KR101273354B1 - Apparatus for power supply - Google Patents

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KR101273354B1 KR1020110128234A KR20110128234A KR101273354B1 KR 101273354 B1 KR101273354 B1 KR 101273354B1 KR 1020110128234 A KR1020110128234 A KR 1020110128234A KR 20110128234 A KR20110128234 A KR 20110128234A KR 101273354 B1 KR101273354 B1 KR 101273354B1
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microprocessor
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형기우
형성훈
신대정
양정수
류인재
조성효
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동양하이테크산업주식회사
(주)동양화학
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Abstract

PURPOSE: A power supply device for an intelligent multi-phase power control is provided to prevent a trouble occurrence in advance by cutting off a power input part when an excessive load voltage change is generated. CONSTITUTION: A power supply device for an intelligent multi-phase power control comprises the following steps: a bridge circuit is applied an AC voltage and changes to a DC voltage; a transformer(150) comprises a first side coil and multiple second side coils; a switch part(160) supplies an applied voltage from the second side coil to a load connection; a microprocessor(170) controls the switch part; and the microprocessor is connected to the switch part and the load connection. [Reference numerals] (110) Power supply unit; (120) Choke reactor; (130) Bridge circuit; (140) Block unit; (150) Transformer; (160) Switch part; (170) Microprocessor; (180) Electricity element; (190) PFC element; (AA) Load terminal

Description

지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치{APPARATUS FOR POWER SUPPLY}Intelligent multilevel output control power supply {APPARATUS FOR POWER SUPPLY}

본 발명은 전원 공급장치에 관한 것으로, 특히 부하단자에 다양한 외부장치의 정격전압에 각각 대응되는 부하전압이 자동으로 선택되어 공급될 수 있도록 하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply, and more particularly, to an intelligent multi-stage output control power supply that allows the load terminal to automatically select and supply a load voltage corresponding to the rated voltage of various external devices.

본 발명은 전원 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1043403호에 개시되어 있는 바와 같다.Background art of the present invention is as disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1043403.

종래의 전원 공급장치는 전원 입력부로부터 전원이 인가되면 그 전원을 변압기에 의해 전압강하 또는 상승시킨 후 스위치 등을 통해 부하단자로 공급하는 구조이다.In the conventional power supply apparatus, when power is applied from a power input unit, the power is lowered or raised by a transformer and then supplied to a load terminal through a switch or the like.

그러나, 이러한 종래의 전원 공급장치의 구조는 부하단에 결합될 수 있는 외부장치의 정격전압의 종류에 따라 독립된 별개의 전원 공급장치가 필요하게 되는 문제가 있다.However, this conventional power supply structure has a problem in that a separate power supply is required according to the type of rated voltage of the external device that can be coupled to the load end.

특히, 상기 변압기의 권선수를 조정하여 부하단자에 공급되는 전압의 크기를 조정하는 경우에도 부하단에 결합된 외부장치에 따라 사람이 직접 변압기에 의한 전압 변환을 선택하여야만 하는 불편이 있다.In particular, even when adjusting the number of windings of the transformer to adjust the magnitude of the voltage supplied to the load terminal, it is inconvenient that a person must directly select the voltage conversion by the transformer according to the external device coupled to the load terminal.

또한, 부하단에 결합된 외부장치에 의한 부하의 출력 전압의 변화가 매우 크게 발생되는 경우 전원 공급장치 자체에 고장 등이 발생되는 문제가 있다.In addition, when a change in the output voltage of the load by the external device coupled to the load is very large, there is a problem that a failure occurs in the power supply itself.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 입력전압을 여러 크기의 전압으로 각각 변환할 수 있도록 복수 개의 2차측 코일이 형성된 트랜스포머와 부하단자에 결합된 외부장치의 정격전압에 대응되는 전압을 공급하도록 스위치부를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention devised to solve the above problems is a voltage corresponding to a rated voltage of an external device coupled to a transformer and a load terminal in which a plurality of secondary coils are formed so as to convert input voltages into voltages of various sizes, respectively. It is to provide an intelligent multi-stage output control power supply including a microprocessor for controlling the switch unit to supply a.

또한, 외부장치가 결합된 부하단자에 과도한 부하전압의 변화가 감지되는 경우 전원 입력부의 전압 인가를 차단하는 차단부를 포함하는 전원 공급 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a power supply device including a blocker to block voltage application of a power input unit when a change in an excessive load voltage is detected at a load terminal to which an external device is coupled.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는, 전원 입력부; 전원 입력부로부터 교류전압을 인가받아 직류전압으로 변환하는 브릿지 회로; 브릿지 회로와 연결되어 변환된 직류전압이 인가되는 1차측 코일과, 1차측 코일과의 유도 기전력에 의해 변환된 직류전압의 크기를 각각 변환하여 유도전압을 생성하는 복수 개의 2차측 코일을 포함한 트랜스포머; 일단은 복수 개의 2차측 코일과 각각 연결되고 타단은 부하단자에 연결되어, 복수 개의 2차측 코일로부터 각각 인가되는 전압을 개별적으로 부하단자에 공급하는 스위치부; 및 스위치부 및 부하단자에 연결되고, 스위치부로부터 부하단자에 개별적으로 공급되는 전압 중 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 속하는 전압만이 부하단자로 공급되도록 스위치부를 제어하는 마이크로프로세서를 포함한다.Intelligent multi-stage output control power supply for achieving the above object, the power input unit; A bridge circuit which receives an AC voltage from a power input and converts the DC voltage into a DC voltage; A transformer including a primary coil connected to the bridge circuit, to which the converted DC voltage is applied, and a plurality of secondary coils for generating an induced voltage by converting magnitudes of the DC voltage converted by induced electromotive force with the primary coil; A switch unit having one end connected to each of the plurality of secondary coils and the other end connected to the load terminal, the switch unit separately supplying voltages applied from the plurality of secondary coils to the load terminals; And a microcontroller that is connected to the switch unit and the load terminal and controls the switch unit such that only a voltage within a safety range for the rated voltage of an external device connected to the load terminal is supplied to the load terminal among voltages supplied from the switch unit to the load terminal individually. It includes a processor.

또한, 마이크로프로세서는 복수 개의 2차측 코일로부터 스위치부로 각각 인가되는 전압 중 가장 낮은 전압부터 순차적으로 스위치부에서 부하단자로 공급되도록 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The microprocessor may control the switch unit to be sequentially supplied from the switch unit to the load terminal from the lowest voltage among the voltages applied to the switch unit from the plurality of secondary coils.

또한, 마이크로프로세서는 스위치부에서 순차적으로 공급되는 전압과 안전범위를 순차적으로 비교하되, 스위치부에서 순차적으로 공급되는 전압 중 안전범위에 포함되는 최초의 전압만을 스위치부로부터 부하단자로 공급되도록 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microprocessor sequentially compares the voltage sequentially supplied from the switch unit with the safety range, but the switch unit is supplied such that only the first voltage included in the safety range among the voltages sequentially supplied from the switch unit is supplied from the switch unit to the load terminal. It is characterized by controlling.

또한, 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 전원 입력부 및 마이크로프로세서와 연결되고 전원 입력부로부터 인가되는 전원을 차단할 수 있는 차단부를 더 포함하고, 마이크로프로세서는 부하단자에 연결된 외부장치에 공급되는 출력전압의 변화가 기 설정된 허용범위를 초과하는 경우 전원 입력부로부터 인가되는 전원이 차단되도록 차단부를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the intelligent multi-stage output control power supply further includes a breaker that is connected to the power input unit and the microprocessor and cuts off the power applied from the power input unit, and the microprocessor changes the output voltage supplied to an external device connected to the load terminal. The control unit is characterized in that the control unit is controlled so that the power applied from the power input unit is cut off when the preset allowable range.

또한, 전원 입력부와 브릿지 회로 사이에는 초크 리액터가 삽입되고, 전원 입력부에서 인가되는 전압은 초크 리액터를 통해 브릿지 회로에 인가되는 것을 특징으로 한다.In addition, a choke reactor is inserted between the power input unit and the bridge circuit, and the voltage applied from the power input unit is applied to the bridge circuit through the choke reactor.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치에 따르면, 부하단자에 다양한 외부장치의 정격전압에 각각 대응되는 부하전압이 자동으로 선택되어 공급될 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the intelligent multi-stage output control power supply apparatus, load voltages corresponding to the rated voltages of various external devices are automatically selected and supplied to the load terminals.

또한, 부하단자의 과도한 부하전압 변화가 발생되는 경우 전원 입력부 자체를 차단하여 전원 공급장치에 고장 발생 요인을 사전에 방지하고 전원 공급장치의 오작동을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, when an excessive load voltage change occurs in the load terminal, the power input unit may be blocked to prevent a failure factor in the power supply in advance and to minimize a malfunction of the power supply.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치를 구성하는 트랜스포머의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an intelligent multi-stage output control power supply according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a transformer constituting the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention.
3 is a block diagram of an intelligent multi-stage output control power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings with respect to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an intelligent multi-stage output control power supply apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 전원 입력부(110), 브릿지 회로(130), 트랜스포머(변압기, 150), 스위치부(160) 및 마이크로프로세서(170)을 포함한다.Intelligent multi-level output control power supply according to the present invention includes a power input unit 110, a bridge circuit 130, a transformer (transformer, 150), a switch unit 160 and a microprocessor 170.

상기 전원 입력부(110)는 일반적인 가정용 전원 콘센트와 연결되어 교류 전압이 공급되고, 이를 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치에 공급하는 수단이다.The power input unit 110 is connected to a general household power outlet is supplied with an AC voltage, it is a means for supplying the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention.

상기 브릿지 회로(130)는 상기 전원 입력부(110)와 연결되고, 상기 전원 입력부(110)로부터 인가받은 교류전압을 직류전압으로 변환하는 수단이다. 상기 브릿지 회로(130)의 구체적인 구성은 공지된 내용이므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.The bridge circuit 130 is connected to the power input unit 110 and is a means for converting an AC voltage applied from the power input unit 110 into a DC voltage. Since the detailed configuration of the bridge circuit 130 is well known, a description thereof will be omitted.

상기 트랜스포머(150), 즉 변압기는 상기 브릿지 회로(130)와 연결되고, 상기 브릿지 회로(130)에서 변환된 직류전압을 부하단자에 연결되는 외부장치의 정격전압에 맞게 변환하는 기능을 수행한다.The transformer 150, that is, the transformer, is connected to the bridge circuit 130 and performs a function of converting the DC voltage converted by the bridge circuit 130 according to the rated voltage of an external device connected to the load terminal.

도 2는 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치를 구성하는 트랜스포머의 구성도이다.2 is a block diagram of a transformer constituting the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention.

이때, 상기 트랜스포머(150)는 상기 브릿지 회로(130)에서 변환된 직류전압이 직접 인가되는 1차측 코일(151)과 상기 직류전압이 인가된 1차측 코일(151)과의 유도 기전력에 의해 전압의 크기가 변환된 유도전압이 발생되는 2차측 코일(152)로 구성된다.In this case, the transformer 150 may be formed by the induced electromotive force between the primary coil 151 to which the DC voltage converted by the bridge circuit 130 is directly applied and the primary coil 151 to which the DC voltage is applied. It is composed of a secondary coil 152, the magnitude of the induced voltage is converted.

이때, 상기 1차측 코일은 단일 코일로 구성되고, 상기 2차측 코일은 복수 개의 코일로 구성된다. 복수 개의 2차측 코일(152)은 각각 다른 권선수를 갖도록 형성됨으로써 각 2차측 코일에서 발생되는 유도전압의 크기가 각기 다르게 유도되도록 한다.In this case, the primary coil is composed of a single coil, the secondary coil is composed of a plurality of coils. The plurality of secondary coils 152 are formed to have different number of windings so that the magnitude of the induced voltage generated in each secondary coil is induced differently.

예컨대, 상기 복수 개의 2차측 코일(152) 중 첫 번째 코일에는 가장 낮은 크기의 유도전압이 유도되고, 두 번째 코일에는 상기 첫 번째 코일에서 유도된 유도전압보다 큰 전압이 유도되며, 세 번째 코일에는 상기 두 번째 코일에서 유도된 유도전압보다 큰 전압이 유도되도록 상기 권선수를 형성한다.For example, the first coil of the plurality of secondary coils 152 is induced with the lowest induced voltage, the second coil is induced with a voltage larger than the induced voltage induced in the first coil, The number of turns is formed so that a voltage greater than the induced voltage induced in the second coil is induced.

이때, 상기 2차측 코일(152)의 개수는 부하단자에 결합되는 외부장치들에서 예상되는 정격전압에 따라 다양하게 설계될 수 있을 것이다.At this time, the number of the secondary coil 152 may be variously designed according to the rated voltage expected from the external devices coupled to the load terminal.

상기 스위치부(160)는 일단은 상기 복수 개의 2차측 코일(152)과 각각 연결되고 타단은 상기 부하단자에 연결되도록 설치된다.One end of the switch unit 160 is connected to each of the plurality of secondary coils 152 and the other end is installed to be connected to the load terminal.

즉, 상기 스위치부(160)는 상기 복수 개의 2차측 코일(152)들로부터 각각 유도되는 전압을 개별적으로 인가받아 그 중 어느 하나의 전압을 상기 부하단자로 공급하는 수단이다.That is, the switch unit 160 is a means for separately applying voltages derived from the plurality of secondary coils 152 to supply any one of them to the load terminal.

상기 마이크로프로세서(170)은 상기 스위치부(160) 및 부하단자에 각각 연결되도록 설치되어, 상기 스위치부(160)의 동작을 제어하는 수단이다.The microprocessor 170 is installed to be connected to the switch unit 160 and the load terminal, respectively, and is a means for controlling the operation of the switch unit 160.

즉, 상기 마이크로프로세서(170)는 상기 스위치부(160)로부터 상기 부하단자에 개별적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압 안전범위에 속하는 전압만이 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부(160)를 제어한다.That is, the microprocessor 170 is configured to supply only the voltage belonging to the rated voltage safety range of the external device connected to the load terminal among the voltages supplied from the switch unit 160 to the load terminal individually. The switch unit 160 is controlled.

이때, 상기 외부장치의 정격전압에 대한 안정범위는 상기 마이크로프로세서(170)에 상기 외부장치의 정격전압에서 기 설정된 플러스(+) 및 마이너스(-) 오차범위로 설정될 수 있다.In this case, the stable range with respect to the rated voltage of the external device may be set to the microprocessor 170 in the positive (+) and negative (-) error range preset from the rated voltage of the external device.

상기 마이크로프로세서(170)는 상기 복수 개의 2차측 코일(152)로부터 상기 스위치부(160)로 각각 인가되는 전압 중 가장 낮은 유도전압부터 순차적으로 상기 스위치부(160)에서 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부(160)를 제어할 수 있다.The microprocessor 170 is supplied from the plurality of secondary coils 152 to the load terminal from the switch unit 160 sequentially from the lowest induced voltage among the voltages respectively applied to the switch unit 160. The switch unit 160 may be controlled.

이때, 상기 마이크로프로세서(170)는 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압과 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위를 순차적으로 비교하며, 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 포함되는 전압만을 상기 스위치부로부터 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부(160)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 포함되는 최초의 전압만이 상기 스위치부로부터 상기 부하단자로 공급되도록 하는 것이 바람직하다.In this case, the microprocessor 170 sequentially compares the voltage supplied sequentially from the switch unit 160 with the safety range of the rated voltage of the external device connected to the load terminal, and sequentially from the switch unit 160. The switch unit 160 may be controlled such that only a voltage included in a safety range of a rated voltage of an external device connected to the load terminal is supplied from the switch unit to the load terminal. In this case, it is preferable that only the first voltage included in the safety range for the rated voltage of the external device connected to the load terminal among the voltages sequentially supplied from the switch unit 160 is supplied from the switch unit to the load terminal. Do.

이때, 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압과 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위를 순차적으로 비교하는 상기 마이크로프로세서(170)의 제어동작은, 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 포함되는 최초의 전압이 감지됨으로써 정지되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the control operation of the microprocessor 170 to sequentially compare the voltage supplied sequentially from the switch unit 160 and the safety range for the rated voltage of the external device connected to the load terminal, the switch unit 160 The first voltage included in the safety range for the rated voltage of the external device connected to the load terminal of the sequentially supplied voltage is preferably detected to be stopped.

상술한 구성에 의해 상기 트랜스포머(150)의 2차측 코일(152)로부터 인가되는 각각 다른 값을 갖는 전압이 개별적으로 상기 스위치부(160)에 인가되고, 상기 스위치부(160)는 상기 각각 다른 값을 갖는 전압을 하나씩 상기 외부장치가 결합된 부하단자로 공급한다. 이때, 가장 작은 전압부터 큰 전압으로 순차적으로 공급하는 것이 바람직하다.By the above-described configuration, voltages having different values applied from the secondary coil 152 of the transformer 150 are individually applied to the switch unit 160, and the switch unit 160 has the different values. One by one voltage is supplied to the load terminal to which the external device is coupled. At this time, it is preferable to supply sequentially from the smallest voltage to the large voltage.

이때, 상기 마이크로프로세서(170)는 상기 부하단자에 공급되는 각각의 전압이 부하단자에 결합된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위 내에 포함되는 지를 판단하고, 포함되지 않는다면 그 전압에 대한 부하단자로의 공급이 차단되도록 상기 스위치부(160)를 차단하고 동시에 다른 크기의 전압이 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부(160)를 제어한다. 이러한 제어 동작을 통해, 상기 스위치부(160)에서 상기 부하단자로 공급되는 전압이 부하단자에 결합된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 포함되는 경우 그 전압만(즉, 상기 스위치부(160)에서 순차적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 포함되는 최초의 전압만)이 계속 부하단자로 공급되도록 스위치부(160)를 제어한다.At this time, the microprocessor 170 determines whether each voltage supplied to the load terminal is included in the safety range for the rated voltage of the external device coupled to the load terminal, and if not included as a load terminal for the voltage The switch unit 160 is blocked so that the supply of power is blocked, and at the same time, the switch unit 160 is controlled to supply voltages of different magnitudes to the load terminals. Through this control operation, when the voltage supplied from the switch unit 160 to the load terminal is included in the safety range for the rated voltage of the external device coupled to the load terminal, only the voltage (that is, the switch unit 160). The first voltage included in the safety range for the rated voltage of the external device connected to the load terminal of the sequentially supplied voltage)) is controlled so that the switch unit 160 continues to be supplied to the load terminal.

즉, 하나의 전원 공급장치에서 다양한 정격전압을 갖는 외부장치 각각에 적합한 공급전압을 자동으로 선택하여 제공할 수 있게 된다.That is, it is possible to automatically select and provide a supply voltage suitable for each external device having various rated voltages in one power supply device.

본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 상기 전원 입력부(110)로부터의 교류전압 인가를 차단하는 차단부(140)를 더 포함할 수 있다.Intelligent multi-level output control power supply according to the present invention may further include a blocking unit 140 for blocking the application of the AC voltage from the power input unit 110.

이때, 상기 차단부(140)는 상기 전원 입력부(110) 및 마이크로프로세서(170)에 각각 연결되고, 상기 마이크로프로세서(170)는 상기 부하단자에 연결된 외부장치에 공급되는 출력전압의 변화가 기 설정된 안정범위를 초과하는 경우 상기 전원 입력부(110)로부터 인가되는 전원이 차단되도록 상기 차단부(140)를 제어한다.In this case, the blocking unit 140 is connected to the power input unit 110 and the microprocessor 170, respectively, the microprocessor 170 is a predetermined change in the output voltage supplied to the external device connected to the load terminal When the stability range is exceeded, the blocking unit 140 is controlled so that the power applied from the power input unit 110 is cut off.

상기 차단부(140)와 상기 차단부(140)에 대한 마이크로프로세서(170)의 제어동작에 의해 전원 공급장치의 불필요한 작동을 사전에 방지하고 전원 공급장치의 고장 원인을 사전에 방지할 수 있다.By the control operation of the blocking unit 140 and the microprocessor 170 with respect to the blocking unit 140, unnecessary operation of the power supply device can be prevented in advance, and the cause of the failure of the power supply device can be prevented in advance.

또한, 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 초크 리액터(120)를 더 포함할 수 있다.In addition, the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention may further include a choke reactor (120).

상기 초크 리액터(120)는 초크 코일을 형성하고, 상기 초크 코일의 일단이 상기 전원 입력부(110)와 연결되어 상기 전원 입력부(110)로부터 교류 전압을 인가받아 초크 코일을 통과하도록 한 후, 상기 브릿지 회로(130)와 연결된 타단을 통해 상기 브릿지 회로(130)에 상기 전원 입력부(110)로부터 인가된 교류전압을 공급한다.The choke reactor 120 forms a choke coil, and one end of the choke coil is connected to the power input unit 110 to receive an alternating voltage from the power input unit 110 to pass through the choke coil. The AC voltage applied from the power input unit 110 is supplied to the bridge circuit 130 through the other end connected to the circuit 130.

상기 초크 리액터(120)는 상기 트랜스포머(150)에서의 변압 과정에서 발생할 수 있는 스파크 등을 억제해 줄 뿐만 아니라 출력전압의 파형을 고르게 하여 양질의 출력전압을 부하단자로 공급할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 초크 리액터(120)에 의해 EMI(Electro Magnetic Interference) 발생을 최소화하는 기능을 수행한다.The choke reactor 120 not only suppresses sparks that may occur in the transformer process in the transformer 150, but also functions to supply a high-quality output voltage to the load terminal by uniformly outputting a waveform of the output voltage. do. That is, the choke reactor 120 performs a function of minimizing the occurrence of Electro Magnetic Interference (EMI).

이하는 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치의 구성에 대해 도 1 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the intelligent multi-stage output control power supply apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 3. However, duplicated content is omitted.

본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치를 구성하는 회로는 구동 전원 공급을 위한 전원 입력부(110), EMI 발생을 최소화 하기 위한 초크 리액터(120), 직류 전압 변환을 위한 브릿지 회로(130), 정전압 회로 구성을 위한 트랜스포머(150) 등을 포함하며, 전원 공급장치의 성능 향상을 위해 스위칭 동작을 수행하는 전력 소자(180), 역률 개선을 위한 PFC 소자(190)을 더 포함할 수 있다. The circuit constituting the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention includes a power input unit 110 for driving power supply, a choke reactor 120 for minimizing EMI generation, a bridge circuit 130 for DC voltage conversion, The transformer 150 may include a transformer 150 for configuring a constant voltage circuit, and may further include a power device 180 performing a switching operation to improve performance of a power supply device, and a PFC device 190 for improving power factor.

본 발명은 하나의 전원 공급장치가 하나의 출력 포트에서 다단계의 출력 전압중 부하 측에서 필요로 한 정확한 필요 전압을 자동으로 판단하여 공급해주는 지능적인 전원 공급장치를 제공한다.The present invention provides an intelligent power supply that automatically determines and supplies the exact required voltage required by the load side of the output voltage of the multi-stage at one output port.

일반적으로 다단계의 출력 전압을 송출하도록 만들어진 전원 공급장치는, 전원 공급장치 내의 하나의 트랜스포머에서 다단계의 출력 전압을 제공할 수 있도록 2차코일, 3차코일, ..., n차코일을 물리적으로 별도 구성하며, 각 코일의 출력단은 별도의 출력 포트로 형성한다. 물리적으로 독립적인 전원 공급장치의 출력 포트는 각각 하나의 전압원으로의 역할을 하며, 동시에 여러 개의 전압원을 제작하는데 유리하다.
In general, power supplies designed to deliver multiple stage output voltages physically route secondary, tertiary, ..., n secondary coils to provide multiple stage output voltages from a single transformer within the power supply. It is configured separately, and the output terminal of each coil is formed as a separate output port. The output ports of the physically independent power supplies serve as one voltage source, which is advantageous for producing multiple voltage sources at the same time.

반면 여러 개의 서로 다른 전압을 공급할 수 있는 전원 공급장치에서 한 번에 오직 하나만의 출력 포트를 사용하고, 원하는 하나의 전압을 선택적으로 공급할 수 있는 시스템에서는 물리적으로 분리되어 있는 다수의 출력 포트 대신 한 번에 하나의 출력 포트만 사용하는 것이 효율적이다.On the other hand, a power supply that can supply several different voltages uses only one output port at a time, and in systems that can selectively supply one voltage at a time, instead of multiple output ports that are physically separated, Using only one output port is efficient.

본 발명은 다단계 가변 출력 전압을 제공하며, 물리적으로 하나의 독립적인 출력 포트를 가지는 전원 공급장치에 관한 것으로 부하가 어떤 전압이 필요하는지 판단하여 마이크로프로세서(170)가 지능적으로 출력 전압의 크기를 선택해주는 지능형 다단계 출력 제어가 가능한 전원 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply having a multi-stage variable output voltage and having a physically one independent output port. The microprocessor 170 intelligently selects the magnitude of the output voltage by determining which voltage the load requires. The present invention relates to a power supply capable of intelligent multilevel output control.

본 발명에서는 기본적인 전원 공급장치의 필수 요소에 부가적으로 다단계 출력 제어가 가능하도록, 출력 포트에 트랜스포머(150)의 출력 전압을 전달해주기 위하여 전력 스위칭 소자인 스위치부(160)를 사용하고, 전원 공급장치에 연결된 부하가 어떤 전압을 필요로 하는지의 여부를 마이크로프로세서(170)에서 판단한다. 이때, 상기 마이크로프로세서(170)는 전력 소자(180)와 연결될 수 있다. 마이크로프로세서(170)에서 판단하는 부하단자 측 필요 전압의 크기의 결정은, 물리적으로 전원 공급장치가 공급할 수 있는 다단계 전압의 크기 중에서 가장 작은 값부터 선택하여 트랜스포머(150)가 공급할 수 있는 전압을 전력 소자가 스위칭하는 값을 마이크로프로세서(170)에서 판단할 수 있도록 할 수 있다.In the present invention, the switch unit 160, which is a power switching element, is used to deliver the output voltage of the transformer 150 to the output port so that multi-level output control is possible in addition to the essential elements of the basic power supply. The microprocessor 170 determines what voltage the load connected to the device requires. In this case, the microprocessor 170 may be connected to the power device 180. The determination of the magnitude of the required voltage on the load terminal side determined by the microprocessor 170 selects the smallest value among the magnitudes of the multi-level voltages that the power supply can physically supply and selects the voltage that the transformer 150 can supply. The microprocessor 170 may determine the value that the device switches.

마이크로프로세서(150)에서 부하단자 측의 필요 전압의 크기를 판단하는 방법은 다음과 같다.The method for determining the magnitude of the required voltage at the load terminal side in the microprocessor 150 is as follows.

고안된 다단계 출력 제어가 가능한 전원 공급장치에서는 부하단자 측에서 필요한 전압의 크기를 스위치부(160)를 통해 가장 작은 값부터 공급하기 시작한다. 부하단자 측에서 실제 필요로 하는 전압보다 작은 전압을 마이크로프로세서(170)가 스위치부(160) IC를 이용하여 선택하면, 전원 공급장치에서 공급해 줄 수 있는 전압보다 작은 전압이 출력된다. 이는 부하단자 측에서 필요로 하는 전력이 더 높기 때문에 전원 공급장치에서는 과부하에 해당되며, 이는 전원 공급장치의 출력 전압의 불안정으로 나타나며, 일반적으로 전원 공급장치의 정격보다 낮은 전압으로 나타난다. In the designed power supply capable of multi-stage output control, the supply of the required voltage at the load terminal side starts from the smallest value through the switch unit 160. When the microprocessor 170 selects a voltage smaller than the voltage actually required on the load terminal side using the switch unit IC, a voltage smaller than the voltage that can be supplied by the power supply is output. This is an overload in the power supply because the power required by the load terminal is higher, which is indicated by the instability of the output voltage of the power supply, which is usually lower than the power supply rating.

마이크로프로세서(170)는 전력 소자에서 측정한 전원 공급장치의 출력 측의 전압을 읽어 들여 규격상의 전압보다 더 낮은 전압으로 판단되면, 스위치부(160)를 컨트롤하여 한 단계 위의 출력 전압을 공급하도록 하며, 다시 마이크로프로세서(170)는 스위칭된 전압의 크기가 전원 공급장치의 출력 전압의 규격상의 전압범위(즉, 부하단자에 결합되는 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위)에 들어온다면 부하가 필요로 한 전압으로 판단한다. 마찬가지로 마이크로프로세서(170)에서 측정한 전압 값이 규격상의 전압범위 보다 낮다면 여전히 부하측에서 필요한 전압보다 낮은 전압을 공급해 준 것으로 판단하고 스위치부를 컨트롤하여 한 단계 위의 출력 전압을 공급하도록 한다.When the microprocessor 170 reads the voltage of the output side of the power supply measured by the power device and determines that the voltage is lower than the standard voltage, the microprocessor 170 controls the switch unit 160 to supply the output voltage up one level. In addition, the microprocessor 170 requires a load if the magnitude of the switched voltage falls within the standard voltage range of the power supply's output voltage (ie, a safety range for the rated voltage of an external device coupled to the load terminal). Judging by the voltage. Similarly, if the voltage value measured by the microprocessor 170 is lower than the standard voltage range, it is determined that the voltage is still lower than the required voltage from the load side, and the switch unit is controlled to supply the output voltage one step above.

부가적으로, 마이크로프로세서는 출력 측의 과도한 부하 변화로 인해 전원 공급장치의 안정성이 떨어질 경우 회로의 보호를 위하여 차단부를 동작시켜 전원 공급장치의 입력부의 전원을 차단하는 기능을 가진다.In addition, the microprocessor has a function of shutting off power to the input of the power supply by operating the breaker to protect the circuit when the stability of the power supply decreases due to an excessive load change on the output side.

또한 마이크로프로세서(170)는 RF 센싱(210), 광 센서(220), 온도 센서(230) 등을 지능형 다단계 출력 제어가 가능한 전원 공급장치의 자기 진단 수단으로 사용될 수도 있다.In addition, the microprocessor 170 may use the RF sensing 210, the optical sensor 220, the temperature sensor 230, and the like as a self-diagnostic means of a power supply capable of intelligent multi-step output control.

RF 센싱(210)은 인접 전원 공급장치와의 통신 연결을 통하여, 중앙 통제 센터의 명령을 수신하거나 전원 공급장치의 상태를 중앙 통제 센터에 전달하는 역할을 수행하는데 필요한 요소이다.The RF sensing 210 is an element necessary for receiving a command from the central control center or transmitting a state of the power supply to the central control center through a communication connection with an adjacent power supply.

또한, 광센서(220)는 조명 장치의 전원 공급장치로 사용될 경우 조명 장치의 동작을 확인하기 위한 요소이며, 온도 센서(230)는 전원 공급장치의 보호를 위한 온도 측정 수단으로 전원 공급장치 과열에 의해 발생하는 위험 요인의 발생을 원천적으로 차단하기 위한 요소이다.In addition, the optical sensor 220 is an element for checking the operation of the lighting device when used as a power supply of the lighting device, the temperature sensor 230 is a temperature measuring means for the protection of the power supply to the overheating of the power supply. It is a factor to fundamentally block the occurrence of risk factors caused by.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 하나의 전원 공급장치에서 다단계의 출력 전압을 제공한다. 트랜스포머(150)의 출력 전압을 조정해주는 전력 소자의 스위칭 동작을 마이크로프로세서(170)에서 판단하여, 트랜스포머(150)와 연결된 스위치부(160)가 부하 측에서 필요로 하는 정확한 전압을 전원 공급장치의 출력으로 연결하여 지능형 다단계 출력 제어가 가능하도록 할 수 있다.By such a configuration, the intelligent multi-stage output control power supply according to the present invention provides a multi-stage output voltage in one power supply. The microprocessor 170 determines the switching operation of the power device that adjusts the output voltage of the transformer 150, and the switch unit 160 connected to the transformer 150 determines the exact voltage required at the load side of the power supply device. The output can be connected to enable intelligent multilevel output control.

또한, 마이크로프로세서(170)와 인터페이스된 광 센서(210), 온도센서(230)를 활용하여 전원 공급장치의 자기 진단이 가능하고, 전체 시스템의 안전을 위하여 차단 기능을 부여할 수도 있다.
In addition, the self-diagnosis of the power supply device may be performed by using the optical sensor 210 and the temperature sensor 230 interfaced with the microprocessor 170 and may provide a blocking function for the safety of the entire system.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

110: 전원 입력부 120: 초크 리액터
130: 브릿지 회로 140: 차단부
150: 트랜스포머 151: 1차측 코일
152: 2차측 코일 160: 스위치부
170: 마이크로프로세서 180: 전력소자
190: PFC 소자 200: 센서부
210: RF 센싱 220: 광센서
230: 온도센서110: power input unit 120: choke reactor
130: bridge circuit 140: breaker
150: transformer 151: primary coil
152: secondary coil 160: switch unit
170: microprocessor 180: power device
190: PFC element 200: sensor part
210: RF sensing 220: light sensor
230: temperature sensor

Claims (5)

전원 입력부;
상기 전원 입력부로부터 교류전압을 인가받아 직류전압으로 변환하는 브릿지 회로;
상기 브릿지 회로와 연결되어 상기 변환된 직류전압이 인가되는 1차측 코일과, 상기 1차측 코일과의 유도 기전력에 의해 상기 변환된 직류전압의 크기를 각각 변환하여 유도전압을 생성하는 복수 개의 2차측 코일을 포함한 트랜스포머;
일단은 상기 복수 개의 2차측 코일과 각각 연결되고 타단은 부하단자에 연결되어, 상기 복수 개의 2차측 코일로부터 각각 인가되는 전압을 개별적으로 상기 부하단자에 공급하는 스위치부; 및
상기 스위치부 및 부하단자에 연결되고, 상기 스위치부로부터 상기 부하단자에 개별적으로 공급되는 전압 중 상기 부하단자에 연결된 외부장치의 정격전압에 대한 안전범위에 속하는 전압만이 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하되,
상기 마이크로프로세서는 상기 복수 개의 2차측 코일로부터 상기 스위치부로 각각 인가되는 전압 중 가장 낮은 전압부터 순차적으로 상기 스위치부에서 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치.
A power input unit;
A bridge circuit configured to receive an AC voltage from the power input unit and convert the AC voltage into a DC voltage;
A plurality of secondary coils connected to the bridge circuit to which the converted DC voltage is applied and a magnitude of the converted DC voltage by the induced electromotive force with the primary coil to generate an induced voltage Transformer including;
A switch unit having one end connected to each of the plurality of secondary side coils and the other end connected to a load terminal, the switch unit separately supplying voltages applied from the plurality of secondary side coils to the load terminal; And
The voltage is connected to the switch unit and the load terminal, so that only a voltage belonging to a safety range for the rated voltage of an external device connected to the load terminal is supplied to the load terminal among the voltages supplied from the switch unit to the load terminal individually. Including a microprocessor for controlling the switch unit,
The microprocessor controls the switch unit such that the switch unit is sequentially supplied to the load terminal from the lowest voltage among the voltages respectively applied from the plurality of secondary coils to the switch unit. Device.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는
상기 스위치부에서 순차적으로 공급되는 전압과 상기 안전범위를 순차적으로 비교하되,
상기 스위치부에서 순차적으로 공급되는 전압 중 상기 안전범위에 포함되는 최초의 전압만을 상기 스위치부로부터 상기 부하단자로 공급되도록 상기 스위치부를 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치.
The method of claim 1, wherein the microprocessor
Compare the voltage supplied sequentially from the switch unit and the safety range sequentially,
Intelligent multi-level output control power supply, characterized in that for controlling the switch unit so that only the first voltage included in the safety range of the voltage sequentially supplied from the switch unit is supplied to the load terminal.
제1항에 있어서,
상기 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치는 상기 전원 입력부 및 마이크로프로세서와 연결되고 상기 전원 입력부로부터 인가되는 전원을 차단할 수 있는 차단부를 더 포함하고,
상기 마이크로프로세서는 상기 부하단자에 연결된 외부장치에 공급되는 출력전압의 변화가 기 설정된 허용범위를 초과하는 경우 상기 전원 입력부로부터 인가되는 전원이 차단되도록 상기 차단부를 제어하는 것을 특징으로 하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치.
The method of claim 1,
The intelligent multi-stage output control power supply further includes a cutoff unit connected to the power input unit and the microprocessor and capable of cutting off power applied from the power input unit.
The microprocessor controls the breaker to cut off the power applied from the power input unit when a change in an output voltage supplied to an external device connected to the load terminal exceeds a preset allowable range. Power supply.
제1항에 있어서,
상기 전원 입력부와 브릿지 회로 사이에는 초크 리액터가 삽입되고,
상기 전원 입력부에서 인가되는 전압은 상기 초크 리액터를 통해 상기 브릿지 회로에 인가되는 것을 특징으로 하는 지능형 다단계 출력제어 전원 공급장치.
The method of claim 1,
A choke reactor is inserted between the power input unit and the bridge circuit.
Intelligent multi-stage output control power supply characterized in that the voltage applied from the power input unit is applied to the bridge circuit through the choke reactor.
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