KR200172696Y1 - Over voltage protection circuit - Google Patents
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Abstract
개시된 과전압 보호회로는 스위칭모드 전원공급장치를 구성하는 임의의 한 출력수단 또는 이와 접속된 회로부품의 불량이나 파손에 의하여 출력전압이 과도하게 증가하는 현상을 방지하는 회로에 관한 것이다.The disclosed overvoltage protection circuit relates to a circuit for preventing the output voltage from being excessively increased due to a failure or damage to any one output means constituting a switched mode power supply or a circuit component connected thereto.
본 고안에 따른 과전압 보호회로는 펄스폭 변조에 의한 스위칭 작용으로 변압기를 구동시켜 줌으로써 입력되는 교류전압에 대해 복수개의 변환된 직류 출력전압을 얻으며, 하나 이상의 출력전압 변동을 검출하고, 이에 따른 펄스폭을 변화시킴으로써 항상 일정한 출력전압을 유지하는 스위칭모드 전원공급장치에 있어서, 소정의 출력전압을 기준전압으로 하고 또 다른 출력전압을 비교전압으로 하여, 두 전압의 비교결과 값에 따라 출력 스위치의 상태가 결정되는 출력전압 비교부와, 출력 전압 비교부의 출력 스위칭의 상태에 따라 구동되어 펄스폭을 줄여주는 제어신호를 출력하는 에러전압 검출/궤환부로 구성됨을 특징으로 한다.The overvoltage protection circuit according to the present invention obtains a plurality of converted DC output voltages for the AC voltage input by driving the transformer by switching action by pulse width modulation, detects one or more output voltage variations, and accordingly pulse width In a switching mode power supply which always maintains a constant output voltage by changing a value, a state of an output switch is changed according to a result of comparing two voltages, with a predetermined output voltage as a reference voltage and another output voltage as a comparison voltage. The output voltage comparator is determined, and the error voltage detection / return unit is driven according to the output switching state of the output voltage comparator to reduce a pulse width.
따라서, 본 고안의 회로는 스위칭모드 전원공급장치에 접속되어 전원을 공급받아 동작되는 기기 및 부품들의 2차적인 파손을 막을 수 있는 장점이 있다.Therefore, the circuit of the present invention has an advantage of preventing secondary damage of the devices and components operated by being connected to the switching mode power supply.
Description
본 고안은 전원공급장치의 출력전압이 과도하게 증가하는 것을 방지하는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a circuit for preventing an excessive increase in the output voltage of a power supply.
보다 상세하게는, 스위칭모드 전원공급장치에 있어서, 소정의 출력전압을 기준전압으로 하고 또 다른 출력전압을 비교전압으로하여, 두 전압의 비교결과 값에 따라 에러전압 검출/궤환부의 출력을 제어하여 스위칭 변압기의 펄스폭을 줄여줌으로써 스위칭모드 전원공급장치의 출력수단을 구성하는 부품의 불량이나 파손에 의하여 출력전압이 과도하게 증가하여 출력수단에 접속되는 부품들의 2차적인 파손을 막을 수 있는 회로에 관한 것이다.More specifically, in the switching mode power supply apparatus, a predetermined output voltage is used as a reference voltage and another output voltage is used as a comparison voltage, and the output of the error voltage detection / return part is controlled according to the comparison result of the two voltages. By reducing the pulse width of the switching transformer, the output voltage is excessively increased due to the failure or breakage of the components constituting the output means of the switching mode power supply, thereby preventing secondary breakdown of the components connected to the output means. It is about.
일반적으로, 영상표시장치 등을 비롯한 전자기기는 효율성이 높으며 소형 경량화되어 있는 스위칭모드 전원공급장치(Switching Mode Power Supply : SMPS)에 의해 흔히 구동되어진다.In general, electronic devices including image display devices and the like are often driven by a switching mode power supply (SMPS) that is highly efficient and compact and lightweight.
제1도는 이러한 일반적인 스위칭모드 전원공급장치를 나타낸 개략적인 블록 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing such a general switched mode power supply.
도시된 바와 같이 일반적인 스위칭 모드 전원공급장치는 외부에서 공급되는 교류(AC)전원을 정류하여 직류전압으로 출력하는 정류부(110)와, 정류부(110)의 출력전압에 의해 초기 구동되어 스위칭 출력부(130)를 제어하는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation : 이하 'PWM'이라 약칭한다) 신호를 출력하는 PWM 제어부(120)와, PWM 제어부(120)의 출력신호에 의해 구동되어 스위칭 변압기(140) 스위칭 시키는 스위칭 출력부(130)와, 스위칭 출력부(130)에 의해 스위칭되어 2차측 코일(142)(143)로 전압 및 전류를 유기시키는 스위칭 변압부(140)와, 스위칭 변압부(140)의 하나 이상의 2차측 코일(142)(143)에 유기되는 각각의 전압을 직류로 정류 및 평활시키는 출력수단들(150)(160)과, 소정 출력수단(150)의 직류 출력전압의 변동을 검출하여 PWM 제어부(120)로 궤환시켜주는 에러전압 검출/궤환부(190)와, 스위칭 변압기(140)의 3차측 코일(144)로 유기되는 전압을 입력으로 받아 PWM 제어부(120)를 계속적으로 구동해주기 위한 구동전원을 공급해주는 구동전원 공급부(170)와,구동전원 공급부(170)와 스위칭 출력부(130)의 출력전류를 공급받아 스위칭 변압부(140)의 각 코일에 흐르는 전류의 양을 일정하게 유지하도록 하는 제어전류를 PWM 제어부(120)에 공급하는 과전류 보호회로부(180)로 구성된다.As shown in the drawing, a general switching mode power supply device is initially driven by an output voltage of the rectifier 110 and a rectifier 110 for rectifying and outputting an AC power supplied from the outside with a DC voltage. 130 is driven by the PWM control unit 120 for outputting a pulse width modulation (hereinafter referred to as 'PWM') signal, and the output signal of the PWM control unit 120 switching switching transformer 140 The switching output unit 130, the switching transformer 130 to be switched by the switching output unit 130 to induce voltage and current to the secondary coil 142, 143, and the switching transformer 140 Output means 150 and 160 for rectifying and smoothing the respective voltages induced in one or more secondary coils 142 and 143 to DC, and detecting a change in the DC output voltage of the predetermined output means 150 Error voltage detection / feedback to the PWM controller 120 And a driving power supply unit 170 which receives a voltage induced by the tertiary coil 144 of the switching transformer 140 as an input and supplies driving power to continuously drive the PWM controller 120. An overcurrent supplying a control current to the PWM controller 120 to control the amount of current flowing through each coil of the switching transformer 140 by receiving the output currents of the power supply unit 170 and the switching output unit 130. The protection circuit unit 180 is configured.
이와 같이 구성된 일반적인 스위칭 모드 전원공급장치의 전반적인 동작은 다음가 같다.The general operation of a general switched mode power supply configured as described above is as follows.
교류(AC)전원이 정류부(110)를 통과하면서 정류되어 PWM 제어부(120)를 초기 구동시키면, PWM 제어부(120)는 내부 발진주파수에 따른 PWM 신호를 스위칭 출력부(130)에 인가한다.When AC power is rectified while passing through the rectifier 110 to initially drive the PWM controller 120, the PWM controller 120 applies a PWM signal according to the internal oscillation frequency to the switching output unit 130.
바이폴라 트랜지스터(BJT)나 전계효과 트랜지스터(FET)로 구성된 스위칭 출력부(130)가 PWM 신호에 의해 스위칭을 시작함에 따라 스위칭 변압기(140)도 스위칭을 시작하여 하나 이상의 2차측 코일(142)(143)로 전압을 유기시켜 준다.As the switching output unit 130 composed of a bipolar transistor (BJT) or a field effect transistor (FET) starts switching by a PWM signal, the switching transformer 140 also starts switching to switch one or more secondary coils 142 and 143. Induce voltage to
스위칭 변압부(140)의 각 2차측 코일(142)(143)에 유기되는 전압은 각각에 해당되는 출력수단(150)(160)에 의해 정류 및 평활되어 최종 직류 출력 전압을 형성하게 되는데, 정류와 평활을 위한 수단으로는 각각 다이오드와 콘덴서의 직렬접속회로를 흔히 사용한다.The voltage induced in each of the secondary coils 142 and 143 of the switching transformer 140 is rectified and smoothed by the corresponding output means 150 and 160 to form a final DC output voltage. As a means for and smoothing, a series connection circuit of a diode and a capacitor is commonly used, respectively.
여기서, 스위칭 모드 전원공급장치가 기동될 때에는 정류부(110)의 직류 출력 전압이, 그리고 기동 후 정상동작하는 상태에서는 스위칭 변압부(140)의 3차측 코일(144)로 유기되는 전압에 의해 구동되는 구동전원 공급부(170)의 출력전압이 PWM 제어부(120)를 동작시켜 줌으로써 스위칭모드 전원공급장치가 계속 동작하도록 한다.Here, when the switching mode power supply is started, the DC output voltage of the rectifier 110 is driven by the voltage induced in the tertiary coil 144 of the switching transformer 140 in the normal operation state after starting. The output voltage of the driving power supply unit 170 operates the PWM control unit 120 so that the switching mode power supply continues to operate.
그리고 PWM 제어부(120)에서 출력되는 PWM 신호의 주파수는 별도의 발진회로의 발진주파수에 의해 정해지지만, 스위칭모드 전원공급장치가 적용되는 기기에 따라서는 스위칭 모드 공급장치의 기동 후 외부에서 PWM 제어부(120)의 발진주파수를 기기의 동작주파수에 맞춰주기 위한 동기신호를 입력해주는 경우도 있다.The frequency of the PWM signal output from the PWM control unit 120 is determined by the oscillation frequency of the separate oscillation circuit, but according to the device to which the switching mode power supply is applied, after the start of the switching mode supply device, the PWM control unit ( In some cases, a synchronization signal for adjusting the oscillation frequency of 120) to the operating frequency of the device may be input.
예를 들면, 스위칭모드 전원공급장치가 음극선관 디스플레이장치와 같은 영상 표시장치 등에 적용되는 경우에는 PWM 제어부(120)의 발진주파수와 영상표시장치가 동작되는 주파수가 다르게 때문에 영상이 표시되는 중에 전원 노이즈(Noise)가 발생할 수 있는데, 이를 방지하려면 영상표시장치의 동기신호와 PWM 주파수를 일치시켜 주기 위해 영상표시장치의 동기신호가 PWM 제어부(120)의 한 입력신호로 공급되기도 한다.For example, when the switching mode power supply is applied to an image display device such as a cathode ray tube display device, power supply noise while the image is displayed because the oscillation frequency of the PWM controller 120 is different from the frequency at which the image display device is operated. To prevent this, the synchronization signal of the image display device may be supplied as an input signal of the PWM controller 120 to match the synchronization signal and the PWM frequency of the image display device.
상술한 바와 같이 스위칭모드 전원공급장치가 정상적으로 동작하는 도중에 스위칭 변압기(140)의 2차측 출력전압이 정상인 경우의 값보다 커지는 경우에는 에러전압 검출/궤환부(190)는 소정의 직류 출력전압값에 대한 증가분에 따른 오차신호를 공급한다.As described above, if the secondary output voltage of the switching transformer 140 becomes larger than the normal value during the normal operation of the switching mode power supply, the error voltage detecting / returning unit 190 may be configured to a predetermined DC output voltage value. Supply the error signal according to the increment.
이에 따라 PWM 제어부(120)는 PWM 신호의 듀티사이클을 감소시켜 출력하고, 이어 스위칭 출력부(130)에 의한 스위칭 변압부(140)의 스위칭시간이 제어됨으로써, 스위칭 변압부(140)의 2차측으로 유기되는 전압이 감소하게 된다.Accordingly, the PWM controller 120 reduces and outputs the duty cycle of the PWM signal, and then the switching time of the switching transformer 140 by the switching output unit 130 is controlled, whereby the secondary side of the switching transformer 140 is controlled. The induced voltage is reduced.
한편, 스위칭 변압기(140)의 2차측 출력전압이 정상인 경우의 값보다 작아지는 경우에는 상술한 과정에서와는 반대로 각 구성부분들이 동작함으로써 스위칭 변압기(140)의 2차측으로 유기되는 전압이 커지게 됨으로써 직류 출력전압은 항상 일정한 값을 유지할 수 있다.On the other hand, when the secondary output voltage of the switching transformer 140 is smaller than the value in the normal case, as opposed to the above-described process, each component is operated to increase the voltage induced to the secondary side of the switching transformer 140 to increase the direct current. The output voltage can always remain constant.
또한 스위칭 변압기(140)의 2차측에 과전류가 흐르면 스위칭 변압기(140)의 3차측 코일(144)을 통하여 PWM 제어부(120)로 전류변화가 궤환되어 PWM 신호의 듀티사이클을 감소시키고, 스위칭 변압기(140)의 2차측 코일(142)(143)에 흐르는 전류가 규정치보다 감소하게 되면 PWM 신호의 듀티사이클을 증가시켜 항상 일정한 전류 값을 유지할 수 있다.In addition, when an overcurrent flows to the secondary side of the switching transformer 140, a current change is fed back to the PWM control unit 120 through the tertiary coil 144 of the switching transformer 140 to reduce the duty cycle of the PWM signal, thereby reducing the switching transformer ( When the current flowing in the secondary coils 142 and 143 of the 140 decreases below a prescribed value, the duty cycle of the PWM signal may be increased to always maintain a constant current value.
그러나, 이와 같은 구성 및 작용을 하는 스위칭모드 전원공급장치는 스위칭 변압기의 2차측 코일에 접속되는 소정의 출력수단을 구성하는 부품이 파손되거나 이 출력수단의 직류 출력전압의 변화를 검출하는 에러전압 검출/궤환부의 입력측 회로가 단선 또는 단락되었을 경우, PWM 제어부가 해당 직류 출력전압이 규정치보다 낮은 것으로 판단하여 스위칭 변압부의 스위칭 동작이 계속 되면서 2차측 각단의 전압이 동반 상승하게 되어 최종 출력단자에 연결된 각 부하들 즉, 기기를 구성하는 회로부품들이 손상 또는 파괴될 수 있다는 문제점이 있었다.However, in the switching mode power supply having such a configuration and function, an error voltage detection for detecting a change of a DC output voltage of the output means is broken or a component constituting a predetermined output means connected to the secondary coil of the switching transformer. If the input circuit of the feedback section is disconnected or shorted, the PWM controller determines that the corresponding DC output voltage is lower than the specified value, and the switching operation of the switching transformer section continues. There was a problem that the loads, i.e., the circuit components constituting the device, could be damaged or destroyed.
따라서 본 고안의 목적은 스위칭모드 전원공급장치의 2차측 코일로 유기되는 전압이 소정의 출력수단을 구성하는 회로부품의 불량이나 조립상태의 불량 또는 회로접속의 단선이나 단락에 의하여 과도하게 상승하게 되는 경우로부터 최종 출력수 단자에 연결된 부품 및 회로의 2차적인 파손을 방지할 수 있는 과전류 보호회로부를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to cause the voltage induced by the secondary coil of the switching mode power supply to rise excessively due to defective circuit components or defective assembly, or disconnection or short circuit of the circuit connection. The present invention provides an overcurrent protection circuit that can prevent secondary breakage of components and circuits connected to the final output water terminals.
제1도는 일반적인 스위칭 모드 전원공급장치를 나타낸 개략적인 블록 구성도.1 is a schematic block diagram showing a general switched mode power supply.
제2도는 본 고안에 따른 과전류 보호회로가 적용된 스위칭모드 전원공급장치를 나탸낸 개략적 블록 구성도.2 is a schematic block diagram showing a switching mode power supply to which an overcurrent protection circuit according to the present invention is applied.
제3도는 제2도의 출력전압 비교부 및 에러전압 검출/궤환부를 회로도로 대체한 본 고안의 일 실시예이다FIG. 3 is an embodiment of the present invention in which the output voltage comparator and error voltage detection / return part of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110 : 정류부 120 : 펄스폭변조(PM) 제어부110: rectifier 120: pulse width modulation (PM) control unit
130 : 스위칭 출력부 140 : 스위칭 변압기130: switching output unit 140: switching transformer
150 : 제1출력수단 160 : 제2출력수단150: first output means 160: second output means
170 : 구동전원 공급부 180 : 과전류 보호회로부170: driving power supply unit 180: overcurrent protection circuit unit
190 : 에러전압 검출/궤환부 200 : 출력전압 비교부190: error voltage detection / feedback unit 200: output voltage comparison unit
141 : 스위칭 변압기의 1차측 코일141: primary coil of the switching transformer
142,143 : 스위칭 변압기의 2차측 코일142,143: secondary coil of switching transformer
144 : 스위칭 변압기의 3차측 코일144: coil of the third side of the switching transformer
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과전류 보호회로부의 특징은 펄스폭 변조에 의한 스위칭 작용으로 변압기를 구동시켜 줌으로써 입력되는 교류전압에 대해 복수개의 변환된 직류 출력전압을 얻으며, 하나 이상의 출력전압 변동을 검출하고, 이에 따른 펄스폭을 변화시킴으로써 항상 일정한 출력전압을 유지하는 스위칭모드 전원공급장치에 있어서, 소정의 출력전압을 기준전압으로 하고 또 다른 출력전압을 비교전압으로 하여, 두 전압의 비교결과 값에 따라 출력 스위칭의 상태가 결정되는 출력전압 비교부와, 출력 전압 비교부의 출력 스위칭의 상태에 따라 구동되어 펄스폭을 줄여주는 제어신호를 출력하는 에러전압 검출/궤환부로 구성된 것에 있다.A feature of the overcurrent protection circuit according to the present invention for achieving the above object is to obtain a plurality of converted DC output voltage to the AC voltage input by driving the transformer by the switching action by the pulse width modulation, at least one output voltage A switching mode power supply that maintains a constant output voltage at all times by detecting a change and changing the pulse width accordingly, wherein the two voltages are compared with a predetermined output voltage as a reference voltage and another output voltage as a comparison voltage. The output voltage comparator which determines the state of the output switching according to the result value, and the error voltage detection / return part which outputs the control signal which is driven according to the state of the output switching of the output voltage comparator and reduces a pulse width are comprised.
이하, 본 발명에 따른 과전류 보호회로의 바람직한 하나의 실시예를 첨부된 도 2 및 도 3의 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, one preferred embodiment of the overcurrent protection circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 2 and 3.
제2도는 본 고안에 따른 과전류 보호회로가 적용된 스위칭모드 전원공급장치를 나타낸 개략적 블록 구성도이다.2 is a schematic block diagram showing a switching mode power supply device to which an overcurrent protection circuit according to the present invention is applied.
제2도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 과전류 보호회로는 제1도에 도시된 일반적이 스위칭모드 전원공급장치에 출력전압 비교부(200)가 특유의 구성요소로 부가되었으며, 출력전압 비교부(200)의 출력신호가 에러전압 검출/궤환부(190)의 한 입력신호로 추가되었다.As shown in FIG. 2, in the overcurrent protection circuit according to the present invention, the output voltage comparing unit 200 is added as a unique component to the general switching mode power supply shown in FIG. The output signal of the unit 200 is added as an input signal of the error voltage detection / return unit 190.
따라서 동일한 참조부호는 같은 구성요소를 표시하므로 이들에 대한 설명은 생략하고, 본 고안의 필수 구성요소에 대해서만 설명한다.Therefore, since the same reference numerals denote the same components, description thereof will be omitted, and only essential components of the present invention will be described.
출력전압 비교부(200)는 소정의 출력전압(Vout2)을 기준전압으로 하고 또 다른 출력전압(Vout1)을 비교전압으로 하여, 두 전압의 비교결과 값에 따라 출력 스위칭의 상태를 결정하며, 에러전압 검출/궤환부(190)는 출력전압 비교부(200)의 츨력 스위칭의 상태에 따라 구동되어 PWM 제어부(120)의 출력 펄스폭을 줄여주는 제어신호를 출력한다.The output voltage comparator 200 sets a predetermined output voltage Vout2 as a reference voltage and another output voltage Vout1 as a comparison voltage, and determines an output switching state according to a result of comparing the two voltages. The voltage detector / return unit 190 is driven according to the output switching state of the output voltage comparator 200 to output a control signal for reducing the output pulse width of the PWM controller 120.
제3도는 전술한 제2도의 출력전압 비교부(200) 및 에러전압 검출/궤환부(190)를 회로도로 대체한 본 고안의 일 실시예이다.FIG. 3 is an embodiment of the present invention in which the output voltage comparator 200 and the error voltage detector / return unit 190 of FIG. 2 are replaced with circuit diagrams.
도시된 바와 같이 출력전압 비교부(200)는 연산증폭기(OP1)를 사용하는 비교회로와 바이폴라 트랜지스터(Q1)를 사용하는 스위칭 회로로 구성된다.As shown, the output voltage comparator 200 includes a comparison circuit using the operational amplifier OP1 and a switching circuit using the bipolar transistor Q1.
여기서, 출력전압 비교부(200)는 저항(R2)를 통한 소정의 출력전압(Vout2)을 비반전 단자로 입력되는 기준전압으로 하고 또 다른 저항(R1)을 통한 출력전압(Vout1)을 반전 단자로 입력되는 비교전압으로 하는 연산증폭기(OP1)와, 연산증폭기(OP1)의 비반전 단자와 출력수단 사이에 접속되어 있는 두 입력신호의 비교 결과값에 대한 증폭도 및 회로의 주파수 특성을 결정하는 저항(R3)과 콘덴서(C3)로 구성된다.Here, the output voltage comparator 200 sets a predetermined output voltage Vout2 through the resistor R2 as a reference voltage input to the non-inverting terminal and inverts the output voltage Vout1 through another resistor R1. The amplification degree and the frequency characteristics of the circuit are determined for the comparison result between the operational amplifier OP1 and the non-inverting terminal of the operational amplifier OP1 and the output means. It consists of a resistor R3 and a capacitor C3.
그러나 스위칭 회로는 베이스 바이어스 저항(R4)를 통해 전술한 구성을 갖는 비교회로의 출력전압을 베이스 단자로 인가받는 npn형 바이폴라 트랜지스터(Q1)로 구성되는데, 트랜지스터(Q1)의 이미터는 접지되어 있고 컬렉터는 에러전압 검출/궤환부(190)의 한 입력으로 가해진다.However, the switching circuit is composed of an npn-type bipolar transistor Q1, which receives the output voltage of the comparison circuit having the above-described configuration through the base bias resistor R4 as the base terminal, and the emitter of the transistor Q1 is grounded and the collector. Is applied to one input of the error voltage detection / reduction section 190.
에러전압 검출/궤환부(190)는 제1출력수단(150)이 직류 출력전압(Vout1)을 저항(R5)와 가변저항(VR)으로 분해한 전압을 레퍼런스단자(R)로 입력받고 레퍼런스 단자(R) 전압의 크기에 따라 캐소드단자(K)와 애노드단자(A)사이가 도통되어 전류의 흐름이 결정되는 레퍼런스(Reference) IC(IC1)와 광결합소자(OPT1)로 구성되는 데, 여기서 레퍼런스 IC(IC1)의 캐소드단자(K)에는 두 개의 저항(R6)(R7)을 통한 전원(+VBB)가 공급된다.The error voltage detection / return unit 190 receives a voltage obtained by decomposing the DC output voltage Vout1 into the resistor R5 and the variable resistor VR by the first output means 150 and receives the reference terminal R. (R) is composed of a reference IC (IC1) and an optical coupling element (OPT1) in which current flow is determined by conducting current between the cathode terminal (K) and the anode terminal (A) according to the magnitude of the voltage, wherein The cathode terminal K of the reference IC IC1 is supplied with power (+ V BB ) through two resistors R6 and R7.
한편, 광결합소자(OPT1)는 발광다이오드와 포트랜지스터를 내장하는 소자로서 저항(R7) 양단에 발광다이오드와 저항(R8)이 직렬로 접속되어 있으며, 발광다이오드의 애노드단자는 두 개의 저항(R6)(R7)의 접속점에 연결되어 있고, 한 단자가 발광다이오드와 접속된 저항(R8)의 타단자는 레퍼런스 IC(IC1)의 캐소드와 연결된다. 그리고 발광다이오드의 캐소드와 저항(R8)의 접속점은 스위칭회로를 구성하는 트랜지스터(Q1)의 컬렉터단자와 접속된다.On the other hand, the optical coupling element OPT1 is a device in which a light emitting diode and a port transistor are incorporated, and a light emitting diode and a resistor R8 are connected in series at both ends of a resistor R7, and the anode terminal of the light emitting diode has two resistors R6. Is connected to the connection point of R7, and the other terminal of the resistor R8, whose one terminal is connected to the light emitting diode, is connected to the cathode of the reference IC IC1. The connection point of the cathode of the light emitting diode and the resistor R8 is connected to the collector terminal of the transistor Q1 constituting the switching circuit.
이와같이 접속되는 광결합소자(OPT1)는 전술한 레퍼런스 IC(IC1)와 스위칭 회로의 트랜지스터(Q1)가 도통되는 경우에 동작되게 된다.The optical coupling element OPT1 connected in this way is operated when the above-mentioned reference IC IC1 and the transistor Q1 of the switching circuit are conducted.
즉, 레퍼런스 IC(IC1) 또는 스위칭 회로의 트랜지스터(Q1)가 도통되게 되면 내장된 발광다이오드가 동작하게 되고, 이어 전원전압(+VCC)을 공급받는 포트트랜지스터가 동작하게 되는 것이다.That is, when the reference IC IC1 or the transistor Q1 of the switching circuit becomes conductive, the built-in light emitting diode is operated, and then the port transistor receiving the power supply voltage (+ V CC ) is operated.
광결합소자(OPT1)의 포토트랜지스터와 접속되는 전원(+VCC)은 두 개의 저항(R9)(R10)으로 분배되고 분배된 저항(R10)의 양단전압이 에러전압으로서 PWM 제어부(120)에 공급되는, 광결합소자(OPT1)의 포트트랜지스터의 컬렉터와 이미터는 저항(R9)의 양단에 접속된다.The power supply (+ V CC ) connected to the phototransistor of the optical coupling element OPT1 is divided into two resistors R9 and R10, and the voltage across the distributed resistor R10 is transmitted to the PWM controller 120 as an error voltage. The collector and emitter of the port transistor of the optical coupling element OPT1, which are supplied, are connected across the resistor R9.
미설명된 두 개의 콘덴서(C4)(C5)는 공급되는 전원 전압(+VBB)(+VCC)을 안정시켜 주기 위한 역할을 한다.Two non-described capacitors C4 and C5 serve to stabilize the supplied power voltage (+ V BB ) (+ V CC ).
전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 과전류 보호회로의 동작은 다음과 같다.The operation of the overcurrent protection circuit according to the present invention configured as described above is as follows.
스위칭모드 전원공급기가 정상적으로 동작하는 중에 제1출력수단(150)과 연결된 스위칭 변압기(140)의 2차측 코일(142)이 단선되거나 제1출력수단(150)의 다이오드(D1)가 취급상의 부주의 등으로 파손되는 경우, 출력전압 비교부(200)의 비교회로를 구성하는 연산증폭기(OP1)의 반전단자의 입력전압(Vout1)은 저전위로 떨어지게 된다.During the normal operation of the switching mode power supply, the secondary coil 142 of the switching transformer 140 connected to the first output means 150 is disconnected or the diode D1 of the first output means 150 is inadvertently handled. In this case, the input voltage Vout1 of the inverting terminal of the operational amplifier OP1 constituting the comparison circuit of the output voltage comparator 200 falls to a low potential.
한편, 연산증폭기(OP1)의 비반전단자의 입력전압(Vout2)은 정상적인 상태의 전압을 그대로 유지하므로, 비교회로의 출력전압인 연산증폭기(OP1)의 출력전압은 저전위에서 고전위로 그 상태가 변하게 된다.On the other hand, since the input voltage Vout2 of the non-inverting terminal of the operational amplifier OP1 maintains the voltage in its normal state, the output voltage of the operational amplifier OP1, which is the output voltage of the comparison circuit, changes its state from low potential to high potential. do.
따라서 출력전압 비교부(200)의 스위칭 상태를 나타내는 트랜지스터(Q)가 도통되어 에러전압 검출/궤환부(190)의 구성요소인 광결합소자(OPT1)를 동작되게 되면 PWM 제어부(120)로 에러전압이 공급되게 되는데, 이 전압이 공급되면 PWM 제어부(120)는 출력수단자로 듀티사이클이 감소된 PWM 신호를 스위칭 출력부(130)로 공급한다.Therefore, when the transistor Q indicating the switching state of the output voltage comparator 200 is turned on to operate the optical coupling element OPT1, which is a component of the error voltage detection / return unit 190, an error is generated by the PWM controller 120. The voltage is supplied. When this voltage is supplied, the PWM controller 120 supplies a PWM signal having a reduced duty cycle to the switching output unit 130 as an output means.
결과적으로 스위칭 출력부(130)에 공급되는 스위칭 신호를 제어하여 스위칭 변압기(140)의 2차측으로 유기되는 전압을 줄여줌으로써 전체 직류 출력전압이 줄어들게 된다.As a result, the total DC output voltage is reduced by controlling the switching signal supplied to the switching output unit 130 to reduce the voltage induced to the secondary side of the switching transformer 140.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 과전압 보호회로에 의하면, 스위칭 모드 전원공급장치의 2차 코일로 유기되는 전압이 소정의 출력수단을 구성하는 회로부품의 불량이나 조립상태의 불량 또는 회로접속의 단선이나 단락에 의하여 과도하게 상승하게 되는 경우로부터 최종 출력수단자에 연결된 부품 및 회로의 2차적인 파손을 방지해줌으로써 스위칭모드 전원공급장치의 출력수단에 접속되는 기기 및 부품들의 2차적인 파손을 막을 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the overvoltage protection circuit according to the present invention, the voltage induced by the secondary coil of the switching mode power supply device is defective in a circuit component constituting a predetermined output means, defective assembly state, disconnection of circuit connection, Preventing secondary damage of components and circuits connected to the final output means from excessive rise due to a short circuit can prevent secondary damage of equipment and components connected to the output means of the switching mode power supply. It has an effect.
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