KR19990038713U

KR19990038713U - Transformer circuit with surge voltage protection

Info

Publication number: KR19990038713U
Application number: KR2019980004851U
Authority: KR
Inventors: 김은섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-25

Abstract

본 고안의 트랜스 회로는 펄스 파형으로 스위칭 하는 트랜지스터와 바이패스를 위한 다이오드에 제너다이오드를 더 포함하여, 갑작스런 전압 변동이나 순간적으로 높은 전압이 스위칭 트랜지스터로 인가되는 것을 방지한다.The transformer circuit of the present invention further includes a zener diode in the transistor for switching to a pulse waveform and a diode for bypass, thereby preventing sudden voltage fluctuations or instantaneous high voltages from being applied to the switching transistor.

Description

TRANSFORMER CIRCUIT HAVING SERGE VOLTAGE PROTECT FUNCTION

본 고안은 트랜스 회로에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 갑작스런 전압 변동이나 순간적으로 높은 전압이 인가될 때 스위칭 트랜지스터가 파괴되는 것을 방지할 수 있는 트랜스 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer circuit, and more particularly, to a transformer circuit that can prevent the switching transistor from being destroyed when a sudden voltage change or a momentarily high voltage is applied.

도 1은 종래의 트랜스 회로의 회로 구성을 보여주는 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional transformer circuit.

도 1을 참조하면, 인가 전원(Vcc)은 저항 R1을 통해 트랜스 T1로 제공된다. 상기 트랜스 T1의 1차 측의 한 단자에는 트랜지스터 Q1이 접속되어 전원(Vcc)이 트랜스 T1로 제공되는 것을 온/오프 한다. 상기 트랜지스터 Q1은 저항 R2를 통해 인가된 펄스 신호가 하이/로우 일 때 온/오프 된다. 상기 트랜지스터 Q1이 펄스 신호에 따라 온/오프 스위칭을 할 때, 상기 트랜지스터 Q1의 드레인(Drain)전압은 트랜스 T1에 축적된 에너지와 전원(Vcc)의 에너지가 합하여 높은 전압의 서지(Serge)가 발생한다. 또한 트랜스 T1의 자속 변화를 방해하는 인덕턴스(Inductance)와 정전 용량인 커패시턴스(Capacitance)가 존재하여 서로 공진이 발생하기도 한다. 따라서, 갑작스런 전압 변동이나 높은 전압이 인가되어 트랜지스터 Q1을 파괴시킬 수 있다. 이는 상기 트랜지스터 Q1의 드레인-소스 전압(Vds)을 높게 설정하여 트랜지스터가 파괴되는 것을 방지할 수 있으나, 전압을 높게 설정하는 데에는 한계가 있다.Referring to FIG. 1, an applied power source Vcc is provided to a transformer T1 through a resistor R1. Transistor Q1 is connected to one terminal on the primary side of transformer T1 to turn on / off that power supply Vcc is provided to transformer T1. The transistor Q1 is turned on / off when the pulse signal applied through the resistor R2 is high / low. When the transistor Q1 switches on / off according to a pulse signal, the drain voltage of the transistor Q1 is combined with the energy stored in the transformer T1 and the energy of the power supply Vcc to generate a high voltage surge. do. In addition, inductance and capacitance, which prevent the change in the magnetic flux of the transformer T1, exist, causing resonance. Therefore, sudden voltage fluctuations or high voltages may be applied to destroy the transistor Q1. This may prevent the transistor from being destroyed by setting the drain-source voltage Vds of the transistor Q1 high, but there is a limit to setting the voltage high.

종래에는 이러한 문제를 해결하기 위해 트랜지스터 Q1과 인가 전원 사이에 다이오드 D1을 접속하여 바이패스(bypass) 루프를 만들었다. 상기 다이오드 D1에 의해 바이패스 되는 전압은 다이오드 D1의 양단에 걸리는 전압(예를 들어 0.7V)과 같다. 그러나 순간적으로 높은 전압이 상기 트랜지스터 Q1의 드레인-소스 단자에 인가될 때, 다이오드 D1을 통해 전원(Vcc)으로 바이패스 되는 전압의 크기가 작아, 트랜지스터 Q1에 과전압이 인가된다.Conventionally, to solve this problem, a bypass loop has been made by connecting diode D1 between transistor Q1 and an applied power supply. The voltage bypassed by the diode D1 is equal to the voltage across the diode D1 (for example, 0.7V). However, when a momentarily high voltage is applied to the drain-source terminal of the transistor Q1, the voltage that is bypassed through the diode D1 to the power supply Vcc is small, and an overvoltage is applied to the transistor Q1.

따라서, 본 고안의 목적은 갑작스런 전압 변동이나 높은 전압이 인가될 때 스위칭 트랜지스터를 보호할 수 있는 트랜스 회로를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a transformer circuit that can protect a switching transistor when a sudden voltage change or a high voltage is applied.

도 1은 종래의 트랜스 회로의 회로 구성을 보여주는 회로도; 그리고1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a conventional transformer circuit; And

도 2는 본 고안에 따른 트랜스 회로의 바람직한 실시예를 보여주는 회로도.2 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of a transformer circuit according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

R1, R2 : 저항 Q1 : 트랜지스터R1, R2: resistor Q1: transistor

D1 : 다이오드 D2 : 제너다이오드D1: Diode D2: Zener Diode

T1 : 트랜스T1: trance

상술한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 의하면, 트랜스 회로는:According to a feature of the present invention for achieving the object of the present invention as described above, the transformer circuit is:

제 1의 전압을 제 2의 전압으로 변환하여 출력하는 트랜스와; 상기 트랜스의 1차 측에 접속되고, 입력되는 펄스 신호에 따라 상기 제 1의 전원이 트랜스로 제공되는 것을 온/오프 하는 트랜지스터와; 상기 트랜스의 양단에 접속되고, 입력 전원과 상기 트랜스에 축적된 에너지가 합하여 순간적으로 발생하는 고전압을 바이패스 하여, 상기 트랜지스터에 과전압이 인가되는 것을 방지하는 제 1 및 제 2의 다이오드를 포함한다.A transformer for converting the first voltage into a second voltage and outputting the second voltage; A transistor connected to the primary side of the transformer, the transistor turning on / off that the first power is supplied to the transformer according to an input pulse signal; And first and second diodes connected to both ends of the transformer and bypassing a high voltage generated by the sum of the input power and the energy accumulated in the transformer, thereby preventing the overvoltage from being applied to the transistor.

이 실시예에 있어서, 상기 제 1의 다이오드의 애노드 단자와 제 2의 다이오드의 애노드 단자가 직렬로 접속된다.In this embodiment, the anode terminal of the first diode and the anode terminal of the second diode are connected in series.

(실시예)(Example)

이하 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안의 신규한 트랜스 회로는 펄스 파형으로 스위칭 하는 트랜지스터와 바이패스를 위한 다이오드에 제너다이오드를 더 포함하여, 갑작스런 전압 변동이나 순간적으로 높은 전압이 스위칭 트랜지스터로 인가되는 것을 방지한다.The novel transformer circuit of the present invention further includes a zener diode in the transistor for switching to a pulse waveform and a diode for bypass, thereby preventing a sudden voltage change or an instantaneous high voltage from being applied to the switching transistor.

도 2는 본 고안에 따른 트랜스 회로의 바람직한 실시예를 보여주는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of a transformer circuit according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 고안의 트랜스 회로는 트랜지스터 Q1과 저항 R1 및 R2와 다이오드 D1 및 제너다이오드 D2 그리고 트랜스 T1로 구성되어 있다. 인가 전원(Vcc)은 저항 R1을 통해 트랜스 T1로 제공된다. 상기 트랜스 T1의 1차 측의 한 단자에는 트랜지스터 Q1이 접속되어 전원(Vcc)이 트랜스 T1로 제공되는 것을 온/오프 한다. 상기 트랜지스터 Q1은 저항 R2를 통해 인가된 펄스 신호가 하이/로우 일 때 온/오프 된다.Referring to FIG. 2, the transformer circuit of the present invention includes a transistor Q1, resistors R1 and R2, a diode D1, a zener diode D2, and a transformer T1. The applied power supply Vcc is provided to the transformer T1 through the resistor R1. Transistor Q1 is connected to one terminal on the primary side of transformer T1 to turn on / off that power supply Vcc is provided to transformer T1. The transistor Q1 is turned on / off when the pulse signal applied through the resistor R2 is high / low.

전원(Vcc) 입력 단자와 트랜지스터 Q1 사이에 트랜스 T1과 병렬로 다이오드 D1과 제너 다이오드 D2를 접속하여 바이패스(bypass) 루프를 만들었다. 상기 제너 다이오드 D2는 상기 다이오드 D1과 역방향으로 접속되어 있다. 즉, 제너 다이오드 D2의 애노드 단자가 다이오드 D1의 애노드 단자와 직렬로 접속되어 있다. 일반적인 제너 다이오드는 애노드(anode)보다 캐소드(cathode)가 더 높은 전위를 가진다. 제너 다이오드의 캐소드에서 애노드로 유입되는 역방향 전류의 양은 역방향 전압이 문턱(threshold) 전압 이상으로 증가할 때 급격히 증가하는 특성을 갖고 있다. 따라서, 트랜스 T1에 축적된 에너지와 전원(Vcc)의 에너지가 합하여 높은 전압의 서지(Serge)가 발생하여, 상기 트랜지스터 Q1의 드레인 단자에 높은 전압이 인가될 때, 트랜지스터 Q1의 드레인 단자에 걸리는 전압은 드레인 단자에 접속된 다이오드 D1과 제너 다이오드 D2로 바이패스 된다. 바이패스 되는 전압은 다이오드 D1의 양단 전압 0.7V와 제너 다이오드 D2의 양단에 걸리는 전압 24V의 합인 24.7V가 된다. 예를 들어, 인가 전원(Vcc)이 20V 이고, Vds 전압이 60V 일 때, 다이오드 D1과 제너 다이오드 D2에 걸리는 전압이 24.7V 이면, 44.7V의 펄스 스윙이 가능하고, 그 이상에서는 바이패스가 이루어져 스위칭 트랜지스터 Q1에 과전압이 인가되는 것을 방지할 수 있다.Bypass diode D1 and zener diode D2 were connected in parallel with transformer T1 between the power supply (Vcc) input terminal and transistor Q1 to create a bypass loop. The zener diode D2 is connected in the reverse direction to the diode D1. That is, the anode terminal of zener diode D2 is connected in series with the anode terminal of diode D1. Typical zener diodes have a higher potential at the cathode than the anode. The amount of reverse current flowing from the cathode of the zener diode to the anode is rapidly increased when the reverse voltage increases above the threshold voltage. Therefore, when the energy accumulated in the transformer T1 and the energy of the power supply Vcc are added together, a high voltage surge occurs, and when a high voltage is applied to the drain terminal of the transistor Q1, the voltage across the drain terminal of the transistor Q1 is applied. Is bypassed to the diode D1 and the zener diode D2 connected to the drain terminal. The bypassed voltage is 24.7V, which is the sum of the voltage of 0.7V across the diode D1 and the voltage of 24V across the zener diode D2. For example, when the applied power supply (Vcc) is 20V and the Vds voltage is 60V, when the voltage applied to the diode D1 and the zener diode D2 is 24.7V, a pulse swing of 44.7V is possible, and a bypass is made thereafter. It is possible to prevent the overvoltage from being applied to the switching transistor Q1.

이상과 같은 본 고안에 따르면, 갑작스런 전압 변동이나 순간적으로 높은 전압이 인가될 때, 스위칭 트랜지스터에 과전압이 인가되는 것을 방지하여, 트랜지스터가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, when sudden voltage fluctuation or instantaneous high voltage is applied, the overvoltage is prevented from being applied to the switching transistor, thereby preventing the transistor from being destroyed.

Claims

A transformer for converting the first voltage into a second voltage and outputting the second voltage;

A transistor connected to the primary side of the transformer, the transistor turning on / off that the first power is supplied to the transformer according to an input pulse signal;

A first diode and a second diode connected to both ends of the transformer and bypassing a high voltage generated by the sum of the input power and the energy accumulated in the transformer to prevent an overvoltage from being applied to the transistor. A transformer circuit characterized by the above-mentioned.

The method of claim 1,

And the anode terminal of the first diode and the anode terminal of the second diode are connected in series.