KR100471657B1 - 무정전 전원공급장치 - Google Patents

무정전 전원공급장치 Download PDF

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KR100471657B1
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Abstract

교류 전원을 입력받아 공급하는 입력부와, 상기 입력부에서 입력된 교류 전원에 대하여 무선주파수에서 시스템 내부적으로 발생하는 전자파 장애(Noise)를 억제하는 전자파장애필터부와, 상기 전자파장애필터부로부터 전원을 입력받아 다이오드를 통하여 전원을 절체하는 전원절체부와, 상기 전원절체부를 거친 출력 전원을 출력하는 출력부로 구성되는 전원공급장치에 있어서, 상기 입력 교류 전원의 차단여부를 확인하여 정전여부를 알리고 정전 시에는 경보음을 통해 정전임을 통보하는 정전감시회로부와, 상기 정전감시회로부에서 정전임을 감지하면 연결된 타이머(또는 역산타이머)를 통해 정전 시간을 출력하는 경보출력부와, 상기 입력부에서 입력된 교류 전원을 전파 정류하여 직류 전원으로 만드는 AC/DC변조부와, 상기 AC/DC변조부에서 얻어지는 직류 전원을 충전 전원으로 공급하는 충전부와, 상기 충전부에서 얻어지는 직류 전원을 충전하고, 충전 전원을 공급해주는 배터리부와, 상기 배터리부에서 입력받은 직류 전원을 310V로 승압시켜주는 DC승압부를 포함하여 구성되는 무정전 전원공급장치를 제공한다.

Description

무정전 전원공급장치{Uninterruptible power supply device}
본 발명은 무정전 전원공급장치(Uninterrupted Power Supply : 이하, "UPS"라 약칭함)에 관한 것으로, 특히 교류전원으로 전환하지 않고, 직류전원을 승압시켜 직접 공급하는 무정전 전원공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무정전 전원공급장치(UPS)는 상용전원의 정전, 순간전압 강하, 서지, 과전압 등의 불안정한 상태에서도 필요로 하는 부하에 적합하게 중단 없이 안정된 전원을 공급하는 장치이다.
상기와 같은 무정전 전원공급장치(UPS)는 직류를 교류로 전환시켜 전원을 공급하는 인버터에 사인파를 인가시켜야 하기 때문에 고가의 회로를 필요로 하는 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 직류 전원을 승압시켜 직접 공급함으로써 인버터를 사용하지 않아 가격이 저렴하고, 회로가 간단하여 복잡한 기술을 요하지 않는 효과가 있다.
교류 전원(AC)을 입력받아 공급하는 입력부(100)와, 상기 입력부(100)에서 입력된 교류 전원(AC)에 대하여 무선주파수에서 시스템 내부적으로 발생하는 전자파 장애(Noise)를 억제하는 전자파장애(EMI, Electro Magnetic Interference)필터부(110)와, 상기 전자파장애필터부(110)로부터 전원을 입력받아 다이오드1(D1)을 통하여 전원을 절체하는 전원절체부(120)와, 상기 전원절체부(120)를 거친 출력 전원을 출력하는 출력부(130)로 구성되는 전원공급장치에 있어서, 상기 입력 교류 전원(AC)의 차단여부를 확인하여 정전여부를 알리고 정전 시에는 경보음을 통해 정전임을 통보하는 정전감시회로부(140)와, 상기 정전감시회로부(140)에서 정전임을 감지하면 연결된 타이머(또는 역산타이머)를 통해 정전 시간을 출력하는 경보출력부(150)와, 상기 입력부(100)에서 입력된 교류 전원(AC)을 전파 정류하여 직류 전원(DC)으로 만드는 AC/DC변조부(160)와, 상기 AC/DC변조부(160)에서 얻어지는 직류 전원(DC)을 충전 전원으로 공급하는 충전부(170)와, 상기 충전부(170)에서 얻어지는 직류 전원(DC)을 충전하고 상기 입력부(100)에서 입력된 교류 전원(AC)이 차단된 경우 충전 전원을 공급해주는 배터리부(180)와, 상기 정전감시회로부(140)로부터 정전임을 감지하면 상기 배터리부(180)에서 입력받은 직류 전원을 310V로 승압시켜주는 DC승압부(190)를 포함하여 구성되는 무정전 전원공급장치를 제공한다.
이하 본 발명에 의한 무정전 전원공급장치를 도면에 도시한 실시 예에 따라 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 무정전 전원공급장치의 블럭구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무정전 전원공급장치는 입력부(100), 전자파장애필터부(110), 전원절체부(120), 출력부(130), 정전감시회로부(140), 경보출력부(150), AC/DC변조부(160), 충전부(170), 배터리부(180), DC승압부(190)로 구성되는데,
상기 입력부(100)는 교류 전원(AC)을 입력받아 공급하는 기능을 하고,
상기 전자파장애(EMI)필터부(110)는 상기 입력부(100)에서 입력된 교류 전원에 대하여 무선주파수에서 시스템 내부적으로 발생하는 전자파 장애(Noise)를 억제하는 기능을 하고,
상기 전원절체부(120)는 상기 정전감시회로부(140)로부터 정전여부를 입력받아 정전이 아닐 경우에는 다이오드1(D1)을 상기 전자파장애필터부(110)에 연결하고, 정전일 경우에는 다이오드2(D2)를 상기 DC승압부(190)에 연결함으로써 전원을 절체하는 기능을 하고,
상기 출력부(130)는 상기 전원절체부(120)를 거친 출력 전원을 출력하는 기능을 하고,
상기 정전감시회로부(140)는 상기 입력 교류 전원의 차단여부를 확인하여 경보출력부(130) 및 DC승압부(190)에 정전여부를 알리고 정전 시에는 경보음을 울려서 정전되었음을 통보하는 기능을 하고,
상기 경보출력부(150)는 상기 정전감시회로부(140)에서 정전임을 감지하면 상기 경보출력부(150)에 연결된 타이머(또는 역산 타이머)를 통하여 정전 시간을 출력하는 기능을 하고,
상기 AC/DC변조부(160)는 상기 입력부(100)에서 입력된 교류 전원(AC)을 전파 정류하여 직류 전원(DC)으로 변환하는 기능을 하고,
상기 충전부(170)는 상기 AC/DC변조부(160)에서 얻어지는 직류 전원(DC)을 충전 전원으로 공급하는 기능을 하고,
상기 배터리부(180)는 상기 충전부(170)에서 얻어지는 직류 전원을 충전하고 상기 입력 교류 전원이 차단된 경우 충전 전원을 공급해주는 기능을 하고,
상기 DC승압부(190)는 상기 배터리부(180)에서 입력받은 직류 전원(약 12V)을 310V로 승압시켜주는 기능을 한다.
상기 경보출력부(150)는 USB, RS422 또는 RS232C 와 같은 외부입력수단을 통하여 타이머(또는 역산타이머)와 연결하여 사용자가 정전 시간을 알아볼 수 있도록 하며, 상기 출력부(130)는 교류 전원(AC) 110V 내지 220V, 직류 전원(DC) 150V 내지 310V를 출력한다.
또한, 상기 경보출력부는 USB, RS422 또는 RS232C와 같은 외부입력수단을 통하여 정전신호를 송출하고, 상기 외부입력수단과 연결된 컴퓨터 또는 셋탑박스에서는 상기 정전신호를 입력받아 제어기를 통하여 컴퓨터 및 셋탑박스에서 사용 중이던 내용을 자동으로 메모리에 저장한다.
상기 정전감시회로부(140)의 외부에는 경보기가 부착되어 있어, 정전 여부를 확인하여 정전일 경우 상기 경보기를 통하여 경보음을 울려서 정전이 되었음을 사용자에게 통보하도록 한다.
도 2는 본 발명에 의한 DC승압부(190)의 회로구성도의 실시 예이다.
도 2를 좀더 상세히 설명하면, 상기의 DC승압부(190)는 코일, 다이오드, 커패시터, 트랜지스터로 구성되며, 상기 DC승압부(190)로 입력된 직류 전원(12V)을 310V로 승압시켜서 내보내는 것을 특징으로 한다.
상기 DC승압부(190)의 내부회로에서 상기 코일은, 상기 다이오드와는 직렬로 연결되고, 상기 커패시터 및 트랜지스터와는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 DC승압부(190)의 회로구성도의 다른 실시 예이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 DC승압부(190)는 변압기, 다이오드, 커패시터, 트랜지스터 등으로 구성되며, 상기 도 2의 코일을 변압기로 변형시킨 회로이다.
상기 DC승압부(190)의 내부회로에서 상기 변압기는, 상기 다이오드와는 직렬로 연결되고, 상기 커패시터 및 트랜지스터와는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3에서와 같이 상기 DC승압부(190)는 코일을 이용하여 내부회로도를 구성할 수도 있고, 변압기를 이용하여 내부회로도를 구성할 수도 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 대한 작용을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
입력부(100)를 통해 교류 전원이 입력되면 전자파장애필터부(110)에서는 무선주파수에서 시스템 내부적으로 발생하는 전자파 장애(Noise)를 억제하여 내보내고, 정전이 아닐 경우에는 전원절체부(120)의 다이오드1(D1)과 상기 전자파장애필터부(110)가 연결되어 상기 전원절체부(120)로 전원이 공급되어 출력부(130)를 통해 전원을 출력한다.
정전일 경우에는 정전감시회로부(140)에서 전원이 차단되었음을 감지하여, 경보출력부(150) 및 DC승압부(190)으로 정전되었음을 통보하고, 경보음을 울려 정전이 되었음을 알린다.
상기 경보출력부(150)에서는 상기 정전감시회로부(140)로부터 정전되었음을 통보 받으면 USB, RS422 또는 RS232C 와 같은 외부입력수단을 통하여 타이머(또는 역산타이머)와 연결하여 사용자가 정전 시간을 알아볼 수 있도록 한다.
또한, 상기 경버출력부(150)는 상기 USB, RS422 또는 RS232C와 같은 외부입력수단을 통하여 정전신호를 송출하고, 상기 외부입력수단과 연결된 컴퓨터 또는 셋탑박스에서는 상기 정전신호를 입력받으면 제어기에서 사용 중이던 내용을 자동으로 메모리에 저장을 한다.
AC/DC변조부(160)에서는 상기 입력 교류 전원을 전파정류하여 직류 전원으로 변환하여 충전부(170)에서 충전 전원으로 충전하고, 배터리부(180)에 상기 충전 전원을 공급해 주면, DC승압부(190)에서는 상기 정전감시회로부(140)로부터 정전임을 통보받은 후 상기 배터리부(180)에서 입력받은 직류 전원(약 12V)을 310V로 승압시켜 전원절체부(140)의 다이오드2(D2)를 통과하여 출력부(130)를 통해 출력한다.
이상은 본 발명의 실시 예를 설명한 것이지만 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재된 청구범위의 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 직류 전원을 승압시켜 직접 공급함으로써 인버터를 사용하지 않아 가격이 저렴하고, 회로가 간단하여 복잡한 기술을 요하지 않는 효과가 있다.
또한, USB, RS422 또는 RS232C와 같은 외부입력수단을 사용하여 다른 외부기기와도 연결하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 무정전 전원공급장치의 블럭구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 DC승압부의 일 실시 예이다.
도 3은 본 발명에 의한 DC승압부의 다른 실시 예이다.
** 도면의 주요 부분에 의한 부호설명 **
100 : 입력부 110 : 전자파장애필터부
120 : 정전감시회로부 130 : 경보출력부
140 : 전원절체부 150 : 출력부
160 : AC/DC변조부 170 : 충전부
180 : 배터리부 190 : DC승압부

Claims (5)

  1. 교류 전원을 입력받아 공급하는 입력부와; 상기 입력부에서 입력된 교류 전원에 대하여 무선주파수에서 시스템 내부적으로 발생하는 전자파 장애(Noise)를 억제하는 전자파장애필터부와; 상기 전자파장애필터부로부터 전원을 입력받아 다이오드를 통하여 전원을 절체하는 전원절체부와; 상기 입력 교류 전원의 차단여부를 확인하여 정전여부를 알리고 정전 시에는 경보음을 통해 정전임을 통보하는 정전감시회로부와; 상기 정전감시회로부에서 정전임을 감지하면 연결된 타이머(또는 역산타이머)를 통해 정전 시간을 출력하는 경보출력부와; 상기 입력부에서 입력된 교류 전원을 전파 정류하여 직류 전원으로 만드는 AC/DC변조부와; 상기 AC/DC변조부에서 얻어지는 직류 전원을 충전 전원으로 공급하는 충전부와; 상기 충전부에서 얻어지는 직류 전원을 충전하고 상기 입력부에서 입력된 교류 전원이 차단된 경우 충전 전원을 공급해주는 배터리부와; 상기 정전감시회로부로부터 정전임을 감지하면 상기 배터리부에서 입력받은 직류 전원을 310V로 승압시키는 DC승압부와; 상기 전원절체부를 거친 출력 전원을 출력하는 출력부; 로 구성되는 전원공급장치에 있어서,
    상기 경보출력부는 USB, RS422 또는 RS232C와 같은 외부입력수단을 통하여 정전신호를 송출하고, 상기 외부입력수단과 연결된 컴퓨터 또는 셋탑박스에서는 상기 정전신호를 입력받으면 제어기에서 사용 중이던 내용을 자동으로 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원절체부는 정전이 아닐 경우에는 다이오드1(D1)과 상기 전자파장애필터부가 연결되고, 정전일 경우에는 다이오드2(D2)와 상기 DC승압부가 연결되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 DC승압부의 내부회로는 코일 및 다이오드, 커패시터, 트랜지스터를 포함하여 구성되며, 상기 코일은 다이오드와는 직렬로 연결되고, 상기 커패시터 및 트랜지스터와는 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원공급장치.
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