KR100474717B1 - Battery charge and discharge status display device - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 :end. The technical field to which the invention described in the claims belongs:

본 발명은 배터리 백-업 기능을 갖춘 전원 공급기에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply with a battery back-up function.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 :I. The technical problem the invention is trying to solve:

종래에는 교류(AC) 전원의 공급이 끊어 졌을 경우에 백-업 동작이 이루어지는 상태는 표시하여 주고 있으나 배터리가 정상적으로 충전되고 있는지에 대한 표시 기능은 구현되어 있지 않았다.Conventionally, when the AC power supply is cut off, the state in which the back-up operation is performed is displayed, but the display function of whether the battery is normally charged is not implemented.

다. 발명의 해결 방법의 요지 :All. The gist of the solution of the invention:

본 발명은 배터리 백-업 기능을 갖춘 전원 공급기에서 교류 전원의 인가 여부를 상태검출부를 통해 검출하여 감지신호를 스위칭부로 인가하고 상기 감지신호에 의한 스위칭부의 스위칭 상태에 의해 표시부를 점등 또는 점멸되도록 배터리 충방전 상태 표시장치를 구현하였다.The present invention detects whether the AC power is applied in the power supply having a battery back-up function through the state detection unit to apply a detection signal to the switching unit and to turn on or flash the display unit by the switching state of the switching unit by the detection signal. Charge and discharge status display device is implemented.

라. 발명의 중요한 용도 :la. Important uses of the invention:

배터리 충방전 상태 표시장치.Battery charge and discharge status indicator.

Description

배터리 충방전 상태 표시장치Battery charge and discharge status indicator

본 발명은 배터리 충방전 회로에 관한 것으로, 특히 배터리의 충방전 상태를 표시하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charge and discharge circuit, and more particularly, to an apparatus for displaying a charge and discharge state of a battery.

통상적으로 사설교환기, 통신단말기 등은 주전원이 공급되는 중에 배터리를 충전하는 백-업(back-up) 동작을 수행하며, 주전원의 공급이 차단되면 상기 배터리에 백-업(back-up)된 전원을 동작 전원으로 이용하였다.Typically, a private exchange, a communication terminal, or the like performs a back-up operation of charging a battery while the main power is supplied. When the supply of the main power is cut off, the power is backed up to the battery. Was used as the operating power source.

또한 상기한 배터리를 가지는 경우 주전원에 해당하는 교류(AC) 전원이 차단되고 상기 배터리가 백-업 동작을 수행할 때 동작 전원이 정상적으로 공급되고 있는 상태를 표시해 주는 기능을 가지고 있다.In addition, when the battery has the battery, AC power corresponding to the main power is cut off, and the battery has a function of displaying a state in which operating power is normally supplied when performing the backup operation.

종래 도 1의 구성을 가지는 배터리 방전 상태 표시장치의 동작을 설명하면 아래와 같다.Referring to the operation of the conventional battery discharge state display device having the configuration of Figure 1 as follows.

먼저 충전 동작을 설명하면, 전원 공급원(10)으로부터 공급되는 교류(AC) 전원은 브릿지 다이오드를 이용한 정류회로(12)를 통해 전파 정류되며, 상기 정류회로(12) 내의 다이오드와 캐패시터 C1로 구성된 평활 회로에 의해 맥동분이 차단되어 안정된 직류(DC) 전원을 얻을 수 있다. 상기 전원 공급원(10)으로부터 공급되어 정류 평활된 직류(DC) 전원은 트랜스포머 T1의 1차측(N1)으로 인가된다. 이때 상기 전원은 스위칭 제어회로 U1(14)로 인가되며, 상기 스위칭 제어회로 U1(14)은 상기 인가되는 전원에 의해 스위치 Q1을 온 시키는 스위치 제어신호 PWM신호를 출력한다. 상기 PWM신호에 의해 스위치 Q1은 온 되어 상기 트랜스포머 T1의 1차측(N1)의 패스(path)를 형성한다. 상기 1차측(N1) 패스(path)의 형성으로 인해 상기 인가된 직류(DC) 전원이 2차측(N2)으로 유기 된다. 상기 유기된 전원은 다이오드 D2와 캐패시터 C2에 의해 2차 정류 평활 되어 직류(DC) 전압으로 나타난다. 상기 직류(DC) 전압은 부하 RL에 공급되고 상기 부하 RL에 공급되는 전압과 동일한 전압에 의해 배터리(16)가 충전된다. 한편, 상기 부하 RL에 공급되는 전압에 의해 다이오드 D2, D3과 포토 다이오드(Photo Diode) PD1이 역방향 바이어스(biase)되어 오프되며, 상기 PD1의 오프로 인해 수광소자 포토 트랜지스터 PTR1로 인가되는 광이 없어 턴-오프 상태가 된다. 상기 PTR1이 턴-오프 되므로 콜렉터단에 접속된 발광다이오드 LED1이 턴-오프 된다.First, the charging operation will be described. AC power supplied from the power supply 10 is full-wave rectified through the rectifying circuit 12 using the bridge diode, and the diode and the capacitor C1 in the rectifying circuit 12 are smoothed. The pulsation component is cut off by the circuit, and a stable direct current (DC) power supply can be obtained. Direct current (DC) power supplied from the power supply source 10 and rectified and smoothed is applied to the primary side N1 of the transformer T1. At this time, the power is applied to the switching control circuit U1 (14), the switching control circuit U1 (14) outputs a switch control signal PWM signal for turning on the switch Q1 by the applied power. The switch Q1 is turned on by the PWM signal to form a path of the primary side N1 of the transformer T1. The applied DC power is induced to the secondary side N2 due to the formation of the primary side N1 path. The induced power is secondary rectified smoothed by the diode D2 and the capacitor C2 to be represented as a direct current (DC) voltage. The DC voltage is supplied to the load RL and the battery 16 is charged by the same voltage as the voltage supplied to the load RL. On the other hand, the diodes D2 and D3 and the photodiode PD1 are reverse-biased by the voltage supplied to the load RL and are turned off due to the reverse bias. It is turned off. Since the PTR1 is turned off, the light emitting diode LED1 connected to the collector end is turned off.

다음으로 방전 동작을 설명하면, 배터리(16)에 충전된 전원은 방전을 시작하는 백-업 동작을 수행한다. 상기 백-업 동작에 따라 배터리(16)의 양(+)단으로부터 방전된 전원의 패스는 부하 RL을 거쳐 다이오드 D1, D2를 통해 상기 배터리(16)의 음(-)단으로 형성된다. 따라서 상기 다이오드 D1, D2와 포토 다이오드 PD1이 순방향 바이어스(biase)되어 상기 PD1이 발광하게 된다. 상기 PD1의 발광으로 인해 포토 트랜지스터 PTR1이 턴-온 되어 발광 다이오드 LED1이 상기 배터리(16)로부터 방전되는 전원에 의해 턴-온 된다. 따라서 상기 발광 다이오드 PD1은 배터리(16)의 백-업 동작을 알리기 위한 표시 램프로 사용된다.Next, the discharging operation will be described. The power charged in the battery 16 performs a back-up operation of starting discharging. According to the back-up operation, a path of the power discharged from the positive end of the battery 16 is formed through the loads RL through the diodes D1 and D2 to the negative end of the battery 16. Accordingly, the diodes D1 and D2 and the photodiode PD1 are forward biased to cause the PD1 to emit light. Due to the light emission of the PD1, the photo transistor PTR1 is turned on so that the light emitting diode LED1 is turned on by a power source discharged from the battery 16. Therefore, the light emitting diode PD1 is used as a display lamp for informing a back-up operation of the battery 16.

하지만 상술한 바와 같이 종래에는 교류(AC) 전원의 공급이 끊어 졌을 경우에 백-업 동작이 이루어지는 상태는 표시하여 주고 있으나 배터리가 정상적으로 충전되고 있는지에 대한 표시 기능은 구현되어 있지 않았다. 그로 인해 전원 충전부와 배터리의 정상 여부를 판단할 수 없는 문제점이 있었다.However, as described above, when the supply of AC power is cut off, the state in which the back-up operation is performed is displayed, but the display function of whether the battery is normally charged is not implemented. Therefore, there was a problem that can not determine whether the power charging unit and the battery is normal.

따라서 본 발명의 목적은 배터리로 전원이 정상적으로 충전되고 있는지를 표시하는 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for displaying whether a battery is normally charged with power.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교류 전원의 인가 여부를 검출하여 감지신호를 출력하는 상태검출부와, 상기 감지신호에 의해 스위칭 되는 스위칭부와, 상기 스위칭부의 상태에 의해 점등되거나 소등되는 표시부로 구성된 배터리 충방전 상태 표시장치를 구현하였다.The present invention for achieving the above object is a state detection unit for detecting whether the AC power is applied to output a detection signal, the switching unit is switched by the detection signal, the display unit is turned on or off by the state of the switching unit A battery charge / discharge status display device is implemented.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used for the same components, even if displayed on different drawings.

먼저 충전 동작을 설명하면, 전원 공급원(10)으로부터 공급되는 교류(AC) 전원에 의해 트랜스포머 T1의 1차측(N1)으로 인가된 전원이 2차측(N2)으로 유기 된다. 상기 유기된 전원은 다이오드 D2와 캐패시터 C2에 의해 2차 정류 평활 되어 직류(DC) 전압으로 나타난다. 상기 직류(DC) 전압은 부하 RL에 공급되고 상기 부하 RL에 공급되는 전압과 동일한 전압으로 배터리(16)가 충전된다. 한편, 상기 부하 RL에 공급되는 전압에 의해 상태검출부(20)는 배터리(16)가 충전 상태에 있음을 감지하여 감지신호를 출력한다. 상기 상태검출부(20)는 저항 R4, 포토 다이오드 PD1, 포토 트랜지스터 PTR1로 구성된다. 상기 상태검출부(20)의 동작을 보면 상기 부하 RL에 공급되는 전압에 의해 포토 다이오드 PD1이 역방향 바이어스(biase)되어 오프 되므로 수광소자 포토 트랜지스터 PTR1의 콜렉터 전류가 흐르지 못하게 된다. 그로 인해 감지신호로는 하이 레벨의 신호가 출력된다.First, the charging operation will be described. The power applied to the primary side N1 of the transformer T1 by the alternating current (AC) power supplied from the power supply source 10 is induced to the secondary side N2. The induced power is secondary rectified smoothed by the diode D2 and the capacitor C2 to be represented as a direct current (DC) voltage. The DC voltage is supplied to the load RL and the battery 16 is charged to the same voltage as that supplied to the load RL. On the other hand, the state detector 20 detects that the battery 16 is in the charged state by the voltage supplied to the load RL and outputs a detection signal. The state detector 20 includes a resistor R4, a photodiode PD1, and a phototransistor PTR1. Referring to the operation of the state detector 20, since the photodiode PD1 is reversely biased and turned off by the voltage supplied to the load RL, the collector current of the light receiving element phototransistor PTR1 does not flow. As a result, a high level signal is output as the detection signal.

상기 감지신호에 의해 스위칭부(30)는 온 되어 표시부(40)의 동작 패스를 형성한다. 상기 스위칭부(30)는 저항 R7, R8과 pnp형 트랜지스터 Q4와 npn형 트랜지스터 Q5로 구성된다. 상기 스위칭부(30)의 동작을 보면 상기 인가되는 하이 레벨의 감지신호에 의해 트랜지스터 Q4가 차단되며, 상기 Q4의 차단으로 Q5의 베이스단으로 하이 레벨의 신호가 인가된다. 이에 따라 상기 Q5가 턴-온 되어 표시부(40)의 동작 패스를 형성한다. 즉, 상기 Q5의 콜렉터단으로 인가되는 전류에 의해 표시부(40)를 구성하는 LED2가 발광하므로 배터리(16)가 충전되고 있다는 메시지를 표시하게 된다.The switching unit 30 is turned on by the detection signal to form an operation path of the display unit 40. The switching unit 30 is composed of resistors R7, R8, pnp transistor Q4 and npn transistor Q5. Referring to the operation of the switching unit 30, the transistor Q4 is cut off by the applied high level detection signal, and the high level signal is applied to the base terminal of Q5 by blocking the Q4. Accordingly, the Q5 is turned on to form the operation path of the display unit 40. That is, since the LED2 constituting the display unit 40 emits light by the current applied to the collector end of Q5, a message indicating that the battery 16 is being charged is displayed.

상기와 같이 정상적인 동작중에 공급 전원부(10)의 교류(AC) 전원이 차단되면 배터리(16)가 백-업을 시작한다. 이때 상기 백-업 동작에 따른 패스는 배터리(16)의 양(+)단으로부터 방전된 전원이 부하 RL을 거쳐 다이오드 D1, D2를 통해 상기 배터리(16)의 음(-)단으로 인가되도록 형성된다. 따라서 상기 상태검출부(20)는 배터리(16)의 백-업 동작을 검출하여 로우 레벨의 감지신호를 출력한다. 상기 동작을 상세히 설명하면 포토 다이오드 PD1이 순방향 바이어스(biase)되어 상기 PD1이 발광하게 된다. 상기 PD1의 발광으로 인해 포토 트랜지스터 PTR1이 턴-온 되어 발광 다이오드 LED1이 상기 배터리(16)로부터 방전되는 전원에 의해 턴-온 된다. 또한 상기 PTR1이 턴-온 됨으로 인해 상기 PTR1의 콜렉터단의 레벨이 로우 레벨로 떨어져 로우 레벨의 감지신호를 출력한다.As described above, when AC power of the power supply unit 10 is cut off during the normal operation, the battery 16 starts back-up. At this time, the pass according to the back-up operation is formed such that the power discharged from the positive (+) end of the battery 16 is applied to the negative (-) end of the battery 16 through diodes D1 and D2 via the load RL. do. Therefore, the state detector 20 detects the back-up operation of the battery 16 and outputs a low level detection signal. In detail, the photodiode PD1 is forward biased to cause the PD1 to emit light. Due to the light emission of the PD1, the photo transistor PTR1 is turned on so that the light emitting diode LED1 is turned on by a power source discharged from the battery 16. In addition, as the PTR1 is turned on, the collector level of the PTR1 drops to a low level and outputs a low level detection signal.

상기 로우 레벨의 감지신호에 의해 스위칭부(30)는 오프 되어 표시부(40)의 동작 패스를 차단한다. 상기 스위칭부(30)의 동작을 보면 상기 인가되는 로우 레벨의 감지신호에 의해 트랜지스터 Q4가 온 되며, 상기 Q4의 온으로 Q5의 베이스단으로 로우 레벨의 신호가 인가된다. 이에 따라 상기 Q5가 턴-오프 되어 표시부(40)의 동작 패스를 차단한다. 즉, 상기 Q5의 콜렉터단으로 인가되는 전류가 차단됨으로 인해 표시부(40)를 구성하는 LED2가 발광하지 않으므로 배터리(16)가 충전되지 않고 있다는 것을 나타내게 된다.The switching unit 30 is turned off by the low level detection signal to block the operation path of the display unit 40. In operation of the switching unit 30, the transistor Q4 is turned on by the low level sensing signal applied thereto, and the low level signal is applied to the base terminal of Q5 when the Q4 is turned on. Accordingly, the Q5 is turned off to block the operation path of the display unit 40. That is, since the current applied to the collector terminal of Q5 is blocked, the LED 2 constituting the display unit 40 does not emit light, indicating that the battery 16 is not charged.

즉, 상기 LED1이 점등되고 상기 LED2가 점등되지 않으면 배터리(16)를 통한 백-업 동작이 이루어지는 상태의 표시이며, 상기 LED2가 점등되고 상기 LED1이 점등되지 않으면 배터리(16)에 충전이 이루어지는 상태의 표시이다.That is, when the LED1 is turned on and the LED2 is not turned on, the back-up operation through the battery 16 is performed. If the LED2 is turned on and the LED1 is not turned on, the battery 16 is charged. It is a sign of.

상술한 바와 같이 본 발명은 배터리 백-업 기능을 갖춘 전원 공급기를 사용하는 시스템이 배터리로부터 전원을 공급받고 있는지 교류 전원으로 공급받고 있는지를 사용자가 쉽게 판단할 수 있어 시스템 전원의 관리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention enables a user to easily determine whether a system using a power supply having a battery back-up function is receiving power from a battery or AC power, thereby facilitating management of system power. It can be effective.

도 1은 종래 배터리의 방전 상태를 표시하기 위한 장치의 회로도.1 is a circuit diagram of an apparatus for displaying a discharge state of a conventional battery.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리의 충방전 상태를 표시하기 위한 장치의 회로도.2 is a circuit diagram of an apparatus for displaying a charge / discharge state of a battery according to an embodiment of the present invention.

Claims (3)

배터리 백-업 기능을 갖출 전원 공급기의 배터리 충방전 상태 표시장치에 있어서,In the battery charge and discharge status display device of the power supply having a battery back-up function, 교류 전원의 인가 여부를 검출하여 감지신호를 출력하는 상태검출부와,A state detector which detects whether AC power is applied and outputs a detection signal; 상기 감지신호에 의해 스위칭 되는 스위칭부와,A switching unit switched by the detection signal; 상기 스위칭부의 상태에 의해 점등되거나 소등되는 표시부로 구성되며,It is composed of a display unit which is turned on or off by the state of the switching unit, 상기 상태검출부가,The state detection unit, 상기 교류 전원이 인가될 시 역방향 바이어스 되며, 상기 배터리가 백-업 동작될 시 정방향 바이어스 되는 포토 다이오드와,A photodiode biased when the AC power is applied and forward biased when the battery is backed up; 상기 포토 다이오드에 의해 턴-온 또는 턴-오프 되어 감지신호를 출력하는 포토 트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 충방전 상Em 표시장치.And a photo transistor configured to output a detection signal by being turned on or turned off by the photodiode. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부가,The method of claim 1, wherein the switching unit, 상기 포토 트랜지스터의 턴-오프에 의해 턴-오프 되고 턴-온에 의해 턴-온 되는 제1트랜지스터와,A first transistor turned off by turn-off of the photo transistor and turned on by turn-on, 상기 제1트랜지스터의 턴-오프에 의해 턴-온 되고 턴-온에 의해 턴-오프 되는 제2트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 충방전 상태 표시장치.And a second transistor that is turned on by the turn-off of the first transistor and turned off by turn-on. 제2항에 있어서, 상기 표시부가,The method of claim 2, wherein the display unit, 상기 제2트랜지스터의 턴-온에 의해 점등되고 턴-오프에 의해 소등되는 발광다이오드로 구성됨을 특징으로 하는 배터리 충방전 상태 표시장치.And a light emitting diode which is turned on by the turn-on of the second transistor and turned off by the turn-off.
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