KR100426605B1 - Switching Power Supply Device Having Series Capacitance - Google Patents

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KR100426605B1
KR100426605B1 KR10-2001-0068373A KR20010068373A KR100426605B1 KR 100426605 B1 KR100426605 B1 KR 100426605B1 KR 20010068373 A KR20010068373 A KR 20010068373A KR 100426605 B1 KR100426605 B1 KR 100426605B1
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다케무라히로시
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

스위칭 손실을 줄일 수 있는 스위칭 전원 장치로 높은 효율을 얻는다. 또한, 소형이고 경량인 변압기를 통해, 제어 회로들의 구성 부품의 수 및 스위칭 소자들의 단가를 낮출 수 있다. 본 스위칭 전원 장치에서는, 변압기의 1차 권선, 인덕터 및 커패시터로 구성된 직렬 회로의 일단이 제1 스위칭 회로 및 제2 스위칭 회로의 접합점에 접속된다. 상기 직렬 회로의 타단이 입력 전원에 접속된다. 변압기의 2차 권선은 정류 소자를 포함하는 정류 및 평탄화 회로에 접속된다. 또한, 자려 발진을 수행하기 위하여, 제1 및 제2 제어 회로들이 배치된다. 제1 제어 회로는 변압기의 제1 구동 권선에서의 전압의 발생 후에 제1 스위칭 회로가 턴온 되기까지 경과 시간 및 제1 스위칭 회로가 턴 오프되기까지의 경과 시간을 제어한다. 유사하게, 제2 제어 회로는 변압기의 제2 구동 권선에서의 전압의 발생에서 제2 스위칭 회로의 턴-온까지의 경과 시간 및 제2 스위칭 회로의 턴 오프까지의 경과 시간을 제어한다.High efficiency is achieved with switching power supplies that can reduce switching losses. In addition, through the compact and lightweight transformer, it is possible to lower the number of components and the cost of switching elements of the control circuits. In this switching power supply, one end of a series circuit composed of the primary winding of the transformer, the inductor and the capacitor is connected to the junction of the first switching circuit and the second switching circuit. The other end of the series circuit is connected to an input power source. The secondary winding of the transformer is connected to a rectifying and flattening circuit comprising a rectifying element. Also, in order to perform self oscillation, first and second control circuits are arranged. The first control circuit controls the elapsed time until the first switching circuit is turned on after the generation of the voltage in the first drive winding of the transformer and the elapsed time until the first switching circuit is turned off. Similarly, the second control circuit controls the elapsed time from the generation of the voltage at the second drive winding of the transformer to the turn-on of the second switching circuit and the elapsed time until the turn-off of the second switching circuit.

Description

직렬 커패시턴스를 갖는 스위칭 전원 장치{Switching Power Supply Device Having Series Capacitance}Switching Power Supply Device Having Series Capacitance

본 발명은 직류 안정화 전압을 공급하는 스위칭 전원 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 스위칭 소자의 온-기간 동안에 변압기의 1차 권선 및 커패시터에 에너지를 저장하고 그 저장 에너지를 스위칭 소자의 오프-기간 동안에 변압기의 2차 권선으로부터 부하에 공급하는 스위칭 전원 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching power supply for supplying a DC stabilization voltage. More specifically, the present invention provides a switching power supply that stores energy in the primary winding and capacitor of a transformer during the on-period of the switching element and supplies the stored energy to the load from the secondary winding of the transformer during the off-period of the switching element. It is about.

일본 특허 출원 No. 9-352696에는, 제1 스위칭 회로가 변압기(T)의 1차 권선 측의 제2 스위칭 회로에 접속되고, 스위칭 제어 회로들이, 두개의 스위칭 소자들이 턴 오프되어 있는 기간의 전과 후에 상기 제1 및 제2 스위칭 회로들에 포함된 스위칭 소자들을 교대로 턴 온 및 턴 오프하여, 자려 발진(self-excited oscillation)이 수행하는 스위칭 전원 장치가 개시되어 있다. 도 1은 상기 스위칭 전원 장치를 도시한 블록도이다.Japanese Patent Application No. In 9-352696, a first switching circuit is connected to a second switching circuit on the primary winding side of transformer T, and switching control circuits are provided before and after the period in which the two switching elements are turned off. Disclosed is a switching power supply in which self-excited oscillation is performed by alternately turning on and off switching elements included in second switching circuits. 1 is a block diagram showing the switching power supply.

상기 스위칭 전원 장치에서, 입력 전원(E), 인덕터(L) 및 제1 스위칭 회로(S1)는 변압기(T)의 1차 권선(T1)에 직렬로 접속되어 있다. 또한, 1차 권선(T1) 및 인덕터(L)로 구성된 직렬 회로가 커패시터(C) 및 제2 스위칭 회로(S2)로 구성된 직렬 회로에 병렬로 접속되어 있다. 제1 구동 권선(T3)이 1차 권선(T1)의 전압에 대략 비례하는 전압을 발생한다. 상기 제1 구동 권선(T3)의 전압이 제어 회로(11)에 입력된다. 유사하게, 제2 구동 권선(T4)가 1차 권선(T1)의 전압에 거의비례한 전압을 발생한다. 상기 제2 구동 권선(T4)의 전압은 제어 회로(12)에 입력된다. 상기 제어 회로(11)의 전압은 제1 스위칭 회로(S1)의 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자에 입력된다. 상기 제어 회로(12)의 전압은 제2 스위칭 회로(S2)의 제2 스위칭 소자(Q2)의 제어 단자에 입력된다. 제1 스위칭 회로(S1)는 제1 스위칭 소자(Q1), 제1 다이오드(D1) 및 제1 커패시터(C1)로 구성된 병렬 접속 회로에 의해 형성된다. 제2 스위칭 회로(S2)는 제2 스위칭 소자(Q2), 제2 다이오드(D2) 및 제2 커패시터(C2)로 구성된 병렬 접속 회로에 의해 형성된다.In the switching power supply, the input power source E, the inductor L and the first switching circuit S1 are connected in series with the primary winding T1 of the transformer T. In addition, a series circuit composed of the primary winding T1 and the inductor L is connected in parallel to the series circuit composed of the capacitor C and the second switching circuit S2. The first drive winding T3 generates a voltage that is approximately proportional to the voltage of the primary winding T1. The voltage of the first drive winding T3 is input to the control circuit 11. Similarly, the second drive winding T4 generates a voltage that is approximately proportional to the voltage of the primary winding T1. The voltage of the second drive winding T4 is input to the control circuit 12. The voltage of the control circuit 11 is input to the control terminal of the first switching element Q1 of the first switching circuit S1. The voltage of the control circuit 12 is input to the control terminal of the second switching element Q2 of the second switching circuit S2. The first switching circuit S1 is formed by a parallel connection circuit composed of the first switching element Q1, the first diode D1, and the first capacitor C1. The second switching circuit S2 is formed by a parallel connection circuit composed of the second switching element Q2, the second diode D2, and the second capacitor C2.

정류 소자(Ds)는 변압기(T)의 제2 권선(T2)에 직렬로 접속된다. 정류 및 평탄화 회로는 정류 소자(Ds) 및 상기 정류 소자(Ds)의 출력에 접속된 커패시터(Co)로 구성된다. 상기 정류 소자(Ds)는 커패시터(용량성 임피던스; Cs)에 병렬로 접속된다. 부하의 전압을 검출하는 검출 회로(14)가 상기 정류 및 평탄화 회로의 출력과 부하 사이에 접속된다. 상기 검출 회로(14)의 출력 피드백은 제1 제어 회로(11)에 보내진다.The rectifying element Ds is connected in series with the second winding T2 of the transformer T. The rectifying and planarizing circuit is composed of a rectifying element Ds and a capacitor Co connected to the output of the rectifying element Ds. The rectifying element Ds is connected in parallel to a capacitor (capacitive impedance Cs). A detection circuit 14 for detecting the voltage of the load is connected between the output of the rectification and flattening circuit and the load. The output feedback of the detection circuit 14 is sent to the first control circuit 11.

또한, 미국 특허 No. 3,596,165호는, 두개의 스위칭 회로가 변압기의 1차 권선측에 서로 접속되어 타려 발진(separately-excited oscillation)을 수행하고 전파 정류기(full-wave rectifier)가 2차 권선에 접속되어 있는 스위칭 전원 장치를 개시하고 있다.In addition, U.S. Patent No. 3,596,165 discloses a switching power supply in which two switching circuits are connected to each other on the primary winding side of a transformer to perform separate-excited oscillation and a full-wave rectifier is connected to the secondary winding. It is starting.

일본 무심사 특허 출원 공개공보 No. 5-328719호 및 No. 11-136940호에도 스위칭 전원 장치가 개시되어 있다. 각각의 장치들에서, 두개의 스위칭 회로들이 변압기의 1차 권선에 서로 접속되어 있고 2차측 권선이 도 1에 도시된 회로 구성으로 형성된다. 이 경우에, 인덕터 및 커패시터가 1차 권선에 직렬로 접속된다. 제2 스위칭 소자는 상기 직렬 회로에 병렬로 접속된다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 5-328719 and No. 11-136940 also discloses a switching power supply. In each device, two switching circuits are connected to each other in the primary winding of the transformer and the secondary winding is formed in the circuit configuration shown in FIG. In this case, the inductor and the capacitor are connected in series with the primary winding. The second switching element is connected in parallel to the series circuit.

그러나, 상술한 각각의 스위칭 전원 장치들은 다음과 같은 문제점이 있다.However, each of the switching power supplies described above has the following problems.

(1) 미국 특허 No. 3,596,165호(1) US Patent No. 3,596,165

상기 스위칭 전원 장치는 공진형 하프-브릿지 회로(ON-ON형)를 참조한 회로이다. 이러한 타입의 회로에서는, 각 스위칭 소자가 턴온되면, 에너지가 1차 권선으로부터 2차 권선으로 전송된다. 각각의 스위칭 소자들의 온-타임은 거의 고정되어 있고 스위칭 주파수가 변경되어 1차 권선에 직렬로 접속된 LC 공진 회로의 임피던스를 변경한다. 다시 말해서, LC 공진 주파수와 스위칭 주파수가 서로 가깝게 되면, 상기 LC 공진 회로의 임피던스는 더 작아져서, 변압기에 큰 전류가 흐르고, 따라서 큰 출력 전력을 얻을 수 있다. 반대로, 상기 LC 공진 주파수와 스위칭 주파수가 서로 멀어지면, 작은 출력 전력을 얻을 수 있다. 이러한 구성으로, 출력 전력에 따라, 스위칭 주파수가 상당히 변하게 된다. 주파수가 크게 변하면, 출력 평탄화 회로 및 필터 회로가 대형화된다. 그 결과, 전자 부품에 대한 간섭 및 제어 회로의 손실의 증가 등의 문제점이 생긴다.The switching power supply is a circuit referred to a resonant half-bridge circuit (ON-ON type). In this type of circuit, when each switching element is turned on, energy is transferred from the primary winding to the secondary winding. The on-time of each switching element is almost fixed and the switching frequency is changed to change the impedance of the LC resonant circuit connected in series with the primary winding. In other words, when the LC resonant frequency and the switching frequency are close to each other, the impedance of the LC resonant circuit becomes smaller, so that a large current flows in the transformer, thus obtaining a large output power. On the contrary, when the LC resonant frequency and the switching frequency are far from each other, a small output power can be obtained. With this configuration, depending on the output power, the switching frequency changes considerably. If the frequency changes significantly, the output planarization circuit and the filter circuit are enlarged. As a result, problems such as an increase in interference to electronic components and loss of control circuits occur.

또한, 상기 스위칭 전원 장치는 타려 발진형의 장치이므로, 구성 부품의 수가 증가하고, 이는 장치의 소형화 및 단가의 절감을 방해한다. 따라서, 전파 정류를 행하기 위해서, 변압기의 2차측에 적어도 두개의 다이오드가 필요하게 된다.In addition, since the switching power supply is an oscillating type device, the number of components increases, which hinders the miniaturization of the device and the cost reduction. Therefore, at least two diodes are required on the secondary side of the transformer in order to perform full-wave rectification.

(2) 일본 무심사 특허 출원 공개공보 No. 5-328719호 및 일본 무심사 특허 출원 공개공보 No. 11-136940호(2) Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 5-328719 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-136940

공개공보에 개시된 각각의 스위칭 전원 장치는, 에너지가 스위칭 소자들의 온-타임 동안에 1차 권선에 저장되고 그 저장된 에너지가 스위칭 소자들의 오프-타임 동안에 2차 권선으로 방출되는 온-오프형 스위칭 전원 장치이다. 그러나, 이들 장치들 각각은 자려 발진형이 아니고 타려 발진형 또는 동기 발진형(synchronous oscillation)이다. 따라서, 상기 장치는 발진기, 구동 회로 등이 필요하기 때문에, 부품의 수가 증가하여, 장치의 소형화 및 단가 절감을 방해한다. 일본 무심사 특허 출원 공개공보 No. 5-328719호에서는, 동기 발진 회로가 사용되기 때문에, 발진기가 필요하지 않다, 그럼에도 불구하고, 상기 전원 장치는 하이-사이드 스위칭 소자를 구동하기 위하여 고 전압 파괴 특성을 가지는 MOS-FET를 포함하는 IC, 절연하여 구동하기 위한 펄스 변압기 등이 필요하게 된다. 그 결과, 상기 스위치 전원 장치에서도, 스위칭 제어 회로의 크기나 제조 단가가 증가한다.Each switching power supply disclosed in the publication has an on-off switching power supply in which energy is stored in the primary winding during the on-time of the switching elements and the stored energy is released into the secondary winding during the off-time of the switching elements. to be. However, each of these devices is not oscillating but is oscillating or synchronous oscillation. Therefore, since the apparatus requires an oscillator, a driving circuit, or the like, the number of parts is increased, which hinders the miniaturization and cost reduction of the apparatus. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. In 5-328719, since a synchronous oscillator circuit is used, no oscillator is required. Nevertheless, the power supply includes an IC including a MOS-FET having high voltage breakdown characteristics to drive a high-side switching element. In addition, a pulse transformer for driving with insulation is required. As a result, also in the said switch power supply apparatus, the size of a switching control circuit and manufacturing cost increase.

(3) 일본 특허 출원 No. 9-352696호(3) Japanese Patent Application No. 9-352696

본 공개공보에서 제공된 스위칭 전원 장치는, 제1 스위칭 회로의 온-타임 동안 1차 권선에 에너지를 저장하고 제1 스위칭 회로의 오프-기간 동안에 2차 권선으로부터 그 저장된 에너지를 방출하는 온-오프형 스위칭 전원 장치인 자려 발진형이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입력 전압(Vin)과 커패시터 전압(Vc)의 합과 동일한 전압이 스위칭 소자에 인가되므로, 상기 스위칭 소자는 고내압의 소자가 필요하게 된다. 또한, 상기 전원 장치는 입력 전압(Vin)이 직접 변압기(T)의 1차 권선(T1)에 인가되는 구성을 가지므로, 1차 권선(T1)에 인가된 전압이 보다 높아지고, 이는 장치의 소형화를 방해한다.The switching power supply provided in this publication is an on-off type that stores energy in the primary winding during the on-time of the first switching circuit and releases the stored energy from the secondary winding during the off-period of the first switching circuit. It is a self-oscillating type of switching power supply. As shown in FIG. 1, since a voltage equal to the sum of the input voltage Vin and the capacitor voltage Vc is applied to the switching element, the switching element requires a high breakdown voltage element. In addition, since the power supply device has a configuration in which an input voltage Vin is directly applied to the primary winding T1 of the transformer T, the voltage applied to the primary winding T1 becomes higher, which leads to a smaller size of the device. Disturbs.

또한, 변압기의 1차 권선에 저장된 여자 에너지(excitation energy)만이 변압기의 2차측에 출력된다. 커패시터(C)의 에너지는 2차측으로 출력되지 않는다. 그 결과, 1차 권선의 피크 전류값이 커지게 되고, 도전 손실이 증가한다.In addition, only excitation energy stored in the primary winding of the transformer is output to the secondary side of the transformer. The energy of the capacitor C is not output to the secondary side. As a result, the peak current value of the primary winding becomes large, and the conduction loss increases.

도 1은 종래의 스위칭 전원 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a conventional switching power supply.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스우칭 전원 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a switching power supply according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 스위칭 전원 장치의 파형을 도시한 도면이다.3 shows waveforms of the present switching power supply.

도 4a 내지 도 4b는 다양한 제어 방법들에 의해 얻어진 1차측 전류 파형을 도사한 도면이다.4A to 4B are diagrams illustrating primary current waveforms obtained by various control methods.

도 5는 상기 스위칭 전원 장치의 주요 부분의 회로 구성을 도시한 도면이다.Fig. 5 is a diagram showing a circuit configuration of main parts of the switching power supply.

도 6은 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 주요 부분의 회로 구성을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a circuit configuration of a main part of a switching power supply according to another embodiment.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 주요 부분의 회로 구성을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of a main part of a switching power supply according to still another embodiment.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 제1 제어 회로를 설명하는 회로도이다.8 is a circuit diagram illustrating a first control circuit of a switching power supply according to still another embodiment.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 제2 제어 회로를 설명하는 회로도이다.9 is a circuit diagram illustrating a second control circuit of a switching power supply according to still another embodiment.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 제2 제어 회로를 설명하는 회로도이다.10 is a circuit diagram illustrating a second control circuit of a switching power supply according to still another embodiment.

도 11은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 시동 회로를 설명하는 회로도이다.11 is a circuit diagram illustrating a startup circuit of a switching power supply according to still another embodiment.

따라서, 본 발명의 목적은 효율이 높고 손실이 적은 스위칭 전원 장치를 제공하는 데 있다. 또한, 본 장치에서는, 스위칭 소자의 스트레스도 줄일 수 있고 변압기의 크기와 중량을 줄일 수 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching power supply having high efficiency and low loss. In addition, in the present device, the stress of the switching element can be reduced and the size and weight of the transformer can be reduced.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 한 측면에 따르면, 제1 스위칭 소자(Q1), 제1 다이오드(D1) 및 제1 커패시터(C1)의 병렬 접속 회로로 구성된 제1 스위칭 회로와, 제2 스위칭 소자(Q2), 제2 다이오드(D2) 및 제2 커패시터(C2)의 병렬 접속 회로로 구성된 제2 스위칭 회로를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위칭 회로들이 직렬 회로를 구성하고, 입력 전원이 상기 직렬 회로에 접속되고, 변압기(T)가 1차 권선 및 2차 권선을 포함하고, 상기 1차 권선, 누설 인덕터(L) 및 커패시터(C)가 직렬 회로를 구성하고, 상기 직렬 회로의 일단이 상기 제1 스위칭 회로 및 상기 제2 스위칭 회로의 접속점에 접속되고, 상기 직렬 회로의 타단은 상기 입력 전원에 접속되고, 정류 및 평탄화 회로가 정류 소자(Ds)를 포함하고, 상기 정류 및 평탄화 회로는 변압기(T)의 상기 2차 권선에 접속되고, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-기간 동안에 상기 1차 권선 및 상기 커패시터(C)에 에너지가 축적되고, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 오프-기간 동안에 상기 2차 권선으로부터 출력을 얻고, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 제어하여 출력 전력을 제어하고, 상기 변압기(T)에 포함된 제1 구동 권선이 상기 제1 스위칭 소자(Q1)를 턴온시키는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압을 발생하고, 상기 변압기에 포함된 제2 구동 권선이 상기 제2 스위칭 소자(Q2)를 턴온시키는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압을 발생하고, 스위칭 제어 회로들이 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)이 모두 턴오프되어 있는 기간의 전과 후에 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들(Q1, Q2)을 교대로 턴온 및 턴오프시키고, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)는 상기 제2 스위칭 소자(Q2) 및 상기 정류 소자(Ds)가 모두 턴 오프된 후에 턴온이 되고, 그 결과 자려 발진이 수행되는 스위칭 전원 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, the first switching circuit consisting of a parallel connection circuit of the first switching element (Q1), the first diode (D1) and the first capacitor (C1), and A second switching circuit comprising a parallel connection circuit of a second switching element Q2, a second diode D2, and a second capacitor C2, wherein the first and second switching circuits form a series circuit, and A power source is connected to the series circuit, the transformer T comprises a primary winding and a secondary winding, the primary winding, the leakage inductor L and the capacitor C constitute a series circuit, and the series circuit One end of is connected to a connection point of the first switching circuit and the second switching circuit, the other end of the series circuit is connected to the input power supply, the rectifying and planarizing circuit comprises a rectifying element (Ds), the rectifying and The planarization circuit is connected to the secondary winding of the transformer T. Connected, energy is accumulated in the primary winding and the capacitor C during the on-period of the first switching element Q1 and from the secondary winding during the off-period of the first switching element Q1. Obtaining an output, controlling an on-time of the first switching element Q1 to control an output power, and wherein the first driving winding included in the transformer T turns on the first switching element Q1. Generate a voltage that is approximately proportional to the voltage of the primary winding, and a second drive winding included in the transformer generates a voltage that is approximately proportional to the voltage of the primary winding that turns on the second switching element Q2, Switching control circuits alternately turn on and turn off the first and second switching elements Q1 and Q2 before and after a period in which the switching elements Q1 and Q2 are both turned off, and the first switching The element Q1 is the second switching element Q2 and The switching power supply is turned on after all of the rectifying elements Ds are turned off, and as a result, self-oscillation is performed.

상술한 구성으로, 다음과 같은 이점을 얻을 수 있다.With the above configuration, the following advantages can be obtained.

(1) 전압이 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들(Q1, Q2) 각각에 인가되기 때문에, 낮은 전압 정격을 가진 반도체 소자들이 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 일반적인 MOS-FET의 온-저항은 내전압의 제곱에 대략 비례하여 증가된다. 그러나, 낮은 전압 정격을 가진 스위칭 소자가 사용되면, 온-저항이 작아지고, 도전 손실이 줄어들 수 있다. 또한, 통상 낮은 전압 정격을 가지는 소자는 값이 저렴하다. 따라서, 스위칭 소자들의 열 발생을 줄임으로써, 전체 스위칭 전원 장치는 높은 효율을 갖게 되고 저가로 생산될 수 있으며, 그 중량과 크기도 감소된다.(1) Since a voltage is applied to each of the first and second switching elements Q1 and Q2, semiconductor elements having a low voltage rating can be used as the switching elements Q1 and Q2. For example, the on-resistance of a typical MOS-FET increases approximately in proportion to the square of the withstand voltage. However, if a switching element with a low voltage rating is used, the on-resistance is small and the conduction loss can be reduced. Also, devices with low voltage ratings are typically inexpensive. Thus, by reducing the heat generation of the switching elements, the entire switching power supply can have high efficiency and can be produced at low cost, and its weight and size are also reduced.

(2) 변압기(T)의 1차 권선에 인가되는 전압은 도 1에 도시된 종래의 스위칭 전원 장치의 전압의 대략 절반이다. 그 결과, 1차 권선의 권선수가 줄어들 수 있고 코어 갭(core gap)이 작아질 수 있다. 또한, 원하는 내압 특성(voltage breakdown properties)을 가진 변압기(T)를 쉽게 디자인할 수 있고, 변압기를 소형화할 수 있다.(2) The voltage applied to the primary winding of the transformer T is approximately half of the voltage of the conventional switching power supply shown in FIG. As a result, the number of turns of the primary winding can be reduced and the core gap can be made small. In addition, the transformer T having the desired voltage breakdown properties can be easily designed, and the transformer can be miniaturized.

(3) 제1 및 제2 스위칭 회로들의 스위칭 소자들(Q1, Q2)이 다이오드 및 커패시터에 병렬로 접속되기 때문에, 스위칭 소자들(Q1, Q2)이 영전압에서 턴온되고, 상기 스위칭 소자(Q2)가 영전류에서 턴오프된다. 그 결과, 스위칭 손실이 크게 감소되고 열 발생이 방지될 수 있다.(3) Since the switching elements Q1 and Q2 of the first and second switching circuits are connected in parallel to the diode and the capacitor, the switching elements Q1 and Q2 are turned on at zero voltage and the switching element Q2 ) Is turned off at zero current. As a result, switching losses can be greatly reduced and heat generation can be prevented.

(4) 2차측 정류 소자(Ds)는 영전류에서 턴온되고 전류 파형이 영전류로부터 비교적 급하게 상승하여 전류 변화율이 영인 피크점에 도달한다. 그 후에, 상기 정류 소자(Ds)가 턴오프될 때 상기 전류 파형은 다시 영전류로 하강한다. 종래의 역삼각 파형과 비교하면, 상기 파형은 직사각형과 유사하여, 피크 전류값이 낮아질 수 있다. 그 결과, 유효 전류값이 작고 도전 손실이 줄어들 수 있다.(4) The secondary rectifier Ds is turned on at zero current and the current waveform rises relatively rapidly from zero current to reach a peak point at which the rate of current change is zero. Thereafter, the current waveform falls back to zero current when the rectifying element Ds is turned off. Compared with the conventional inverted triangle waveform, the waveform is similar to a rectangle, so that the peak current value can be lowered. As a result, the effective current value is small and the conduction loss can be reduced.

(5) 펄스 변압기 또는 포토 커플러를 사용하면 절연이 필요치 않다. 본 발명에서는, 그라운드 레벨이 다른 두개의 스위칭 소자들(Q1, Q2)을 구동할 수 있다. 게다가, 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)은 자려 발진 구성이 적용되기 때문에, 다른 발진기를 포함하는 제어용 IC를 이용할 필요가 없다. 따라서, 상기 스위칭 소자들은 복잡한 구성이 아니므로, 전체 장치가 저비용으로 소형화될 수 있다.(5) No insulation is required when using pulse transformers or photocouplers. In the present invention, two switching elements Q1 and Q2 having different ground levels can be driven. In addition, since the switching elements Q1 and Q2 have a self-oscillating configuration, it is not necessary to use a control IC including another oscillator. Therefore, since the switching elements are not complicated configurations, the entire apparatus can be miniaturized at low cost.

본 발명에 따른 스위칭 전원 장치에서, 각각의 스위칭 제어 회로들이 저항또는 저항 및 커패시터로 구성된 직렬 회로에 의해 형성된 지연 회로를 포함할 수 있고, 상기 저항 또는 지연 회로는 상기 제1 구동 권선과 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자 사이 및 상기 제2 구동 권선과 상기 제2 스위칭 소자의 제어 단자의 사이에 각각 배치된다. 이러한 스위칭 전원 장치에서, 제1 및 제2 스위칭 소자들 각각은, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들을 턴온시키는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비레하는 전압이 상기 제1 및 제2 구동 권선에서 발생된 후에 지연을 두고 턴온된다.In the switching power supply according to the present invention, each of the switching control circuits may include a delay circuit formed by a series circuit composed of a resistor or a resistor and a capacitor, wherein the resistor or delay circuit comprises the first driving winding and the first driving winding. And between the control terminals of the switching element and between the second drive winding and the control terminal of the second switching element, respectively. In this switching power supply, each of the first and second switching elements has a voltage in the first and second drive windings that is approximately equal to the voltage of the primary winding that turns on the first and second switching elements. After it is turned on with a delay.

따라서, 상기 두개의 스위칭 소자들(Q1, Q2)이 모두 턴오프되는 기간의 전과 후에, 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)을 교대로 턴온 및 턴오프할 수 있다. 이러한 구성으로, 상기 두개의 스위칭 소자들(Q1, Q2)을 동시에 턴-온하는 것에 기인한 손실의 증가 및 파손을 방지할 수 있다.Therefore, before and after the period in which the two switching elements Q1 and Q2 are both turned off, the switching elements Q1 and Q2 may be alternately turned on and off. With this configuration, it is possible to prevent an increase in damage and breakage caused by simultaneously turning on the two switching elements Q1 and Q2.

또한, 본 스위칭 전원 장치에서, 스위칭 제어 회로 중 어느 하나는 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프시키는 스위칭 장치와, 상기 제1 구동 권선에서 상기 제1 스위칭 소자를 턴온시키는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압이 발생되어 소정의 시간이 지난 후에 상기 제1 스위칭 소자를 상기 스위칭 장치에 의해 턴오프시키는 방식으로 제어하는 시정수 회로를 포함할 수 있다.Further, in the present switching power supply, any one of the switching control circuits is approximately equal to the voltage of the switching device for turning off the first switching element and the primary winding for turning on the first switching element in the first drive winding. And a time constant circuit controlling the first switching element by the switching device after the predetermined voltage has elapsed and a predetermined time has elapsed.

제1 스위칭 소자(Q1)를 턴오프하는 스위칭 장치에 의하여, 상기 제1 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 속도를 증가시킬 수 있으므로, 스위칭 소자(Q1)에 의한 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 또한, 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 설정하는 시정수 회로에 의하여, 상기 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 임으로 설정 또는 제어하여 출력 전압을 안정화시킬 수 있다.Since the switching speed of the first switching element Q1 can be increased by the switching device which turns off the first switching element Q1, the switching loss caused by the switching element Q1 can be reduced. In addition, by the time constant circuit for setting the on-time of the switching element Q1, the on-time of the switching element Q1 may be set or controlled to stabilize the output voltage.

또한, 본 스위칭 전원 장치에서, 스위칭 제어 회로는 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프시키는 스위칭 장치와, 상기 제2 구동 권선에서 상기 제2 스위칭 소자를 턴온시키는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압이 발생되어 소정의 시간이 지난 후에 상기 제2 스위칭 소자를 상기 스위칭 장치에 의해 턴오프시키는 방식으로 제어하는 시정수 회로를 포함할 수 있다.Further, in the present switching power supply, the switching control circuit is a voltage that is approximately proportional to the voltage of the switching device for turning off the second switching element and the primary winding for turning on the second switching element in the second drive winding. This may include a time constant circuit for controlling the second switching element to be turned off by the switching device after a predetermined time has elapsed.

앞에서의 경우와 유사하게, 상기 제2 스위칭 소자(Q2)의 스위칭 속도를 증가시킬 수 있으므로, 스위칭 소자(Q2)에 의한 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 또한, 스위칭 소자(Q2)의 온-타임을 설정하는 시정수 회로에 의하여, 상기 스위칭 소자(Q2)의 온-타임을 임의로 설정 또는 제어하여 출력 전압을 안정화시킬 수 있다.Similar to the above case, since the switching speed of the second switching element Q2 can be increased, the switching loss caused by the switching element Q2 can be reduced. In addition, by the time constant circuit for setting the on-time of the switching element Q2, the on-time of the switching element Q2 may be arbitrarily set or controlled to stabilize the output voltage.

또한, 본 발명의 스위칭 전원 장치에서, 상기 스위칭 장치는 상기 제1 스위칭 소자 또는 제2 스위칭 소자에 접속된 트랜지스터로 구성될 수 있고, 상기 트랜지스터의 제어 단자는 제1 임피던스 회로 및 충/방전 커패시터로 구성된 시정수 회로에 접속될 수 있다.In addition, in the switching power supply of the present invention, the switching device may be composed of a transistor connected to the first switching element or the second switching element, and the control terminal of the transistor is connected to the first impedance circuit and the charge / discharge capacitor. It can be connected to the configured time constant circuit.

따라서, 하이-사이드 스위칭 소자(Q2)를 구동하기 위하여 높은 전압 정격을 가지는 MOS-FET 또는 IC를 사용할 필요가 없다. 트랜지스터 및 시정수 회로를 포함하는 단순한 구성으로, 스위칭 소자(Q2)를 구동할 수 있다. 따라서, 본 발명의 스위칭 전원 장치의 크기 및 중량을 줄일 수 있고, 상기 장치를 적은 비용으로 제조할 수 있다.Thus, there is no need to use a MOS-FET or IC having a high voltage rating to drive the high-side switching element Q2. With the simple configuration including the transistor and the time constant circuit, the switching element Q2 can be driven. Thus, the size and weight of the switching power supply of the present invention can be reduced, and the device can be manufactured at low cost.

또한, 본 발명에 따른 스위칭 전원 장치에서, 시정수 회로를 형성하는 제1임피던스 회로의 임피던스는 출력 전력에 따르거나나 외부 신호에 응하여 변경된다.Further, in the switching power supply according to the present invention, the impedance of the first impedance circuit forming the time constant circuit is changed in accordance with the output power or in response to an external signal.

출력 전력에 따르거나 외부로부터의 신호에 대응하여, 시정수 회로를 구성하는 임피던스 회로의 임피던스 값이 변경된다. 이러한 구성으로, 시정수 회로들에 포함된 커패시터들을 충전 및 방전하는 시간이 변경된다. 그 결과, 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)이 출력 전압에 따라 최적의 온-타임으로 스위칭 동작을 수행하도록 각각의 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 온-타임을 제어할 수 있다.Depending on the output power or in response to a signal from the outside, the impedance value of the impedance circuit constituting the time constant circuit is changed. With this configuration, the time for charging and discharging the capacitors included in the time constant circuits is changed. As a result, it is possible to control the on-times of the respective switching elements Q1 and Q2 so that the switching elements Q1 and Q2 perform the switching operation at the optimum on-time according to the output voltage.

또한, 본 스위칭 전원 장치는 저항을 포함하는 제2 임피던스 회로를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 임피던스 회로는 커패시터(C)의 양단에 접속되거나 커패시터(C) 및 변압기(T)의 1차 권선으로 구성된 상기 직렬 회로의 양단에 접속되어, 입력 전압을 상기 제2 임피던스 회로를 거쳐 상기 제1 스위칭 회로에 인가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the switching power supply may further comprise a second impedance circuit comprising a resistor, which is connected to both ends of the capacitor (C) or the primary winding of the capacitor (C) and the transformer (T). It is connected to both ends of the series circuit consisting of a, characterized in that for applying an input voltage to the first switching circuit via the second impedance circuit.

커패시터(C)의 양단 또는 커패시터(C) 및 변압기(T)의 1차 권선으로 구성되는 직렬 회로의 양단에 저항을 포함하는 임피던스 회로를 접속함으로써, 상기 임피던스 회로를 통해, 시동 전압이 제1 스위칭 회로에 인가될 수 있다. 상기 임피던스 회로가 없으면, 입력 전압이 커패시터(C)에 인가되기 때문에, 전압이 상기 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자에 인가되더라도, 발진이 시작되지 않는 경우가 있다. 임피던스 회로는 커패시터(C) 및 변압기(T)의 1차 권선으로 구성되는 직렬 회로의 양단에 접속될 수 있다. 그러나, 임피던스 회로가 커패시터(C)의 양단에 접속되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 이러한 배치가 임피던스 회로에 인가된 전압을 보다 낮추기 때문에, 손실이 보다 줄어들 수 있다.By connecting an impedance circuit comprising a resistor across the capacitor C or across the series circuit consisting of the primary winding of the capacitor C and the transformer T, the starting voltage is switched by means of the first switching circuit through the impedance circuit. May be applied to the circuit. Without the impedance circuit, since the input voltage is applied to the capacitor C, oscillation may not start even if a voltage is applied to the control terminal of the switching element Q1. The impedance circuit can be connected at both ends of the series circuit consisting of the primary winding of the capacitor C and the transformer T. However, it is preferable that the impedance circuit is connected to both ends of the capacitor (C). Because this arrangement lowers the voltage applied to the impedance circuit, the loss can be further reduced.

또한, 본 스위칭 전원 장치는 상기 제2 임피던스 회로를 통해 스위칭 회로에 인가된 입력 전압을 분할하고 제1 스위칭 소자의 제어 단자에 인가하는 저항을 포함하는 제3 임피던스 회로를 더 포함하여 자려 발진을 개시할 수 있다.In addition, the switching power supply further includes a third impedance circuit including a resistor for dividing an input voltage applied to the switching circuit through the second impedance circuit and applying it to the control terminal of the first switching element to start oscillation. can do.

이 경우에, 제1 스위칭 회로에 인가된 전압은 제3 임피던스 회로에 의해 분할되고 자려 발진을 개시하기 위하여 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자에 인가된다. 이때, 전압-분할 저항들은 입력 전원에 접속되지 않고 제1 스위칭 회로에 접속된다. 그 결과, 전압이 제1 스위칭 회로에 인가될 때에만, 발진이 개시될 수 있다. 이렇게 하여 시동 불량을 방지한다.In this case, the voltage applied to the first switching circuit is divided by the third impedance circuit and applied to the control terminal of the switching element Q1 to start oscillation. At this time, the voltage-dividing resistors are not connected to the input power source but to the first switching circuit. As a result, oscillation can be started only when a voltage is applied to the first switching circuit. This prevents starting failures.

또한, 발진을 개시하는 원-샷 펄스 발생 회로를 배치하는 것이 불필요하게 되므로, 스위칭 제어 회로들이 간소해질 수 있다. 따라서, 전체 장치를 소형화하고 저비용으로 제조할 수 있다.Also, since it becomes unnecessary to arrange the one-shot pulse generation circuit for starting the oscillation, the switching control circuits can be simplified. Therefore, the whole apparatus can be miniaturized and manufactured at low cost.

또한, 본 스위치 전원 장치는 정류 소자(Ds)에 병렬로 접속된 커패시터(Cs)를 더 포함할 수 있고, 상기 커패시터(Cs)의 용량성 임피던스 값은 제2 스위칭 소자(Q2) 및 정류 소자(Ds)가 모두 턴 오프되면 커패시터(Cs)가 변압기(T)의 인덕터와 함께 공진하여 커패시터(Cs)에 걸리는 전압 파형이 정현파의 일부와 같은 파형을 나타내어 영전압에서 상승하거나 또는 영전압에서 하강하도록 설정된다.In addition, the switch power supply may further include a capacitor (Cs) connected in parallel to the rectifying element (Ds), the capacitive impedance value of the capacitor (Cs) is the second switching element (Q2) and the rectifying element ( When all of Ds) is turned off, the capacitor Cs resonates with the inductor of the transformer T so that the voltage waveform across the capacitor Cs exhibits the same waveform as that of a sine wave so that it rises at zero voltage or falls at zero voltage. Is set.

스위칭 소자(Q1)의 온-타임에서, 커패시터(또는 용량성 임피던스 소자; Cs)에 축적된 전하가 정류 소자(Ds)의 도통이 시작될 때 정류 소자(Ds)에 흐르지 않고 출력될 수 있다. 따라서, 정류 소자(Ds)의 도전 손실이 줄어들 수 있다. 또한, 정류 소자(Ds)의 역회복 손실이 감소되고 급격한 전압 변화가 제어되면, 노이즈가 줄어들 수 있다. 게다가, 정류 소자(Ds)에 흐르는 전류의 파형이 급격히 상승하여 상기 전류 파형이 직사각형의 파형과 유사하기 때문에, 유효 전류가 줄어들 수 있다.In the on-time of the switching element Q1, the charge accumulated in the capacitor (or capacitive impedance element Cs) can be output without flowing to the rectifying element Ds when the conduction of the rectifying element Ds starts. Therefore, the conductive loss of the rectifying element Ds can be reduced. In addition, when the reverse recovery loss of the rectifying element Ds is reduced and the sudden voltage change is controlled, the noise can be reduced. In addition, since the waveform of the current flowing through the rectifying element Ds rises rapidly and the current waveform is similar to the rectangular waveform, the effective current can be reduced.

또한, 본 발명에서, 정류 소자(Ds)가 제어 신호로 스위칭을 수행하는 스위칭 소자일 수 있다.Further, in the present invention, the rectifying element Ds may be a switching element that performs switching with a control signal.

이 경우에, 예컨대 정류 소자(Ds)는 일반적인 다이오드로 구성되지 않고 작은 온-저항을 가지는 MOS-FET와 같은 스위칭 소자로 구성된다. 이와 같은 스위칭 소자가 제어 신호로 스위칭을 행할 때, 상기 스위칭 소자의 온-타임에서의 도전 손실이 줄어들고, 2차측 정류 소자에 야기되는 도전 손실이 줄어들 수 있다.In this case, for example, the rectifying element Ds is not composed of a general diode but is composed of a switching element such as a MOS-FET having a small on-resistance. When such a switching element switches with a control signal, the conduction loss in the on-time of the switching element can be reduced, and the conduction loss caused by the secondary rectifying element can be reduced.

또한, 본 발명의 스위칭 전원 장치에서, 스위칭 소자가 전계-효과 트랜지스터일 수 있다.In addition, in the switching power supply of the present invention, the switching element may be a field-effect transistor.

제1 또는 제2 스위칭 소자가 MOS-FET와 같은 전계-효과 트랜지스터일 때, 기생 다이오드(parasitic diode) 및 기생 커패시터(parasitic capacitor)가 이용될 수 있다. 따라서, 기생 다이오드가 제1 다이오드(D1) 또는 제2 다이오드(D2)로 사용되고 기생 커패시터가 제1 커패시터(C1) 또는 제2 커패시터(C2)로 사용되면, 다이오드(D1) 또는 다이오드(D2) 그리고 커패시터(C1) 또는 커패시터(C2)가 필요치 않게 된다. 따라서, 구성 부품의 수가 감소될 수 있다.When the first or second switching element is a field-effect transistor such as a MOS-FET, parasitic diodes and parasitic capacitors can be used. Therefore, when the parasitic diode is used as the first diode (D1) or the second diode (D2) and the parasitic capacitor is used as the first capacitor (C1) or the second capacitor (C2), the diode (D1) or diode (D2) and No capacitor C1 or capacitor C2 is needed. Thus, the number of component parts can be reduced.

또한, 스위칭 전원 장치는 변압기(T)의 누설 인덕터(L) 및 1차 권선에 직렬로 접속된 외부 인덕터(L) 중 적어도 하나를 포함하고, 인덕터(L)는 제1 스위칭 소자(Q1)의 오프-기간 동안에 커패시터(C)와 공진하여 1차 권선에 흐르는 전류의 파형을 정현파의 일부가 되게한다.The switching power supply also includes at least one of a leakage inductor L of the transformer T and an external inductor L connected in series with the primary winding, the inductor L of the first switching element Q1. During the off-period, it resonates with the capacitor C causing the waveform of the current flowing in the primary winding to be part of the sinusoidal wave.

인덕터(L)가 제1 스위칭 소자(Q1)의오프-기간에 커패시터(C)와 공진하여, 1차 권선에 흐르는 전류의 파형이 정현파의 일부가 된다. 그 결과, 스위칭 소자(Q2)의 피크 전류값과 정류 소자(Ds)에 흐르는 전류의 피크값이 더 작아지고, 스위칭 소자(Q2)의 영전류 턴-오프 동작이 이루어질 수 있다. 또한, 변압기(T)의 누설 인덕터(L)가 인덕터(L)로서 사용되면, 외부 인덕터(L)는 필요치 않다. 따라서, 구성 부품의 수가 감소되고, 변압기의 누설 인덕턴스로 인한 에너지 손실이 감소될 수 있다.The inductor L resonates with the capacitor C in the off-period of the first switching element Q1 so that the waveform of the current flowing in the primary winding becomes part of the sinusoidal wave. As a result, the peak current value of the switching element Q2 and the peak value of the current flowing through the rectifying element Ds become smaller, and the zero current turn-off operation of the switching element Q2 can be performed. In addition, when the leakage inductor L of the transformer T is used as the inductor L, the external inductor L is not necessary. Thus, the number of components can be reduced, and the energy loss due to leakage inductance of the transformer can be reduced.

또한, 본 스위칭 전원 장치에서, 제1 또는 제2 커패시터의 전압이 영 또는 영 부근으로 떨어진 후에 스위칭 제어 회로가 제1 또는 제2 스위칭 소자를 온이 되게 한다.Further, in the present switching power supply, the switching control circuit causes the first or second switching element to be turned on after the voltage of the first or second capacitor drops to zero or near zero.

제1 또는 제2 커패시터에 걸리는 전압이 영 또는 영 부근으로 떨어진 후 스위칭 제어 회로가 스위칭 소자(Q1 또는 Q2)를 턴온하는 방식으로 지연 시간을 설정함으로써 영전압 스위칭 동작이 수행된다. 이러한 구성으로, 턴-온 손실을 줄일 수 있고 스위칭 노이즈를 방지할 수 있다.The zero voltage switching operation is performed by setting the delay time in such a manner that the switching control circuit turns on the switching element Q1 or Q2 after the voltage across the first or second capacitor drops to zero or around zero. With this configuration, the turn-on loss can be reduced and switching noise can be prevented.

또한, 제2 스위칭 소자(Q2)에 흐르는 전류가 영 또는 영 부근으로 떨어지면 스위칭 제어 회로들이 제2 스위칭 소자(Q2)를 턴오프할 수 있다.In addition, when the current flowing in the second switching element Q2 drops to zero or near zero, the switching control circuits may turn off the second switching element Q2.

이러한 구성으로, 스위칭 소자(Q2)가 영-전류 턴 오프 동작을 수행하여, 스위칭 소자가 턴오프될 때 발생하는 스위칭 손실 및 스위칭 서지(surge)가 감소될 수 있다.With this configuration, the switching element Q2 performs a zero-current turn off operation, so that switching losses and switching surges occurring when the switching element is turned off can be reduced.

또한, 본 발명에서, 정류 소자(Ds)에 흐르는 전류의 파형이 영으로부터 상승하여 전류 변화율이 영이 되는 피크점에 도달한 후 다시 정류 소자(Ds)가 턴오프되는 영전류로 떨어지는 파형이 되도록 커패시터(C) 및 인덕터(L)의 값을 설정할 수 있다.Further, in the present invention, the capacitor so that the waveform of the current flowing through the rectifying element (Ds) rises from zero to reach a peak point at which the current change rate becomes zero, and then the waveform falls to the zero current at which the rectifying element (Ds) is turned off again. The values of (C) and inductor (L) can be set.

정류 소자(Ds)에 흐르는 전류의 피크 전류값이 낮아지고 그 파형이 직사각형의 파형과 유사하기 때문에, 유효 전류가 감소하고, 정류 소자(Ds)의 도전 손실이 줄어든다. 또한, 정류 소자(Ds)에 흐르는 전류가 급격하게 변하지 않으므로, 스위칭 노이즈의 발생이 억제되고 정류 소자(Ds)가 영전류에서 턴오프되어, 역회복 손실이 줄어든다.Since the peak current value of the current flowing through the rectifying element Ds is lowered and its waveform is similar to the rectangular waveform, the effective current is reduced and the conduction loss of the rectifying element Ds is reduced. In addition, since the current flowing through the rectifying element Ds does not change rapidly, the generation of switching noise is suppressed and the rectifying element Ds is turned off at zero current, thereby reducing the reverse recovery loss.

또한, 스위칭 제어 회로는 변압기의 순방향으로의 여자량(excitation quantity)에 대한 변압기의 역방향으로의 여자량의 비율이 정류 및 평탄화 회로의 출력 단자에 접속된 부하의 크기에 따라 변화하는 방식으로 제어한다.The switching control circuit also controls in such a way that the ratio of the excitation amount in the reverse direction of the transformer to the excitation quantity in the forward direction of the transformer changes in accordance with the magnitude of the load connected to the output terminal of the rectifying and flattening circuit. .

스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 변화시킴으로써 정류 및 평탄화 회로의 출력 전압을 제어하여 안정화된 출력 전압을 부하에 제공한다. 또한, 예를 들면 스위칭 소자(Q2)의 온-타임을 거의 고정시키면서, 정류 및 평탄화 회로의 출력에 접속된 부하의 크기에 따라, 역방향의 여자량 및 순방향의 여자량의 비율이 변경된다. 이러한 구성으로, 스위칭 주파수의 변화가 억제되어, 전자 기기와의 간섭이 방지될 수 있고 제어 회로에서의 손실이 줄어들 수 있다.By changing the on-time of the switching element Q1, the output voltage of the rectifying and flattening circuit is controlled to provide a stabilized output voltage to the load. Further, for example, while the on-time of the switching element Q2 is almost fixed, the ratio of the reverse excitation amount and the forward excitation amount changes according to the magnitude of the load connected to the output of the rectification and flattening circuit. With this configuration, the change in the switching frequency can be suppressed, so that interference with the electronic device can be prevented and the loss in the control circuit can be reduced.

또한, 스위칭 제어 회로는 정류 및 평탕화 회로의 출력 단자에 접속된 부하의 크기에 무관하게 변압기의 역방향으로의 여자량이 영 또는 소정의 고정값이 되게하는 방식으로 제어한다.The switching control circuit also controls in such a way that the excitation amount in the reverse direction of the transformer is zero or a predetermined fixed value regardless of the magnitude of the load connected to the output terminal of the rectifying and leveling circuit.

본 스위칭 전원 장치에서, 정류 및 평탄화 회로의 출력 전압을 제어하는 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 변화시킴으로써, 안정화된 출력 전압이 부하에 공급될 수 있다. 또한, 스위칭 소자(Q2)의 온-타임은 정류 및 평탕화 회로의 출력 단자에 접속된 부하의 크기에 무관하게 변압기의 역방향으로의 여자량이 영 또는 소정의 고정값이 되게하는 방식으로 제어된다. 이러한 구성으로, 전류의 재생에 기인한 변압기 및 스위칭 회로에서의 도전 손실이 감소될 수 있다.In the present switching power supply, the stabilized output voltage can be supplied to the load by changing the on-time of the switching element Q1 which controls the output voltage of the rectifying and flattening circuit. In addition, the on-time of the switching element Q2 is controlled in such a way that the amount of excitation in the reverse direction of the transformer becomes zero or a predetermined fixed value irrespective of the magnitude of the load connected to the output terminal of the rectifying and leveling circuit. With this configuration, conduction losses in the transformer and the switching circuit due to the regeneration of the current can be reduced.

또한, 스위칭 제어 회로들 중 하나가 스위칭 소자의 온-타임을 최소값 이상으로 설정하여, 정류 및 평탕화 회로의 출력 단자에 접속된 부하가 단락된 상태에서도 스위칭을 수행할 수 있다.In addition, one of the switching control circuits sets the on-time of the switching element to a minimum value or more, so that switching can be performed even when the load connected to the output terminal of the rectifying and leveling circuit is shorted.

이 경우에, 정류 및 평탕화 회로의 출력 단자에 접속된 부하가 단락된 상태에서도 스위칭을 수행하도록 스위칭 소자의 온-타임을 최소값 이상으로 설정함으로써, 단락 회로의 상태에서도 스위칭 동작이 계속될 수 있다. 따라서, 단락 회로 상태가 제거되면, 출력이 자동적으로 다시 부하에 인가된다. 이와 같이, 출력을 회복할 수 있는 자동-회복형의 과전류 보호 회로를 구성할 수 있다. 최소값 이하의 온-타임이 설정되면, 단락 부하하에서, 입력 전압이 커패시터(C)에 인가되고 발진이 정지하여, 래치형 과전류 보호 회로가 구성된다.In this case, the switching operation can be continued even in the state of the short circuit by setting the on-time of the switching element to the minimum value so as to perform the switching even in a state where the load connected to the output terminal of the rectifying and leveling circuit is shorted. . Thus, when the short circuit condition is removed, the output is automatically applied back to the load. In this way, an auto-recovery overcurrent protection circuit capable of recovering the output can be constructed. When the on-time below the minimum value is set, under a short load, an input voltage is applied to the capacitor C and oscillation stops, so that a latch type overcurrent protection circuit is constructed.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a switching power supply according to an embodiment of the present invention.

기본적으로, 본 실시예의 스위칭 전원 장치는, 변압기(Transformer; T)의 1차 권선(T1), 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 접속하여 형성된 직렬 회로를 포함하고,상기 직렬 회로의 일단이 제1 스위칭 회로 및 제2 스위칭 회로의 접속점에 접속되고, 상기 직렬 회로의 타단이 입력 전원에 접속되어 있는 점에서, 종래의 스위칭 전원 장치와 구별된다. 이하에서는, 상기 스위칭 전원 장치의 회로 구성을 자세히 설명하기로 한다.Basically, the switching power supply of this embodiment includes a series circuit formed by connecting a primary winding T1, an inductor L, and a capacitor C of a transformer T, and one end of the series circuit is It is distinguished from the conventional switching power supply in that it is connected to the connection point of a 1st switching circuit and a 2nd switching circuit, and the other end of the said series circuit is connected to an input power supply. Hereinafter, a circuit configuration of the switching power supply device will be described in detail.

제1 스위칭 회로(S1)는 제1 스위칭 소자(Q1), 제1 다이오드(D1) 및 제1 커패시터(C1)의 병렬 접속 회로로 구성된다. 제2 스위칭 회로(S2)는 제2 스위칭 소자(Q2), 제2 다이오드(D2) 및 제2 커패시터(C2)의 병렬 접속 회로로 구성된다. 상기 제1 및 제2 스위칭 회로(S1, S2)는 서로 직렬로 접속되고, 이 직렬 회로가 입력 전원(E)에 병렬로 접속된다. 본 실시예에서 사용된 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)는 전계-효과 트랜지스터이다(이하, FET라고 함).The first switching circuit S1 includes a parallel connection circuit of the first switching element Q1, the first diode D1, and the first capacitor C1. The second switching circuit S2 includes a parallel connection circuit of the second switching element Q2, the second diode D2, and the second capacitor C2. The first and second switching circuits S1, S2 are connected in series with each other, and the series circuit is connected in parallel with the input power source E. FIG. The first and second switching elements Q1 and Q2 used in this embodiment are field-effect transistors (hereinafter referred to as FETs).

변압기(T)의 1차 권선은 인덕터(L) 및 커패시터(C)에 직렬로 접속된다. 이 직렬 회로의 일단이 상기 제1 스위칭 회로(S1) 및 제2 스위칭 회로(S2)의 접속점에 접속되고, 상기 직렬 회로의 타단은 입력 전원(E)에 접속된다.The primary winding of the transformer T is connected in series to the inductor L and the capacitor C. One end of the series circuit is connected to the connection point of the first switching circuit S1 and the second switching circuit S2, and the other end of the series circuit is connected to the input power source E.

변압기(T)의 구동 권선(T3)가 1차 권선(T1)의 전압에 대략 비례한 전압을 발생한다. 구동 권선(T3)에서 발생된 전압은 제1 제어 회로(11)에 입력된다. 상기 제1 제어 회로(11)는 제1 구동 권선(T3)와 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자(gate) 사이에 배치된 저항(R3) 및 커패시터(C3)가 직렬로 접속되어 형성된 지연 회로(delay circuit)와, 제1 스위칭 소자(Q1)를 턴 오프(turn off)하기 위한 스위칭 장치인 트랜지스터(Tr1)와, 그리고 검출 회로(14)로부터의 피드백 신호(feedback signal)를 수신하는 제1 임피던스 회로인 포토-커플러(Photo-coupler; PC) 및 커패시터(C4)로 구성된 시정수 회로(time constant circuit)를 포함한다. 시정수 회로는 트랜지스터(Tr1)의 제어 단자(base)에 접속된다. 상기 제어 회로(11)는 제1 구동 권선(T3)에서 전압이 발생된 후에 지연을 두고 제1 스위칭 소자(Q1)를 온(ON)이 되게 한다. 또한, 제어 회로(11)는, 제1 구동 권선(T3)에서 전압이 발생된 후, 포토-커플러(PC)의 임피던스 및 커패시터(C4)로 구성된 시정수 회로에 의해 설정된 시간이 경과하면, 트랜지스터(Tr1)를 온(ON)으로 하여 제1 스위칭 소자(Q1)를 신속히 오프(OFF)가 되게 한다. 이러한 방법으로, 제어 회로(11)는 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 임으로 변화시킬 수 있다.The drive winding T3 of the transformer T generates a voltage approximately proportional to the voltage of the primary winding T1. The voltage generated in the drive winding T3 is input to the first control circuit 11. The first control circuit 11 has a delay formed by connecting a resistor R3 and a capacitor C3 disposed in series between the first driving winding T3 and the control terminal gate of the first switching element Q1. A circuit for receiving a delay circuit, a transistor Tr1 which is a switching device for turning off the first switching element Q1, and a feedback signal from the detection circuit 14; And a time constant circuit composed of a photo-coupler (PC) and a capacitor (C4), which are one impedance circuits. The time constant circuit is connected to the control terminal base of the transistor Tr1. The control circuit 11 turns the first switching element Q1 ON after a delay after the voltage is generated in the first driving winding T3. In addition, the control circuit 11, after the voltage is generated in the first drive winding (T3), when the time set by the time constant circuit composed of the impedance of the photo-coupler (PC) and the capacitor (C4) has elapsed, the transistor The first switching element Q1 is turned off quickly by turning on (Tr1). In this way, the control circuit 11 may randomly change the on-time of the first switching element Q1.

상기 변압기(T)는 제2 구동 권선(T4)를 포함한다. 제2 구동 권선(T4)에서 발생된 전압이 제2 제어 회로(12)에 인가된다. 제2 제어 회로(12)는, 상기 제2 구동 권선(T3)에 직렬로 접속된 저항(R5) 및 커패시터(C5)가 직렬로 접속되어 형성된 지연 회로와, 제2 스위칭 소자(Q2)를 턴 오프(turn off)하기 위한 스위칭 장치인 트랜지스터(Tr2)와, 그리고 제1 임피던스 회로인 저항(R6) 및 충/방전 커패시터(C6)로 구성된 시정수 회로를 포함한다. 상기 시정수 회로는 트랜지스터(Tr2)의 제어 단자(base)에 접속된다. 상기 제2 제어 회로에 포함된 지연 회로, 제1 임피던스 회로 및 트랜지스터(Tr2)는 상술한 제1 제어 회로의 구성과 유사하다.The transformer T comprises a second drive winding T4. The voltage generated in the second drive winding T4 is applied to the second control circuit 12. The second control circuit 12 turns on the delay circuit formed by connecting the resistor R5 and the capacitor C5 connected in series to the second driving winding T3 in series, and the second switching element Q2. Transistor Tr2, which is a switching device for turning off, and a time constant circuit composed of a resistor R6 and a charge / discharge capacitor C6, which are first impedance circuits. The time constant circuit is connected to the control terminal base of the transistor Tr2. The delay circuit, the first impedance circuit, and the transistor Tr2 included in the second control circuit are similar to the configuration of the first control circuit described above.

각각의 제어 회로(11, 12)에서, 지연 시간은 각각의 커패시터(C1, C2)의 양단의 전압이 영(zero) 또는 영 부근으로 떨어진 후에 각 스위칭 소자(Q1, Q2)들이 온이 되는 방식으로 설정된다. 이러한 배치로, 영 전압 스위칭 동작이 행해진다. 그 결과, 턴-온 손실(turn-on loss)이 감소하고, 스위칭 노이즈(noise)의 발생이방지된다. 또한, 제어 회로(12)는 제2 스위칭 소자(Q2)를 제어하여 제2 스위칭 소자(Q2)를 통해 흐르는 전류가 영 또는 영 근처가 될 때 턴 오프시킨다. 이러한 제어를 통해서, 스위칭 소자(Q2)가 영-전류 턴-오프 동작을 수행하고, 그리하여 상기 소자(Q2)가 턴 오프될 때 발생하는 스위칭 손실 및 스위칭 서지(surge)를 줄이게 된다. 또한, 정류 소자(Ds)를 통해 흐르는 전류의 파형이 구형(rectangular form)에 가까울수록, 상기 정류 소자(Ds)에서의 손실이 작아진다. 따라서, 이러한 파형을 얻기 위하여, 커패시터(C) 및 인덕터(L)의 값과, 상기 스위칭 제어 회로에 의해 설정되는 제2 스위칭 소자(Q2)의 온-기간(ON-period)이 결정된다.In each of the control circuits 11 and 12, the delay time is the manner in which the switching elements Q1 and Q2 are turned on after the voltage across each of the capacitors C1 and C2 drops to zero or near zero. Is set. In this arrangement, the zero voltage switching operation is performed. As a result, turn-on loss is reduced, and the occurrence of switching noise is prevented. In addition, the control circuit 12 controls the second switching element Q2 to turn off when the current flowing through the second switching element Q2 becomes zero or near zero. Through this control, switching element Q2 performs a zero-current turn-off operation, thereby reducing switching losses and switching surges that occur when the element Q2 is turned off. In addition, the closer the waveform of the current flowing through the rectifying element Ds to the rectangular form, the smaller the loss in the rectifying element Ds. Therefore, in order to obtain such a waveform, the values of the capacitor C and the inductor L and the ON-period of the second switching element Q2 set by the switching control circuit are determined.

검출 회로(14)는 분압 저항(voltage dividing resistor; R9, R10)과, 상기 저항들(R9, R10)의 접속점이 기준 전압 입력 단자(Vr)에 접속되어 있는 션트 레귤레이터(shunt regulator; IC1)와, 그리고 상기 션트 레귤레이터(IC1)에 직렬로 접속된 포토다이오드(photodiode; PC)를 포함한다. 션트 레귤레이터(IC1)는 기준 전압 입력 단자(Vr)의 전압을 일정하게 유지하기 위하여 음극(cathode)과 양극(anode) 사이에 흐르는 전류를 제어한다. 이러한 전류의 변화가 포토다이오드(PC)의 빛의 강도(intensity)로 변환되어, 변압기(T)의 제1 구동 권선(T3)에 접속된 포토트랜지스터(PC)에 입력된다. 이러한 회로에서, 포토다이오드(PC)에 흐르는 전류의 변화에 따라, 트랜지스터(Tr1)의 턴-온 타임이 포토트랜지스터(PC)를 통해 제어되고, 결과적으로 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-타임이 제어된다. 구체적으로는, 출력 전압이 높아지고 포토다이오드(PC)의 전류가 증가하기 시작하면, 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-타임이 보다 짧아져서 상기 출력 전압을 낮추게된다. 반대로, 출력 전압이 낮아지고 포토다이오드(PC)의 전류가 감소하기 시작하면, 제1 스위칭 소자(Q1)의 온-타임이 보다 길어져서 상기 출력 전압을 높이게 된다. 이러한 동작으로, 출력 전압이 안정화될 수 있다.The detection circuit 14 includes a voltage dividing resistor R9 and R10 and a shunt regulator IC1 having a connection point of the resistors R9 and R10 connected to a reference voltage input terminal Vr. And a photodiode (PC) connected in series with the shunt regulator IC1. The shunt regulator IC1 controls the current flowing between the cathode and the anode in order to keep the voltage of the reference voltage input terminal Vr constant. This change in current is converted into the intensity of light of the photodiode PC and input to the phototransistor PC connected to the first drive winding T3 of the transformer T. In such a circuit, in accordance with the change of the current flowing in the photodiode PC, the turn-on time of the transistor Tr1 is controlled through the phototransistor PC, and consequently the on-time of the first switching element Q1. This is controlled. Specifically, when the output voltage increases and the current of the photodiode PC starts to increase, the on-time of the first switching element Q1 becomes shorter, thereby lowering the output voltage. On the contrary, when the output voltage decreases and the current of the photodiode PC begins to decrease, the on-time of the first switching element Q1 becomes longer, thereby increasing the output voltage. In this operation, the output voltage can be stabilized.

제2 임피던스 회로인 저항(R1)이 변압기(T)의 1차 권선(T1)에 직렬로 접속된 커패시터에 병렬로 접속된다. 상기 저항(R1)을 커패시터(C)에 병렬로 접속함으로써, 전원이 켜졌을 때, 시동 전압이 저항(R1)을 통해 제1 스위칭 회로(S1)에 인가될 수 있다. 상기 저항(R1)이 없으면, 입력 전압(Vin)이 커패시터(C)에 인가된다. 이러한 경우에는, 전압이 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자(gate)에 인가되더라도, 전류가 변압기에 흐를 수 없다. 따라서, 발진이 시작될 수 없다. 저항(R1)이 커패시터(C), 변압기(T)의 1차 권선(T1) 및 인덕터(L)로 구성된 직렬 회로의 양단에 접속될 수도 있다. 그러나, 본 실시예에서 보여진 바와 같이, 저항(R1)이 커패시터(C)에 병렬로 접속됨으로써, 상기 저항(R1)에 인가된 전압이 낮아지고, 그리하여 손실이 줄어들게 된다.A resistor R1, which is a second impedance circuit, is connected in parallel to a capacitor connected in series to the primary winding T1 of the transformer T. By connecting the resistor R1 in parallel to the capacitor C, when the power is turned on, a starting voltage can be applied to the first switching circuit S1 through the resistor R1. If the resistor R1 is absent, the input voltage Vin is applied to the capacitor C. In this case, even if a voltage is applied to the control terminal gate of the first switching element Q1, current cannot flow through the transformer. Thus, oscillation cannot be started. The resistor R1 may be connected across the series circuit consisting of the capacitor C, the primary winding T1 of the transformer T and the inductor L. However, as shown in this embodiment, the resistor R1 is connected in parallel to the capacitor C, so that the voltage applied to the resistor R1 is lowered, and thus the loss is reduced.

저항(R1)을 통해 제1 스위칭 회로(S1)에 인가된 전압은, 제1 스위칭 소자(Q1)의 양단에 접속된 제3 임피던스 회로로서, 저항(R2) 및 저항(R7)으로 구성된 직렬 회로에 의해 분압되어, 제1 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자(gate)에 인가된다. 이러한 배치로, 입력 전압(Vin)이 인가될 때, 자려 발진(self-excited oscillation)이 시작될 수 있다. 본 실시예에서, 저항(R2)을 입력 전원에 접속하지 않고, 상기 제1 스위칭 회로(S1)에 접속한다. 이렇게 접속함으로써, 전압이 제1 스위칭 회로(S1)에 인가된 경우에만, 전압이 스위칭 소자(Q1)의 제어 단자에 입력되어 발진을 시작할 수 있다. 그 결과, 시동 불량이 방지될 수 있다.The voltage applied to the first switching circuit S1 through the resistor R1 is a third impedance circuit connected to both ends of the first switching element Q1, and is a series circuit composed of a resistor R2 and a resistor R7. The voltage is divided by and applied to the control terminal gate of the first switching element Q1. In this arrangement, when the input voltage Vin is applied, self-excited oscillation can be started. In this embodiment, the resistor R2 is connected to the first switching circuit S1 without connecting to the input power source. By this connection, only when the voltage is applied to the first switching circuit S1, the voltage can be input to the control terminal of the switching element Q1 to start oscillation. As a result, start-up failure can be prevented.

다음으로 상기 스위칭 전원 장치의 작동에 대하여 설명하기로 한다.Next, the operation of the switching power supply will be described.

도 3은 도 2에 도시된 회로의 파형을 도시한다. 아래에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 회로의 동작을 설명하기로 한다.FIG. 3 shows the waveform of the circuit shown in FIG. 2. Hereinafter, the operation of the circuit will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 3에서, Q1 및 Q2는 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 ON 타임 및 OFF 타임을 보여주는 신호를 나타내고, Vds1, Vds2 및 Vds는 커패시터(C1, C2 및 Cs)에 걸리는 전압의 파형 신호를 나타내고, id1, id2 및 id는 스위칭 회로(S1), 스위칭 회로(S2) 및 정류 소자(Ds)의 전류 파형 신호를 나타낸다.In FIG. 3, Q1 and Q2 represent signals showing ON and OFF times of the switching elements Q1 and Q2, and Vds1, Vds2 and Vds represent waveform signals of voltages applied to the capacitors C1, C2 and Cs. , id1, id2 and id represent the current waveform signals of the switching circuit S1, the switching circuit S2 and the rectifying element Ds.

회로가 시동된 후에 수행되는 스위칭은 주로 하나의 스위칭 주기(Ts)에서 시간 t1에서 t5까지의 네개의 작동 상태로 나눌 수 있다. 먼저, 시동시(발진이 시작되는 때)의 상태를 설명하고, 다음으로 나머지 상태에 대하여 설명한다.The switching performed after the circuit is started can be divided into four operating states, mainly from time t1 to t5, in one switching period Ts. First, the state at the time of start-up (when oscillation starts) is demonstrated, and next, the remaining state is demonstrated.

시동Start up

입력 전압(Vin)이 인가되면, 상기 전압이 저항(R1), 인덕터(L) 및 1차 권선(T1)을 거쳐 제1 스위칭 소자(FET; Q1)의 드레인에 인가된다. 상기 입력 전압은 저항(R2) 및 저항(R7)에 의하여 분압되어 FET(Q1)의 게이트에 인가된다. 상기 전압이 FET(Q1)의 임계 전압(threshold voltage)보다 크게되면, FET(Q1)가 온(ON)이 되고 입력 전압이 커패시터(C) 및 변압기(T1)에 인가된다. 다음으로, 제1 구동 권선(T3)에서 전압이 발생하고, 이렇게 발생된 전압이 저항(R3) 및 커패시터(C3)을 거쳐 FET(Q1)의 게이트에 인가된다. 그 결과, 상기 FET(Q1)이 온(ON) 상태가 된다.When the input voltage Vin is applied, the voltage is applied to the drain of the first switching element FET Q1 via the resistor R1, the inductor L, and the primary winding T1. The input voltage is divided by the resistor R2 and the resistor R7 and applied to the gate of the FET Q1. When the voltage is greater than the threshold voltage of the FET Q1, the FET Q1 is turned ON and an input voltage is applied to the capacitor C and the transformer T1. Next, a voltage is generated in the first driving winding T3, and the generated voltage is applied to the gate of the FET Q1 through the resistor R3 and the capacitor C3. As a result, the FET Q1 is turned ON.

다음에는, FET(Q1)가 온(ON)이 된 상태로부터, 최적 정격 조건에서의 하나의스위칭 주기(Ts)에 있어서 시간 t1에서 t5까지의 네개의 작동 상태를 설명한다.Next, four operating states from the time t1 to t5 in one switching period Ts under the optimum rated condition from the state where the FET Q1 is turned ON will be described.

상태 1 - t1에서 t2State 1-t1 to t2

상기 FET(Q1)는 온 상태에 있다. 입력 전압(Vin)에서 커패시터(C) 전압을 차감한 전압이 변압기(T)의 1차 권선(T1)에 인가된다. 다음에, 1차 권선에 흐르는 전류가 선형적으로 증가하여 여자 에너지(excitation energy)가 변압기(T)에 저장된다. 또한, 이러한 전류에 의해, 커패시터(C)가 충전되므로, 정전 에너지가 커패시터(C)에 저장된다.The FET Q1 is in an on state. A voltage obtained by subtracting the voltage of the capacitor C from the input voltage Vin is applied to the primary winding T1 of the transformer T. Next, the current flowing in the primary winding increases linearly so that excitation energy is stored in the transformer T. In addition, the capacitor C is charged by this current, so that the electrostatic energy is stored in the capacitor C. FIG.

이때, 커패시터(C4)는 포토트랜지스터(PC)를 통해 충전된다. 커패시터(C4)의 전압이 트랜지스터(Tr1)의 임계 전압(약 0.6V)에 도달하면, 상기 트랜지스터(Tr1)가 온이 되고, 시간 t2에서 FET(Q1)는 오프가 된다. 다음에 상태 2가 뒤따른다.At this time, the capacitor C4 is charged through the phototransistor PC. When the voltage of the capacitor C4 reaches the threshold voltage (about 0.6 V) of the transistor Tr1, the transistor Tr1 is turned on and the FET Q1 is turned off at time t2. State 2 is followed.

상태 2 - t2에서 t3State 2-t2 to t3

FET(Q1)이 오프가 되면, 1차 권선(T1) 및 인덕터(L)이 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)와 공진하고, 그리하여 상기 커패시터(C1)는 충전되고 커패시터(C2)는 방전된다. 2차측에서는, 2차 권선(T2)가 커패시터(Cs)와 공진하고, 그리하여 상기 커패시터(Cs)는 방전된다. Vds1의 상승 부분의 곡선 및 Vds2의 하강 부분의 곡선은 인덕터(L), 1차 권선(T1) 및 커패시터(C1, C2)의 공진에 의해 생기는 정현파의 일부이다.When FET Q1 is turned off, primary winding T1 and inductor L resonate with capacitor C1 and capacitor C2, so that capacitor C1 is charged and capacitor C2 is discharged. . On the secondary side, secondary winding T2 resonates with capacitor Cs, so that capacitor Cs is discharged. The curve of the rising portion of Vds1 and the curve of the falling portion of Vds2 are part of the sine wave generated by the resonance of the inductor L, the primary winding T1, and the capacitors C1, C2.

커패시터(C2)의 전압(Vds2)이 영으로 떨어지면, 다이오드(D2)가 도통된다. 구동 권선(T4)에서 발생된 전압이 FET(Q1)의 턴-오프 후 약간 지연되어 커패시터(C5) 및 저항(R5)을 거쳐 스위칭 소자(Q2)의 게이트 단자에 인가되고, 상기 스위칭 소자(Q2)가 온이 된다. 그 결과, 영-전압 스위칭이 수행되고 상태 3으로 넘어간다.When the voltage Vds2 of the capacitor C2 drops to zero, the diode D2 becomes conductive. The voltage generated in the driving winding T4 is slightly delayed after the turn-off of the FET Q1 and is applied to the gate terminal of the switching element Q2 via the capacitor C5 and the resistor R5, and the switching element Q2. ) Is on. As a result, zero-voltage switching is performed and goes to state 3.

이때, 2차측에서, 커패시터(Cs)의 전압(Vs)이 영으로 떨어지고 정류 소자(Ds)가 도통되어, 영-전압 턴-온 동작이 수행된다. Vs의 상승 부분의 곡선은 커패시터(Cs)과 2차 권선(T2) 사이의 공진에 의해 생기는 정현파의 일부이다.At this time, on the secondary side, the voltage Vs of the capacitor Cs drops to zero and the rectifying element Ds is conducted so that a zero-voltage turn-on operation is performed. The curve of the rising portion of Vs is part of the sinusoidal wave caused by the resonance between the capacitor Cs and the secondary winding T2.

상태 3 - t3에서 t4State 3-t3 to t4

상태 3에서는, 1차측에서, 다이오드(D2) 또는 스위칭 소자(Q2)가 도통되고, 인덕터(L) 및 커패시터(C)가 서로 공진하기 시작한다. 이 기간에서, 커패시터(C)가 방전된다. 이때, 2차측에서는, 정류 소자(Ds)가 도통되어 변압기(T)에 저장된 여자 에너지 및 커패시터(C)에 저장된 정전 에너지(electrostatic energy)를 2차 권선(T2)으로부터 방출하고, 정류/평탄 회로(rectifying/smoothing circuit)를 통해 출력된다. 이때, 상기 정류 소자(Ds)에 흐르는 전류(is)의 파형은 1차측의 인덕터(L) 및 커패시터(C)에 의해 생기는 공진 전류(id2)의 값에서 선형적으로 감소하는 여자 전류(excitation current; im)의 값을 차감하여 얻어지는 값을 나타내는 파형과 유사하다. 따라서, 상기 파형은 영으로부터 비교적 급하게 상승하여 정현파 곡선을 갖는 파형이 된다. 다음으로, 전류 변화율이 영이 되는 피크점에 도달한 후에, 상기 파형은 영 전류로 떨어진다. 변압기(T)의 여자 전류(im)가 영이 되면, 정류 소자(Ds)는 영-전류 턴-오프 동작을 수행하여, 2차측 전류(is)가 영이 된다.In state 3, on the primary side, diode D2 or switching element Q2 is turned on and inductor L and capacitor C start to resonate with each other. In this period, the capacitor C is discharged. At this time, on the secondary side, the rectifying element Ds is turned on to discharge the excitation energy stored in the transformer T and the electrostatic energy stored in the capacitor C from the secondary winding T2, and the rectification / flat circuit Output via (rectifying / smoothing circuit). At this time, the waveform of the current (is) flowing through the rectifying element (Ds) linearly decreases the excitation current (excitation current) from the value of the resonance current (id2) generated by the inductor (L) and the capacitor (C) on the primary side is similar to a waveform representing a value obtained by subtracting the value of im). Thus, the waveform rises relatively rapidly from zero to become a waveform having a sinusoidal curve. Next, after reaching the peak point at which the rate of change of current reaches zero, the waveform falls to zero current. When the exciting current im of the transformer T becomes zero, the rectifying element Ds performs a zero-current turn-off operation, so that the secondary side current is zero.

1차측에서는, 커패시터(C)의 방전에 의해, 여자 전류(im)의 방향이 반전되어, 변압기(T)가 상태 1에서의 방향과 반대의 방향으로 여자된다. 2차 구동권선(T4)에서 발생된 전압이 저항(R6)을 통하여 커패시터(C6)에 충전된다. 상기 전압이 임계 전압(약 0.6V)에 도달하면, 트랜지스터(Tr2)가 온이 되고 시간 t4에서 FET(Q2)가 영 전류 부근에서 턴 오프되어, 영-전류 턴-오프 동작이 수행된다. FET(Q2)가 오프되면, 2차측 정류 다이오드에 역전압이 인가되어 커패시터(Cs)가 공진하기 시작한다. 그 결과, 변압기의 권선 전압이 반전되기 시작한다.On the primary side, the discharge of the capacitor C reverses the direction of the excitation current im, and excites the transformer T in the direction opposite to that in the state 1. The voltage generated in the secondary drive winding T4 is charged to the capacitor C6 through the resistor R6. When the voltage reaches the threshold voltage (about 0.6V), transistor Tr2 is turned on and FET Q2 is turned off near zero current at time t4, thereby performing a zero-current turn-off operation. When FET Q2 is turned off, a reverse voltage is applied to the secondary rectifier diode so that capacitor Cs starts to resonate. As a result, the winding voltage of the transformer begins to reverse.

이때, 출력 단자에 접속된 부하의 크기에 따라, 여자 전류(im)가 영이 되는 시간과 FET(Q2)가 턴 오프되는 시간의 순서에 차이가 있다. 다시 말해서, 부하가 작으면, 여자 전류(im)가 영이 된 후에 FET(Q2)가 턴 오프되고, 역전압이 정류 소자(Ds)에 인가된다. 반대로, 중부하에서는, FET(Q2)가 턴 오프된 후에 여자 전류(im)가 영이 되고 역전압이 정류 소자(Ds)에 인가된다. 어느 부하 조건에서도, FET(Q2)와 정류 소자(Ds) 모두가 턴 오프되는 시간 t4에서, 역전압이 정류 소자(Ds)에 인가되고, 상태 t4가 이행된다.At this time, there is a difference in the order of the time when the exciting current im is zero and the time when the FET Q2 is turned off, depending on the magnitude of the load connected to the output terminal. In other words, when the load is small, the FET Q2 is turned off after the exciting current im becomes zero, and the reverse voltage is applied to the rectifying element Ds. In contrast, under heavy load, the excitation current im becomes zero and the reverse voltage is applied to the rectifying element Ds after the FET Q2 is turned off. Under any load condition, the reverse voltage is applied to the rectifying element Ds at the time t4 when both the FET Q2 and the rectifying element Ds are turned off, and the state t4 is shifted.

상태 4 - t4에서 t5State 4-t4 to t5

상태 4에서는, 변압기(T)의 2차 권선(T2)이 커패시터(Cs)와 공진하여, 커패시터(Cs)가 충전된다. 1차측에서, 1차 권선(T1) 및 인덕터(L)가 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)와 공진하여, 커패시터(C1)은 방전되고 커패시터(C2)는 충전된다.In state 4, the secondary winding T2 of the transformer T resonates with the capacitor Cs, whereby the capacitor Cs is charged. On the primary side, primary winding T1 and inductor L resonate with capacitor C1 and capacitor C2 so that capacitor C1 is discharged and capacitor C2 is charged.

커패시터(C1)의 전압(Vds1)이 영으로 떨어지면, 다이오드(D1)이 도통된다. 이때, 1차 구동 권선(T3)에서 발생된 전압이 저항(R3) 및 커패시터(C3)를 통해 약간 지연되어 스위칭 소자(Q1)의 게이트에 인가된다. 다음으로, 시간 t5에서 FET(Q1)이 턴 온되고 영-전압 스위칭 동작이 수행되어 상태 5가 종료된다. 2차측에서는, 커패시터(Cs)의 전압(Vs)이 영으로부터 상승하고, 2차 권선 전압과 출력 전압을 합한 전압에 고정된다.When the voltage Vds1 of the capacitor C1 drops to zero, the diode D1 becomes conductive. At this time, the voltage generated in the primary driving winding T3 is slightly delayed through the resistor R3 and the capacitor C3 and applied to the gate of the switching element Q1. Next, at time t5 FET Q1 is turned on and a zero-voltage switching operation is performed to end state 5. On the secondary side, the voltage Vs of the capacitor Cs rises from zero and is fixed to the sum of the secondary winding voltage and the output voltage.

상술한 동작은 매 스위칭 주기 동안 수행될 것으므로 일련의 스위칭 주기 동안에 반복된다.The above-described operation will be performed for every switching period and thus repeated for a series of switching periods.

상술한 동작에서, 제1 스위칭 소자(Q1)가 온-상태에 있는 동안에, 여자 에너지가 변압기(T)의 1차 권선(T1)에 저장되고 정전 에너지는 커패시터(C)에 저장된다. 스위칭 소자(Q1)이 턴 오프되면, 여자 에너지 및 정전 에너지는 방출된다. 그 결과, 도 1에 도시한 종래의 스위칭 전원 장치, 즉, 스위칭 소자(Q1)의 온-기간 동안에 단지 여자 에너지만 저장되고 스위칭 소자(Q1)의 오프-기간 동안에 상기 여자 에너지가 방출되는 장치에 비하여, 전류 피크값을 보다 낮출 수 있고, 도전 손실을 줄일 수 있다.In the above operation, while the first switching element Q1 is in the on-state, the excitation energy is stored in the primary winding T1 of the transformer T and the electrostatic energy is stored in the capacitor C. When the switching element Q1 is turned off, the excitation energy and the electrostatic energy are released. As a result, in the conventional switching power supply shown in FIG. In comparison, the current peak value can be lowered and the conduction loss can be reduced.

도 2에 도시된 스위칭 전원 장치에서, 종래의 스위칭 전원 장치의 경우와 마찬가지로, 스위칭 소자(Q1) 및 스위칭 소자(Q2)가 영전압에서 턴 온되고 스위칭 소자(Q2)가 영전류 부근에서 턴 오프된다. 따라서, 스위칭 손실 및 스위칭 서지가 상당히 감소될 수 있다. 또한, 2차측 정류 소자(Ds)가 영전류에서 턴 온되고, 그 전류 파형은 영전류로부터 비교적 급하게 상승한다. 상기 파형이 전류 변화율이 영이 되는 피크점에 도달한 후, 다시 영전류로 떨어지게 되어 정류 소자(Ds)가 턴 오프된다. 따라서, 상기 정류 소자에 흐르는 전류의 파형이 직사각형 모양으로 되어, 피크 전류값을 작게 한다. 그 결과, 실효 전류치(effective current value)가 작아제게 되므로, 도전 손실이 감소될 수 있다.In the switching power supply shown in Fig. 2, as in the case of the conventional switching power supply, the switching element Q1 and the switching element Q2 are turned on at zero voltage and the switching element Q2 is turned off near the zero current. do. Thus, switching losses and switching surges can be significantly reduced. In addition, the secondary rectifier Ds is turned on at zero current, and its current waveform rises relatively rapidly from zero current. After the waveform reaches the peak point at which the current rate of change becomes zero, the waveform falls back to zero current to turn off the rectifying element Ds. Therefore, the waveform of the current flowing through the rectifying element becomes a rectangular shape, thereby reducing the peak current value. As a result, since the effective current value becomes small, the conduction loss can be reduced.

또한, 변압기의 누설 인덕터(L)가 배치되므로, 스위칭 서지가 발생하지 않는다. 따라서, 낮은 전압 정격을 가지는 반도체 소자가 사용될 수 있다. 게다가, 스위칭 소자에 흐르는 전류 및 전압의 급격한 변화가 감소하므로, 스위칭 노이즈도 줄어들 수 있다.In addition, since the leakage inductor L of the transformer is arranged, no switching surge occurs. Thus, a semiconductor device having a low voltage rating can be used. In addition, since sudden changes in current and voltage flowing through the switching element are reduced, switching noise can also be reduced.

제어 회로에 의한 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 온/오프-타임의 제어에 관하여는, 다음의 세가지 방식이 적용될 수 있다.Regarding the control of the on / off-time of the switching elements Q1 and Q2 by the control circuit, the following three methods can be applied.

도 4a 내지 도 4c는 세가지 제어 방법에 의해 얻어진 "id1"의 파형을 보여준다.4A-4C show the waveform of "id1" obtained by the three control methods.

도 4a에 도시된 방법에서는, 스위칭 제어 회로가 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 온-타임을 제어하고, 변압기(T)의 역방향에서의 여자량(excitation quantity)을 영 또는 영-전압 스위칭 동작을 실현하는 데 필요한 최소값으로 설정함으로써 출력 전압을 안정화시킨다. 이러한 방법은, 부하의 양에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 온-타임(Ton) 및 오프-타임(Toff)의 비율을 고정시켜서, 스위칭 주파수를 변화시킨다. 따라서, 부하의 양이 스위칭 주파수에 대략 반비례하기 때문에, 부하가 작을수록 스위칭 주파수는 높아진다. 예를 들면, 출력 전압(Vo)의 제어는 스위칭 소자(Q1)의 온-타임 동안에 수행될 수 있다. 상기 출력 전압(Vo) 이외에도, 출력 전류(Io)도 검출하여 스위칭 회로(S2)의 도전 시간을 변압기(T)의 리세팅 시간과 소정의 역여자(reverse excitation) 시간의 합과 같게 설정할 수 있다.In the method shown in FIG. 4A, the switching control circuit controls the on-times of the switching elements Q1 and Q2, and zeros or zero-voltage switching operation an excitation quantity in the reverse direction of the transformer T. The output voltage is stabilized by setting it to the minimum value necessary to realize. This method changes the switching frequency by fixing the ratio of the on-time Ton and the off-time Toff of the switching element Q1 in accordance with the amount of load. Therefore, since the amount of load is approximately inversely proportional to the switching frequency, the smaller the load, the higher the switching frequency. For example, the control of the output voltage Vo can be performed during the on-time of the switching element Q1. In addition to the output voltage Vo, the output current Io may also be detected to set the conduction time of the switching circuit S2 equal to the sum of the reset time of the transformer T and a predetermined reverse excitation time. .

도 4b에 도시된 방법에서는, 경부하에서, 회생 전류(regenerative current)가 변압기(T)의 1차측에 발생된다. 기호 Ton2는 상기 회생 전류가 발생되는 시간을나타낸다. 이러한 방법에서는, 스위칭 제어 회로가 스위칭 소자(Q2)의 온-타임을 일정하게 제어하고, 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 제어하여 변압기(T)의 순방향에서의 여자량과 역방향에서의 여자량 사이의 비율을 변화시켜, 출력 전압을 안정화시킨다. 이 방법은, 부하의 양과 무관하게, 스위칭 주파수를 거의 고정시킨다. 예를 들면, 이러한 방식의 제어에서는, 스위칭 회로(S2)의 도전 시간이 최대 변압기-리셋 시간과 소정의 역여자 시간의 합과 같아지도록 설정될 수 있다.In the method shown in FIG. 4B, at light load, regenerative current is generated on the primary side of transformer T. The symbol Ton2 represents the time when the regenerative current is generated. In this method, the switching control circuit constantly controls the on-time of the switching element Q2 and controls the on-time of the switching element Q1 so that the excitation amount in the forward direction and the reverse excitation in the transformer T is reversed. By varying the ratio between the quantities, the output voltage is stabilized. This method almost fixes the switching frequency, regardless of the amount of load. For example, in this type of control, the conduction time of the switching circuit S2 can be set to be equal to the sum of the maximum transformer-reset time and the predetermined reverse excitation time.

한편, 이러한 방식은 스위칭 주파수가 거의 고정되는 이점이 있지만, 심지어 경부하에서도, 스위칭 소자들과 변압기에 흐르는 전류의 피크값이 크게 되어, 스위칭 손실 및 도전 손실이 증가하고 변압기(T)의 자속의 변화가 최대가 된다. 그 결과, 상당한 변압기 손실이 생긴다.On the other hand, this method has the advantage that the switching frequency is almost fixed, but even at light loads, the peak value of the current flowing through the switching elements and the transformer is increased, so that the switching loss and the conduction loss are increased and the magnetic flux of the transformer T is increased. Change is maximal. As a result, significant transformer losses occur.

도 4c에 도시된 방법은 도 4a 및 도 4b의 방법을 조합한 것과 같다. 경부하에서, 변압기(T)의 순방향에서의 여자량과 역방향에서의 여자량 사이의 비율을 변화시켜 출력 전압을 안정시키고, 그리하여 스위칭 주파수가 낮아질 수 있다. 중부하에서는, 부하가 커짐에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 온-타임을 길게 하여 출력 전압을 안정시킨다. 예를 들면, 스위칭 회로(S2)의 도전 시간은 정격 부하에서의 변압기 리셋 시간과 소정의 역여자 시간의 합과 같도록 설정될 수 있다.The method shown in FIG. 4C is the same as the method of FIGS. 4A and 4B combined. At light loads, the ratio between the excitation amount in the forward direction and the excitation amount in the reverse direction of the transformer T is varied to stabilize the output voltage, and thus the switching frequency can be lowered. Under heavy load, as the load increases, the on-time of the switching element Q1 is lengthened to stabilize the output voltage. For example, the conduction time of the switching circuit S2 may be set to be equal to the sum of the transformer reset time at the rated load and the predetermined reverse excitation time.

이러한 방식은, 스위칭 주파수의 변동을 제어하면서, 경부하와 중부하 사이에서 높은 효율로 제어를 행할 수 있다.Such a system can control with high efficiency between light and heavy loads while controlling fluctuations in the switching frequency.

상술한 실시예에서, 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제2 스위칭 소자(Q2)는 전계-효과 트랜지스터(FET)로 구성된다. 대안으로는, 트랜지스터와 같은 다른 반도체 소자들도 상기 제1 및 제2 스위칭 소자로서 사용될 수 있다.In the above-described embodiment, the first switching element Q1 and the second switching element Q2 are composed of field-effect transistors FETs. Alternatively, other semiconductor elements such as transistors may also be used as the first and second switching elements.

도 5는 도 2에 도시한 스위칭 전원 장치의 주요 부분을 도시한다. 상기 도면에서, 커패시터(C), 인덕터(L) 및 변압기(T)의 1차 권선(T1)으로 구성된 직렬 회로의 일단이 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 접합점에 접속되고, 상기 직렬 회로의 타단은 입력 전원의 양의 단자에 접속되어 있다.FIG. 5 shows the main part of the switching power supply shown in FIG. 2. In this figure, one end of the series circuit composed of the capacitor C, the inductor L and the primary winding T1 of the transformer T is connected to the junction of the switching elements Q1, Q2, The other end is connected to the positive terminal of the input power supply.

도 6은 다른 실시예에 의한 스위칭 전원 장치의 주요 부분을 도시한다. 본 실시예에서는, 커패시터 접속 위치 및 입력 전압(Vin)의 극성이 변경되어 있으나, 커패시터(C), 인덕터(L) 및 변압기(T)의 1차 권선(T1)으로 구성된 직렬 회로는 변경되지 않는다. 또한, 유사하게, 상기 직렬 회로의 일단은 스위칭 소자들(Q1, Q2)의 접속점에 접속되고, 그 타단은 입력 전원에 접속된다. 상기 주요 부분의 회로 동작도 도 5에 도시된 회로의 동작과 동일하다.6 shows a main part of a switching power supply according to another embodiment. In this embodiment, the capacitor connection position and the polarity of the input voltage Vin are changed, but the series circuit composed of the capacitor C, the inductor L and the primary winding T1 of the transformer T is not changed. . Similarly, one end of the series circuit is connected to the connection point of the switching elements Q1 and Q2, and the other end thereof is connected to the input power source. The circuit operation of the main part is also the same as that of the circuit shown in FIG.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치의 주요 부분을 도시한다. 이러한 구성에서는, 커패시터(C)가 커패시터들(C1, C2)을 포함한다. 따라서, 도 7에 도시된 회로는 커패시터(C)가 커패시터(C1) 및 커패시터(C2)로 분할된 일례이다. 커패시터(C1)와 커패시터(C2)의 합성 커패시턴스는 커패시터(C)와 동일하고, 상기 회로의 동작이 도 2 및 도 3 각각에 도시된 회로와 동일하다.7 shows a main part of a switching power supply according to another embodiment. In this configuration, the capacitor C includes the capacitors C1, C2. Therefore, the circuit shown in FIG. 7 is an example in which the capacitor C is divided into a capacitor C1 and a capacitor C2. The combined capacitance of the capacitor C1 and the capacitor C2 is the same as that of the capacitor C, and the operation of the circuit is the same as the circuit shown in Figs.

상술한 실시예들에서, 입력 전원은 직류 전원이다. 그러나, 본 발명의 입력 전원은 상용 교류 전원이 정류되고 평탄화된 전원일 수 있다. 또한, 커패시터 또는 다른 구성 요소가 변압기(T)의 1차 권선과 2차 권선 사이에 접속될 수도 있다. 변압기 대신에, 인덕턴스 소자가 상기 회로에 사용될 수 있다. 이러한 경우에도, 회로의 기본 동작은 상술한 회로 동작과 유사하다.In the above embodiments, the input power source is a direct current power source. However, the input power supply of the present invention may be a power supply rectified and planarized. Also, a capacitor or other component may be connected between the primary and secondary windings of transformer T. Instead of a transformer, inductance elements can be used in the circuit. Even in this case, the basic operation of the circuit is similar to the circuit operation described above.

도 8은 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치에 포함된 제1 제어 회로(11)의 회로도이다.8 is a circuit diagram of a first control circuit 11 included in a switching power supply according to another embodiment.

본 실시에에서, 저항(Ra)이 제1 스위칭 소자(Q1)의 소스(source)에 직렬로 접속되고, 상기 소스와 저항(Ra)의 접속점에 커패시터(C4)가 접속된다. 저항(R4), 포토트랜지스터(PC)의 임피던스 및 커패시터(C4)로 구성된 시정수 회로의 일단이 트랜지스터(Tr1)의 베이스에 접속된다. 상기 시정수 회로에서, 저항이 커패시터 (C4)에 병렬로 접속된다. 이 제어 회로에서, 스위칭 소자(Q1)가 턴 온된 후, 전류(id1)가 증가한다. 상기 전류(id1)의 증가와 함께, 저항(Ra)에 걸리는 전압도 증가한다. 이때, 상기 시정수 회로의 커패시터(C4)의 충전이 계속된다. 상기 커패시터(C4)의 충전 전압과 저항(Ra)에 걸리는 전압의 합이 트랜지스터(Tr1)의 임계 전압(약 0.6V)에 도달하면, 스위칭 소자(Q1)가 턴 오프된다. 따라서, 본 실시예의 회로에서, 스위칭 소자(Q1)에 흐르는 전류가 저항(Ra)에 의해 검출되어 스위칭 소자(Q1)의 온-타임이 제어된다.In this embodiment, the resistor Ra is connected in series to the source of the first switching element Q1, and the capacitor C4 is connected to the connection point of the source and the resistor Ra. One end of the time constant circuit composed of the resistor R4, the impedance of the phototransistor PC and the capacitor C4 is connected to the base of the transistor Tr1. In the time constant circuit, a resistor is connected in parallel to the capacitor C4. In this control circuit, after the switching element Q1 is turned on, the current id1 increases. As the current id1 increases, the voltage applied to the resistor Ra also increases. At this time, the charging of the capacitor C4 of the time constant circuit is continued. When the sum of the charging voltage of the capacitor C4 and the voltage applied to the resistor Ra reaches the threshold voltage (about 0.6V) of the transistor Tr1, the switching element Q1 is turned off. Therefore, in the circuit of this embodiment, the current flowing through the switching element Q1 is detected by the resistor Ra so that the on-time of the switching element Q1 is controlled.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치에 포함된 스위칭 소자(Q2)를 제어하는 제2 제어 회로의 회로도이다.9 is a circuit diagram of a second control circuit for controlling the switching element Q2 included in the switching power supply according to another embodiment.

본 실시예에서, 스위칭 장치인 트랜지스터(Tr2)는 pnp형 트랜지스터이다.In this embodiment, the transistor Tr2 which is a switching device is a pnp type transistor.

또한, 도 10은 또 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치에 포함된 제2 제어회로의 회로도이다.10 is a circuit diagram of a second control circuit included in a switching power supply according to still another embodiment.

본 실시예에서, 포토트랜지스터(PC2)는 트랜지스터(Tr2)의 베이스에 접속된다. 포토트랜지스터(PC2)의 임피던스는 출력 신호 또는 외부로부터 입력된 신호에 의하여 변화되어, 스위칭 소자(Q2)의 온-타임이 변경된다. 이러한 배치로, 스위칭 소자(Q2)의 온-타임을 제어하여, 출력 전력에 따른 최적의 온-타임으로 상기 스위칭 소자(Q2)의 스위칭이 수행될 수 있다.In this embodiment, phototransistor PC2 is connected to the base of transistor Tr2. The impedance of the phototransistor PC2 is changed by an output signal or a signal input from the outside, so that the on-time of the switching element Q2 is changed. In this arrangement, by controlling the on-time of the switching element Q2, the switching of the switching element Q2 can be performed at an optimal on-time according to the output power.

도 11은 다른 실시예에 따른 스위칭 전원 장치에 포함된 시동 회로의 회로도이다.11 is a circuit diagram of a starter circuit included in a switching power supply according to another embodiment.

이 실시예에서는, 저항(R1)이 커패시터(C), 인덕터(L) 및 변압기(T)의 1차 권선(T1)으로 구성된 직렬 회로에 병렬로 접속된다. 스위칭 소자(Q1)를 시동하는 시동 저항(R2)의 일단이 제너 다이오드(DZ)를 거쳐 입력 전원에 접속된다.In this embodiment, the resistor R1 is connected in parallel to the series circuit composed of the capacitor C, the inductor L and the primary winding T1 of the transformer T. One end of the starting resistor R2 for starting the switching element Q1 is connected to the input power supply via the zener diode DZ.

상술한 실시예들에서, 정류/평탄화 회로에 정류 소자(Ds)로서 다이오드가 사용된다. 그러나, 정류 소자(Ds)인 다이오드를 사용하는 것 대신에, 이를테면 온(ON)-저항이 작은 MOS-FET와 같은 스위칭 소자가 상기 소자(Ds)로서 사용될 수도 있다. 이러한 스위칭 소자가 2차 권선의 전압이 상승할 때 발생하는 제어 신호에 의해 스위칭을 수행하면, 온-타임에서의 도전 손실이 줄어든다. 그 결과, 2차측 정류 회로의 도전 손실이 줄어들 수 있다.In the above embodiments, a diode is used as the rectifying element Ds in the rectifying / flattening circuit. However, instead of using a diode that is a rectifying element Ds, a switching element such as a MOS-FET having a low ON-resistance may also be used as the element Ds. When such a switching element performs switching by a control signal generated when the voltage of the secondary winding rises, the conduction loss in on-time is reduced. As a result, the conductive loss of the secondary rectifier circuit can be reduced.

제1 및 제2 스위칭 소자들(Q1, Q2)을 FET로 구성하면, FET의 기생 다이오드들(parasitic diode)이 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)를 대신하여 사용될 수 있고, FET의 기생 커패시터들이 제1 및 제2 커패시터(C1, C2)를 대신하여 사용될 수 있다. 이러한 구성에서는, 도 2에 도시된 제1 및 제2 다이오드들과 제1 및 제2 커패시터들이 필요하지 않으므로, 부품의 수가 감소될 수 있다.When the first and second switching elements Q1 and Q2 are configured as FETs, parasitic diodes of the FET can be used in place of the first and second diodes D1 and D2, and the parasitics of the FETs. Capacitors may be used in place of the first and second capacitors C1 and C2. In such a configuration, since the first and second diodes and the first and second capacitors shown in FIG. 2 are not necessary, the number of components can be reduced.

유사하게, 인덕터(L)도 변압기(T)의 누설 인덕턴스만으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 외부 인덕터(L)가 필요하지 않을 것이다. 따라서, 부품의 수가 감소될 수 있다.Similarly, the inductor L may also consist of only the leakage inductance of the transformer T. In this case, no external inductor L would be needed. Thus, the number of parts can be reduced.

따라서, 본 발명의 이점은 다음과 같이 요약될 수 있다.Thus, the advantages of the present invention can be summarized as follows.

본 발명의 스위칭 전원 장치는 변압기의 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 구동하는 구동 권선들과, 두 개의 스위칭 소자들이 턴 오프되는 기간 전과 후에 상기 스위칭 소자들을 교대로 턴온 및 턴오프하는 스위칭 제어 회로들을 포함하고, 그 결과 자려 발진이 수행된다. 이러한 구성으로, 부품의 수, 크기 및 상기 장치의 중량이 감소될 수 있다. 또한, 상기 스위칭 소자들이 영-전압 스위칭 동작을 수행하도록 함으로써, 스위칭 손실이 현저히 감소될 수 있다. 게다가, 상기 스위칭 소자들(Q1, Q2)에 인가된 전압이 입력 전압(Vin)이므로, 스위칭 소자(Q1, Q2)는 전압 정격이 낮은 반도체 소자로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 스위칭 전원 장치는 높은 효율을 가질 수 있고, 소형이고 경량의 장치로 제조될 수 있다.The switching power supply of the present invention is a switching control for alternately turning on and off the drive windings for driving the first and second switching elements of the transformer and the switching elements before and after a period during which the two switching elements are turned off. Circuits, and as a result oscillation is performed. With this configuration, the number of parts, the size and the weight of the device can be reduced. In addition, by allowing the switching elements to perform a zero-voltage switching operation, switching losses can be significantly reduced. In addition, since the voltage applied to the switching elements Q1 and Q2 is an input voltage Vin, the switching elements Q1 and Q2 may be constituted by semiconductor devices having a low voltage rating. Therefore, the switching power supply of the present invention can have a high efficiency and can be manufactured in a compact and lightweight device.

또한, 커패시터(C)가 변압기의 1차 권선에 직렬로 접속되므로, 에너지가 상기 1차 권선 및 커패시터(C) 모두에 저장될 수 있다. 그 결과, 피크 전류를 줄임으로써, 도전 손실도 줄일 수 있다. 게다가, 1차 권선에 인가된 전압이 도 1에 도시된 링잉 쵸크 컨버터(ringing choke converter; RCC)의 전압의 대략 반절이 된다. 따라서, 1차 권선수가 감소될 수 있고 보다 낮은 전압 정격을 가지는 낮은 파괴 전압 변압기 및 소형의 변압기를 제조할 수 있다.In addition, since capacitor C is connected in series to the primary winding of the transformer, energy can be stored in both the primary winding and capacitor C. As a result, the conductive current can be reduced by reducing the peak current. In addition, the voltage applied to the primary winding is approximately half of the voltage of the ringing choke converter (RCC) shown in FIG. Accordingly, the number of primary windings can be reduced and a low breakdown voltage transformer and a small transformer having a lower voltage rating can be manufactured.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들이 기술되었으나, 당업자는 본 발명의 요지와 범위에서 벗어나지 않고도 다양한 변형 실시예 및 변화가 가능하다는 것을 이해할 것이다.While preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (21)

스위칭 전원 장치로서,As a switching power supply, 제1 스위칭 소자, 제1 다이오드 및 제1 커패시터를 구비한 병렬 접속 회로로 구성된 제1 스위칭 회로;A first switching circuit composed of a parallel connection circuit having a first switching element, a first diode and a first capacitor; 상기 제1 스위칭 회로와 직렬 회로를 구성하고, 제2 스위칭 소자, 제2 다이오드 및 제2 커패시터를 구비한 병렬 접속 회로로 구성된 제2 스위칭 회로;A second switching circuit constituting a series circuit with the first switching circuit, the second switching circuit comprising a parallel connection circuit having a second switching element, a second diode, and a second capacitor; 상기 직렬 회로와 접속되는 입력 전원;An input power source connected to the series circuit; 1차 권선 및 2차 권선을 포함하는 변압기;A transformer comprising a primary winding and a secondary winding; 정류 소자를 포함하고, 상기 변압기의 상기 2차 권선에 접속되는 정류 및 평탄화 회로;A rectifying and flattening circuit comprising a rectifying element, said rectifying and flattening circuit connected to said secondary winding of said transformer; 상기 변압기에 포함되고, 상기 제1 스위칭 소자를 턴온(turn-on)하는 1차 권선의 전압에 실질적으로 비례하는 전압을 발생시키는 제1 구동 권선;A first drive winding included in the transformer and generating a voltage substantially proportional to the voltage of the primary winding turning on the first switching element; 상기 변압기에 포함되고, 상기 제2 스위칭 소자를 턴온(turn-on)하는 1차 권선의 전압에 실질적으로 비례하는 전압을 발생시키는 제2 구동 권선; 및A second drive winding included in the transformer for generating a voltage that is substantially proportional to the voltage of the primary winding that turns on the second switching element; And 상기 제1 구동 권선 및 상기 제1 스위칭 회로 사이에 형성되는 제1 스위칭 제어 회로 및 상기 제2 구동 권선 및 상기 제2 스위칭 회로 사이에 형성되는 제2 스위칭 제어 회로를 포함하는 스위칭 제어 회로들을 포함하고,Switching control circuits including a first switching control circuit formed between the first drive winding and the first switching circuit and a second switching control circuit formed between the second drive winding and the second switching circuit; , 상기 1차 권선, 인덕턴스 및 직렬 커패시터가 직렬 회로를 구성하고, 상기 직렬 회로의 일단이 상기 제1 스위칭 회로 및 상기 제2 스위칭 회로의 접속점에 접속되고, 상기 직렬 회로의 타단은 상기 입력 전원에 접속되고;The primary winding, inductance and series capacitor constitute a series circuit, one end of the series circuit is connected to a connection point of the first switching circuit and the second switching circuit, and the other end of the series circuit is connected to the input power source. Become; 상기 제1 스위칭 소자의 온-기간 동안에 상기 1차 권선 및 상기 직렬 커패시터에 에너지가 축적되고, 상기 제1 스위칭 소자의 오프-기간 동안에 상기 2차 권선으로부터 출력을 얻고, 상기 제1 스위칭 소자의 온-타임이 제어되어 출력 전력이 제어되고;Energy is accumulated in the primary winding and the series capacitor during the on-period of the first switching element, and output is obtained from the secondary winding during the off-period of the first switching element, and the on of the first switching element The time is controlled so that the output power is controlled; 상기 스위칭 제어 회로들은, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들이 모두 턴오프되어 있는 기간 후에 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들을 교대로 턴온하고, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들이 모두 턴오프되어 있는 기간 전에 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들을 교대로 턴오프시키고, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 정류 소자가 모두 턴 오프된 후에 상기 제1 스위칭 소자가 턴온이 되어, 자려 발진이 수행되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching control circuits alternately turn on the first and second switching elements after a period in which both the first and second switching elements are turned off, and the first and second switching elements are both turned off. The first and second switching elements are alternately turned off before a period of time, and after the second switching element and the rectifying element are both turned off, the first switching element is turned on, so that oscillation is performed. Switching power supply. 제1항에 있어서, 각각의 스위칭 제어 회로들이 저항 또는 저항 및 커패시터로 구성된 직렬 회로에 의해 형성된 지연 회로를 포함하고, 상기 저항 또는 지연 회로는 상기 제1 구동 권선과 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자 사이 및 상기 제2 구동 권선과 상기 제2 스위칭 소자의 제어 단자의 사이에 각각 배치되고;2. The switching circuit of claim 1, wherein each switching control circuit comprises a delay circuit formed by a series circuit composed of a resistor or a resistor and a capacitor, wherein the resistor or delay circuit comprises a control terminal of the first drive winding and the first switching element. And between the second drive winding and the control terminal of the second switching element, respectively; 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들 각각은, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자들을 턴온하는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압이 상기 제1 및 제2 구동 권선에서 각각 발생된 후 지연을 두고 턴온되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.Each of the first and second switching elements exhibits a delay after a voltage is generated in the first and second drive windings, the voltage being approximately proportional to the voltage of the primary winding turning on the first and second switching elements, respectively. Switching power supply, characterized in that turned on. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 제어 회로는, 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프하는 제1 스위치와, 상기 제1 구동 권선에서 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압이 발생되어 소정의 시간이 지난 후에 상기 제1 스위칭 소자가 상기 제1 스위치에 의해 턴오프되도록 상기 제1 스위칭 소자를 제어하는 제1 시정수 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The circuit of claim 1, wherein the first switching control circuit comprises: a first switch for turning off the first switching element, and approximately a voltage of the primary winding for turning on the first switching element in the first drive winding. And a first time constant circuit for controlling the first switching element so that the first switching element is turned off by the first switch after a predetermined time has elapsed due to a proportional voltage. . 제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭 제어 회로는, 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하는 제2 스위치와, 상기 제2 구동 권선에서 상기 제2 스위칭 소자를 턴온하는 상기 1차 권선의 전압에 대략 비례하는 전압이 발생되어 소정의 시간이 지난 후에 상기 제2 스위칭 소자가 상기 제2 스위치에 의해 턴오프되도록 상기 제2 스위칭 소자를 제어하는 제2 시정수 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The circuit of claim 1, wherein the second switching control circuit comprises: a second switch for turning off the second switching element and approximately the voltage of the primary winding for turning on the second switching element in the second drive winding. And a second time constant circuit for controlling the second switching element such that the second switching element is turned off by the second switch after a predetermined time has elapsed since a predetermined voltage has been generated. . 제3항에 있어서, 상기 제1 스위치는 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자에 접속된 트랜지스터를 포함하고, 상기 트랜지스터의 제어 단자가 제1 임피던스 회로 및 충/방전 커패시터를 포함하는 상기 제1 시정수 회로에 접속되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.4. The first time constant of claim 3, wherein the first switch includes a transistor connected to a control terminal of the first switching element, and the control terminal of the transistor includes a first impedance circuit and a charge / discharge capacitor. Switching power supply, characterized in that connected to the circuit. 제4항에 있어서, 상기 제2 스위치는 상기 제2 스위칭 소자의 제어 단자에 접속된 트랜지스터를 포함하고, 상기 트랜지스터의 제어 단자가 제1 임피던스 회로 및 충/방전 커패시터를 포함하는 상기 제2 시정수 회로에 접속되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The second time constant according to claim 4, wherein the second switch includes a transistor connected to a control terminal of the second switching element, and the control terminal of the transistor includes a first impedance circuit and a charge / discharge capacitor. Switching power supply, characterized in that connected to the circuit. 제5항에 있어서, 상기 시정수 회로를 구성하는 제1 임피던스 회로의 임피던스가 상기 2차 권선으로부터의 출력 전력 레벨 및 외부 신호에 대한 응답 중 어느 하나에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.6. The switching power supply according to claim 5, wherein an impedance of the first impedance circuit constituting the time constant circuit is changed according to one of an output power level from the secondary winding and a response to an external signal. 제6항에 있어서, 상기 시정수 회로를 구성하는 제1 임피던스 회로의 임피던스가 상기 2차 권선으로부터의 출력 전력 레벨 및 외부 신호에 대한 응답 중 어느 하나에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching power supply according to claim 6, wherein the impedance of the first impedance circuit constituting the time constant circuit is changed according to one of an output power level from the secondary winding and a response to an external signal. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 전원 장치는 저항을 포함하는 제2 임피던스 회로를 더 포함하고, 상기 제2 임피던스 회로는 상기 직렬 회로의 직렬 커패시터의 양단 및 상기 직렬 회로의 양단 중 적어도 하나에 접속되어, 입력 전압을 상기 제2 임피던스 회로를 거쳐 상기 제1 스위칭 회로에 인가하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the switching power supply further comprises a second impedance circuit comprising a resistor, wherein the second impedance circuit is connected to at least one of both ends of a series capacitor of the series circuit and both ends of the series circuit. And applying an input voltage to the first switching circuit via the second impedance circuit. 제9항에 있어서, 상기 제2 임피던스 회로를 통해 상기 제1 스위칭 회로에 인가된 입력 전압을 분할하고, 분할된 전압을 제1 스위칭 소자의 제어 단자에 인가하여 자려 발진을 개시하는, 저항을 포함하는 제3 임피던스 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.10. The device of claim 9, further comprising: a resistor that divides an input voltage applied to the first switching circuit through the second impedance circuit and applies the divided voltage to a control terminal of the first switching element to initiate oscillation. The switching power supply further comprises a third impedance circuit. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 전원 장치는 상기 정류 소자에 병렬로 접속된 출력측 커패시터를 더 포함하고, 상기 출력측 커패시터의 용량성 임피던스 값은, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 정류 소자가 모두 턴오프될 때, 상기 출력측 커패시터가 상기 변압기의 인덕턴스와 함께 공진하여, 상기 출력측 커패시터에 걸리는 전압 파형이 대략 정현파의 일부와 같은 파형을 나타내어 영전압에서 상승하거나 또는 영전압으로 하강하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching power supply of claim 1, further comprising an output capacitor connected in parallel to the rectifying element, wherein the capacitive impedance value of the output capacitor is such that both the second switching element and the rectifying element are turned off. Wherein the output capacitor resonates with the inductance of the transformer so that the voltage waveform across the output capacitor is set to rise from zero voltage or fall to zero voltage, exhibiting a waveform approximately equal to a portion of a sine wave. Power unit. 제1항에 있어서, 상기 정류 소자가 제어 신호에 의해 스위칭을 수행하는 스위칭 소자인 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching power supply according to claim 1, wherein said rectifying element is a switching element which performs switching by a control signal. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자들은 전계-효과 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching power supply of claim 1, wherein the switching elements are field-effect transistors. 제1항에 있어서, 상기 인덕턴스는 상기 변압기의 누설 인덕터 및 상기 1차 권선에 직렬로 접속된 외부 인덕터 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 인덕턴스는 상기 제1 스위칭 소자의 오프-기간 동안에 상기 직렬 커패시터와 공진하여 상기 1차 권선에 흐르는 전류의 파형을 대략 정현파의 일부와 유사한 파형이 되게하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The inductance of claim 1, wherein the inductance is comprised of at least one of a leakage inductor of the transformer and an external inductor connected in series with the primary winding, wherein the inductance resonates with the series capacitor during an off-period of the first switching element. Switching the waveform of the current flowing through the primary winding to a waveform approximately similar to a part of the sine wave. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위칭 제어 회로가 상기 제1 커패시터의 전압이대략 영으로 떨어진 후에 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The switching power supply of claim 1, wherein the first switching control circuit turns on the first switching element after the voltage of the first capacitor drops to approximately zero. 제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭 제어 회로가 상기 제2 커패시터의 전압이 대략 영으로 떨어진 후에 상기 제2 스위칭 소자를 턴온하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The switching power supply of claim 1, wherein the second switching control circuit turns on the second switching element after the voltage of the second capacitor drops to approximately zero. 제1항에 있어서, 상기 제2 스위칭 제어 회로가 상기 제2 스위칭 소자에 흐르는 전류가 대략 영이 될 때 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The switching power supply according to claim 1, wherein said second switching control circuit turns off said second switching element when the current flowing in said second switching element becomes approximately zero. 제1항에 있어서, 상기 직렬 커패시터 및 인덕턴스의 값은, 상기 정류 소자에 흐르는 전류의 파형이 영으로부터 상승하여 전류 변화율이 영이 되는 피크점에 도달한 후, 다시 상기 정류 소자가 턴오프되는 영전류로 떨어지는 파형이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.The zero current value according to claim 1, wherein the series capacitor and inductance values have a zero current at which the rectifier is turned off again after reaching a peak point at which the waveform of the current flowing through the rectifier rises from zero and the current change rate becomes zero. Switching power supply, characterized in that the waveform is set to fall to. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어 회로들이 상기 변압기의 순방향으로의 여자량(excitation quantity)에 대한 상기 변압기의 역방향으로의 여자량의 비율이 상기 정류 및 평탄화 회로의 출력 단자에 접속된 부하의 크기에 따라 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The method of claim 1, wherein the ratio of the excitation amount in the reverse direction of the transformer to the excitation quantity in the forward direction of the transformer is the magnitude of the load connected to the output terminal of the rectifying and flattening circuit. Switching power supply characterized in that the control to change. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어 회로들이, 상기 정류 및 평탕화 회로의 출력에 접속된 부하의 크기에 무관하게, 상기 변압기의 역방향으로의 여자량이 영 또는 소정의 고정값이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The switching control circuit of claim 1, wherein the switching control circuits control the excitation amount in the reverse direction of the transformer to be zero or a predetermined fixed value, regardless of the magnitude of the load connected to the output of the rectifying and leveling circuit. Switching power supply. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어 회로들 중 하나가, 상기 제1 스위칭 소자의 온-타임을 적어도 최소값이 되도록 설정하여, 상기 정류 및 평탕화 회로의 출력 에 접속된 부하가 단락된 상태에서도 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원 장치.2. The switching circuit of claim 1, wherein one of the switching control circuits is set so that the on-time of the first switching element is at least a minimum value, so that switching is performed even when a load connected to the output of the rectifying and leveling circuit is shorted. Switching power supply, characterized in that to perform.
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