KR900004803Y1

KR900004803Y1 - Frequency Hold Power Supply Circuit

Info

Publication number: KR900004803Y1
Application number: KR2019860021179U
Authority: KR
Inventors: 이재억
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1990-05-31
Also published as: KR880014015U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Frequency Hold Power Supply Circuit

제1도는 본 고안의 회로도.1 is a circuit diagram of the present invention.

제2도는 본 고안의 각부 파형도.2 is a waveform diagram of each part of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 펄스 세이퍼 2 : 발진기1: pulse saver 2: oscillator

3 : 미분회로 4 : 톱니파 발생회로3: differential circuit 4: sawtooth wave generating circuit

5 : 궤환부 Q₁-Q₃: 트랜지스터5: Feedback part Q ₁ -Q ₃ : Transistor

R₁-R₆: 저항 C₁-C₅: 콘덴서R ₁ -R ₆ : Resistor C ₁ -C ₅ : Capacitor

cp₁: 비교기cp ₁ : comparator

본 고안은 외부 동기 신호가 없을 경우에도 동기 신호의 주파수와 거의 같은 주파수로 동작할 수 있도록 한 주파수 홀드(HOLD) 방식의 전원 공급 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency hold (HOLD) power supply circuit that can operate at the same frequency as the frequency of the synchronization signal even in the absence of an external synchronization signal.

종래의 SMPS(SWITCHING MODE POWER SUPPLY)는 회로 내부의 특성에 의하여 정해지는 주파수로 동작하게 되는 것이 일반적인 것으로 이러한 SMPS는 초 고해상도 모니터등과 같이 고양질의 전원을 필요로 하는 기기에 사용하게 되면 기기자체의 동작 주파수와 SMPS의 동작 주파수가 불일치하여 SMPS에서 발생하는 스위칭 노이즈(switching noise)가 기기의 동작에 전반적으로 간섭을 일으켜 화면상에 지터링(Jittering)과 같은 동작상의 품질 문제가 야기되는 문제가 있었다.The conventional SMPS (SWITCHING MODE POWER SUPPLY) is generally operated at a frequency determined by the characteristics inside the circuit. When such SMPS is used in a device requiring high quality power such as an ultra high resolution monitor, Due to the mismatch between the operating frequency and the operating frequency of the SMPS, switching noise generated in the SMPS generally interferes with the operation of the device, causing operational quality problems such as jittering on the screen. .

이러한 점을 보완한 것이 동기 방식 SMPS인데 이러한 방식은 낮은 주파수로 동작하는 SMPS를 높은 주파수의 외부 동기 신호에 강제로 동기시켜 주는 것으로 외부 동기 신호가 없을때에는 동작 주파수가 낮아져 출력전압이 정상적으로 나오지 않게 되므로써 이러한 전압이 기기에 공급되어 지면 기기가 오동작을 하거나 파손될 위험이 있었다.Complementing this point is the synchronous SMPS, which forcibly synchronizes the SMPS which operates at low frequency with the high frequency external synchronization signal. When there is no external synchronization signal, the operating frequency is lowered and the output voltage does not come out normally. If this voltage is supplied to the equipment, there is a risk that the equipment will malfunction or be damaged.

또한 동기 방식 SMPS에서는 SMPS의 자체 동작 주파수를 외부 동기 신호와 비슷하게 높여주게 되면 이상발진을 하여 기기에 이상을 초래하기 때문에 자체동작 주파수를 훨씬 낮은 값으로 해주어야 하는 단점이 있는 것이엇다.In addition, in the synchronous SMPS, if the operating frequency of the SMPS is increased to be similar to the external synchronization signal, abnormal oscillation may cause the device to malfunction. Therefore, it is necessary to make the operating frequency of the SMPS much lower.

SMPS의 동작 주파수를 기기의 동작 주파수와 일치시켜 주면서 동기 신호가 없을 때에도 SMPS가 동기 신호와 거의 같은 주파수로 동작하여 이차 전압을 일정하게 하여 줄 수 있도록 펄스 세이퍼(pulse shaper)와 발진기에 의해 동기를 잡아주고 펄스 세이퍼의 출력으로 톱니 파형을 만든 다음 비교기를 이용하여 이차측의 기준전압과 톱니 파형을 비교케 하므로써 스위칭 트랜지스터의 "온"시간을 조절하여 이차측에 항상 일정한 전압이 공급될 수 있도록 한 주파수 홀드 방식의 홀드 방식의 전원 공급회로로써 이를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.By matching the operating frequency of the SMPS with the operating frequency of the device, even when there is no sync signal, the SMPS operates at about the same frequency as the sync signal so that the secondary voltage is kept constant. To create a sawtooth waveform from the output of the pulse safer, and then use a comparator to compare the sawtooth waveform with the reference voltage on the secondary side to adjust the "on" time of the switching transistor so that a constant voltage is always The power supply circuit of the frequency hold method is described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

교류 전원(AC)은 브릿지 다이오드(BD)와 콘덴서(C₄)를 통하여 트랜스(T₁)에 인가되게 구성하고 동기 신호가 인가되는 펄스 세이퍼(1)에는 발진 주파수의 시정수를 결정해주는 가변저항(VR₁)과 콘덴서(C₁)가 연결된 발진기(2)를 연결 구성하며 펄스 세이퍼(1)의 출력측에는 콘덴서(C₂)와 저항(R₂)으로 구성된 미분회로(3)를 연결 구성한다.The AC power supply AC is configured to be applied to the transformer T ₁ through the bridge diode BD and the capacitor C ₄ , and a variable resistor that determines the time constant of the oscillation frequency in the pulse saver 1 to which the synchronization signal is applied. The oscillator 2 connected to the (VR ₁ ) and the capacitor (C ₁ ) are connected to each other, and the differential circuit (3) consisting of the capacitor (C ₂ ) and the resistor (R ₂ ) is connected to the output of the pulse safer (1). .

그리고 미분회로(3)에는 저항(R₃)(R₄)을 통하여 트랜지스터(Q₁)(Q₂)의 베이스를 연결하고 트랜지스터(Q₁)(Q₂)의 콜렉터측에는 저항(R₅)(R₆)을 연결하되 저항(R₅)(R₆)의 접점에는 콘덴서(C₃)와 비교기(P₁)의 일측단자(+)를 연결하여 톱니파 발생회로(4)를 구성한다.And differential circuit ₍₅ R) (3), the resistance (R ₃₎ (R ₄₎ resistance side of the collector of the transistor (Q ₁₎ (Q ₂₎ connecting the base and the transistor (Q ₁₎ (Q ₂₎ of the via ( R ₆ ) is connected, but a sawtooth wave generator circuit 4 is formed by connecting a capacitor (C ₃ ) and one terminal (+) of a comparator (P ₁ ) to a contact of a resistor (R ₅ ) (R ₆ ).

이때 저항(R₅)의 저항치가 저항(R₆)의 저항치보다 아주 크도록 즉 R₅》R₆이 되도록 구성한다.At this time, the resistance value of the configuration resistance (R ₅₎ such that this means that R ₅ "R ₆ to be quite larger than the resistance value of the resistor (R _6).

또한 비교기(cp₁)의 출력측에는 에미터가 접지된 스위칭 트랜지스터(Q₃)의 베이스를 연결하고 트랜지스터(Q₃)의 콜렉터에는 트랜스(T₁)를 연결하며 트랜스(T₁)의 2차측에는 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₅)를 통한 후 궤환부(5)를 통하여 비교기(cp₁)의 타측단자(-)가 연결되도록 구성한다.In addition, the output of the comparator cp ₁ is connected to the base of the switching transistor Q ₃ with the emitter grounded, and the transformer T ₁ is connected to the collector of transistor Q ₃ , and to the secondary side of the transformer T ₁ . The other terminal (-) of the comparator cp ₁ is configured to be connected through the feedback unit 5 through the diode D ₁ and the capacitor C ₅ .

이와같이 구성된 본 고안에서 제1도는 본 고안의 회로도로써 교류전원(AC)은 브릿지 다이오드(BD)에서 정류되고 평활용 콘덴서(C₄)에서 평활된 후 트랜스(T₁)의 일차측에 인가되어지며 발진기(2)가 연결된 펄스세이퍼(1)에서는 동기 신호가 인가되지 않을 경우 가변저항(VR₁)과 콘덴서(C₁)의 시정주 조합에 의해 발진주파수가 결정되는 발진기(2)의 출력 주파수에 의해 제2a도에서와 같은 파형을 만들어 주게 되고 동기 신호가 인가될 경우에는 동기 신호의 주파수에 의해 펄스를 제2a도에서와 같이 만들어 주게된다.In the present invention configured as described above, FIG. 1 is a circuit diagram of the present invention, in which an AC power source AC is rectified in a bridge diode BD, smoothed in a smoothing capacitor C ₄ , and applied to the primary side of a transformer T ₁ . In the pulse safer 1 to which the oscillator 2 is connected, when the synchronization signal is not applied, the output frequency of the oscillator 2 is determined by the oscillation frequency of the oscillator combination of the variable resistor VR ₁ and the capacitor C ₁ . As a result, a waveform as shown in FIG. 2a is generated, and when a sync signal is applied, a pulse is generated as shown in FIG. 2a by the frequency of the sync signal.

그리고 동기 신호가 인가될때에는 발생되는 펄스 세이퍼(1)의 제2a도에서와 같은 출력 펄스는 콘덴서(C₂)와 저항(R₂)으로 구성된 미분회로(3)에 인가되어 미분되므로써 제2b도에서와 같이 하나의 펄스에 대하여 포지티브(positive) 및 네가티브(Negative)의 펄스를 한 개씩 만들어 주게된다.When the synchronizing signal is applied, the output pulse as shown in FIG. 2a of the pulse saver 1 is applied to the differential circuit 3 composed of the capacitor C ₂ and the resistor R ₂ and differentiated to thereby obtain the _second pulse. As shown in FIG. 1, positive and negative pulses are generated one by one.

제2b도에서와 같은 포지티브 펄스가 톱니파 발생회로(4)에 인가되면 저항(R₄)을 통하여 트랜지스터(Q₂)는 "온"되고 트랜지스터(Q₁)는 "오프"되므로 콘덴서(C₃)에 있던 전하는 저항(R₆)과 트랜지스터(Q₂)를 통하여 방전하게 되며 제2b도에서와 같은 네가티브 펄스부를 포함하여 포지티브 펄스가 인가되는 시간을 제외하고는 트랜지스터(Q₁)가 "온"되고 트랜지스터(Q₂)는 "오프"된다.When a positive pulse as shown in FIG. 2B is applied to the sawtooth wave generating circuit 4, the transistor Q ₂ is "on" and the transistor Q ₁ is "off" through the resistor R ₄ , so that the capacitor C ₃ . The charge on the battery is discharged through the resistor R ₆ and the transistor Q ₂ , and the transistor Q ₁ is "on" except for the time when the positive pulse is applied, including the negative pulse portion as shown in FIG. Transistor Q ₂ is "off".

즉 포지티브 펄스가 인가되는 기간을 제외하고는 트랜지스터(Q₁)가 "온"되어 전원(Vcc)이 트랜지스터(Q₁)와 저항(R₅)을 통하여 콘덴서(C₃)에 충전하게 된다.That is, except for the period in which the positive pulse is applied, the transistor Q ₁ is "on" and the power supply Vcc charges the capacitor C ₃ through the transistor Q ₁ and the resistor R ₅ .

이때 저항(R₅)(R₆)치의 관계가 R₅》R₆으로 구성되어 있으므로 미분회로(3)의 미분 펄스에 의한 콘덴서(C₃)의 충방전 시정수는 R₅C₃》R₆C₃이 되므로써 콘덴서(C₃)의 양단간의 전압은 서서히 증가하다가 급격히 떨어지는 제2c도에서와 같은 톱니파형이 된다.At this time, since the relationship between the resistance (R ₅ ) and (R ₆ ) values is composed of R ₅ 》 R ₆ , the charge and discharge time constant of the capacitor (C ₃ ) due to the differential pulse of the differential circuit (3) is R ₅ C ₃ 》 R ₆ By C ₃ , the voltage between both ends of the capacitor C ₃ gradually increases and then rapidly falls into a sawtooth waveform as shown in FIG. 2C.

이러한 톱니 파형은 비교기(cp₁)의 일측단자(+)에 인가되어 타측단자(-)로 궤환부(5)를 통하여 인가되는 트랜스(T₁)의 이차측 기준 전압(Vref)과 비교한 후 비교기(cp₁)의 출력으로 스위칭 트랜지스터(Q₃)를 드라이브 시키도록 하여 트랜스(T₁)의 출력 전압을 안정화 시켜주는 것이다.This sawtooth waveform is applied to one terminal (+) of the comparator (cp ₁ ) and compared with the secondary reference voltage (Vref) of the transformer (T ₁ ) applied to the other terminal (-) through the feedback unit (5). The output voltage of the transformer T ₁ is stabilized by driving the switching transistor Q ₃ to the output of the comparator cp ₁ .

만일 제2c도에서와 같이 가정된 기준전압(Vref)이 높아지게 되면 이러한 기준 전압(Vref)은 궤환부(5)를 통하여 비교기(cp₁)의 타측단자(-)로 인가되므로 비교기(cp₁)의 일측단자(+)의 전압이 타측단자(-)의 전압보다 높은 부분이 적어지므로 비교기(cp₁)의 출력이 하이 레벨이 되어 스위칭 트랜지스터(Q₃)를 "온"시키는 시간이 작아져서 스위칭 트랜스(T₁)의 이차측 전압이 떨어지게 된다.If the assumed reference voltage Vref becomes high as shown in FIG. 2C, the reference voltage Vref is applied to the other terminal (-) of the comparator cp ₁ through the feedback unit 5, so that the comparator cp ₁ . Since the voltage at one terminal of the terminal (+) becomes higher than the voltage at the other terminal (-), the output of the comparator cp ₁ becomes high level, so that the time for "on" the switching transistor Q ₃ is shortened and the switching is performed. The secondary voltage of the transformer T ₁ drops.

그리고 기준전압(Vref)이 낮아지면 상기와는 반대로 비교기(cp₁)의 출력으로 스위칭 트랜지스터(Q₃)를 "온"시키는 기간이 길어져 스위칭 트랜스터(T₁)의 이차측 전압이 상승하게 된다.When the reference voltage Vref is lowered, the period for turning on the switching transistor Q ₃ to the output of the comparator cp ₁ becomes longer, and the secondary voltage of the switching transformer T ₁ is increased. .

그러므로 궤환부(5)에서 인가되는 기준전압(Vref)과 톱니파 발생회로(4)의 톱니 파형을 비교기(cp₁)에서 비교해주므로써 스위칭 트랜지스터(Q₃)를 통하여 트랜스(T₁)의 2차측에는 항상 일정한 전압이 출력되어지는 것으로 이때의 스위칭 트랜지스터(Q₃)의 "온"시간 및 "오프"시간의 관계는 제2d도에서와 같이 나타나게 된다.Therefore, the reference voltage Vref applied from the feedback unit 5 and the sawtooth waveform of the sawtooth wave generating circuit 4 are compared in the comparator cp ₁ , thereby the secondary side of the transformer T ₁ through the switching transistor Q ₃ . A constant voltage is always outputted at this time. The relationship between the "on" time and the "off" time of the switching transistor Q _{3 at} this time is shown as in FIG. 2d.

그리고 동기신호 주파수가 없을때에도 상기와 같이 일정한 2차전압이 출력될 수 있도록 가변저항(VR₁)을 조정하여 발진기(2)의 발진 주파수가 동기 신호와 거의 같아지도록 조정해 주면 동기 신호의 콘넥터(connector)가 빠지거나 동기 신호가 고장에 의해 인가되지 않더라도 SMPS의 이차측 전압은 거의 같아지게 되어 기기의 오동작이나 파손을 막을 수 있게 된다.If there is no synchronization signal frequency, the variable resistance VR ₁ is adjusted so that a constant secondary voltage can be output as described above, so that the oscillation frequency of the oscillator 2 is approximately equal to the synchronization signal. Even if the connector is disconnected or the synchronization signal is not applied due to a fault, the secondary voltage of the SMPS becomes almost the same to prevent malfunction or damage of the device.

이상에서와 같이 본 고안은 SMPS와 SMPS에 의해 전원이 공급되는 기기(고해상도용 모니터등)의 동작 주파수를 일치시켜 주어 주파수의 차이로 인한 기기의 오동작을 막아주고 동기 신호가 없을 경우에도 SMPS가 거의 같은 주파수로 동작하게 되므로 이차측 전압이 같게되어 기기의 오동작 및 파손을 막을 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention matches the operating frequency of the SMPS and the device powered by the SMPS (high resolution monitor, etc.) to prevent the malfunction of the device due to the difference in frequency and almost no SMPS even when there is no synchronization signal. Since it operates at the same frequency, the secondary voltage becomes the same, which prevents the malfunction and damage of the equipment.

Claims

Transistors Q ₁ (Q ₂ ) and resistors R ₃ − which are driven back to each other through the differential circuit 3 of the resistor R ₂ and the capacitor C ₂ to the pulse safer 1 to which the oscillator 2 is connected. R ₆ ) and a sawtooth wave generator circuit 4 composed of a condenser C ₁ are connected to each other, and a transformer T ₁ is connected to the output side of the comparator cp ₁ to which the sawtooth wave generator circuit 4 and the feedback unit 5 are connected. A frequency hold type power supply circuit configured by connecting a transistor (Q ₃ ).