상용전원(50/60Hz AC 220V)을 입력으로 하여 과부하 보호용 휴즈(1), 과전압 인입방지용 서지흡수회로(2), 전도잡읍제거용 회로(3), 전파정류회로(4), 돌입전류 제거용 저항(RF)(5), 방사잡음제거용 인덕터(LF)(6) 및 직류정류용 필터 캐패시터(CF)(7)을 거쳐 입력된 직류전원은 제어용 IC(17)의 초기 스타트 회로(16)를 거쳐 제어용 IC(17)을 구동시켜 제어용 IC(17)에서 구동펄스(OUTPUT A, OUTPUT B)를 내보내게 되며, 이 신호는 주 스위치 (Q1)(10)을 구동시키기 위한 직접구동회로(14)와 보조스위치(Q2)(9)를 주회로와 절연시켜 구동시키기 위한 펄스 트랜스를 이용한 구동회로(15)에 입력되고, 상기 구동회로(14),(15)를 사용하여 주 스위치 (Q1)(10)와 보조 스위치(Q2)(9)를 교번적으로 구동시키며, 주 변압기(11)의 자화에너지 방출경로 및 주 스위치 (Q1)(10)의 전압·전류 스트레스를 줄이기 위해서 보조스위치(Q2)(9)와 클램프 캐패시터(C2)(8)를 사용하여 클램프된 에너지가 입력전원으로 되돌아 갈 수 있도록 구성하고, 주 변압기(11)의 1차측을 통하여 전달된 2차측 고주파 교류전원은 고주파 정류부(25)를 통하여 부하에 전원을 전달하며, 상기 부하로서 배터리(32)를 충전할 때에는 배터리 충전회로인 액티브 클램프 포워드 컨버터 및 마이콤(29) 제어 주변회로를 이용하여 충전할 수 있다

제1항에 있어서, 액티브 클램프 방식을 사용한 초고속 충전기용 포워드 컨버터의 주회로는 주 변압기(11)의 자화에너지 방출경로 및 클램프 캐패시터(C2)(8)로 주 스위치 (Q1)(10)의 전압 및 전류 스트레스를 줄이며, 클램프된 에너지를 자체내에서 소비하지 않고 주전원 소스(Source)로 되돌려 주도록, 구간 T0~T1에서는 주 스위치 (Q1)(10)가 도통되고, 클램프 다이오드(D2)와 환류다이오드(DF)는 이 기간에서 차단이 되고, 부하저항(R)(36)에 전류가 흐르게 되고, 구간 T1~T2에서는 주 스위치 (Q1)(10)가 T1에서 차단되고, 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 캐패시터(C1)은 반사된 필터 인덕터(L)의 전류(IO/N)에 의하여 선형적으로 충전되기 때문에 이 구간은 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 전압(VDS)이 입력전압(Vi)로 되는 지점과 순방향 다이오드(DR)가 차단되는 지점인 T2까지 지속되고, 구간 T2~T3에서는 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 캐패시터(C1)은 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 전압(VDS)이 Vi + VC가 되는 지점인 T3까지 자화전류에 의하여 충전되어 클램프 다이오드(D2)는 T3에서 도통하고, 구간 T3~T4에서는 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 전압(VDS)는 Vi + VC로 유지되고, 주 변압기(11)의 자화전류는 -VC / LM 의 비율로 선형적으로 감소하여 T4지점에서 영(Zero)이 되고 계속 부(-)의 방향으로 흐르게 되고, 보조스위치(Q2)(9)가 영 전압 스위칭이 되기 위하여 보조스위치(Q2)(9)는 이 구간(T3~T4)안에 도통이 되어야 하므로 이 자화전류는 T4지점에서부터 부(-)로 되기 시작하여 주 변압기(11)는 보조스위치(Q2)(9)가 도통되어 계속 리셋(Reset)이 되며, B-H곡선상에는 제3상한에서 동작이 되고, T5지점에서 보조스위치(Q2)(9)는 차단하고 차화인덕턴스(LM)와 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 캐패시터(C1)간에 공진이 시작되며, 이 때 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 캐패시터(C1)은 부(-)의 방향 자화전류에 의하여 방전이 되고, 용량성 도통손실을 줄이기 위하여 주 스위치 (Q1)(10)의 드레인-소오스간의 전압(VDS)은 입력전압(Vi)으로 될 때까지 주 스위치 (Q1)(10)은 도통되어서는 안되고 T0지점에서 주 스위치 (Q1)(10)가 도통되어 다음주기를 시작하여야 하며, 상기에 서술한 것을 전압-시간 평형조건으로 클램프 캐패시터(C2)(8) 양단에 걸리는 전압(VC)는 식 VC = N·Vo / (1-D), 여기서 Vo는 출력전압이고, D는 주 스위치 (Q1)(10)의 턴-온 듀티(Turn-On Duty), N는 주 변압기(11)의 턴수비, 위 식에 의하여 입력전압이 증가함에 따라 그리고 주 스위치 (Q1)(10)의 턴-온 듀티(D)가 감소함에 따라 이 클램프 전압은 감소하고, 차단기간동안 주 스위치 (Q1)(10)에 걸리는 첨두전압은 입력전압(Vi)과 주 변압기(11)의 양단인 이 클램프 전압의 합과 같게 되고, 어느 한쪽이 증가하면 다른 한쪽이 감소하게 되므로 그 합은 입력전압 범위 전체에 걸쳐서 항상 거의 일정하게 유지되므로 주 스위치 (Q1)(10)의 전압 및 전류 스트레스를 낮게 할 뿐만 아니라 주 변압기(11)의 자속을 1 상한과 3상한 사이에 대칭적으로 동작이 되게끔하여 입력전압(Vi)으로 재순환시키는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 제어용 I

제1항에 있어서, 제어용 I

제1항에 있어서, 제어용 I

제1항에 있어서, 주 스위치 (Q1)(10)의 스피드-업(Speed-Up)을 이용한 구동회로(14)는 빠른 상승시간(Rise Time)을 위하여 사용한 스피드-업 캐패시터(CQ1)(50), 주 스위치 (Q1)(10)의 게이트에 흘러 들어가는 과도한 입력전류를 입력전류를 제한하기 위한 게이트 저항(R12)(52), 주 스위치 (Q1)(10)의 하강시간(Fall Time)을 단축시키기 위한 다이오드(DQ1)(51)은 주 스위치 (Q1)(10)의 게이트-소오스간의 전압을 일정전압으로 유지하기 위한 제너다이오드(ZDQ1)(53)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 보조 스위치 Q1(9)의 펄스트랜스를 이용한 구동회로도(15)는 고주파 AC를 형성하게 하는 캐패시터(CQ2)(54), 신호전달에 있어서의 내 노이즈성분과 절연성을 유지할 수 있도록 하는 펄스 변압기(TP)(55), 과도전류를 제한하면서 신호파형의 발진방지 및 병렬구동시 보조 스위칭 소자(9)의 턴 온/오프 (Turn On/Off) 특성을 조정하는 게이트 출력저항(R22)(58), 보조 스위칭 소자(9)의 게이트-소오스 간에 ±15[V]이상의 펄스 전압이 들어가지 않도록 하여 안정성을 추구하는 제너다이오드(ZDQ2)(60), 상승시간(Rise Time)을 단축하기 위한 스피드업 캐패시터(CQ2)(60), 스피드업 캐패시터(CQ2)(60)의 방전저항(R21)(57)보조 스위칭 소자(Q2)(9)의 하강시간(Fall Time)을 단축시키기 위한 다이오드(DQ2)(59)로서 구성하여 주회로와의 절연구동시키는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 정전압 모드 기준전압 구성회로(24)및 정전류 모드 기준전압 구성회로(20a)는 컨버터 출력쪽에서 나오는 전압을 저항(R145)(61)으로서 스텝 다운시켜 제너다이오드(Z141)(63)로 기준 전압을 구성하는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 일반 배터리용 고속충전 제어회로(21)는 일반배터리 변환용(1A)으로 배터리가 들어오면 마이콤(29)이 H(High)로 인식하여 트랜지스터(Q113)(71), (Q114)(72)가 턴-온(TURN-ON)하면 오피 앰프(OP AMP)(IC11/2)(69), (IC11/2)(70)의 위상이 역으로 반전되면서 다이오드(D112)(73), (D113)(74)의 전위를 끌어내려 피이드백된 다음 1차에 다시 전압을 인가시켜 주는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 급속배터리용 초고속 중전제어회로(22)는 저항(R147)(64), 저항(R148)(64a)에 의하여 오피 앰프(OP AMP)(IC1)(67)의 부(-)에 기준전압을 인가한 상태에서 마이콤(29)에서 배터리가 들어오면 H(High)로 트랜지스터(Q112)(69)의 베이스를 턴-온하면 트랜지스터(Q111)(68)이 턴-온 하여 오피 앰프(IC1)(67)의 정(+)전위가 저항(R149)(64b)에 의하여 접지(GND)전위로 떨어지면서 출력에 다이오드(D111)(63)을 L(Low)로 만들어 1차이 피이드백하여 변환시켜 주는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 기준전압 자동설정 회로(23)는 전압(VCC)에 의하여 저항(R150)(75),(R151)(75a)에 의하여 기준전압이 오피 앰프(OP AMP)(IC11/2)(78)의 부(-) 에 일정하게 유지시켜주면서 저항(R152)(76), (R153)(76a)의 기준전압 값을 트랜지스터(Q115)(77)가 교번적으로 ON/OFF 되면서 일정전압을 유지시켜주는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 정전압 검출회로(19)는 -△V 검출용으로 전압(VCC)에 의해 저항(R156)(82)과 저항(R155)(83)에 기준전압을 설정한 후 배터리(B/T)(32)의 만충전(Full Charging)상태를 저항(R154)(80)과 저항(R155)(81)의 저항값 변환량으로 검출하여 오피 앰프(OP AMP)(IC2)(84)에 의하여 H(High)로 만들어 마이콤(29)에 인식시켜주는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 정전류 검출회로(20)도는 온도상승률 (△T)를 검출하는 회로로서 배터리 내부에 온도저항값(TH)이 있으므로 배터리가 온도상승을 하면 온도저항 값(TH)이 변하면서 저항(R160)(86)의 값이 일정전압으로 만들어 오피 앰프(OP AMP)(IC2)(88)의 정(+)에 인가되면서 마이콤(29)에 인식시켜 충전상태를 OFF하는 기능을 갖으며, 저항(R158)(85)과 저항(R159)(87)는 전압(VCC)에 의하여 오피 앰프(OP AMP)(IC2)(88)가 기준전압을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 마이콤(μ-COM)(29)은 시간에 대한 온도변화량 △T/△t(89)을 감지, -△V(90)은 배터리의 만충전 상태를 검출하여 충전을 (OFF)하는 기능, △i(90)는 배터리의 전류상태를 수시로 체크하는 기능, TIME(92)는 15분과 60분 두가지로 나뉘어 있고, Vout/Iout(93)은 세트(set)의 기능을 In-Out할 수 있는 포트(Port)를 갖는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 배터리 장착감지 및 충전회로(26)은 마이콤(μ-COM)(29)으로부터 나오는 신호가 평소에 H(High)상태로 있다가 배터리가 들어오면 L(Low)로 변하며, 이 신호가 트랜지스터(Q115)(100)에 들어오면 다이오드(D114)(94)에 의하여 대기상태로 있던 전압이 저항(R161)(95)과 저항(R162)(95a)에 의하여 분압이 되면서 제너다이오드(Z141)(98), 콘덴서(C111)(99)의 기준값에 의하여 트랜지스터(Q116)(96)의 게이트를 턴-온하여 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 배터리 리프레시 제어기능(28)은 배터리의 잔류전압과 전류를 제거하여 충전상태를 정상충전할 수 있도록 만들어주는 회로로, 마이콤(μ-COM)(29)에 의하여 트랜지스터(Q117)(101)의 게이트가 턴-온하면 저항(R163)(102)에 의하여 배터리(B/T)(32)의 전압과 전류가 방전하여 초기상태로 만들어 주는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 배터리 충전용 단자회로는 배터리 내부로서 (+)에서부터 (-)까지는 배터리의 충전용 단자이며, 휴즈(103)는 배터리의 단락(SHORT)시 끓어주는 역할을 하며, 저항(R164)(104)는 배터리의 내부온도 감지용으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터

제1항에 있어서, 배터리 종류 및 유무확인용 스위칭 제어회로(33)는 스위치(SW101)(106) OUT시에는 배터리가 없는 걸로 인식되고, IN시 마이콤(μ-COM)Port에 배터리가 있음을 알려주는 기능이고, 스위치(SW102)(107) VE는 일반배터리(1A)를 알려주며, VY는 급속배터리(7A)를 알려주는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 액티브 클램프 방식을 사용한 배터리 초고속 충전기용 포워드 컨버터