KR100478842B1

KR100478842B1 - 출력전압 원격 제어회로

Info

Publication number: KR100478842B1
Application number: KR10-2002-0060019A
Authority: KR
Inventors: 박애경
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2005-03-25
Also published as: KR20040029671A

Abstract

본 발명은 전압강하가 크게 발생하는 원격지의 회로보드에서도 정격의 동작전압을 공급받도록 하는 원격 제어회로에 관한 것이며, 다수의 회로보드에 동작전압을 인가하는 셀프의 전원회로에 있어서; 상기 셀프에 구비되어 상기 다수의 회로보드가 정상동작하는 전압을 출력하고 해당 제어신호에 의하여 전압을 낮게 조정하여 출력하는 전원보드와; 상기 전원보드와 가장 나중에 접속되어 전압강하된 최종 전압을 인가받는 종단회로보드와; 상기 종단회로보드에 인가되는 전압을 검출하여 적정전압보다 크게 검출되는 경우 상기 전원보드에 전압을 낮추어 출력하도록 해당 제어신호를 출력하는 제어부로 이루어지는 특징에 의하여, 원격의 종단회로보드가 안정하게 동작하도록 하고, 다수 회로보드가 동작하여 수시로 전압강하가 변동하는 경우에도 원격으로 떨어져 있는 종단회로보드에 일정한 레벨의 동작 전압이 인가되도록 하는 효과가 있다.

Description

출력전압 원격 제어회로{A REMOTE CONTROL CIRCUIT FOR OUTPUT VOLTAGE}

본 발명은 하나의 전원보드로부터 출력되는 전압에 의하여 동작하는 다수의 회로보드가 일정한 레벨의 동작전압을 공급받도록 하는 회로로써, 특히, 전압강하가 크게 발생하는 원격지의 회로보드에서도 정격의 동작전압을 공급받도록 하는 원격 제어회로에 관한 것이다.

셀프(SHELF)에 각각 할당된 고유의 기능을 하는 회로보드(CIRCUIT BOARD)가 다수 모여서 이루어지는 장비는, 각 회로보드가 전원부를 각각 구비하는 경우, 회로보드의 크기가 커지고 복잡해지는 문제가 있으므로, 상기 장비의 효율적인 운용 및 관리와 회로보드의 간단화 및 호환성 증진을 위하여, 동작전원을 별도의 전원보드로부터 일률적으로 공급받도록 한다.

상기와 같이 하나의 전원보드로부터 다수의 회로보드에 동작전원을 공급하는 경우, 상기 전원보드는 하나의 백보드(BACK BOARD)에 구성된 전원 패턴(PATTERN)을 통하여 해당 동작전원을 공급하고, 다수의 회로보드는 상기 백보드를 통하여 동작전원을 공급받게 된다.

이하, 종래 기술에 의한 셀프 전원공급 회로를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 셀프 전원공급회로 기능 구성도 이다.

상기 첨부된 도1을 참조하면, 종래 기술에 의한 셀프 전원공급회로는, 셀프(SHELF)(40)에 구비되는 것으로써, 전원을 공급하는 제1 전원보드 및 제2 전원보드(10,15)와,

상기 제1 전원보드 및 제2 전원보드(10,15)로부터 각각 출력되는 전원을 다수의 회로보드에 공급하는 백보드(20)와,

상기 백보드(20)에 접속되어 동작전원을 공급받는 다수의 회로보드(30)로 이루어져 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 셀프 전원공급회로를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 셀프(40)에는 각각 할당된 고유 기능을 하는 다수의 회로보드(30)가 하나의 백보드(20)를 통하여 공통접속 하고, 상기 백보드(20)를 통하여 동작전원을 공급받는 동시에 해당 신호를 송수신한다.

상기와 같은 셀프(40)의 백보드(20)에는 각각의 회로보드(30)에 동작전원을 공급하는 전원보드가 구비되어 있으며, 장애(TROUBLE) 발생에 대비하여 제1 전원보드(10) 및 제2 전원보드(15)로 이중화 구성한다.

상기 다수의 회로보드(30)는 셀프(40)에 구비되는 하나의 백보드(20)에 일렬로 삽입되고, 제1 전원보드(10) 및 제2 전원보드(15)는 상기 백보드(20)의 양 끝단에 각각 삽입된다,

일 예로, 상기 제1 전원보드(10)로부터 출력되는 동작전원은 제1 회로보드(30)에 인가되어 전력을 소모하고, 다시 제2 회로보드(30)에 의하여 전력을 소모하는 과정을 반복하여 최종적으로 제N 번째 회로보드(30)에서 전력을 소모하게 된다.

이중화를 위하여 구비된, 상기 제2 전원보드(15)로부터 출력되는 동작전원은 상기와 반대로 제N 회로보드(30)로부터 공급되고 최종적으로 제1 회로보드(30)에 공급된다.

따라서, 상기 일 예에 의한, 제N 회로보드(30)는 제1 전원보드(10)로부터 출력되는 전력을 제1 내지 제N-1 회로보드(30)가 소모 한 후에 인가받고, 또한, 상기 제N 회로보드(30)는 제1 전원보드(10)로부터 백보드(20)의 전원을 공급하는 패턴 길이가 길게되어 전압강하가 발생하므로, 정상적인 전력을 공급받지 못하는 문제가 있다.

그러므로, 상기 일 예에 의한 제1 전원보드(10)로부터 출력되는 전압을 높게 설정하여 출력하므로써, 최종단에 구비되는 회로보드에서도 정상적인 동작전압을 인가 받도록 할 필요가 있었다.

일 실시예로, 상기 각 회로보드의 동작에 필요한 전압이 5V±0.5V 인 경우, 상기 제1 전원보드(10)의 출력전압을 5.4 V로 설정하면, 제1 회로보드(30)에서는 5.4 V 의 동작전압을 인가받지만, 제N 회로보드(30)에서는 전압강하가 발생하여도 5V가 인가된다.

또한, 상기와 같은 전압강하를 적게 발생하도록 하기 위하여서는, 상기 제1 전원보드(10)가 큰 전류를 흐르도록 하여야 하지만, 제1 전원보드(10)의 가격이 비싸지고, 크기가 커지는 문제가 있다.

본 발명은 셀프에 구비되는 전원보드로부터 일정하게 출력되는 동작전압을 가장 먼 거리에 있는 회로보드에서 감지하여 정격전압 이상으로 인가되는 경우 상기 전원보드를 제어하여 낮은 전압이 출력되도록 하는 출력전압 원격 제어회로를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 다수의 회로보드에 동작전압을 인가하는 셀프의 전원회로에 있어서; 상기 셀프에 구비되어 상기 다수의 회로보드가 정상동작하는 전압을 출력하고 해당 제어신호에 의하여 전압을 낮게 조정하여 출력하는 전원보드와; 상기 전원보드와 가장 나중에 접속되어 전압강하된 최종 전압을 인가받는 종단회로보드와; 상기 종단회로보드에 인가되는 전압을 검출하여 적정전압보다 크게 검출되는 경우 상기 전원보드에 전압을 낮추어 출력하도록 해당 제어신호를 출력하는 제어부로 이루어지는 특징이 있다.

이하 본 발명에 의한 출력전압 원격 제어회로를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도2 는 본 발명에 의한 출력전압 원격 제어회로의 기능 구성도 이며, 도3 은 본 발명에 의한 전원보드와 제어부의 상세 회로도 이다.

상기 첨부된 도2 및 도3을 참조하면, 본 발명에 의한 출력전압 원격 제어회로는, 각각 독립된 기능을 하는 다수의 회로보드(CIRCUIT BOARD)에 동작전압을 인가하는 셀프(SHELF)의 전원회로에 있어서,

상기 셀프에 구비되어 상기 다수의 회로보드가 정상동작하는 전압을 출력하고 해당 제어신호에 의하여 전압을 낮게 조정하여 출력하는 것으로, 입력되는 해당 제어신호에 의하여 펄스폭 변환 및 발진 주파수를 낮춤으로써 전압을 낮게 제어하여 출력하는 전압제어부(PWM: PULSE WIDTH MODULATION)(110); 상기 전압제어부(110)로부터 인가되는 전압신호를 전달상태로 출력하는 트랜지스터(TR)(120); 상기 트랜지스터(120)로부터 인가되는 전압신호를 임피던스 정합과 전압 조정하여 출력하는 트랜스포머(T1)(130); 상기 트랜스포머(130)로부터 인가되는 교류전압을 정류하여 출력하는 다이오드(D1)(140); 상기 다이오드(140)로부터 정류되어 출력되는 전압을 평활(SMOOTH)하여 직류전압으로 출력하는 콘덴서(C1)(150)로 이루어지는 전원보드(100)와,

상기 전원보드(100)와 가장 나중에 접속되어 전압강하된 최종 전압을 인가받는 종단회로보드(200)와,

상기 종단회로보드(200)에 인가되는 전압을 검출하여 적정전압보다 크게 검출되는 경우 상기 전원보드(100)에 전압을 낮추어 출력하도록 해당 제어신호를 출력하는 것으로, 상기 종단회로보드(200)에 입력되는 전압을 직렬연결의 제1 및 제2 저항(R1,R2)으로 이루어져 검출하는 검출부(310); 상기 검출부(310)로부터 검출되는 전압을 기준전압(REF)으로 하여 해당 검출전압을 출력하는 피에스알(PSR: PROGRAMMABLE SHUNT REGULATOR) 집적회로(IC)로 이루어지는 레귤레이터부(320); 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압의 레벨(LEVEL)을 검출하는 검출저항(R3)(340); 상기 검출저항(340)에 의하여 검출된 전압이 상기 레귤레이터부(320)로부터 출력되는 전압보다 크면 해당 신호를 출력하는 포토커플러(PC: PHOTO COUPLER)(330)로 이루어지는 제어부(300)로 구성된다.

이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 출력전압 원격 제어회로를 상기 첨부된 도2 및 도3을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 셀프(SHELF)에는 종단회로보드(CIRCUIT BOARD)(200)를 포함하는 다수의 회로보드(200)가 구비되고, 상기 다수의 회로보드(200)를 동작하도록 하는 전원보드(100)와 종단회로보드(200)의 입력전압 레벨을 검출하여 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압을 낮게 제어하는 제어부(300)가 함께 구비된다.

상기 전원보드(100)는 상기 제어부(300)로부터 해당 제어신호가 입력되지 않는 경우, 자체적으로 설정된 레벨(LEVEL)의 전압을 상기 종단회로보드(200)를 포함하는 다수의 회로보드(200)에 출력한다.

상기 종단회로보드(200)를 포함하는 다수의 회로보드(200)는, 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압을 인가받고, 각각 할당된 고유의 기능을 하는 것으로, 각각의 회로보드(200)는 할당된 고유의 해당 기능을 수행하는 과정에서 많은 전류를 소모하고, 상기 기능을 수행하지 않는 경우는 최소 전류만을 소모한다.

상기와 같은 다수의 회로보드(200)가 정상동작을 하는 경우는 전압강하에 의하여 종단회로보드(200)에 낮은 전압이 인가되고, 상기 다수의 회로보드(200) 모두 또는 일부가 해당 기능을 수행하지 않는 대기 상태 일 경우는 전압강하가 작게 발생하여 상기 종단회로보드(200)에 인가되는 전압의 레벨(LEVEL)이 높게된다.

상기 제어부(300)는 상기와 같이 종단회로보드(200)에 인가되는 전압의 레벨을 검출하고, 또한, 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압의 레벨을 검출하며, 상기 각각 검출된 전압의 레벨을 비교하여 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압의 레벨이 높을 경우, 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압의 레벨(LEVEL)을 낮추도록 하는 해당 제어신호를 상기 전원보드(100)에 출력한다.

상기 전원보드(100)는 펄스폭(PULSE WIDTH)을 제어하고 주파수를 제어하여 출력하므로써, 전압을 낮게 또는 높게 변화하여 출력하는 SMPS(SWITCH MODE POWER SUPPLY)로써, 상기 제어부(300)로부터 인가되는 제어신호에 의하여 펄스폭을 줄이고, 주파수를 낮게 제어하여 출력하므로써, 출력되는 전압의 레벨이 작게하여 상기 종단회로보드(200)가 적정한 전압 레벨을 입력받도록 한다.

상기와 같은 제어과정은 계속 반복되므로, 다수의 회로보드(200)에 의한 전압강하의 크기가 변경되어도 상기 종단회로보드(200)에 인가되는 동작 전압의 레벨(LEVEL)은 일정하게 유지한다.

이하, 상기 제어부(30)와 전원보드(100)의 상세한 구성을 첨부된 도3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

상기 제어부(300)는 상기 종단회로보드(200)로 입력되는 동작전압의 레벨을 제1 및 제2 저항(R1,R2)으로 이루어지는 검출부(310)에 의하여 검출하고, 상기 레귤레이터(REGULATOR)부(320)에 인가하므로써 PSR(PROGRAMMABLE SHUNT REGULATOR) 집적회로(IC)에 의하여 일정하게 조절되어 포토커플러(330)에 인가한다.

또한, 상기 제어부(300)의 검출저항(R3)(340)은 상기 전원보드(100)로부터 출력되는 전압의 레벨(LEVEL)을 검출하여 상기 포토커플러(330)에 인가한다.

상기 포토커플러(330)는 상기 검출저항(340)으로부터 인가되는 것으로, 상기 전원보드(100)의 출력전압 레벨과, 상기 레귤레이터(320)로부터 인가되는 것으로, 상기 종단회로보드(200)에 인가되는 동작전압의 레벨을 비교하여 해당 신호를 제어신호로써 상기 전원보드(100)에 출력한다.

즉, 상기 포토커플러(330)는 상기 검출저항(340)으로부터 인가되는 전압의 레벨이 상기 레귤레이터(320)로부터 인가되는 전압의 레벨보다 높을 경우, 높은 만큼의 제어신호를 출력하고, 또한, 상기 검출저항(340)으로부터 인가되는 전압의 레벨이 상기 레귤레이터(320)로부터 인가되는 전압의 레벨과 같거나 낮은 경우는 제어신호를 출력하지 않는다.

상기 전원보드(100)는 상기 제어부(300)로부터 인가되는 해당 제어신호를 전압제어부(110)에서 인가받고, 상기 전압제어부(110)는 인가되는 제어신호에 의하여 전압을 출력하는 펄스 폭(PULSE WIDTH)을 줄이고, 주파수를 낮추게 되므로, 출력되는 전압의 레벨이 낮아지게 되며 상기 출력되는 전압은 교류가 된다.

즉, 상기 전압제어부(110)는 상기 제어부(300)의 포토커플러(330)로부터 출력되어 입력되는 제어신호의 레벨이 클수록 출력되는 전압의 레벨을 낮추게 된다.

상기 전압제어부(110)로부터 출력되는 전압 레벨은 트랜지스터(120)에 인가되어 트랜지스터가 스위칭하여 트랜스포머(130)에 인가되고, 상기 트랜스포머(130)는 트랜지스터(130) 스위칭에 의하여 전력변환이 되어 출력측으로 출력된다,

상기와 같이 트랜스포머(130)로부터 출력되는 교류의 전압 신호는 다이오드(140)에 의하여 정류(RECTIFY)되고, 컨덴서(150)에 의하여 평활되어 상기 셀프(SHELF)에 구비되는 다수의 회로보드(200) 및 종단회로보드(200)에 공급된다.

상기 제어부(300)에 의하여 상기와 같은 전압 레벨의 검출 및 비교과정이 반복되므로, 상기 종단회로보드(200)는 항상 적정한 레벨의 동작 전압을 인가 받는다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 회로는, 전원보드(100)로부터 원격으로 떨어져 있는 종단회로보드(200)에 의하여 전압레벨을 검출 및 비교하고, 적정한 레벨의 전압이 종단회로보드(200)에 인가되도록 하므로써, 상기 종단회로보드(200)의 동작을 안정되게 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 전원보드로부터 원격으로 떨어져 있는 회로보드에 적정한 레벨의 전압이 인가되도록 하므로써, 상기 원격의 종단회로보드가 안정하게 동작하도록 하는 공업적 이용효과가 있다.

또한, 다수 회로보드가 동작하여 수시로 전압강하가 변동하는 경우에도 원격으로 떨어져 있는 종단회로보드에 일정한 레벨의 동작 전압이 인가되도록 하는 공업적 이용효과가 있다.

도1 은 종래 기술에 의한 셀프 전원공급회로 기능 구성도 이고,

도2 는 본 발명에 의한 출력전압 원격 제어회로의 기능 구성도 이며,

도3 은 본 발명에 의한 전원보드와 제어부의 상세 회로도 이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

10 : 제1 전원보드 15 : 제2 전원보드

20 : 백보드 30 : 회로보드

40 : 셀프 100 : 전원보드

110 : 전압제어부 120 : 트랜지스터

130 : 트랜스포머 140 : 다이오드

150 : 컨덴서 200 : 종단회로보드

300 : 제어부 310 : 검출부

320 : 레귤레이터 330 : 포토커플러

340 : 검출저항

Claims

다수의 회로보드에 동작전압을 인가하는 셀프의 전원회로에 있어서,

상기 셀프에 구비되어 상기 다수의 회로보드가 정상동작하는 전압을 출력하고 해당 제어신호에 의하여 전압을 낮게 조정하여 출력하는 전원보드와,

상기 전원보드와 가장 나중에 접속되어 전압강하된 최종 전압을 인가받는 종단회로보드와,

상기 종단회로보드에 인가되는 전압을 검출하여 적정전압보다 크게 검출되는 경우 상기 전원보드에 전압을 낮추어 출력하도록 해당 제어신호를 출력하는 제어부로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 출력전압 원격 제어회로.
제1 항에 있어서, 상기 전원보드는,

입력되는 해당 제어신호에 의하여 펄스폭 변환 및 발진 주파수를 낮춤으로써 전압을 낮게 제어하여 출력하는 전압제어부와,

상기 전압제어부로부터 인가되는 전압신호를 전달상태로 출력하는 트랜지스터와,

상기 트랜지스터로부터 인가되는 전압신호를 임피던스 정합과 전압 조정하여 출력하는 트랜스포머와,

상기 트랜스포머로부터 인가되는 교류전압을 정류하여 출력하는 다이오드와,

상기 다이오드로부터 정류되어 출력되는 전압을 평활하여 직류전압으로 출력하는 콘덴서로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 출력전압 원격 제어회로.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 종단회로보드에 입력되는 전압을 직렬연결의 제1 및 제2 저항으로 이루어져 검출하는 검출부와,

상기 검출부로부터 검출되는 전압을 기준전압으로 하여 해당 검출전압을 출력하는 피에스알로 이루어지는 레귤레이터부와,

상기 전원보드로부터 출력되는 전압을 검출하는 검출저항과,

상기 검출저항에 의하여 검출된 전압이 상기 레귤레이터부로부터 출력되는 전압보다 크면 해당 신호를 출력하는 포토커플러로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 출력전압 원격 제어회로.