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KR20020048246A - Switching mode power supply with high efficiency - Google Patents

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KR20020048246A
KR20020048246A KR1020000077680A KR20000077680A KR20020048246A KR 20020048246 A KR20020048246 A KR 20020048246A KR 1020000077680 A KR1020000077680 A KR 1020000077680A KR 20000077680 A KR20000077680 A KR 20000077680A KR 20020048246 A KR20020048246 A KR 20020048246A
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power supply
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Abstract

PURPOSE: A high efficiency switching mode power supply(SMPS) is provided to reduce the loss of power by distributing a current through a plurality of current paths. CONSTITUTION: A switching signal generating unit(11) outputs a switching signal having a predetermined frequency. At least two switching devices perform ON/OFF operation according to the switching signal. A power converting device(15) is connected between the switching devices and an input direct current power terminal and generates a square wave signal according to ON or OFF state of the switching device. An output rectifying unit(17) receives the square wave signal generated from the power converting device(15) and rectifies it to output a DC(Direct Current) power. The power converting device(15) is provided corresponding to each of the switching devices.

Description

고효율의 스위칭모드 전원공급장치{Switching mode power supply with high efficiency}Switching mode power supply with high efficiency

본 발명은 스위칭모드 전원 공급장치에 관한 것으로, 특히 에너지 손실을 최소화할 수 있는 스위칭모드 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switched mode power supply, and more particularly, to a switched mode power supply capable of minimizing energy loss.

스위칭모드 전원 공급장치(Switching Mode Power Supply; SMPS)에서 스위칭 주파수(fs)를 최대한 높여 트랜스포머의 크기를 축소시키고 아울러 코일의 턴수를 줄임으로써 코일의 저항에 의한 에너지 손실을 줄이는 시도가 있다. 그러나, 전원공급장치의 구성요소로 사용되는 트랜지스터나 트랜스포머 등에 의한 손실은 피할 수 없는 문제점으로 여전히 남아 있다고 할 수 있다.At the Switching Mode Power Supply (SMPS), an attempt is made to reduce the energy loss due to the resistance of the coil by reducing the size of the transformer by increasing the switching frequency fs as much as possible and reducing the number of turns of the coil. However, it can be said that losses due to transistors, transformers, etc. used as components of the power supply still remain an inevitable problem.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 내부에 흐르는 전류의 통로를 다중화하여 분산시킴으로써 전력 손실을 최소화할 수 있는 스위칭모드 전원공급장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a switching mode power supply that can minimize the power loss by multiplexing and dispersing the passage of current flowing therein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포워드형 스위칭모드 전원공급장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a forward type switching mode power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라이백형 스위칭모드 전원공급장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a flyback type switching mode power supply according to another embodiment of the present invention.

도 3은 도 1 또는 도 2에 도시된 PWM 제어회로의 구성도의 일 예이다.3 is an example of configuration diagram of the PWM control circuit illustrated in FIG. 1 or 2.

도 4는 본 발명에 적용되는 스위칭모드 전원장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of a switched mode power supply device applied to the present invention.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 스위칭모드 전원공급장치는,Switching mode power supply according to the present invention for achieving the above object,

소정의 주파수를 갖는 스위칭신호를 출력하는 스위칭신호발생부; 상기 스위칭신호에 따라 온 또는 오프동작을 수행하는 적어도 둘의 스위칭소자; 상기 스위칭소자들 및 입력직류전원 사이에 연결되어 상기 스위칭소자의 온 또는 오프 상태에 따라 전류가 통하거나 차단되어 구형파신호를 발생하는 전력변환소자; 및 상기 전력변환소자에서 발생된 구형파신호를 전달받아 이를 정류하여 직류전원을 출력하는 출력정류부를 포함하며,A switching signal generator for outputting a switching signal having a predetermined frequency; At least two switching elements configured to perform an on or off operation according to the switching signal; A power conversion element connected between the switching elements and an input DC power source and configured to generate a square wave signal by passing current or blocking depending on an on or off state of the switching element; And an output rectifying unit for receiving the square wave signal generated by the power conversion element and rectifying the square wave signal to output a DC power source.

상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 다른 스위칭모드 전원공급장치는,Another switching mode power supply according to the present invention for achieving the above object,

소정의 주파수를 갖는 스위칭신호를 출력하는 스위칭신호발생부; 상기 스위칭신호에 따라 온 또는 오프동작을 수행하는 스위칭소자; 상기 스위칭소자 및 입력직류전원 사이에 연결되어 상기 스위칭소자의 온 또는 오프 상태에 따라 전류가 통하거나 차단되어 구형파신호를 발생하는 적어도 둘의 전력변환소자; 및 상기 전력변환소자들에서 발생된 구형파신호를 전달받아 이를 정류하여 직류전원을 출력하는출력정류부를 포함한다.A switching signal generator for outputting a switching signal having a predetermined frequency; A switching element performing an on or off operation according to the switching signal; At least two power conversion elements connected between the switching element and an input DC power source and configured to generate a square wave signal by passing current or blocking depending on an on or off state of the switching element; And an output rectifier for rectifying the square wave signal generated by the power conversion elements and outputting the DC power.

상기 각 스위칭소자는 트랜지스터로 구성되며, 각 트랜지스터의 소스단자들이 공통으로 접속되고 각 게이트단자로는 상기 스위칭신호발생부에서 출력되는 스위칭신호가 입력되며 그 드레인단자로는 상기 전력변환소자와 연결되어, 상기 스위칭신호에 의하여 각 트랜지스터들이 동시에 온 또는 오프되어, 상기 전력변환소자에 흐르는 전류를 단속하도록 구성하는 것이 바람직하며, 상기 출력정류부는 상기 전력변환소자 별로 각각 하나의 출력전압을 형성하거나 적어도 둘의 전력변환소자로부터 하나의 출력전압을 형성하거나, 또는 하나의 전력변환소자로부터 적어도 둘의 출력전압을 형성하는 것이 바람직하다.Each switching element is composed of a transistor, a source terminal of each transistor is commonly connected, a switching signal output from the switching signal generator is input to each gate terminal, and a drain terminal thereof is connected to the power conversion element. The transistors may be configured to be simultaneously turned on or off by the switching signal so as to interrupt a current flowing through the power conversion element, and the output rectifier forms one output voltage for each power conversion element or at least two. It is preferable to form one output voltage from the power conversion element of or at least two output voltages from one power conversion element.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 적용되는 스위칭모드 전원장치(Switching Mode Power Supply)의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다. 본 전원장치로는 직류 전원이 입력되며, 원 전원이 교류라면 정류기를 통하여 직류전원을 입력받게 될 것이다.4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a switching mode power supply according to the present invention. DC power is input to this power supply, and if the original power is AC, DC power will be received through the rectifier.

스위칭제어부(42)는 소정의 주파수로 동작하여 입력 직류전압(Vin)을 고주파수의 구평파로 쵸핑(chopping)하기 위한 스위칭신호를 발생하며, 인버터부(44)는 입력 직류전원(Vin)을 스위칭제어부(42)의 스위칭 주파수에 따른 구형파를 발생한다. 전류궤환부(48)는 인버터부(44)의 출력전류를 검출하여 스위칭제어부(42)로 궤환시킨다. 또한, 스위칭제어부(42)로는 출력정류부(47)의 최종 출력 전압(Vout)이궤환된다. 스위칭제어부(42)는 이들 궤환신호를 기준신호와 비교하여 스위칭신호의 펄스위상을 조정하여 전류 및 전압의 레벨(크기)를 조정(PWM 제어)한다. 그럼으로써, 전원공급장치의 최종 출력의 전압을 일정하게 유지시킨다. 인버터부(44)에서 출력된 고전위의 구형파신호는 전압레벨이 조정된 다음 출력정류부(47)에서 정류되어 직류전원을 제공한다.The switching controller 42 operates at a predetermined frequency to generate a switching signal for chopping the input DC voltage V in with a square wave of high frequency, and the inverter unit 44 supplies the input DC power V in . A square wave is generated according to the switching frequency of the switching controller 42. The current feedback unit 48 detects the output current of the inverter unit 44 and feeds it back to the switching controller 42. In addition, the final output voltage V out of the output rectifier 47 is fed back to the switching controller 42. The switching controller 42 compares these feedback signals with the reference signal to adjust the pulse phase of the switching signal to adjust the level (size) of the current and voltage (PWM control). This keeps the voltage at the final output of the power supply constant. The high potential square wave signal output from the inverter unit 44 is rectified by the output rectifying unit 47 after the voltage level is adjusted to provide DC power.

스위칭모드 전원공급장치에서 에너지 손실을 일으키는 요소로는 트랜지스터, 트랜스포머, 다이오드, PWM IC 등이 있다. FET 트랜지스터의 경우에는 내부저항 성분인 RDS(ON)에 의하여, 트랜스포머의 경우에는 코일의 직류저항 성분에 의하여, 다이오드의 경우에는 포워드 전압(VF) 성분에 의하여, PWM IC의 경우에는 스위칭신호의 출력전류에 의하여 에너지 손실이 발생될 수 있다.Sources of energy loss in switched-mode power supplies include transistors, transformers, diodes, and PWM ICs. In case of FET transistor, by internal resistance component R DS (ON) , in case of transformer, by DC resistance component, in case of diode, by forward voltage (V F ) component, in case of PWM IC, switching signal Energy loss may occur due to the output current of the.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 포워드형 전원공급장치의 일 예이다. 본 예에서의 전원공급장치는 입력필터(10), PWM 제어회로(11), 인버터부(15), 전류궤환부(13) 및 출력정류부(17)를 포함하여 구성되며, 효율을 증대시키고 에너지를 절약하기 위하여 복수 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)와 복수개의 인버터용 트랜스포머(T1, T2, T3)를 하나의 PWM 제어회로(11)에 의하여 제어하는 연결방법을 채택하고 있다. 입력필터(10)는 커패시터들(Ci1, Ci2, Ci3)과 인덕터(Li1)가 파이 형으로 연결된 로우패스필터로 형성되어, 입력 직류전원(Vin)에 포함된 잡음을 제거하는 기능을 수행한다.1 is a view showing the configuration of a switching mode power supply according to an embodiment of the present invention, an example of a forward type power supply. The power supply device in this example includes an input filter 10, a PWM control circuit 11, an inverter unit 15, a current feedback unit 13 and an output rectifier unit 17, to increase the efficiency and energy In order to save power, a connection method of controlling a plurality of switching transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 and a plurality of inverter transformers T 1 , T 2 , T 3 by one PWM control circuit 11 is provided. Adopted. The input filter 10 is formed as a low pass filter in which the capacitors Ci1, Ci2, Ci3 and the inductor Li1 are connected in a pie form to remove noise included in the input DC power supply Vin.

본 실시예에서 스위칭 동작에 의한 고주파수의 구형파 전원을 발생하기 위한 회로로는 스위칭 신호 발생용 PWM 제어회로(11), 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3), 트랜스포머들(T1, T2, T3) 및 전류감지용 트랜스포머(Ts) 등을 포함한다. 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)은 그 소스단자들이 공통으로 접속되고 각 게이트단자로는 PWM 제어회로(11)에서 출력되는 스위칭신호(SWout)가 입력되며 그 드레인단자로는 각 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차권선에 연결되어, PWM 제어회로(11)로부터 발생된 스위칭신호(SWout)에 의하여 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 동시에 온 또는 오프되어, 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차권선에 흐르는 전류를 단속한다. 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 온될 때 트랜스포머(T1, T2, T3)의 1차권선에 전류가 일단 충전되어 있다가 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 오프되면 1차권선에 충전된 전류가 2차권선으로 전송되어, 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 권선비에 따라 2차권선 양단에 전압이 유기된다.In the present embodiment, a circuit for generating a high frequency square wave power supply by a switching operation includes a PWM control circuit 11 for generating a switching signal, transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 , and transformers T 1 and T. 2 , T 3 ) and a current sensing transformer T s . The transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 have their source terminals connected in common, and as each gate terminal, a switching signal SWout output from the PWM control circuit 11 is input. Transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 are simultaneously connected to the primary windings of T 1 , T 2 , and T 3 by a switching signal SW out generated from the PWM control circuit 11. On or off, the current flowing through the primary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 are interrupted. When the transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are turned on, a current is charged in the primary windings of the transformers T 1 , T 2 and T 3 and then the transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 . When turned off, the current charged in the primary winding is transmitted to the secondary winding, and voltage is induced across the secondary winding according to the turns ratio of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 .

도 1에서는 복수의 스위칭 트랜지스터 및 복수의 트랜스포머를 구비하되 하나의 스위칭 트랜지스터에 대응하여 하나의 트랜스포머가 각각 연결된 경우를 예시하고 있으나, 하나의 스위칭 트랜지스터에 대응하여 복수의 트랜스포머가 연결되거나 복수의 스위칭 트랜지스터에 대응하여 하나의 트랜스포머가 연결되도록 하더라도 본 발명에서의 에너지 절약 효과를 달성할 수 있다는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 이는 전원공급장치의 동작조건이나 환경에 따라 당업자가 임의로 선택할 수 있는 설계 사양의 일종이라 할 것이다. 이와 같은 점은 도 2에서 예시된 전원공급장치에도 마찬가지로 적용된다.Although FIG. 1 illustrates a case where a plurality of switching transistors and a plurality of transformers are provided and one transformer is connected to one switching transistor, respectively, a plurality of transformers are connected or a plurality of switching transistors corresponding to one switching transistor. It will be readily understood by those skilled in the art that the energy saving effect in the present invention can be achieved even though one transformer is connected in response to the transformer, which can be arbitrarily selected by those skilled in the art according to the operating conditions or the environment of the power supply. It's a kind of specification. This also applies to the power supply illustrated in FIG. 2.

한편, 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)의 공통 소스단자와 입력전원의 마이너스(-) 단자 사이에는 전류궤환부(13)가 연결되어 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 온일 때의 전류에 따라 발생된 신호를 PWM 제어회로(11)로 궤환시킨다. 전류궤환부(13)는 입력측 전압(Vin)의 전위 변동에 따라 나타나는 전류 변화 또는 출력측 로드(부하)의 변화에 따른 입력측 전류의 변동을 센싱하여 이를 PWM제어회로(11)로 궤환시키며, 이와 같은 전류 변동에 따른 현상을 보상하기 위하여 PWM제어회로(11)는 센싱신호에 따라 스위칭 동작을 제어한다.Meanwhile, the current feedback unit 13 is connected between the common source terminal of the transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 and the negative terminal of the input power source, so that the transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 are connected. The signal generated according to the current at this time is fed back to the PWM control circuit 11. The current feedback unit 13 senses a change in the input side current according to a change in current or a change in the output side load (load) caused by a potential change in the input side voltage V in , and returns it to the PWM control circuit 11. In order to compensate for the phenomenon caused by the same current variation, the PWM control circuit 11 controls the switching operation according to the sensing signal.

전류궤환부(13)는 입력전압(Vin)의 변동이나 부하의 변동에 따라 트랜지스터들을 통하여 흐르는 전류(Ipp)가 변화하는 것을 감지하여 이를 전압신호로 변환시킨 다음 이를 PWM 제어회로(11)로 궤환(feedback)한다. PWM 제어회로(11)는 입력전압(Vin)의 변동이나 부하의 변동을 반영하여 스위칭신호(SWout)의 양의 위상(positive phase)의 펄스구간을 조정하여 출력전압이 일정하게 되도록 제어한다. 만일 전류(Ipp)가 증가되었다면 전류궤환부(13)에서 검출되어 PWM 제어회로(11)로 궤환되는 전류센싱전압이 증가되며, PWM 제어회로(11)는 전류센싱전압에 근거하여 전류(Ipp)가 감소되는 방향으로 제어되도록 스위칭신호(SWout)의 펄스구간을 조정한다.The current feedback unit 13 detects a change in the current Ipp flowing through the transistors according to the change in the input voltage V in or the load, converts it into a voltage signal, and then converts it into a voltage signal. Feedback. The PWM control circuit 11 controls the output voltage to be constant by adjusting the pulse period of the positive phase of the switching signal SW out by reflecting the variation of the input voltage V in or the variation of the load. . If the current I pp is increased, the current sensing voltage detected by the current feedback unit 13 and fed back to the PWM control circuit 11 is increased, and the PWM control circuit 11 is based on the current sensing voltage. pp ) adjusts the pulse interval of the switching signal SW out to be controlled in the decreasing direction.

트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 온되면 전류-커플링 프랜스포머(Ts)의 1차권선에흐르는 전류에 의하여 2차권선에 전류가 유도된다. 저항(R1)는 프랜스포머(TS)에 유도된 전류를 전압신호로 변환하고, 가변저항(R2)에서의 저항값 조정에 의하여 센싱단자(SENSE)로 인가되는 전압이 결정된다. 그리고, 커패시터(C2, C3)는 리플 및 잡음 제거용이며, 다이오드(D3)는 검출된 구형파신호를 직류신호로 변환 정류시키는 작용을 한다. 전류-커플링 프랜스포머(TS)는 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차권선에 흐르는 전류의 변동을 감지함에 있어서 트랜스포머(TS)에 의하여 PWM 제어회로(11)와 인버터부(15)를 전기적으로 격리되도록 한다. 그렇게 함으로써, 고주파수의 스위칭신호로서 동작하더라도 발진이 발생되는 현상을 방지하여 인버터부(15)에서 고주파수로 스위칭된 구형파신호를 얻을 수 있는 회로 구성이 가능하게 된다.When the transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are turned on, current is induced in the secondary winding by the current flowing in the primary winding of the current-coupling transformer T s . The resistor R1 converts the current induced in the transformer T S into a voltage signal, and the voltage applied to the sensing terminal SENSE is determined by adjusting the resistance value of the variable resistor R 2 . The capacitors C 2 and C 3 are used for ripple and noise removal, and the diode D 3 converts and rectifies the detected square wave signal into a DC signal. The current-coupling transformer T S detects a change in the current flowing in the primary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 by the transformer T S , thereby controlling the PWM control circuit 11. And the inverter unit 15 are electrically isolated. By doing so, even if it operates as a high frequency switching signal, a phenomenon in which oscillation is prevented can be prevented, and the circuit structure which can obtain the square wave signal switched by the high frequency in the inverter part 15 becomes possible.

트랜스포머(TS)의 1차권선 대 2차권선의 비는 1:50~200 정도가 바람직하다. 예를 들어, 10와트 미만의 소전력용인 경우 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차측 코일에 흐르는 전류(continuius current)(IPDC)가 1.0A 이하일 때 트랜스포머(TS)의 1차권은 1회이고 2차권선은 100회인 것이 바람직하다. 그리고, 트랜스포머(TS)의 코아의 재질은 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 코아와 같은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.The ratio of the primary winding to the secondary winding of the transformer T S is preferably about 1:50 to 200. For example, for a small power of less than 10 watts, the transformer T S when the continuius current (I PDC ) flowing in the primary coil of the transformers T 1 , T 2 , T 3 is 1.0 A or less. It is preferable that the first winding is once and the second winding is 100 times. The core of the transformer T S may be made of the same material as the core of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 .

PWM 제어회로(11)는 콘버터의 출력전압(+FB)을 궤환 입력받고, 입력측 전류에 의하여 발생된 센싱전압(SENSE)을 입력받아, 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)의온/오프 동작을 위한 스위칭신호(SWout)를 발생시킨다. 이에 대한 자세한 구성은 도 3을 통하여 설명할 것이다.The PWM control circuit 11 receives the output voltage (+ FB) of the converter and receives the sensing voltage SENSE generated by the input side current, thereby turning on / off the switching transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 . The switching signal SWout is generated for the off operation. A detailed configuration thereof will be described with reference to FIG. 3.

한편, PWM 제어회로(11) 내에서 스위칭신호(SWout)의 출력부를 구성하는 전자소자(도 3의 출력증폭기(35) 참조)로 동작전원(Vcc)를 공급하는 자기바이어스회로는 트랜스포머(T1)의 1차측의 궤환권선(NFB), 다이오드(D1) 등에 의하여 구성된다. 트랜스포머(T1)의 1차측의 보조권선(NFB)에 의하여 유도된 전압은 다이오드(D1)를 통하여 PWM 제어회로(11)의 Vcc단자로 인가된다. 여기서, 커패시터(C1)는 리플 제거용이다. 그리고, PWM 제어회로(11) 내에서 스위칭 출력부 이외의 PWM제어회로(11) 내의 소자에는 입력전원(Vin)에 의하여 전원이 공급된다.On the other hand, the magnetic bias circuit for supplying the operating power supply (Vcc) to the electronic device (see output amplifier 35 in Fig. 3) constituting the output portion of the switching signal (SW out ) in the PWM control circuit 11 is a transformer (T). first feedback winding (N FB) of the primary winding of a), and the like or a diode (D1). The voltage induced by the auxiliary winding N FB on the primary side of the transformer T 1 is applied to the Vcc terminal of the PWM control circuit 11 via the diode D1. Here, the capacitor C 1 is for removing ripple. Then, power is supplied to the elements in the PWM control circuit 11 other than the switching output section in the PWM control circuit 11 by the input power supply V in .

스위칭 트랜지스터의 내부저항에 의한 열손실을 최소화하기 위한 트랜지스터의 특성 및 수에 대하여 설명한다. 우선, 별도의 히드싱크 없이도 설계될 수 있도록 각 트랜지스터의 최대 허용 열손실을 35 mW로 선정한 경우를 예로 든 경우를 가정한다. 회로 설계시 트랜지스터의 열손실이 최대 허용치를 초과하는 경우에는 스위칭 트랜지스터를 병렬로 연결하여 사용하도록 한다.The characteristics and number of transistors for minimizing heat loss due to internal resistance of switching transistors will be described. First, suppose that the maximum allowable heat loss of each transistor is set to 35 mW so that it can be designed without a separate heat sink. When the circuit design exceeds the maximum allowable heat loss, the transistors must be connected in parallel.

하나의 트랜지스터의 RDS(ON)에 의한 열손실및 트랜지스터에 흐르는 전류은 다음과 같이 계산된다.Heat Loss by R DS (ON) of One Transistor And current flowing through the transistor Is calculated as

여기서, 전류은 스위칭 전류신호의 계속적 전류(continuous current)를 의미하며, 직류성 전류라고도 하며, 피크전류인 Ipp와는 구별된다. 즉, 트랜지스터의 열손실은 피크전류의 0.4배한 전류로 환산하여 계산한다.Where current Denotes a continuous current of the switching current signal, also called a direct current, and is distinguished from the peak current Ipp. In other words, the heat loss of the transistor is calculated by converting the current to 0.4 times the peak current.

예를 들어, 5W 출력이 필요한 핸드폰용 전원장치가 필요한 경우, 입력 배터리 전압이 12V라고 가정할 때 스위칭 트랜지스터의 동작전류는 다음과 같다.For example, if a mobile phone power supply that requires 5W output is required, assuming that the input battery voltage is 12V, the operating current of the switching transistor is as follows.

트랜지스터 부품을 선정할 때에는 입력 게이트 커패시턴스(CGS) 및 내부저항(RDS(ON))이 낮은 것을 사용하고 드레인-소스 간의 내전압(BVDS)이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 내부저항이 0.075옴인 트랜지스터를 사용하는 경우 하나의 트랜지스터를 사용한 경우의 열손실은 다음과 같이 계산된다.When selecting a transistor component, it is preferable to use one having a low input gate capacitance C GS and an internal resistance R DS (ON) and one having a high withstand voltage BV DS between the drain and the source. If a transistor with internal resistance of 0.075 ohms is used, the heat loss with one transistor is calculated as follows.

트랜지스터의 최대 열손실 허용치인 35 mW를 초과하므로 병렬로 연결할 트랜지스터의 수(N)를 계산한다.Calculate the number of transistors (N) to be connected in parallel because they exceed the maximum heat loss tolerance of 35 mW.

따라서, 3개의 트랜지스터를 병렬로 연결하여 전류를 분산시킴으로써 각 트랜지스터에 의한 열손실을 최대 허용치보다 낮게 만들 수 있다. 만일 3개의 트랜지스터로 구성한 경우, 각 트랜지스터에 흐르는 전류(IPdc) 및 열손실(PLOSS)는 다음과 같다.Therefore, by distributing current by connecting three transistors in parallel, the heat loss by each transistor can be made lower than the maximum allowable value. If the transistor is composed of three transistors, the current I Pdc and the heat loss P LOSS flowing through each transistor are as follows.

따라서, 3개의 트랜지스터들에 의한 전체 열손실(PTotalLOSS)는 다음과 같다.Therefore, the total heat loss P TotalLOSS due to the three transistors is as follows.

따라서, 스위칭용 트랜지스터를 1개 사용하는 것에 비하여 병렬연결하여 사용하면 에너지 손실을 크게 줄일 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the energy loss can be greatly reduced by using a parallel connection as compared to using one switching transistor.

한편, 트랜스포머에 의한 열손실을 최소화하여 에너지를 절약할 수 있는 방안에 대하여 설명한다. 스위칭 트랜스포머에 감기는 코일의 턴수(회전수)를 줄이고 코일의 굵기를 굵게 하는 것이 코일의 내부저항을 줄여 저항에 의한 열손실을줄일 수 있으며, 또한 코일에 흐르는 전류를 줄임으로써 에너지 손실을 줄일 수 있다. 전술한 바와 같이, 스위칭 트랜지스터를 병렬로 연결하고 각 트랜지스터에 트랜스포머를 각각 연결하여 각 트랜스포머에 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다는 점은 이미 설명한 바 있다. 따라서, 트랜스포머의 코일 저항이 동일하더라도 열손실을 줄일 수 있게 된다. 코일에 흐르는 전류가 줄어듬으로 인하여 코일의 턴수를 늘여야 하는 경우가 있는데, 이는 스위칭 주파수를 높임으로써 코일의 턴수를 줄일 수 있다.Meanwhile, a method of saving energy by minimizing heat loss caused by a transformer will be described. Reducing the number of turns of the coil wound around the switching transformer and increasing the thickness of the coil reduces the internal resistance of the coil to reduce heat loss due to resistance, and also reduces energy loss by reducing the current flowing through the coil. have. As described above, it has already been described that the switching transistors can be connected in parallel and the transformers can be connected to each transistor to reduce the current flowing through each transformer. Therefore, even if the coil resistance of the transformer is the same, it is possible to reduce the heat loss. As the current flowing in the coil decreases, it is sometimes necessary to increase the number of turns of the coil, which can reduce the number of turns of the coil by increasing the switching frequency.

인버터의 스위칭 트랜스포머의 1차측 코일의 인덕턴스(Lp), 턴수(Np), 및 코아의 크기는 다음의 수식으로 표기될 수 있다.The inductance Lp, the number of turns Np, and the core size of the primary coil of the switching transformer of the inverter may be expressed by the following equation.

상기 관계식을 적용하여 5W 출력의 전원공급장치를 설계함에 있어서 두 개의 스위칭 트랜지스터 및 트랜스포머를 사용하는 경우 다음과 같은 특성을 얻을 수 있다.The following characteristics can be obtained when two switching transistors and transformers are used in designing a 5W output power supply using the above relation.

스위칭 주파수 Switching frequency

각 트랜스포머의 출력 전력 Output Power of Each Transformer

코아의 크기 Core size

1차측 코일 턴수 4(T)Primary Coil Turns 4 (T)

2차측 코일 턴수 5(T)Secondary coil turns 5 (T)

1차측 코일의 전류 0.54 APrimary coil current 0.54 A

2차측 코일의 전류 0.55 ACurrent of secondary side coil 0.55 A

1차측 및 2차측 코일의 굵기(직경) 0.14Primary and Secondary Coil Thickness (Diameter) 0.14

따라서, 트랜스포머의 코일의 내부저항에 의한 열손실도 스위칭 주파수를 높임으로써 무시할 수 있을 정도로 작아지며 에너지 절약 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the heat loss due to the internal resistance of the coil of the transformer is also negligibly small by increasing the switching frequency, and an energy saving effect can be obtained.

다시 도 1을 참조하면, 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)은 PWM 제어회로(11)에서 출력되는 스위칭신호(SWout)에 따라 온 또는 오프하는 스위칭 소자로서 동작한다. 트랜스포머들(T1, T2, T3)은 입력 직류전원(Vin)과 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3) 사이에 1차권선(Np)이 연결되어 스위칭신호의 온오프에 의하여 1차권선에 고주파수의 구형파 전원을 발생하여 2차권선으로 전력을 공급한다. 전류궤환부(13)는 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)의 온/오프 동작에 따라 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차권선에 흐르는 전류를 감지하여 이를 PWM 제어회로(11)로 궤환한다. 여기서, 트랜지스터나 트랜스포머의 수는 출력의 수, 정격전력 등에 따라 적정하게 선정할 수있다.Referring back to FIG. 1, the switching transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 operate as switching elements that are turned on or off in accordance with the switching signal SWout output from the PWM control circuit 11. Transformers T 1 , T 2 , and T 3 have a primary winding N p connected between the input DC power supply V in and the transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 so that the switching signal is turned on or off. By generating a high frequency square wave power supply to the primary winding by the power supply to the secondary winding. The current feedback unit 13 detects a current flowing in the primary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 according to the on / off operation of the switching transistors Q 1 , Q 2 , and Q 3 . It returns to the PWM control circuit 11. Here, the number of transistors and transformers can be appropriately selected depending on the number of outputs, rated power, and the like.

PWM 제어회로(11)는 출력직류전원(+FB)을 궤환받아 이를 기준신호와 비교한 오차신호와 입력전압(Vin)이나 부하의 변동에 따라 변하는 인버터부(15)의 동작전류를 전류궤환부(13)를 통하여 검출된 전압레벨에 따라 스위칭신호(SWout)의 온/오프 구간(duration)를 제어하여 1차권선에 흐르는 전류량을 제어한다. 그리고, 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 2차권선에 연결되어 구형파 전원을 직류전원으로 변환하는 출력정류부(17)가 구비되어 하나 또는 그 이상의 일정한 전압의 출력을 얻을 수 있다.The PWM control circuit 11 receives the output DC power supply (+ FB) and current feedback the operating current of the inverter unit 15 which is changed in accordance with the error signal and the input voltage (V in ) or the load change compared with the reference signal. The on / off duration of the switching signal SW out is controlled according to the voltage level detected by the unit 13 to control the amount of current flowing in the primary winding. In addition, an output rectifying unit 17 connected to the secondary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 to convert a square wave power source into a DC power source may be provided to obtain one or more constant voltage outputs.

다음으로, 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 2차권선에 연결된 출력정류부(17)의 구성에 대하여 설명한다. 출력정류부(17)는 각 단위 출력전압을 얻기 위한 정류모듈을 하나 또는 그 이상을 구비할 수 있으며, 출력전압레벨이나 정격전력에 따라 다르게 구성할 수 있으며, 도면에는 그 예들을 도시하고 있다. 또한 인버터부(15)에 구비된 복수의 트랜스포머에 대응하여 출력모듈의 연결을 다양하게 구현할 수 있다.Next, the configuration of the output rectifying unit 17 connected to the secondary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 will be described. The output rectifying unit 17 may include one or more rectifying modules for obtaining each unit output voltage, and may be configured differently according to the output voltage level or rated power, and examples thereof are illustrated in the drawings. In addition, the connection of the output module may be variously implemented in response to the plurality of transformers provided in the inverter unit 15.

트랜스포머들(T1, T2, T3)의 2차권선에는 출력정류부(17)가 연결된다. 즉, 트랜스포머(T1)의 2차권선에는 제1정류모듈(171)이 연결되어 제1출력전압(Vout1)을 출력하며, 트랜스포머(T2)의 2차권선에는 제2 및 제3정류모듈(172, 173)이 연결되어 제2 및 제3 출력전압(Vout2, Vout3)을 출력하며, 트랜스포머(T3)의 2차권선에는 제3정류모듈(174)이 연결되어 제4출력전압(Vout4)을 출력한다. 각 정류모듈은 출력전력정격 등에 따라 그 구성을 다르게 할 수 있다. 다시 말하면, 출력정류부(17)는 각 트랜스포머 별로 각각 하나의 출력전압을 형성하거나, 적어도 둘의 트랜스포머로부터 하나의 출력전압을 형성하거나, 또는 하나의 트랜스포머로부터 적어도 둘의 출력전압을 형성하는 것이 가능하다.The output rectifier 17 is connected to the secondary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 . That is, the first rectification module 171 is connected to the secondary winding of the transformer T 1 to output the first output voltage V out1 , and the second and third rectifications are provided to the secondary winding of the transformer T 2 . The modules 172 and 173 are connected to output the second and third output voltages V out2 and V out3 , and the third rectifying module 174 is connected to the secondary winding of the transformer T 3 to output the fourth output. Output the voltage (V out4 ). Each rectifier module can be configured differently according to the output power rating. In other words, the output rectifier 17 may form one output voltage for each transformer, one output voltage from at least two transformers, or at least two output voltages from one transformer. .

제1정류모듈(171)은 트랜지스터를 정류용 소자로 사용된 예를 나타내며, 제2, 제3정류모듈(172, 173)은 다이오드를 정류용 소자로 사용된 예를 나타내며, 제4정류모듈(174)는 제1정류모듈(171)의 출력단을 병렬연결하여 구성된 예를 나타낸다.The first rectifying module 171 represents an example in which the transistor is used as a rectifying element, and the second and third rectifying modules 172 and 173 represent an example in which a diode is used as the rectifying element, and the fourth rectifying module ( 174 illustrates an example in which the output terminals of the first rectifying module 171 are connected in parallel.

제1정류모듈(171)은, 트랜스포머(T1)에서 전달된 구형파신호에 따라 온/오프 동작하는 정류용 트랜지스터들(Q6. Q7) 및 트랜지스터들(Q6. Q7)의 온오프에 따라 트랜스포머(T1)에서 전달된 전류가 충방전되어 출력전압을 발생하는 트랜스포머(T5) 및 커패시터(Co1)를 포함한다.The first rectifying module 171 is a transformer T1 according to on / off of the rectifying transistors Q6 and Q7 and the transistors Q6 and Q7 that are turned on and off according to the square wave signal transmitted from the transformer T1. Including the transformer (T5) and the capacitor (Co1) that is charged and discharged by the current transmitted from the) to generate an output voltage.

제1정류모듈(171)에서, 트랜스포머(T1)의 2차권선측으로 전달되는 스위칭신호에 따라 트랜지스터들(Q6, Q7)이 교대로 온/오프되면서 트랜스포머(T5)에 전하를 충방전시켜 출력전압을 얻는다. 먼저, 트랜지스터(Q6)가 온되고 트랜지스터(Q7)은 오프되면, 트랜스포머(T5)의 1차권선(No)에 전하가 충전된다. 트랜지스터(Q6)가 오프되고 트랜지스터(Q7)이 온되면, 트랜스포머(T5)의 1차권선(No)에 충전된 전하에 의하여 출력전압이 나타나며 그 2차권선(Ns)에 전하가 충전된다. 다시 트랜지스터(Q6)가 온되고 트랜지스터(Q7)은 오프되면, 트랜스포머(T5)의 2차권선(Ns)에 충전된 전하에 의하여 출력전압이 나타난다. 이와 같은 과정을 반복하여 출력전압을 얻을 수 있다.In the first rectifying module 171, the transistors Q6 and Q7 are alternately turned on / off according to the switching signal transmitted to the secondary winding side of the transformer T 1 to charge and discharge electric charges in the transformer T5 and output the same. Get the voltage. First, when transistor Q6 is turned on and transistor Q7 is turned off, charge is charged in the primary winding No of transformer T5. When the transistor Q6 is turned off and the transistor Q7 is turned on, the output voltage is represented by the charge charged in the primary winding No of the transformer T5, and the charge is charged in the secondary winding Ns. When the transistor Q6 is turned on again and the transistor Q7 is turned off, the output voltage appears due to the charge charged in the secondary winding Ns of the transformer T5. This process can be repeated to obtain the output voltage.

제1정류모듈(171)에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(Q6) 주변에는 스누버회로를 구비하고 있다. 저항(Rs1)와 커패시터(Cs1)로 구성된 RC 소자는 트랜스포머(T1)의 1차코일의 누설 인덕턴스(LT)와 트랜지스터(Q6)의 게이트-소스 간의 커패시턴스(CGS)에 의한 기생 발진을 방지하기 위한 제1 스누버회로이며, 저항(RS2)와 커패시터(CS2)로 구성된 RC 소자는 트랜스포머(T1)의 1차코일의 누설 인덕턴스(LT)와 트랜지스터(Q6)의 드레인과 소스간의 커패시턴스(Coss) 사이에 발생되는 발진현상을 방지하기 위한 제2 스누버회로이다. 그리고, 트랜지스터(Q6)의 게이트단자에 연결된 게이트저항(Rg)은 트랜스포머(T1)로부터 전달된 구형파의 상승시간(rising time)과 트랜지스터(Q6)의 상승시간이 매칭되도록 하기 위하여 부가된다.As shown in the first rectifying module 171, a snubber circuit is provided around the transistor Q6. The RC element, consisting of a resistor (R s1 ) and a capacitor (C s1 ), is parasitic due to capacitance (C GS ) between the leakage inductance (L T ) of the primary coil of transformer (T1) and the gate-source of transistor (Q 6 ). A first snubber circuit for preventing oscillation, the RC element composed of a resistor (R S2 ) and a capacitor (C S2 ) includes the leakage inductance (LT) of the primary coil of the transformer (T1) and the drain of the transistor (Q 6 ). The second snubber circuit for preventing oscillation occurring between the capacitance (C oss ) between the source and the source. A gate resistor (R g) is connected to the gate terminal of the transistor (Q 6) is added to ensure that the rise time of the square wave rise time (rising time) and the transistor (Q 6) of the transfer from the transformer (T1) matches .

제1스누버회로에서, 트랜스포머의 1차측 코일의 누설인덕턴스(LTL=Lp의 10%)와 트랜지스터(Q5)의 입력 게이트-소스 간의 커패시턴스(CGS) 사이에 발생되는 기생발진을 방지하기 위하여 각 소자들의 값은 다음과 같이 설계할 수 있다.In the first snubber circuit, in order to prevent parasitic oscillation occurring between the leakage inductance of the primary coil of the transformer (10% of L TL = Lp) and the capacitance C GS between the input gate-source of transistor Q5. The values of each device can be designed as follows.

여기서, here,

제2스누버회로에서, 트랜스포머의 1차측 코일의 누설인덕턴스(LTL=Lp의 10%)와 트랜지스터(Q5)의 출력 커패시턴스(COSS) 사이에 발생되는 기생발진을 방지하기 위하여 각 소자들의 값은 다음과 같이 설계할 수 있다.In the second snubber circuit, the value of each element is prevented to prevent the parasitic oscillation generated between the leakage inductance of the primary coil of the transformer (10% of L TL = Lp) and the output capacitance C OSS of transistor Q5. Can be designed as follows.

제2정류모듈(172)은 다이오드들(D5, D6)이 교대로 온오프되면서 인덕터(Lo2)에 충전된 전하에 의하여 출력전압을 얻을 수 있다. 트랜스포머(T2)의 2차권선(Ns1) 측으로 "하이" 레벨신호가 전달되면 다이오드(D5)가 온, 다이오드(D6)는 오프되어 인덕터(Lo1)에 전하가 충전된다. 반대로, 트랜스포머(T2)의 2차권선(Ns1) 측으로 "로우" 레벨신호가 전달되면 다이오드(D5)가 오프, 다이오드(D6)는 온되어 인덕터(Lo1)에 전하가 충전된다. 인덕터(Lo1)에 충전된 전하는 커패시터(Co1)에 의하여 방전되면서 출력전압을 나타낸다.The second rectifying module 172 may obtain an output voltage by charges charged in the inductor Lo2 while the diodes D5 and D6 are alternately turned on and off. When the "high" level signal is transmitted to the secondary winding Ns1 side of the transformer T2, the diode D5 is turned on and the diode D6 is turned off to charge the inductor Lo1. On the contrary, when the "low" level signal is transmitted to the secondary winding Ns1 side of the transformer T2, the diode D5 is turned off and the diode D6 is turned on to charge the inductor Lo1. The charge charged in the inductor Lo1 is discharged by the capacitor Co1 to represent the output voltage.

제4정류모듈(174)은 트랜스포머(T3)의 2차권선 측에 제1정류모듈(171)을 두 개 병렬로 연결하여 구성된 예를 나타내며, 실질적으로 구성이 동일한 두 제1정류모듈의 출력단자를 병렬로 연결한 구조를 취하여 보다 큰 출력전력을 얻을 수 있도록 하고 있다.The fourth rectifying module 174 shows an example in which two first rectifying modules 171 are connected in parallel to the secondary winding side of the transformer T3 and the output terminals of two first rectifying modules having substantially the same configuration. By taking the structure of parallel connection in order to get more output power.

트랜스포머들(T1, T2, T3)의 1차권선에는 기본권선(Np)과 함께 보조권선(NT)을 각각 포함한다. 보조권선(NT)은 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 오프인 동안 에너지를 저장하고 있다가 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 온일 때 이 저장된 에너지를 출력측으로 리턴함으로써 구형파의 다운(down) 부분, 즉 로우레벨신호의 에너지를 출력측으로 전달하여 오프신호레벨을 높인다. 반대로, 기본권선(Np)은 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 온인 동안 에너지를 저장하고 있다가 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 오프일 때 이 저장된 에너지를 출력측으로 전달한다.The primary windings of the transformers T 1 , T 2 , and T 3 include a primary winding N p and an auxiliary winding N T , respectively. The auxiliary winding N T stores energy while the switching transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are off and outputs the stored energy when the transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are on. By returning to, the energy of the down portion of the square wave, that is, the low level signal is transferred to the output side, thereby increasing the off signal level. On the other hand, the primary winding (N p) is a transistor (Q 1, Q 2, Q 3) of the stored energy when the stored energy while is on it is the transistors (Q 1, Q 2, Q 3) and the off Pass it to the output.

기본권선(Np)과 보조권선(NT)은 그 극성이 반대로 권선되어 있으며, 다이오드(D2)는 빠른 스위칭(ultra fast) 다이오드를 사용하며, 기본권선(Np)과 보조권선(NT) 사이에 개제되거나 보조권선(NT)과 입력전원의 (-)단자 사이에 게재되어 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)이 오프인 동안의 전류의 방향을 결정한다. 보조권선(NT)에 사용되는 코일의 굵기 및 권선수는 기본권선(Np)의 그것과 실질적으로 동일하게 구성한다.The primary winding (N p ) and the auxiliary winding (N T ) are wound in opposite polarities, and the diode (D2) uses an ultra fast diode, and the primary winding (N p ) and the auxiliary winding (N T) Or between the auxiliary winding N T and the negative terminal of the input power source to determine the direction of the current while the switching transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are off. The thickness and the number of turns of the coil used for the auxiliary winding N T are configured substantially the same as that of the basic winding N p .

트랜스포머(T1)의 1차측 및 2차측에 연결된 코일들의 기능에 대하여 정리하면 다음과 같다. 기본권선(Np)은 입력전원(Vin)의 (+) 단자와 스위칭 트랜지스터의 드레인 단자 사이에 연결되어 부하의 전력을 저장하였다가 2차측 코일로 전송하는 역할을 한다. 보조권선(NT)은 포워드형 컨버터에서 출력단의 필터용 코일에 저장 에너지를 공급하는 역할을 하는 코일로서, 기본권선(Np)과 권선 극성을 반대로 하고 권선수는 동일하게 한다. 궤환권선(NFB)은 PWM 제어회로(11) 내에서 스위칭신호를 발생시키는데 사용되는 출력 트랜지스터에 전원을 공급한다. 2차측의 제1권선(NG)는 동기식 정류방식의 출력단에 있는 정류소자인 트랜지스터의 게이트단자로 구형파 신호를 공급하는 역할을 하며, 제2권선(NS)은 출력단의 부하에 인가되는 정류 직류전압을 공급하는 코일로서 코일의 굵기는 부하 전류의 크기에 의하여 결정된다.The functions of the coils connected to the primary side and the secondary side of the transformer T1 are summarized as follows. The basic winding N p is connected between the positive terminal of the input power Vin and the drain terminal of the switching transistor to store power of the load and transmit it to the secondary coil. Auxiliary winding (N T ) is a coil that serves to supply the storage energy to the filter coil of the output terminal in the forward converter, the winding winding polarity and the number of windings are reversed with the basic winding (N p ). The feedback winding N FB supplies power to an output transistor used to generate a switching signal in the PWM control circuit 11. The primary winding N G on the secondary side serves to supply a square wave signal to the gate terminal of the transistor, which is a rectifying element at the output terminal of the synchronous rectification method, and the secondary winding N S is a rectified DC applied to the load of the output terminal. As a coil for supplying voltage, the thickness of the coil is determined by the magnitude of the load current.

이와 같은 권선을 포함하는 트랜스포머의 설계과정을 차례대로 설명한다. 1차측 코일에 흐르는 전류와 인덕턴스의 계산은 수학식 2, 9에 의하여 계산할 수 있다. 코아의 크기는 수학식 11에 의하여 결정하며, 기본권선(Np)의 턴수는 수학식 10에 의하여 결정하며, 코일의 굵기는 계속적인 전류(IPDC)의 크기를 근거로 안정성이 확보되도록 그 직경을 결정한다. 그리고, 보조권선(NT)의 턴수와 코일의 굵기는기본권선(Np)와 실질적으로 동일하게 한다. 궤환권선(NFB)의 턴수는 PWM 제어회로(11)로 인가되어야 하는 전압 Vcc에 따라 궤환전압(VFB)를 결정한 다음 다음과 같이 계산된다.The design process of a transformer including such a winding will be described in turn. The current flowing through the primary coil and the inductance can be calculated by the following equations (2) and (9). The size of the core is determined by Equation 11, and the number of turns of the basic winding Np is determined by Equation 10, and the thickness of the coil is determined so that stability is based on the size of the continuous current I PDC . Determine. The number of turns of the auxiliary winding N T and the thickness of the coil are substantially the same as that of the basic winding N p . The number of turns of the feedback winding N FB is calculated as follows after determining the feedback voltage V FB according to the voltage Vcc to be applied to the PWM control circuit 11.

2차측의 제1권선(NG)는 정류용 트랜지스터의 입력전압레벨인 게이트-소스 간의 전압(VGS)에 따라 다음과 같이 산출된다.The first winding N G on the secondary side is calculated as follows according to the voltage V GS between the gate and the source, which is the input voltage level of the rectifying transistor.

2차측의 제2권선(NS)는 출력전압(Vout)와 밀접한 관계가 있으며, 다음의 식에 의하여 구할 수 있다.The second winding N S on the secondary side is closely related to the output voltage V out , and can be obtained by the following equation.

출력정류모듈에서 쵸크 코일(L0)의 값은 출력전압(Vout)과 오프시간(스위칭 트랜지스터의 오프시간 toff)에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.The value of the choke coil (L 0 ) in the output rectifier module can be calculated as follows according to the output voltage (V out ) and the off time (off time t off of the switching transistor).

쵸크 코일의 인덕턴스는 출력전압과 전류의 크기에 의하여 결정되며, 그 코아의 크기는 수학식 11에 의하여 결정된다. 쵸크 코일의 턴수는 제로 에어갭(zero airgap) 시의 인덕턴스 팩터인 AL로부터 다음의 공식에 따라 산출되며, 코아의 굵기는 출력전류(Iout)의 크기에 의하여 결정된다.The inductance of the choke coil is determined by the magnitude of the output voltage and the current, and the magnitude of the core is determined by Equation (11). The number of turns of the choke coil is calculated from the inductance factor A L at zero airgap according to the following formula, and the thickness of the core is determined by the magnitude of the output current Iout.

한편, 제1정류모듈(171)에 포함된 트랜스포머(T5)의 1차권선(No1)에 대한 파라미터는 위 식들에 의하여 구하고, 2차권선(Ns1)의 턴수는 다음과 같이 구할 수 있다.Meanwhile, the parameter for the primary winding N o1 of the transformer T5 included in the first rectifying module 171 may be obtained by the above equations, and the number of turns of the secondary winding N s1 may be obtained as follows. .

그리고, 출력단자에 연결된 필터용 커패시터(Co)의 커패시턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.Then, the capacitance of the filter capacitor Co connected to the output terminal can be obtained as follows.

여기서, here,

트랜스포머(T2)의 2차측에는 서로 다른 부하출력전압에 따라 턴수가 다른 코일인 NS1, NS2가 감겨져 있다. 특히, 제3출력전압(Vout3)과 같이 정류용 다이오드 극성을 반대로 하여 음의 전압극성을 갖는 출력을 얻을 수 있다.On the secondary side of the transformer T 2 , coils N S1 and N S2 , each of which has a different number of turns depending on different load output voltages, are wound. In particular, an output having a negative voltage polarity can be obtained by reversing the polarity of the rectifying diode like the third output voltage V out3 .

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위칭모드 전원공급장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 플라이백 전원공급장치의 일 예이다. 본 예에서의 전원공급장치는 입력필터(20), PWM 제어회로(21), 인버터부(25), 전류궤환부(23) 및 출력정류부(27)를 포함하여 구성되며, 효율을 증대시키고 에너지를 절약하기 위하여 복수 개의 스위칭 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)와 복수개의 인버터용 트랜스포머(T1, T2, T3)를 하나의 PWM 제어회로(21)에 의하여 제어하는 연결방법을 채택하고 있으며, 그 전체적인 구성이 도 1의 포워드형 전원공급장치와 유사하지만 트랜스포머들(T1, T2, T3) 및 출력정류부의 구성에서 다소 차이가 있다. 따라서, 입력필터(20), PWM 제어회로(21), 전류궤환부(23)는 도 1에 도시된 입력필터(10), PWM 제어회로(11), 전류궤환부(13)와 실질적으로 그 기능이 동일하며, 또한 스위칭 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)의 기능도 도 1에 도시된 것과 실질적으로 그 기능이 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략한다.2 is a view showing the configuration of a switching mode power supply according to another embodiment of the present invention, an example of a flyback power supply. The power supply device in this example includes an input filter 20, a PWM control circuit 21, an inverter unit 25, a current feedback unit 23 and an output rectifier 27, to increase the efficiency and energy In order to save power, a connection method of controlling the plurality of switching transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 and the plurality of inverter transformers T 1 , T 2 , T 3 by one PWM control circuit 21 is described. The overall configuration is similar to that of the forward type power supply of Fig. 1, but there are some differences in the configurations of the transformers (T 1 , T 2 , T 3 ) and the output rectifier. Accordingly, the input filter 20, the PWM control circuit 21, and the current feedback unit 23 are substantially similar to the input filter 10, the PWM control circuit 11, and the current feedback unit 13 shown in FIG. 1. Since the functions are the same, and the functions of the switching transistors Q 1 , Q 2 and Q 3 are also substantially the same as those shown in FIG. 1, the detailed description thereof will be omitted.

한편, 트랜스포머들(T1, T2, T3)의 경우, 1차측에는 도 1과는 달리 보조권선(NT)이 연결되어 있지 않으며, 출력정류부(27)의 각 출력모듈에는 도 1과는 달리 쵸크 코일이 요구되지 않는다. 그리고, 두 트랜스포머(T1, T2) 각각에 출력모듈(271a, 271b)이 별도로 구성되고 그 출력단이 병렬 연결되어 하나의 출력전압(Vout1)을 발생하는 구조가 예시되어 있으며, 하나의 출력모듈로서 하나의 출력전압을 발생시킬 수 있음은 물론이다. 또한, 두 출력모듈을 하나의 트랜스포머의 2차권선측에 연결하여 구성할 수도 있다.On the other hand, in the case of transformers (T 1 , T 2 , T 3 ), unlike FIG. 1, the auxiliary winding N T is not connected to the primary side, and each output module of the output rectifying unit 27 is shown in FIG. 1. Otherwise choke coils are not required. In addition, an output module 271a and 271b are separately configured on each of the two transformers T1 and T2 and output terminals thereof are connected in parallel to generate a single output voltage V out1 . Of course, one output voltage can be generated. In addition, it can also be configured by connecting two output modules to the secondary winding side of one transformer.

도 2에 도시된 플라이백 전원공급장치의 구성에서 복수의 스위칭 트랜지스터 및 그에 연결된 복수의 트랜스포머를 이용하여 각 트랜지스터 및 트랜스포머에 흐르는 전류를 감소시켜 전체 전력 손실을 줄이고 있다. 여기서, 각 트랜지스터와 트랜스포머의 1차권선에 흐르는 피크 전류는 다음과 관계식으로 표현된다.In the configuration of the flyback power supply shown in FIG. 2, a plurality of switching transistors and a plurality of transformers connected thereto are used to reduce the current flowing through each transistor and the transformer, thereby reducing the total power loss. Here, the peak current flowing in the primary windings of each transistor and transformer is expressed by the following equation.

각 트랜스포머의 1차측 코일의 인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.The inductance of the primary coil of each transformer can be obtained as follows.

도 1의 회로와 비교할 때, 도 2의 회로에서의 피크전류는 도 1의 회로에서의 피크전류에 비하여 약 1/2 정도에 불과하므로 트랜스포머의 인덕턴스(Lp)의 값이낮아지고 트랜스포머의 코아의 크기도 축소된다. 따라서, 도 2의 회로가 도 1의 회로에 비하여 보다 경제적이고 공간을 절약할 수 있다.Compared with the circuit of FIG. 1, the peak current in the circuit of FIG. 2 is only about 1/2 of the peak current in the circuit of FIG. 1, so that the value of the transformer inductance Lp is lowered and the core of the transformer is lower. It also shrinks in size. Thus, the circuit of FIG. 2 is more economical and space-saving than the circuit of FIG.

트랜스포머의 설계시 코아의 크기의 결정은 도 1의 회로에 적용된 공식이 마찬가지로 적용된다. 다만, 트랜스포머의 1차측 코일의 턴수(회전수)는 다음 식에 의하여 구할 수 있다.The determination of core size in the design of the transformer is likewise applied to the formula applied to the circuit of FIG. However, the number of turns of the primary coil of the transformer can be obtained by the following formula.

여기서, 에어갭()는 다음과 같다.Where the air gap ( ) Is as follows.

한편 트랜스포머(T1)의 궤환권선(NFB)과 2차권선의 코일 턴수는 다음의 식에 의하여 산출할 수 있다.On the other hand, the number of coil turns of the feedback winding N FB and the secondary winding of the transformer T 1 can be calculated by the following equation.

도 2의 출력정류부(271)는 두 출력모듈(271a, 271b)이 병렬연결되어 하나의 출력을 발생하는 제1출력모듈(271)과 트랜스포머(T3)의 2차권선측에 연결된 제2 및 제3 출력모듈(273, 274)를 포함한다. 제1출력모듈(271)의 정류용 소자로는 트랜지스터가 사용된 반면 제2 또는 제3 출력모듈(273, 274)은 다이오드가 사용된 예를 나타낸다.In the output rectifying unit 271 of FIG. 2, the second and second output modules 271a and 271b are connected to the second winding side of the first output module 271 and the transformer T3 to generate one output in parallel. 3 includes output modules 273 and 274. A transistor is used as the rectifying element of the first output module 271, whereas a diode is used in the second or third output modules 273 and 274.

한편, 제2출력모듈(273)과 제3출력모듈(274)에 포함된 다이오드의 연결이 서로 다르게 되어 있다. 즉, 제2출력모듈(273)의 다이오드(D5)는 트랜스포머(T3)의 2차권선(NG3)의 도트(dot) 표시가 없는 단자에 연결되는 반면 제3출력모듈(274)의 다이오드(D6)는 트랜스포머(T3)의 2차권선(NG4)의 도트(dot) 표시가 있는 단자에 연결된다. 그럼으로 인하여 제2출력모듈(273)의 출력(Vout3)는 양의 전압을 제3출력모듈(274)의 출력(Vout4)는 음의 전압을 출력할 수 있다. 또한, 제2 또는 제3 출력모듈의 구성에 있어서, 복수의 다이오드를 병렬연결하거나 출력단 커패시터를 병렬연결하여, 하나의 다이오드나 커패시터를 사용하는 경우에 비하여 그 정격이 더 낮은 소자를 사용할 수 있음으로써 소자의 부피나 가격을 낮출 수 있다.Meanwhile, the diodes included in the second output module 273 and the third output module 274 are different from each other. That is, the diode D5 of the second output module 273 is connected to a terminal without a dot mark of the secondary winding NG3 of the transformer T3 while the diode D6 of the third output module 274 is connected. ) Is connected to a terminal marked with a dot of the secondary winding NG4 of the transformer T3. Therefore, the output Vout3 of the second output module 273 may output a positive voltage and the output Vout4 of the third output module 274 may output a negative voltage. In addition, in the configuration of the second or third output module, by connecting a plurality of diodes in parallel or by output capacitors in parallel, it is possible to use a device having a lower rating than when using a single diode or capacitor The volume or cost of the device can be lowered.

제1출력모듈(271)은 도시된 바와 같이 실질적으로 그 구성이 동일한 상측모듈(271a)과 하측모듈(271b)로 구성되며, 그 각 모듈의 (+)출력단자와 (-)출력단자가 서로 공통으로 연결되어 하나의 출력전압을 발생한다. 상측모듈(271a) 및 하측모듈(271b)은 트랜스포머(T1) 및 트랜스포머(T2)의 2차권선에 각각 연결되어 트랜지스터들(Q5, Q5)의 동작에 의하여 각각 정류작용을 수행한다. 또한, 각 트랜지스터(Q5, Q6) 주변에는 스누버회로가 구비된다. 저항(Rs1)와 커패시터(Cs1)로 구성된 제1 스누버회로와 저항(Rs2)와 커패시터(Cs2)로 구성된 제2 스누버회로는 도 1에서 설명된 스누버회로와 그 기능 및 설계기준이 실질적으로 동일하다.The first output module 271 is composed of an upper module 271a and a lower module 271b having substantially the same configuration as shown, and the (+) output terminal and the (-) output terminal of each module are common to each other. Is connected to generate one output voltage. An upper module (271a) and a lower module (271b) performs a rectifying operation by each operation of the transformer (T1) and a s are connected to the secondary winding of the transformer (T2) transistors (Q5, Q 5). In addition, a snubber circuit is provided around each of the transistors Q 5 and Q 6 . The first snubber circuit composed of the resistor R s1 and the capacitor C s1 and the second snubber circuit composed of the resistor R s2 and the capacitor C s2 are the snubber circuit described in FIG. The design criteria are substantially the same.

도 3은 도 1 또는 도 2에 도시된 PWM 제어회로의 구성도의 일 예로서, 전류-모드 제어방식을 설명하고 있다. 트랜스포머(T1)의 1차측의 궤환권선(NFB)에 의하여 유기된 전원(Vcc)는 스위칭신호(SWout)를 출력하는 증폭기(35)로 전원을 공급하며, 클럭발생기(33), 플립플럽(34), 오차증폭기(31) 및 비교기(32) 등의 회로에는 레규레이터(37)를 통하여 인가되는 입력전원(Vin)으로부터 동작전원을 공급받는다.FIG. 3 illustrates a current-mode control scheme as an example of a configuration diagram of the PWM control circuit illustrated in FIG. 1 or 2. The power supply Vcc induced by the feedback winding N FB on the primary side of the transformer T 1 supplies power to the amplifier 35 which outputs the switching signal SW out , and the clock generator 33 and the flip line. Circuits such as the flop 34, the error amplifier 31, the comparator 32, and the like are supplied with operating power from an input power source V in applied through the regulator 37.

오차증폭기(31)는 출력신호(+FB)와 기준전압(Vref)을 비교하여 증폭하고, 그 오차신호는 비교기(32)로 입력된다. 그리고, 인버터의 출력전류를 센싱하고 이를 전압으로 변환한 다음 그 센싱신호(SENSE)가 비교기(32)로 입력된다. 비교기(32)는 픽크 스위치 전류에 따른 검출신호(SENSE)를 출력신호와 관련된 오차신호와 비교하여 RS 플립플럽(래치, 34)으로 입력한다. 클럭발생기(33)는 스위칭주파수(fs)에 상응하는 구형파신호인 클럭신호를 발생하며, RS 플립플럽(34)은 비교기(32)의 출력과 클럭신호를 입력받아 스위칭 소자의 온/오프를 구동하는 스위칭신호(SWout)를 발생한다. 스위칭신호는 그 로직 레벨에 따라 뒷단에 연결된 스위칭소자(트랜지스터)를 온/오프한다.The error amplifier 31 compares and amplifies the output signal + FB and the reference voltage V ref , and the error signal is input to the comparator 32. Then, the output current of the inverter is sensed and converted into a voltage, and then the sensing signal SENSE is input to the comparator 32. The comparator 32 inputs the detection signal SENSE according to the peak switch current to the RS flip-flop (latch) 34 by comparing it with an error signal related to the output signal. The clock generator 33 generates a clock signal which is a square wave signal corresponding to the switching frequency fs, and the RS flip-flop 34 receives the output of the comparator 32 and the clock signal to drive on / off of the switching element. To generate a switching signal SW out . The switching signal turns on / off a switching element (transistor) connected at the rear end according to its logic level.

최종 출력단에서 궤환된 메인 출력전압(+FB)는 오차증폭기(31)에서 기준전압(Vref)와 비교되며, 전류궤환신호(SENSE)는 비교기(32)에서 기준전압(1.2V)과 비교되어 그 결과가 플립플럽(34)으로 입력된다. 플립플럽(34)에서는 비교기(32)의 출력신호에 따라 발진기(33)에서 발생되어 입력되는 클럭신호의 위상(또는 폭)을 증감시켜(다시 말하면, 클럭신호의 듀티 사이클이 변화된 펄스폭 변조(PWM)된 신호를 발생시켜) 스위칭신호(SWout)를 발생하여 입력전압과 부하의 변동에 따라 트랜스포머(T1)에 흐르는 전류를 증감시켜 최종 출력단의 출력전압을 일정하게 유지시킬 수 있다.The main output voltage (+ FB) fed back from the final output stage is compared with the reference voltage (V ref ) in the error amplifier 31, the current feedback signal (SENSE) is compared with the reference voltage (1.2V) in the comparator 32 The result is input to the flip flop 34. The flip-flop 34 increases or decreases the phase (or width) of the clock signal generated by the oscillator 33 according to the output signal of the comparator 32 (that is, the pulse width modulation in which the duty cycle of the clock signal is changed) By generating a PWM) signal to generate a switching signal SW out , the current flowing through the transformer T 1 may be increased or decreased according to the change of the input voltage and the load, thereby keeping the output voltage of the final output terminal constant.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스위칭모드 전원공급장치에 의하면, 복수의 스위칭 트랜지스터 및/또는 복수의 트랜스포머를 사용하여 인버터에 흐르는 전류를 복수의 경로로 분산시켜 흐르도록 함으로써 트랜지스터 및/또는 트랜스포머에 의한 전력 손실을 최소화하는 동시에 트랜스포머의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 에너지 손실에 따라 발생되는 열을 발산시키기 위하여 요구되는 방열판이 없더라도 안정되게 동작할 수 있으며, 전원공급장치의 전체적인 부피나 크기를 크게 줄일 수 있다. 이와 같은 전원공급장치는 핸드폰, 휴대용 컴퓨터, 전동 장난감, 자동차의 전자장치 등에 사용되는 전원공급장치로서 유용하게 응용될 수 있다.As described above, according to the switching mode power supply apparatus according to the present invention, by using a plurality of switching transistors and / or a plurality of transformers to distribute the current flowing through the inverter in a plurality of paths to the transistors and / or transformers The transformer's size can be reduced while minimizing power loss. Therefore, even if there is no heat sink required to dissipate the heat generated by the energy loss can be operated stably, it is possible to greatly reduce the overall volume or size of the power supply. Such a power supply device may be usefully applied as a power supply device used in mobile phones, portable computers, electric toys, electronic devices of automobiles, and the like.

Claims (13)

소정의 주파수를 갖는 스위칭신호를 출력하는 스위칭신호발생부;A switching signal generator for outputting a switching signal having a predetermined frequency; 상기 스위칭신호에 따라 온 또는 오프동작을 수행하는 적어도 둘의 스위칭소자;At least two switching elements configured to perform an on or off operation according to the switching signal; 상기 스위칭소자들 및 입력직류전원 사이에 연결되어 상기 스위칭소자의 온 또는 오프 상태에 따라 전류가 통하거나 차단되어 구형파신호를 발생하는 전력변환소자; 및A power conversion element connected between the switching elements and an input DC power source and configured to generate a square wave signal by passing current or blocking depending on an on or off state of the switching element; And 상기 전력변환소자에서 발생된 구형파신호를 전달받아 이를 정류하여 직류전원을 출력하는 출력정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Switching mode power supply characterized in that it comprises an output rectifying unit for receiving the square wave signal generated by the power conversion element to rectify it to output a DC power. 제1항에 있어서, 상기 전력변환소자는 상기 적어도 둘의 스위칭소자 각각에 대응하여 구비되어 상기 입력직류전원과 상기 스위칭소자들 사이에 흐르는 전류가 각 전력변환소자로 분산하여 흐르게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.The power conversion device of claim 1, wherein the power conversion device is provided corresponding to each of the at least two switching devices such that a current flowing between the input DC power source and the switching elements flows to each power conversion device. Switching mode power supply. 소정의 주파수를 갖는 스위칭신호를 출력하는 스위칭신호발생부;A switching signal generator for outputting a switching signal having a predetermined frequency; 상기 스위칭신호에 따라 온 또는 오프동작을 수행하는 스위칭소자;A switching element performing an on or off operation according to the switching signal; 상기 스위칭소자 및 입력직류전원 사이에 연결되어 상기 스위칭소자의 온 또는 오프 상태에 따라 전류가 통하거나 차단되어 구형파신호를 발생하는 적어도 둘의 전력변환소자; 및At least two power conversion elements connected between the switching element and an input DC power source and configured to generate a square wave signal by passing current or blocking depending on an on or off state of the switching element; And 상기 전력변환소자들에서 발생된 구형파신호를 전달받아 이를 정류하여 직류전원을 출력하는 출력정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Switching mode power supply characterized in that it comprises an output rectifier for receiving a square wave signal generated by the power conversion elements to rectify it to output a DC power. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 각 스위칭소자는 트랜지스터로 구성되며, 각 트랜지스터의 소스단자들이 공통으로 접속되고 각 게이트단자로는 상기 스위칭신호발생부에서 출력되는 스위칭신호가 입력되며 그 드레인단자로는 상기 전력변환소자와 연결되어, 상기 스위칭신호에 의하여 각 트랜지스터들이 동시에 온 또는 오프되어, 상기 전력변환소자에 흐르는 전류를 단속하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.The switching device of claim 1 or 3, wherein each of the switching elements comprises a transistor, and source terminals of the transistors are commonly connected, and a switching signal output from the switching signal generator is input to each gate terminal thereof. The terminal is connected to the power conversion element, the switching mode power supply, characterized in that the transistors are simultaneously turned on or off by the switching signal to control the current flowing through the power conversion element. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 출력정류부는The method of claim 1 or 3, wherein the output rectifying unit 상기 전력변환소자 별로 각각 하나의 출력전압을 형성하거나 적어도 둘의 전력변환소자로부터 하나의 출력전압을 형성하거나, 또는 하나의 전력변환소자로부터 적어도 둘의 출력전압을 형성하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Switching mode power supply, characterized in that for each of the power conversion element to form one output voltage, or to form one output voltage from at least two power conversion elements, or at least two output voltage from one power conversion element Feeder. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 출력정류부는The method of claim 1 or 3, wherein the output rectifying unit 상기 전력변환소자에서 전달된 구형파신호를 정류하여 직류전압을 출력하는 출력모듈로 구성되되, 상기 출력모듈과 실질적으로 구성이 동일한 적어도 둘의 출력모듈이 병렬로 연결되어 하나의 출력전압을 형성하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Comprising an output module for rectifying the square wave signal transmitted from the power conversion element to output a DC voltage, at least two output modules having substantially the same configuration as the output module is connected in parallel to form a single output voltage Switched mode power supply characterized in that. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 각 전력변환소자는 트랜스포머로서, 그 1차측에는 코일의 굵기 및 권선수가 실질적으로 동일하면서 그 극성이 반대로 권선되어 있는 기본권선 및 보조권선을 포함하되, 상기 보조권선과 보조권선은 상기 스위칭소자의 온오프 동작에 따라 번갈아 에너지를 저장하고 있다가 그 저장된 에너지를 2차권선으로 전달하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.According to claim 1 or 3, wherein each of the power conversion element is a transformer, the primary side includes a coil winding and a winding winding in the opposite polarity of the same thickness and the number of turns of the coil substantially the same, The auxiliary winding and the auxiliary winding alternately store energy in accordance with the on-off operation of the switching element, and then transfer the stored energy to the secondary winding. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 각 스위칭소자의 온오프 동작에 따라 상기 스위칭소자들에 흐르는 전류를 검출하여 이를 상기 스위칭신호발생부로 궤환하는 전류궤환부를 더 포함하고,The apparatus of claim 1, further comprising: a current feedback unit configured to detect a current flowing through the switching elements according to an on / off operation of each switching element, and return the current to the switching signal generator. 상기 스위칭신호발생부는 상기 전류궤환부에서 검출된 전류신호 및 상기 출력정류부의 출력 직류전압신호를 궤환받아 이들 궤환신호에 기초하여 상기 스위칭신호의 펄스위상을 조정하여 출력 직류전압이 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.The switching signal generator receives the current signal detected by the current feedback unit and the output DC voltage signal of the output rectifier and controls the output DC voltage to be constant by adjusting the pulse phase of the switching signal based on these feedback signals. Switching mode power supply, characterized in that. 제6항에 있어서, 상기 전류궤환부는The method of claim 6, wherein the current feedback unit 상기 입력직류전원의 마이너스극과 상기 스위칭소자들 사이에 연결되어, 상기 스위칭소자들의 온오프에 따라 상기 전력변환소자에 흐르는 전류를 1차권선으로공급받아 이를 소정의 비율로 변환하여 2차권선으로 공급하는 전류-커플링 변환기; 및Connected between the negative pole of the input DC power supply and the switching elements, the current flowing through the power conversion element is supplied to the primary winding in accordance with the switching on and off of the switching elements to convert to a predetermined ratio to the secondary winding A current-coupled converter for supplying; And 상기 전류-커플링 변환기의 2차권선에 유도된 전류에 비례하는 감지신호를 발생하여 상기 스위칭신호발생부로 궤환하는 신호발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.And a signal generator for generating a detection signal proportional to a current induced in the secondary winding of the current-coupling converter and feeding it back to the switching signal generator. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 출력정류부는The method of claim 1 or 3, wherein the output rectifying unit 상기 전력변환소자에서 전달된 구형파신호에 따라 서로 교대로 온 또는 오프 동작하는 둘의 정류용 소자;Two rectifying elements alternately turned on or off in accordance with a square wave signal transmitted from the power conversion element; 상기 트랜지스터들의 온오프에 따라 상기 전력변환소자에서 전달된 전류를 충방전하는 인덕터; 및An inductor for charging and discharging a current transferred from the power conversion element according to on / off of the transistors; And 상기 인덕터에서 방전된 전류에 의하여 충전되어 출력전압을 발생하는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.And a capacitor configured to generate an output voltage by being charged by the current discharged from the inductor. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 출력정류부는The method of claim 1 or 3, wherein the output rectifying unit 상기 전력변환소자에서 전달된 구형파신호에 따라 온 또는 오프 동작하는 정류용 소자; 및A rectifier for operating on or off in accordance with a square wave signal transmitted from the power conversion device; And 상기 정류용 소자를 통하여 전달된 전류에 의하여 충전되어 출력전압을 발생하는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Switching mode power supply, characterized in that it comprises a capacitor that is charged by the current delivered through the rectifying element to generate an output voltage. 제10항에 있어서, 상기 출력정류부의 정류용 소자는 트랜지스터로 구성되며, 상기 트랜지스터는,The rectifying device of claim 10, wherein the rectifying element of the output rectifying unit comprises a transistor. 게이트단자 및 소스단자 사이에 상기 전력변환소자의 누설 인덕턴스와 게이트 커패시턴스에 의한 발진현상을 방지하기 위한 제1 스누버회로 및 드레인단자와 소스단자 사이에 상기 전력변환소자의 누설 인덕턴스와 드레인과 소스간의 커패시턴스에 의한 발진현상을 방지하기 위한 제2 스누버회로 중 적어도 하나를 구비하는 스누버부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Between the first terminal and the snubber circuit and the drain terminal and the source terminal for preventing the oscillation caused by the leakage inductance and the gate capacitance of the power conversion device between the gate terminal and the source terminal and the leakage inductance of the power conversion device between the drain and the source And a snubber portion including at least one of the second snubber circuits for preventing oscillation due to capacitance. 제11항에 있어서, 상기 출력정류부의 정류용 소자는 트랜지스터로 구성되며, 상기 트랜지스터는,The rectifying device of claim 11, wherein the rectifying element of the output rectifying unit comprises a transistor. 게이트단자 및 소스단자 사이에 상기 전력변환소자의 누설 인덕턴스와 게이트 커패시턴스에 의한 발진현상을 방지하기 위한 제1 스누버회로 및 드레인단자와 소스단자 사이에 상기 전력변환소자의 누설 인덕턴스와 드레인과 소스간의 커패시턴스에 의한 발진현상을 방지하기 위한 제2 스누버회로 중 적어도 하나를 구비하는 스누버부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭모드 전원공급장치.Between the first terminal and the snubber circuit and the drain terminal and the source terminal for preventing the oscillation caused by the leakage inductance and the gate capacitance of the power conversion device between the gate terminal and the source terminal and the leakage inductance of the power conversion device between the drain and the source And a snubber portion including at least one of the second snubber circuits for preventing oscillation due to capacitance.
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