switched by the PWM IC, the power supply being controlled by a PWM IC further comprising switching means for stopping the driving of the PWM IC. SMPS to regulate supply. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 수단은 자기 기동 캐패시터(CS)가 연결되는 단자와 접지 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 PWM IC를 제어하여 전원 공급을 단속하는 SMPS.The SMPS according to claim 1, wherein said switching means is connected between a terminal to which a self-start capacitor (CS) is connected and ground.
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