KR100514189B1 - 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자회로 시스템에 공급되는 전원의 접지 상태 판단 방법에 관한 것으로 전원을 공급하는 전원부를 이루고 있는 전원선, 중립선 및 접지선의 상태를 파악해 전원부 접지 상태의 양부(良否)를 판단하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 전원부 접지 상태의 판단 방법은 시스템에 공급되는 전원이 입력허용범위내에 있는가를 판단하는 단계, 전원선과 중립선이 정확히 배선이 되었는지를 판단하는 단계, 접지선의 폐쇄여부를 판단하는 단계, 상기 단계에 기반하여 접지 상태의 양부(良否)를 최종 판단하는 단계로 이루어지며 상기 각 단계에서 추출된 제(諸) 전압값이 상기 각 단계에서 설정된 허용범위에 있는지의 여부로써 접지 상태를 판정한다.

본 발명을 통해 전원의 접지 잘못으로 인해 발생할 수 있는 시스템의 오동작 및 사고를 미연에 방지할 수 있으며 이로 인한 시스템 동작의 신뢰성 향상도 꾀할수 있다. 또 전원으로 인한 문제가 발생되었을시 객관적 기준에 근거하여 손쉽게 사후 조치가 가능하다.

Description

전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법{The method for discriminating ground state of power part in an electrical circuit system}

본 발명은 전자회로 시스템에서 전원부의 상태를 검사하여 시스템의 안정적 동작을 보장하기 위해, 전원부 접지 상태의 양부(良否)를 판단하는 방법에 관한 것이다.

도1은 일반 전자회로 시스템에 전원을 공급하는 전원부 구성도이다.

일반적으로 시스템에 전원을 공급하는 전원부(12)는 전원이 인가되는 전원선(L), 접지선(G) 및 중립선(N) 그리고 시스템(11) 외부에서 들어오는 전원의 잡음 성분의 제거 및 리플을 없애주는 전원부 필터(10)로 이루어져 있다.

시스템 전원은 상기 전원선(L)과 상기 중립선(N)의 두 선을 통해 공급되는데 상기 중립선(N) 전압을 0 V 로 보고 그 때의 상기 전원선(L)에 나타나는 전압이 보통 우리가 말하는 시스템(11)에 공급되는 전원이다.

시스템(11)은 여러 기능부분들(미도시)의 결합으로 하나의 시스템을 이루는데, 접지선은 여러 기능부분들의 접지 역할 및 전원부(12)의 접지 역할도 동시에 한다. 이로 인해 접지선에 전원의 안정성을 확보하기 위해 중립선을 추가시켜 전원부의 접지를 확실히 하고 있다.

중립선(N)과 접지선(G)간의 전압은 이론적으로 0 V 이지만 실제로는 전원의 왜곡등 불균일 현상에 의해서 어느 정도(수 V)의 차이는 가지고 있다.

임의의 전자회로 시스템이 오동작을 일으켰을때, 오동작의 원인을 밝히기 위해 우선적으로 전원부부터 시작하여 검토를 진행하는데, 오동작을 발생시키는 여러 원인 중 전원이 시스템에 잘못 인가되어 시스템에 공급되는 전원이 시스템을 이루고 있는 각 기능부분의 동작 전원에 영향을 주어 오동작이 발생하는 비율이 비교적 높은 편이다.

이로 인해 야기되는 문제는 위에서 언급한 시스템의 오동작 문제뿐만이아닌 화재, 감전, 시스템 파괴 등의 심각한 사태를 불러올 수 있다.

전원이 잘못 인가되는 원인은 여러 가지가 있는데 그 중에서도 전원을 안정시키는데에 가장 큰 영향을 미치는 접지선(Ground)의 불안으로 인해 전원에 왜곡이 발생하는 경우의 비율이 가장 높다.

그래서 전원부 관련 설계를 할 때에는 접지선의 설계를 가장 중요한 요소로 삼아 전원의 안정된 공급을 꾀하고 있다.

그러나, 종래 전원부의 상태를 파악하는데 있어서는 단지 시스템에 공급되는 전원의 전압이 얼마나 공급되고 있는가만을 알 수 있었고 정작 중요한 접지선의 상태를 정확히 파악하는 방법이 없어 오랜 시간과 비용의 투자 및 숙련자들의 경험에 의해서만이 파악이 가능하였으며 이로 인한 객관적 근거의 부족으로 항상 오동작 및 사고의 위험이 내재되어 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 전원부의 접지선 불량으로 인해 생길수 있는 시스템의 오동작 및 사고를 미연에 방지하고 또 오동작 발생시에 대처할 수 있는 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태의 판단 방법을 제시하기 위한것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전원선과 중립선의 배선의 정확성 여부도 아울러 알아낼 수 있는 방법을 제시하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 전원선, 접지선 및 중립선으로 이루어진 전원부를 가진 전자회로 시스템에서 상기 시스템에 공급되는 전원의 접지불량으로 인해 발생되는 시스템의 오동작을 방지하기 위한 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법은

상기 전원선과 상기 중립선 간에 걸린 제1전압값을 검출하여 상기 제1전압값이 시스템에 공급되는 전원의 입력허용범위에 해당하는지를 판단하는 단계;

상기 중립선과 상기 접지선간에 걸린 제2전압값을 검출하는 단계;

상기 중립선과 상기 접지선 상호간을 저항소자를 통해 연결시켰을 때의 양선간의 제3전압값을 검출하여 상기 제3전압값과 상기 제2전압값과의 차(差)의 절대치가 기설정된 범위에 있으면 접지선의 폐쇄를 판단하는 단계; 및

상기 접지선의 폐쇄를 판단하는 단계에서 상기 접지선이 폐쇄되었다고 판단되었을 경우의 상기 중립선과 상기 접지선간에 걸린 제4전압값을 검출하여 상기 제4전압값이 기설정된 범위에 있는가를 확인후, 접지 상태의 양부(良否)를 최종 판단하는 단계의 일련의 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하,상기 특징을 첨부 도면에 따라서 구체적으로 설명하기로 한다.

도2은 본 발명의 일실시예의 Flow chart 를 나타낸 것이다.

도3은 접지선의 폐쇄여부를 판단하는 단계(S30)에서 사용되는 회로도를 나타낸 것이다.

첫 번째 단계인 시스템(11)에 공급되는 전원이 입력허용범위내에 있는가를 판단하는 단계(S10)에서는 전원선(L)과 중립선(N) 간에 걸린 제1전압값을 검출하는 단계(S1)와 상기 제1전압값이 시스템(11)에 공급되는 전원의 입력허용범위에 포함되는지를 판단하는 단계(S2)로 이루어져 있는데 본 발명에서의 입력허용범위는 다음 수학식1에 제시되어 있다.

90 ≤ 제1전압값 ≤ 265

만약 상기 제1전압값이 상기의 범위 이상이거나 이하일 경우에는 시스템에 경고 신호를 보내어 동작을 멈추도록 한다.

두 번째 단계인 전원선(L)과 중립선(N)이 정상적으로 배선이 되었는지를 판단하는 단계(S20)에서는 상기 중립선(N)과 접지선(G) 간에 걸린 제2전압값을 검출하는 단계(S3)와 상기 제2전압값과 상기 제1전압값과의 차(差)의 절대치를 도출해낸후 상기 차(差)의 절대치가 기설정된 범위에 있는가를 보고 배선의 정확성 여부를 판단하는 단계(S4)로 이루어져 있는데 본 발명에서의 설정범위는 다음 수학식2에 제시되어 있다.

│ 제1전압값 - 제2전압값 │= 차(差)의 절대치 ＞ 10

만약 상기 차(差)의 절대치가 상기 수학식2의 부등식을 만족하지 않으면 전원선(L)과 중립선(N)이 서로 반대로 배선이 된 상태이고 시스템에 경고 신호를 보내어 동작을 멈추도록 한다.

세 번째 단계인 접지선의 폐쇄여부를 판단하는 단계(S30)에서는 상기 중립선(N)과 상기 접지선(G) 상호간을 저항소자(R)를 통해 연결시켜 이 때의 양선간에 걸리는 제3전압값을 검출하는 단계(S5)와 상기 제3전압값과 상기 제2전압값과의 차(差)의 절대치를 도출해낸후 상기 차(差)의 절대치가 기설정된 범위에 있는가를 보고 접지선(G)의 폐쇄여부를 판단하는 단계(S6)로 이루어져 있는데 본 발명에서의 설정범위는 다음 수학식3에 제시되어 있다.

0 ＜ │ 제2전압값 - 제3전압값 │= 차(差)의 절대치 ＜ 10

만약 상기 차(差)의 절대치가 상기 수학식3의 부등식을 만족하지 않으면 접지선(G)이 개방이 된 상태이고 시스템(11)에 경고신호를 보내어 동작을 멈추도록 한다.

네 번째 단계인 접지 상태의 양부(良否)를 최종 판단하는 단계(S40)에서는 상기 세 번째 단계에서 접지선(G)이 폐쇄되었다고 판단되었을 경우의 상기 중립선(N)과 상기 접지선(G) 간에 걸린 제4전압값을 도출하는 단계(S7)와 상기 제4전압값의 절대치가 기설정된 범위에 있는가를 보고 접지상태의 양부(良否)를 최종 판단하는 단계(S8)로 이루어져 있는데 본 발명에서의 설정범위는 다음 수학식4에 제시되어있다.

0 ＜ │제4전압값│ ＜ 5

만약 상기 제4전압값의 절대치가 상기 수학식4의 부등식을 만족하지 않으면 접지 상태가 불량임이 최종 판정되어 시스템(11)에 경고신호를 보내 동작을 멈추도록 하며, 접지선(G) 재설계 과정을 거쳐 상기 단계(S10,S20,S30,S40)를 반복한다.

본 발명을 통해 접지의 잘못으로 인해 발생할 수 있는 시스템의 오동작 및 사고를 미연에 방지할 수 있으며 이로 인한 시스템 동작의 신뢰성 향상도 꾀할수 있다. 또 전원문제가 발생되었을시 객관적 기준에 근거하여 손쉽게 사후 조치가 가능하다.

도1은 일반 전자회로 시스템에 전원 공급을 하는 전원부 구성도;

도2는 본 발명의 Flow chart;

도3은 접지선의 개방여부를 판단하기 위한 회로이다.

Claims (3)

1. 전원선,접지선 및 중립선으로 이루어진 전원부로부터 전자회로 시스템에 공급되는 전원의 접지불량으로 인해 발생되는 시스템의 오동작을 방지하기 위한 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법에 있어서:

   상기 전원선과 상기 중립선 간에 걸린 제1전압값을 검출하여 상기 제1전압값이 시스템에 공급되는 전원의 입력허용범위에 해당하는지를 판단하는 단계;

   상기 중립선과 상기 접지선간에 걸린 제2전압값을 검출하는 단계;

   상기 중립선과 상기 접지선 상호간을 저항소자를 통해 연결시켰을 때의 양선간의 제3전압값을 검출하여 상기 제3전압값과 상기 제2전압값과의 차(差)의 절대치가 기설정된 범위에 있으면 접지선의 폐쇄를 판단하는 단계; 및

   상기 접지선의 폐쇄를 판단하는 단계에서 상기 접지선이 폐쇄되었다고 판단되었을 경우의 상기 중립선과 상기 접지선간에 걸린 제4전압값을 검출하여 상기 제4전압값이 기설정된 범위에 있는가를 확인후, 접지 상태의 양부(良否)를 최종 판단하는 단계의 일련의 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법.
2. 제1항에 있어서,상기 제2전압값과 상기 제1전압값과의 차(差)의 절대치가 기설정된 범위에 있는가를 판단하여 상기 전원선과 상기 중립선이 정상적으로 배선이 되었는지를 판단하는 단계를 포함하는 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1전압값의 허용범위는

   90 ≤ 제1전압값 ≤ 265;

   상기 제2전압값과 상기 제1전압값과의 차(差)의 절대치의 설정범위는

   │ 제1전압값 - 제2전압값 │ ＞ 10;

   상기 제3전압값과 상기 제2전압값과의 차(差)의 절대치의 설정범위는

   0 ＜ │ 제2전압값 - 제3전압값 │ ＜ 10; 이며

   상기 제4전압값의 설정범위는

   0 ＜ │제4전압값│ ＜ 5 임을 특징으로 하는 전자회로 시스템의 전원부 접지 상태 판단 방법.