KR0135929B1 - 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치 - Google Patents

비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치

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KR0135929B1
KR0135929B1 KR1019940029301A KR19940029301A KR0135929B1 KR 0135929 B1 KR0135929 B1 KR 0135929B1 KR 1019940029301 A KR1019940029301 A KR 1019940029301A KR 19940029301 A KR19940029301 A KR 19940029301A KR 0135929 B1 KR0135929 B1 KR 0135929B1
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Abstract

이 발명은 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치에 관한 것으로, 소형 정보처리장치내에 장착하여 예기하지 못한 전원공급 중단상황이 발생하는 경우에 소용량의 충전용 배터리에 의해서 전원공급 중단전의 작업환경을 백업함으로써 작업 데이터가 유실되는 것을 방지하기 위하여, 상용전원이 인가되는 경우에는 선형변환 정류부(1)에서 공급되는 직류전원으로 배터리 충전부(2)에 의해서 배터리(3)가 충전되도록 하고, 전원 스위치(S)가 턴온되어 있는데 상용전원이 인가되지 않을 경우에는 전원 제어부(6)에 의해 직류/직류 변환기(7)가 동작되게 하여 배터리(3)에 충전되어 있는 직류전원이 직류/직류 변환된 후 주전원 공급장치(9)에 공급되도록 하여 상기 주전원 공급장치(9)에 의해 시스템에 작업환경을 백업하기 위한 전원이 인가되도록 하는 구성으로 이루어진 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치를 제공한다.

Description

비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전체 구성 블록도이고,
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 커넥터의 상세 회로도이고,
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 주전원 공급장치의 상세 회로도이고,
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 확장슬롯 전원 차단부의 상세 회로도이고,
제5도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원스위치 상태 감지부의 상세 회로도이고,
제6도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 선형변환 정류부의 상세 회로도이고,
제7도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 배터리 충전부의 상세 회로도이고,
제8도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 상태 감지부의 상세 회로도이고,
제9도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원 제어부의 상세 회로도이고,
제10도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 직류/직류 변환기의 상세 회로도이다.
이 발명은 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 정전 또는 사용자의 부주의로 전원 커넥터가 탈거되어 상용 교류전원의 공급이 중단되었을 때, 배터리에 의해 퍼스널 컴퓨터와 같은 정보처리장치에 전원이 인가되도록 함과 동시에 정보처리장치의 작업환경이 백업되도록 함으로써 예기치 않은 전원공급 중단으로 인하여 작업중인 데이터가 유실되는 것을 방지하기 위한 비상시 작업환경 백업용 보조전원장치에 관한 것이다.
대형 정보처리장치의 경우에는 정전사태와 같은 전원공급의 중단시, 무정전 전원공급장치(Uninterrupted Power Supply), 전원이 공급되도록 함으로써 정전과 같은 비상시에 작업중인 데이터가 유실되는 문제를 대비하고 있다.
상기한 바와 같은 무정전 전원공급장치에 관한 기술로서는, 대한민국 특허출원 공고번호 제93-432호(공고일자:서기 1993년 1월 21일)의 '무정전 전원공급장치 및 전원 공급방법' 등이 개시되어 있다.
그런데, 상기와 같은 무정전 전원공급장치는 가격 및 크기의 제한으로 퍼스널 컴퓨터와 같은 소형 정보처리장치에는 용이하게 적용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 종래의 퍼스널 컴퓨터와 같은 소형의 정보처리장치에서는 정전이나 사용자의 부주의로 인하여 전원공급이 중단될 경우에 작업중인 데이터가 유실되는 문제점이 지적되고 있다.
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전 등에 의한 전원공급의 중단시 정보처리장치 내에 장착되어 있는 소용량의 충전용 배터리에 의해서, 전원공급 중단전의 작업환경을 백업하기 위해서 요구되는 전원을 공급하도록 하는 비상시 작업환경 백업용 보조전원장치를 제공하고자 하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은,
사용자에 의해 온오프됨으로써 교류 상용전원의 공급을 단속하는 전원 스위치와,
상기 전원 스위치를 거치지 않고 입력되는 교류 상용전원을 직류전원으로 정류하여 출력하는 선형변환 정류부와;
상기 선형변환 정류부로부터 입력되는 직류전원을 정전류원으로 변환하여 출력하는 충전부와;
상기 충전부로부터 입력되는 정전류원에 의해 충전되는 배터리와,
상기 선형변환 정류부에서 공급되는 직류전원으로부터 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있는지 아닌지를 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로서 출력하는 상용전원 상태 감지부와;
상기 전원 스위치를 거쳐서 교류 상용전원이 입력되는 경우에는 로우상태의 신호를 출력하고, 교류 상용전원이 입력되지 않는 경우에는 하이상태의 신호를 출력하는 전원 스위치 상태 감지부와;
상기 상용전원 상태 감지부와 상기 전원 스위치 상태 감지부로부터 입력되는 신호를 받아들여 상기 전원 스위치가 온되어 있는 상태에서 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있지 않는 경우에는 시스템에 전원공급중지 감지신호를 전송하면서 이와 동시에 상기 배터리에 충전되어 있는 전원이 시스템에 공급되도록 하기 위한 제어신호를 출력하고, 시스템으로부터 전원 오프신호가 입력되는 경우에는 상기 배터리의 전원이 공급되지 못하도록 하기 위한 제어신호를 출력하는 전원 제어부와,
상기 전원 제어부로부터 입력되는 제어신호에 따라 배터리의 전원을 직류/직류 변환하여 출력하거나, 이의 공급을 차단하는 직류/직류 변환기와;
상기 전원 스위치를 거쳐서 입력되는 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있는 경우에는 이를 직류전원으로 정류하여 출력하고, 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있지 않은 경우에는 상기 직류/직류 변환기로부터 입력되는 직류전원을 출력하는 주전원 공급장치와,
상기 전원 제어부로부터 전원공급중지 감지신호가 입력될 경우에 상기 주전원장치로부터 확장슬롯으로 인가되는 직류전원을 차단하는 확장슬롯 전원차단부로 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전체 구성 블록도이다.
제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 구성은,
상용전원 입력부(10)와, 상용전원 입력부(10)의 두 출력단(a,b)에 입력단이 연결되어 있는 전원 스위치(S) 및 선형변환 정류부(1)와, 상기 선형변환 정류부(1)의 출력단(g)에 입력단이 연결되어 있는 배터리 충전부(2)와, 상기 배터리 충전부(2)의 출력단(i)에 양극단자가 연결되어 있는 배터리(3)와, 상기 선형변환 정류부(1)의 출력단(h)에 입력단이 연결되어 있는 상용전원 상태 감지부(4)와, 상기 전원 스위치(S)의 출력단(c)에 입력단이 연결되어 있는 전원스위치 상태 감지부(5)와, 상기 배터리(3)와 상용전원 상태 감지부(4)의 출력단(j) 및 전원스위치 상태 감지부(5)에 입력단이 연결되어 있으며 전원오프 신호선(/P_OFF)에 입력단이 연결되어 있는 전원 제어부(6)와, 상기 배터리(3) 및 전원 제어부(6)의 출력단(k,l)에 입력단이 연결되어 있는 직류/직류 변환기(7)와, 상기 전원 스위치(S)의 출력단(c,d)과 상기 직류/직류 변환기(7)의 출력단에 입력단이 연결되어 있는 주전원 공급장치(9)와, 상기 전원 제어부(6)의 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)와 주전원 공급장치(9)의 출력단(e)에 입력단이 연결되어 있는 확장슬롯 전원 차단부(8)로 이루어진다.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 입력부의 상세 회로도이다.
제2도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 다른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 입력부(10)의 구성은,
커넥터(101)와, 커넥터(101)에 연결되어 있는 라인필터(102)와, 라인필터(102)에 각각 병렬로 연결되어 있는 저항(R101) 및 커패시터(C101)와, 라인필터(103)와, 라인필터(103)의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C102,C103)로 이루어진다.
제3도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 주전원 공급장치의 상세 회로도이다.
제3도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 주전원 공급장치(9)의 구성은,
전원 스위치(S)의 출력단(c,d)에 연결되어 있는 라인필터(91)와, 라인필터(91)의 양단자 사이에 연결되어 있는 커패시터(C91)와, 라인필터(91)와 커패시터(C91)의 접속점에 한쪽 단자가 연결되어 있는 저항(R91)와, 저항(R91)의 다른 한쪽단자에 입력단이 연결되어 있고 출력단이 직류/직류 변환기(7)의 출력단(m)과 연결되어 있는 다이오드 브리지(92)와, 다이오드 브리지(92)의 출력단과 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C92,C93) 및 저항(R92,R93)과, 직류/직류 변환기(7)의 출력단(m)과 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R94,R95), 커패시터(C94), 제너 다이오드(D94)와, 직류/직류 변환기(7)의 출력단(m)에 연결되어 있는 저항(R96), 커패시터(C95), 다이오드(D91), 트랜스포머(T91)와, 트랜스포머(T91)의 출력단에 연결되어 있는 다이오드(D92)와, 다이오드(D92)와 접지의 사이에 연결되어 있는 다이오드(D93)와, 다이오드(D93)에 병렬로 연결되어 있는 저항(R97), 커패시터(C96)와, 다이오드(D93)와 커패시터(C97) 사이에 필터 코일(91)이 연결되며, 커패시터(C97)에 병렬로 연결되어 있는 저항(R98)과, 저항(R98)에 병렬로 연결되어 있는 커패시터(C98)로 이루어진다.
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 확장슬롯 전원 차단부의 상세 회로도이다.
제4도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 확장슬롯 전원 차단부(8)의 구성은,
전원공급중지 감지신호선(AC_DOWN)에 한쪽단자가 연결되어 있는 저항(R81)과, 저항(R81)의 다른 한쪽단자에 베이스가 연결되어 있고 에미터는 접지되어 있는 트랜지스터(Q81)와, 트랜지스터(Q81)의 베이스와 에미터의 사이에 연결되어 있는 저항(R82)와, 12V 신호선과 트랜지스터(Q81)의 컬렉터의 사이에 연결되어 있는 저항(R83)과, 주전원 공급장치(9)의 출력단(e)에 드레인이 연결되어 있고 트랜지스터(Q81)의 컬렉터에 게이트가 연결되어 있는 트랜지스터(Q82)와, 트랜지스터(Q82)의 게이트와 소오스의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C81)로 이루어진다.
제5도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원스위치 상태 감지부의 상세 회로도이다.
제5도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원스위치 상태 감지부(5)의 구성은,
전원 스위치(S)의 출력단(c)과 접지의 사이에 역방향으로 연결되어 있는 다이오드(D51)와, 전원 스위치(S)의 출력단(c)에 애노드가 연결되어 있는 다이오드(D52)와, 다이오드(D52)의 캐소드와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R51,R52) 및 커패시터(C51)와, 저항(R51,R52)의 접속점에 애노드가 연결되어 있는 다이오드(D53)와, 다이오드(D53)의 캐소드와 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C52)와, 다이오드(D52)의 캐소드에 반전 입력단자가 연결되어 있고 다이오드(D53)의 캐소드에 비반전 입력단자가 연결되어 있는 비교기(OP51)와, 비교기(OP51)의 출력단과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항(R53) 및 발광 다이오드(D54)로 이루어진다. 또한 비교기(OP51)의 Vcc 전원은 주전원 공급장치(9)의 출력단(O)에 연결된다.
제6도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 선형변환 정류부의 상세 회로도이다.
제6도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 선형변환 정류부(1)의 구성은,
상용전원 입력부(10)의 출력단(a,b)에 입력단이 연결되어 있는 트랜스포머(T11)와, 트랜스포머(T11)의 출력단과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 다이오드(D11), 저항(R11), 커패시터(C11)와, 트랜스포머(T11)의 출력단에 애노드가 연결되어 있는 다이오드(D12)와, 다이오드(D12)의 캐소드와 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C12)로 이루어진다.
제7도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 배터리 충전부의 상세 회로도이다.
제7도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 배터리 충전부(2)의 구성은,
선형변환 정류부(1)의 출력단(g)에 컬렉터가 연결되어 있는 트랜지스터(Q21)와, 트랜지스터(Q21)의 컬렉터와 베이스에 연결되어 있는 저항(R21)과, 트랜지스터(Q21)의 베이스와 접지의 사이에 연결되어 있는 제너 다이오드(D21)와, 트랜지스터(Q21)의 에미터에 베이스가 연결되어 있고 트랜지스터(Q21)의 베이스에 컬렉터가 연결되어 있는 트랜지스터(Q22)와, 트랜지스터(Q22)의 베이스와 에미터의 사이에 연결되어 있는 저항(R22)으로 이루어진다.
제8도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 상태 감지부의 상세 회로도이다.
제8도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 상용전원 상태 감지부(4)의 구성은,
선형변환 정류부(1)의 출력단(h)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항쌍(R41,R42)과, 저항쌍(R41,R42)의 접속점에 게이트가 연결되어 있고 소오스는 접지되어 있는 트랜지스터(Q41)로 이루어진다.
제9도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원 제어부의 상세 회로도이다.
제9도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 전원 제어부(6)의 구성은,
상용전원 상태 감지부(4)의 출력단(j)과 전원오프 신호선(/P_OFF)의 사이에 연결되어 있는 저항(R61,R62,R63,R64,R65), 트랜지스터(Q61,Q62,Q63), 수광 트랜지스터(Q64)와,
배터리 충전부(2)의 출력단(i)에 연결되어 있는 레귤레이터(61) 및 그 주변회로를 구성하고 있는 저항(R66,R67,R68,R69), 트랜지스터(Q66), 커패시터(C61,C62)와,
펄스폭변조부(62) 및 그 주변회로를 구성하고 있는 저항(R6A,R6B,R6C,R6D,R6E,R6F,R6G,R6H,R6I), 커패시터(C63,C64,C65,C66,C67,C68), 수광 트랜지스터(Q65)로 이루어진다.
상기한 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)의 발광 다이오드(D54)와, 상기한 제9도의 전원 제어부(6)의 수광 트랜지스터(Q64)는 하나의 포토 커플러로 이루어질 수도 있다.
제10도는 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 직류/직류 변환기(7)의 상세 회로도이다.
제10도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 직류/직류 변환기(7)의 구성은,
전원 제어부(6)의 출력단(k,l)과 접지의 사이에 각각 연결되어 있는 저항(R71,R72,R73,R74), 트랜지스터(Q71,Q72)와,
배터리 충전부(2)의 출력단(i)에 연결되어 있는 커패시터(C71), 트랜스포머(T71)와,
트랜스포머(T71)의 출력단에 연결되어 있는 다이오드(D71,D72) 및 코일(L71)과,
코일(L71)의 출력단과 접지의 사이에서 정전압 회로를 구성하고 있는 저항(R75,R76,R77,R78,R79,R7A), 다이오드(D73,D74), 발광 다이오드(D75), 커패시터(C72,C73,C74,C75), 트라이 스테이트 게이트(G71)로 이루어진다.
상기한 제10도의 직류/직류 변환기(7)의 발광 다이오드(D75)와,
상기한 제9도의 전원 제어부(6)의 수광 트랜지스터(Q65)는 하나의 포토 커플러로 이루어질 수도 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 이 발명의 실시예는 퍼스널 컴퓨터를 주 대상으로 하여 구성하였으나, 이 발명의 기술적 대상의 범위가 반드시 여기에 한정되는 것만은 아니다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 작용은 다음과 같다.
교류 상용전원이 상용전원 입력부(10)로 인가되면 이 발명의 실시예에 따른 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치의 동작이 시작된다.
동작이 시작되면, 전체 회로의 동작은 모두 네가지의 경우로 나누어질 수 있으며, 그 각각으로는
(가) 상용전원이 인가되고 전원 스위치(S)가 턴온상태인 경우와,
(나) 상용전원이 인가되고 전원 스위치(S)가 턴오프상태인 경우와,
(다) 정전 또는 부주의로 인한 상용전원 입력부(10)의 탈거에 의해 상용전원이 인가되지 않고 전원 스위치(S)가 턴온상태인 경우와,
(라) 상용전원이 인가되지 않고 전원 스위치(S)가 턴오프상태인 경우가 있다.
이하, 상기의 각 경우에 따라 회로의 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
(가) 상용전원이 인가되고 전원 스위치(S)가 턴온상태인 경우.
이 경우에는, 제2도에 도시되어 있는 바와 같이 교류 상용전원이 상용전원 입력부(10)를 거치면서 라인필터(102,103)와 커패시터(C101,C102,C103)에 의해 노이즈가 제거된 뒤에 전원 스위치(S)를 거쳐 주전원 공급장치(9)로 공급된다.
제3도에 도시되어 있는 주전원 공급장치(9)로 입력된 교류 상용전원은 주전원 공급장치(9)의 다이오드 브리지(92)에 의해서 직류전원으로 정류되며, 트랜스포머(T91)와 정류 다이오드(D92)를 거친 뒤에 필터링 소자(C96,C97,C98)를 거치면서 노이즈가 제거되고 더욱 평탄화됨으로써 5V와 12V의 직류전원이 생성되어 출력된다. 이와 같이 생성된 직류전원은 시스템으로 공급되고, 이와 동시에 비디오 카드, 사운드 카드, 팩스/모뎀 카드와 같은 확장카드가 꽂혀 있는 확장 슬롯으로 공급된다.
상용전원 입력부(10)에서 출력되는 교류 상용전원은 전원 스위치(S)를 거쳐 주전원 공급장치(9)로 입력되지만, 이와 동시에 선형변환 정류부(1)로도 입력된다.
제6도에 도시되어 있는 바와 같이, 선형변환 정류부(1)로 입력된 교류 상용전원은, 선형변환 정류부(1)의 트랜스포머(T11)에 의해서 전압이 하강된 후에, 다이오드(D11,D12) 및 콘덴서(C11,C12)에 의해서 직류전원으로 정류되어 제7도의 배터리 충전부(2)와 제8도의 상용전원 상태 감지부(4)로 각각 출력된다.
제7도에 도시되어 있는 바와 같이, 배터리 충전부(2)로 입력된 직류전원은 배터리 충전부(2)에 의해서 정전류로 변환된 뒤에 배터리(3)로 출력됨으로써 배터리(3)가 충전되도록 한다.
교류 상용전원이 정상상태일 경우에, 제8도의 상용전원 상태 감지부(4)의 트랜지스터(Q41)가 턴온됨으로써 상용전원 상태 감지부(4)로부터 접지의 전위가 제9도에 도시되어 있는 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q62,Q63)의 드레인 단자에 인가된다. 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q62,Q63)의 드레인 단자에 접지의 전위가 인가되면, 트랜지스터(Q62,Q63,Q66)가 턴오프됨으로써 레귤레이터(61)의 동작이 중지된다. 레귤레이터(61)의 동작이 중지되면, 레귤레이터(61)로부터 펄스폭 변조부(62)로 공급되어 있던 정전압이 차단됨으로써 펄스폭 변조부(62)의 동작이 중지된다.
이와 같이, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)의 동작이 중지되면 직류/직류 변환기(7)의 동작이 중지됨으로써 직류/직류 변환기(7)의 동작이 주전원 공급장치(9)의 동작에 아무런 영향을 미치지 못한다. 이 경우에 주전원 공급장치(9)의 브리지 다이오드(92)에 의해서 정류된 직류전원이 시스템으로 공급된다.
또한 상기한 바와 같이, 전원 상태 감지부(4)의 트랜지스터(Q41)가 턴온되면제9도의 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q63,Q64)는 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)의 동작 상태에 관계없이 항상 턴오프 상태를 유지하므로, 상기한 트랜지스터(Q63,Q64)의 동작을 제어하는 전원스위치 상태 감지부(5)는 회로의 동작에 아무런 영향을 미치지 못한다.
그리고, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)로부터 출력되는 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)는 로우 레벨을 유지함으로써, 제4도에 도시되어 있는 확장슬롯 전원 차단부(8)의 트랜지스터(Q81)는 턴오프되고 전계효과 트랜지스터(Q82)는 턴온되어 주전원 공급장치(9)로부터 출력되는 5V 직류전원이 확장슬롯에 공급되도록 한다.
(나) 상용전원이 인가되고 전원 스위치(S)가 턴오프상태인 경우.
이 경우는, 사용자가 전원 스위치(S)를 오프시킴으로써 상용전원 입력부(10)로부터 출력되어 주전원 공급장치(9)로 인가되는 상용전원이 차단된 상태이므로, 주전원 공급장치(9)는 동작하지 않는다.
한편, 상용전원 입력부(10)로부터 출력되는 교류 상용전원은 선형변환 정류부(1)로 입력되어 선형변환 정류부(1)에 의해 직류전원으로 정류되며, 위에서 설명한 바와 같이, 선형변환 정류부(1)에 의해 정류된 직류전원은 배터리 충전부(2)에 공급됨으로써 배터리 충전부(2)에 의해서 배터리(3)가 충전되도록 한다.
선형변환 정류부(1)에 의해 정류된 직류전원 제8도에 도시되어 있는 상용전원 상태 감지부(4)로 입력되고, 상용전원 상태 감지부(4)에서는 교류상용전원이 정상상태이면 트랜지스터(Q41)가 턴온됨으로써 위에서 설명한 바와 같이 결과적으로 전원 제어부(6)에 의해 직류/직류 변환기(7)의 동작이 중지되도록 한다.
또한 상기한 바와 같이, 전원 상태 감지부(4)의 트랜지스터(Q41)가 턴온되면 제9도의 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q63,Q64)는 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)의 동작 상태에 관계없이 항상 턴오프 상태를 유지하므로, 상기한 트랜지스터(Q63,Q64)의 동작을 제어하는 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)는 회로의 동작에 아무런 영향을 미치지 못한다.
직류/직류 변환기(7)의 동작이 중지되면, 배터리(3)에 충전되어 있는 전원이 방전되지를 않고, 배터리 충전부(2)에 의해서 배터리(3)가 계속적으로 충전되는 상태를 유지한다.
그리고, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)로부터 출력되는 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)는 로우 레벨을 유지함으로써, 제4도에 도시되어 있는 확장슬롯 전원 차단부(8)의 트랜지스터(Q81)는 턴오프되고 전계효과 트랜지스터(Q82)는 턴온된가. 그러나, 주전원 공급장치(9)의 동작이 정지되어 있는 상태이므로 확장슬롯에는 직류전원이 공급되지 않는다.
(다) 상용전원이 인가되지 않고 전원 스위치(S)가 턴온상태인 경우.
이 경우는, 사용자가 시스템을 사용하고 있는 상태에서 정전 또는 사용자의 부주의로 인하여 상용전원 입력부(10)의 커넥터(101)가 탈거된 상황으로서, 교류 상용전원의 공급이 전면 차단되어 주전원 공급장치(9)와 선형변환 정류부(1)의 동작이 중단됨으로써 시스템과 확장 슬롯에 공급되는 전원이 서서히 감쇄(decay)하게 된다.
또한, 상기 선형변환 정류부(1)에서 직류전원이 생성되지 않으므로 배터리 충전부(2)의 동작도 중지된다.
이때, 제8도의 상용전원 상태 감지부(4)에서는 트랜지스터(Q41)가 턴오프됨으로써 배터리(3)로부터 출력되는 전원이 제9도에 도시되어 있는 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q63)의 드레인 단자에 인가된다. 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q63)의 드레인 단자에 배터리(3)의 전원이 인가되면, 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)의 발광 다이오드(D54)로부터 출력되는 신호에 따라 트랜지스터(Q64)가 턴온되고, 이에따라 트랜지스터(Q63)가 턴오프되어 트랜지스터(Q66)가 턴온됨으로써 레귤레이터(61)의 동작이 시작된다. 레귤레이터(61)의 동작이 시작되면, 레귤레이터(61)로부터 펄스폭 변조부(62)로 정전압이 공급됨으로써 펄스폭 변조부(62)가 동작될 수 있도록 한다.
상기한 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)에는, 전원 스위치(S)가 턴오프상태인 경우에 비교기(OP51)에는 구동전원이 공급되도록 되어 있고, 커패시터(C52)의 용량이 커패시터(C51)의 용량보다 크게 설계되어 있다. 따라서, 사용자가 시스템을 사용하고 있는 상태에서 정전 또는 사용자의 부주의로 인하여 상용전원 입력부(10)로부터 교류 상용전원이 공급되지 않으면, 비교기(OP51)는 하이레벨의 신호를 출력함으로써 발광 다이오드(D54)가 발광되도록 한다. 전원스위치 상태 감지부(5)의 발광 다이오드(D54)가 발광되면, 이에따라 제9도의 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q64)가 턴온됨으로써 전원 제어부(6)가 작동하게 된다.
상기한 바와 같이, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)가 동작되면 제10도의 직류/직류 변환기(7)의 동작이 시작됨으로써 배터리(3)의 전원이 직류/직류 변환기(7)를 거쳐서 양질의 직류전원으로 변환된 뒤에 제3도의 주전원 공급장치(9)로 출력된다.
상기 직류/직류 변환기(7)에서 공급되어 제3도에 도시되어 있는 주전원 공급장치(9)로부터 입력된 직류전원은, 트랜스포머(T91)와 정류 다이오드(D92)를 거친 뒤에 필터링 소자(L91,L92,C96,C97,C98)를 거치면서 노이즈가 제거되고 더욱 평탄화됨으로써 5V와 12V의 직류전원이 변환되어 출력된다. 이와 같이 생성된 직류전원은 시스템으로 공급되어 시스템을 일정시간동안 구동시킴으로써 시스템이 작업환경을 백업할 수 있도록 한다.
이 경우에, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(6)로부터는 하이레벨의 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)가 시스템으로 출력됨으로써 시스템이 비상 작업환경 백업을 할 수 있도록 한다.
한편, 배터리(3)에 충전되어 있는 전원은 전체 시스템을 동작시키기에는 충분하지 못하므로 주전원 공급장치(9)로부터 출력되는 5V 전원이 확장슬롯으로 공급되는 것을 차단하기 위하여, 전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)로부터 시스템으로 인가되는 하이레벨의 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)가 제4도의 확장슬롯 전원 차단부(8)로 전송된다.
전원 제어부(6)의 펄스폭 변조부(62)로부터 하이레벨의 전원공급중지 감지신호(AC_DOWN)가 입력되면, 확장슬롯 전원 차단부(8)의 트랜지스터(Q81)가 턴온됨으로써 전계효과 트랜지스터(Q82)는 턴오프된다. 따라서, 주전원 공급장치(9)로부터 확장슬롯으로 공급되는 직류전원이 차단된다.
시스템에서 작업환경의 백업이 완료됨에 따라, 로우레벨의 전원오프 신호(/P_OFF)가 전원 제어부(6)의 트랜지스터(Q61)의 게이트 단자에 입력되면 트랜지스터(Q61)가 턴오프됨으로써 이에 따라 트랜지스터(Q62)가 턴온된다. 트랜지스터(Q62)가 턴온되면 트랜지스터(Q66)가 턴오프됨으로써 레귤레이터(61)의 동작이 중지된다. 레귤레이터(61)의 동작이 중지되면, 레귤레이터(61)로부터 펄스폭 변조부(62)로 공급되고 있던 정전압이 차단됨으로써 펄스폭 변조부(62)의 동작이 중지된다.
(라) 상용전원이 인가되지 않고 전원 스위치(S)도 턴오프 상태인 경우.
만약, 교류 상용전원이 인가되고 있는 상태에서 교류 상용전원의 공급이 중단된 직후에 곧바로 전원 스위치(S)가 오프된 경우라면, 제5도의 전원스위치 상태 감지부(5)의 커패시터(C51,C52)에는 아직 방전되지 않은 전원이 충전되어 있는 상태라서 비교기(OP51)로부터 하이상태의 신호가 출력된다. 이에따라 전원 제어부(6)는 배터리(3)에 의해 구동됨으로써 시스템에서 작업환경의 백업이 이루어진다.
그러나, 교류 상용전원이 인가되고 있는 상태에서 교류 상용전원의 공급이 중단된 직후에 곧바로 전원 스위치(S)가 오프되는 상황은 실제적으로는 거의 발생되지 않으므로, 상기한 바와 같은 시스템의 동작은 거의 발생되지 않는다고 해도 무방할 것이다.
만약, 전원 스위치(S)가 오프된 상태에서 교류 상용전원의 공급이 중단되는 경우라면, 상용전원 입력부(10)도 동작하지 않고 전원스위치 상태 감지부(5)도 동작되지 않으므로, 주전원 공급장치(9)와 선형변환 정류부(1)와 전원 제어부(6)가 동작하지 않는다. 따라서 시스템은 아무런 동작을 하지 않는다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시에에서, 전원스위치가 턴온된 상태에서 정전 또는 부주의로 인한 상용전원 커넥터의 탈거에 의해 교류 상용전원의 공급이 중단되는 경우에, 배터리에 충전되어 있는 전원이 직류/직류 변환기에 의해서 시스템으로 공급되도록 하여 시스템이 작업환경을 백업할 수 있도록 함으로써 퍼스널 컴퓨터와 같은 소형 정보처리장치에서 예기치 못한 교류 상용전원의 공급중단 상황이 발생될 경우에 작업중인 데이터의 유실을 방지하도록 하는 효과를 가진 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치를 제공할 수가 있다.

Claims (13)

  1. 사용자에 의해 온오프됨으로써 교류 상용전원의 공급을 단속하는 전원 스위치와(S), 상기 전원 스위치(S)를 거치지 않고 입력되는 교류 상용전원을 직류전원으로 정류하여 출력하는 선형변환 정류부(1)와; 상기 선형변환 정류부(1)로부터 입력되는 직류전원을 정전류원으로 변환하여 출력하는 충전부(2)와;
    상기 충전부(2)로부터 입력되는 정전류원에 의해 충전되는 배터리(3)와, 상기 선형변환 정류부(1)에서 공급되는 직류전원으로부터 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있는지 아닌지를 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로서 출력하는 상용전원 상태 감지부(4)와; 상기 전원 스위치(S)를 거쳐서 교류 상용전원이 입력되는 경우에는 로우상태의 신호를 출력하고, 교류 상용전원이 입력되지 않는 경우에는 하이상태의 신호를 출력하는 전원 스위치 상태 감지부(5)와; 상기 상용전원 상태 감지부(4)와 상기 전원 스위치 상태 감지부(5)로부터 입력되는 신호를 받아들여 상기 전원 스위치(S)가 온되어 있는 상태에서 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있지 않는 경우에는 시스템에 전원공급중지 감지신호를 전송하면서 이와 동시에 상기 배터리(3)에 충전되어 있는 전원이 시스템에 공급되도록 하기 위한 제어신호를 출력하고, 시스템으로부터 전원 오프신호가 입력되는 경우에는 상기 배터리(3)의 전원이 공급되지 못하도록 하기 위한 제어신호를 출력하는 전원 제어부(6)와, 상기 전원 제어부(6)로부터 입력되는 제어신호에 따라 배터리(3)의 전원을 직류/직류 변환하여 출력하거나, 이의 공급을 차단하는 직류/직류 변환기(7)와; 상기 전원 스위치(S)를 거쳐서 입력되는 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있는 경우에는 이를 직류전원으로 정류하여 출력하고, 교류 상용전원이 정상적으로 공급되고 있지 않은 경우에는 상기 직류/직류 변환기(7)로부터 입력되는 직류전원을 출력하는 주전원 공급장치(9)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 제어부(6)로부터 전원공급중지 감지신호가 입력될 경우에 상기 주전원 공급장치(9)로부터 확장슬롯으로 인가되는 직류전원을 차단하는 확장슬롯 전원 차단부(8)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기한 상용전원 입력부(10)는, 전원 소케트와 전기적, 물리적으로 접속되기 위한 커넥터(101)와, 상기 커넥터(101)에 연결되어 있는 제1라인필터(102)와, 상기 제1라인필터(102)에 각각 병렬로 연결되어 있는 저항(R101) 및 커패시터(C101)와, 제2라인필터(103)와, 상기 제2라인필터(103)의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C102,C103)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 주전원 공급장치(9)는, 상기 전원 스위치(S)로부터 입력되는 교류 상용전원을 전파정류하여 출력하는 다이오드 브리지(92)와, 상기 다이오드 브리지(92)의 출력단과 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C92,C93) 및 저항(R92,R93)과, 상기 직류/직류 변환기(7)의 출력단(m)과 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R94,R95), 커패시터(C94), 제너 다이오드(D94)와, 상기 직류/직류 변환기(7)의 출력단(m)에 연결되어 있는 저항(R96), 커패시터(C95), 다이오드(D91), 트랜스포머(T91)와, 상기 트랜스포머(T91)의 출력단에 연결되어 필터회로를 구성하고 있는 다이오드(D92,D93), 저항(R97,R98), 커패시터(C96,C97,C98)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 확장슬롯 전원 차단부(8)는, 전원공급중지 감지신호선(AC_DOWN)에 의해 턴온/턴오프되는 트랜지스터(Q81)와, 상기 트랜지스터(Q81)가 턴온되면 턴오프됨으로써 상기 주전원 공급장치(9)의 출력전원이 확장슬롯에 공급되지 않도록 하고, 상기 트랜지스터(Q81)가 턴오프되면 턴온됨으로써 상기 주전원 공급장치(9)의 출력전원이 확장슬롯에 공급되도록 하는 트랜지스터(Q82)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기한 전원스위치 상태 감지부(5)는, 상기 전원 스위치(S)의 출력단(c)과 접지의 사이에 역방향으로 연결되어 있는 다이오드(D51)와, 상기 전원 스위치(S)의 출력단(c)에 애노드가 연결되어 있는 다이오드(D52)와, 상기 다이오드(D52)의 캐소드와 접지의 사이에 연결되어 있는 저항(R51,R52) 및 커패시터(C51)와, 상기 저항(R51,R52)의 접속점에 애노드가 연결되어 있는 다이오드(D53)와, 상기 다이오드(D53)의 캐소드와 접지의 사이에 연결되어 있는 커패시터(C52)와, 상기 커패시터(C51)에 충전된 전위가 상기 커패시터(C52)에 충전되어 있는 전위보다 낮을 경우에 하이레벨의 신호를 출력하는 비교기(OP51)와, 상기 비교기(OP51)로부터 하이레벨의 신호가 입력되는 경우에 발광되는 발광 다이오드(D54)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기한 선형변환 정류부(1)는, 상기 상용전원 입력부(10)의 출력단(a,b)에 입력단이 연결되어 있는 트랜스포머(T11)와, 상기 트랜스포머(T11)의 출력신호를 2개의 채널로 반파정류하기 위한 다이오드(D11,D12) 및 커패시터(C11,C12)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기한 배터리 충전부(2)는, 상기 선형변환 정류부(1)의 출력단(g)에 컬렉터가 연결되어 있는 트랜지스터(Q21)와, 상기 트랜지스터(Q21)의 컬렉터와 베이스에 연결되어 있는 저항(R21)과, 상기 트랜지스터(Q21)의 베이스와 접지의 사이에 연결되어 있는 제너 다이오드(D21)와, 상기 트랜지스터(Q21)의 에미터에 베이스가 연결되어 있고 트랜지스터(Q21)의 베이스에 컬렉터가 연결되어 있는 트랜지스터(Q22)와, 상기 트랜지스터(Q22)의 베이스와 에미터의 사이에 연결되어 있는 저항(R22)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기한 상용전원 상태 감지부(4)는, 상기 선형변환 정류부(1)의 출력단(h)과 접지의 사이에 직렬로 연결되어 있는 분압 저항쌍(R41,R42)과, 상기 분압 저항쌍(R41,R42)의 접속점에 게이트가 연결되어 있고 소오스는 접지되어 있는 트랜지스터(Q41)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기한 전원 제어부(6)는, 상기 상용전원 상태 감지부(4)의 출력단(j)과 전원오프 신호선(/P_OFF)의 사이에 연결되어 있는 저항(R61,R62,R63,R64,R65), 트랜지스터(Q61,Q62,Q63), 수광 트랜지스터(Q64)와, 상기 배터리 충전부(2)의 출력단(i)에 연결되어 있는 레귤레이터(61) 및 그 주변회로를 구성하고 있는 저항(R66,R67,R68,R69), 트랜지스터(Q66), 커패시터(C61,C62)와, 상기 펄스폭 변조부(62) 및 그 주변회로를 구성하고 있는 저항(R6A,R6B,R6C,R6D,R6E,R6F,R6G,R6H,R6I), 커패시터(C63,C64,C65,C66,C67,C68), 수광 트랜지스터(Q65)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  11. 제6항 또는 제10항에 있어서, 상기 발광 다이오드(D54)와 상기 수광 트랜지스터(Q64)는 하나의 포토 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기한 직류/직류 변환기(7)는, 상기 전원 제어부(9)의 출력단(k,l)과 접지의 사이에 각각 연결되어 있는 저항(R71,R72,R73,R74), 트랜지스터(Q71,Q72)와, 상기 배터리 충전부(2)의 출력단(i)에 연결되어 있는 커패시터(C71), 트랜스포머(T71)와, 상기 트랜스포머(T71)의 출력단에 연결되어 있는 다이오드(D71,D72) 및 코일(L71)과, 상기 코일(L71)의 출력단과 접지의 사이에서 정전압 회로를 구성하고 있는 저항(R75,R76,R77,R78,R79,R7A), 다이오드(D73,D74), 발광 다이오드(D75), 커패시터(C72,C73,C74,C75), 트라이 스테이트 게이트(G71)로 이루어진 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
  13. 제10항 또는 제12항에 있어서, 상기한 발광 다이오드(D75)와, 상기한 수광 트랜지스터(Q65)는 하나의 포토 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비상시 작업환경 백업용 보조 전원장치.
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