KR100688913B1 - Voltage monitoring apparatus and alternating current power supply using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 전압 모니터링 장치가 구비된 교류전원 입력단의 블록도,1 is a block diagram of an AC power input terminal provided with a voltage monitoring device according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서지판별부의 회로도,2 is a circuit diagram of a surge discriminator according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영전압판별부의 회로도, 그리고3 is a circuit diagram of a zero voltage discrimination unit according to an embodiment of the present invention, and
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전압판별부의 회로도이다.4 is a circuit diagram of an overvoltage discriminating unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명은, 교류전원에 발생한 서지 및 과전압 등을 검출하고, 그 검출결과를 사용자에게 표시할 뿐 아니라 저장 관리함으로써 서지 및 과전압 발생의 이력을 관리하여 사용자로 하여금 적절한 대처가 가능하도록 하는, 전압 모니터링 장치 및 이를 이용한 AC 전원 시스템에 관한 것이다. The present invention provides a voltage monitoring system that detects surges and overvoltages generated in AC power, displays the detection results, and stores and manages the history of surges and overvoltages so that the user can appropriately deal with them. A device and an AC power system using the same.
각종 디지털 장비나 컴퓨터 장치는 매우 민감한 장치들로서 그 동작을 위한 전원의 안정은 매우 중요하며, 간단한 개인용 시스템은 물론이고 산업용 대형 시스템 등에서는 그 중요성이 더욱 크다 할 것이다. Various digital equipment or computer devices are very sensitive devices, and the stabilization of the power supply for the operation is very important, and the importance of the simple personal system as well as the industrial large system will be more important.
이러한 전원 특히 교류 전원의 안정에 가장 많은 영향을 미치는 것 중에 하나가 서지(Surge) 및 과전압이다. 교류전원에 서지가 포함되거나, 교류전원이 과전압상태가 되면, 후단의 교류회로 또는 직류회로는 치명적인 손상을 입을 수 있다. One of the biggest influences on the stability of these power sources, particularly AC power sources, is surge and overvoltage. If the AC power source includes a surge or the AC power source is in an overvoltage state, the AC circuit or DC circuit in the rear stage may be fatally damaged.
본 발명의 목적은, 교류전원에 발생한 서지 및 과전압 등을 검출하고, 그 검출결과를 사용자에게 표시할 뿐 아니라 저장 관리함으로써 서지 및 과전압 발생의 이력을 관리하여 사용자로 하여금 적절한 대처가 가능하도록 하는, 전압 모니터링 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to detect a surge and an overvoltage generated in an AC power supply, display the detected result to the user, and store and manage the history of surge and overvoltage occurrence so that the user can appropriately deal with it. The present invention provides a voltage monitoring device.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 전압 모니터링 장치를 이용하여, 교류전원의 서지 및 과전압 상태를 모니터링할 뿐 아니라, 서지 및 잡음성분을 제거하고, 과전압이 발생한 경우 교류전원을 차단함으로써 부하회로를 보호할 수 있는 전압 모니터링 장치를 이용한 AC 전원 시스템을 제공함에 있다. Still another object of the present invention is to monitor the load and surge voltage state of the AC power supply by using the above voltage monitoring device, to remove the surge and noise components, and to protect the load circuit by cutting off the AC power when an overvoltage occurs. The present invention provides an AC power supply system using a voltage monitoring device.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전압 모니터링 장치는, 서지판별부, 과전압판별부, 표시부 및 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, the voltage monitoring apparatus according to the present invention includes a surge discriminating unit, an overvoltage discriminating unit, a display unit and a control unit.
서지판별부는 AC 입력 전원에 포함된 서지를 검출하여, 서지가 검출된 경우 서지정보를 출력하며, 과전압판별부는 상기 AC 입력 전원의 전압이 기준전압 이상인지를 검출하여, 상기 기준전압 이상인 경우 과전압상태임을 알리는 과전압 정보를 출력한다. 그리고 표시부는 소정의 정보를 시각적으로 인식할 수 있도록 표시한다.The surge discriminator detects a surge included in an AC input power and outputs surge information when a surge is detected, and the overvoltage discriminator detects whether the voltage of the AC input power is greater than or equal to a reference voltage, and when the surge voltage is greater than or equal to the reference voltage, an overvoltage condition. Outputs overvoltage information indicating that The display unit displays the predetermined information so that it can be visually recognized.
제어부는 상기 서지정보를 수신하는 경우 상기 서지정보 발생시간에 대한 정보를 상기 표시부로 출력하며, 상기 과전압 정보를 수신한 경우 상기 과전압의 크기 및 상기 과전압정보 발생시간에 대한 정보를 상기 표시부로 출력할 수 있다.The control unit outputs the information on the generation time of the surge information to the display unit when receiving the surge information, and outputs the information on the magnitude of the overvoltage and the generation time of the overvoltage information to the display unit when receiving the overvoltage information. Can be.
전압 모니터링 장치는 상기 제어부에 의해 상기 서지정보 발생시간에 대한 정보 및 상기 과전압의 크기 및 상기 과전압정보 발생시간에 대한 정보가 저장되는 메모리 및 사용자로부터 상기 메모리에 저장된 정보 중 적어도 하나에 대한 표시명령을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력부로부터 상기 표시명령을 수신하는 경우, 상기 메모리에 저장된 정보 중 상기 표시명령에 대응되는 정보를 상기 표시부로 출력하여 표시되도록 할 수 있다.The voltage monitoring device may be configured to display, by the controller, a display command for at least one of information on the surge information generation time, a magnitude of the overvoltage, and information on the overvoltage information generation time, and information stored in the memory from a user. The display apparatus may further include an input unit configured to receive an input, and the controller may output the information corresponding to the display command from the information stored in the memory to the display unit when the display command is received from the input unit.
여기서, 상기 과전압판별부는 정전 및 상기 정전후의 전원복구 여부를 검출하여 상기 제어부로 출력하고, 상기 메모리는 상기 정전 및 정전후의 전원복구에 대한 정보를 더 저장할 수 있다.Here, the overvoltage discriminator detects power failure and whether power is restored after the power failure and outputs the power to the controller, and the memory may further store information on power recovery after the power failure and power failure.
또한, 전압 모니터링 장치는 상기 제어부에 의해 상기 서지정보 발생시간에 대한 정보 및 상기 과전압의 크기 및 상기 과전압정보 발생시간에 대한 정보가 저장되는 메모리 및 외부장치와 소정의 통신을 수행할 수 있는 네트워크 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 네트워크 인터페이스부를 통해 상기 외부장 치로부터 상기 메모리에 저장된 정보 중 적어도 하나의 제공요청을 수신하는 경우, 상기 제공요청에 대응되는 정보를 상기 메모리로부터 추출하여 상기 네트워크 인터페이스부를 통해 상기 외부장치로 제공할 수 있다.In addition, the voltage monitoring device may be configured to perform a predetermined communication with a memory and an external device in which the information on the surge information generation time, the magnitude of the overvoltage and the information on the overvoltage information generation time are stored by the controller. The control unit may further include, when the control unit receives at least one provision request of the information stored in the memory from the external device through the network interface unit, by extracting the information corresponding to the provision request from the memory to the network interface Through the unit can be provided to the external device.
또한, 상기 입력부는, 상기 메모리에 저장된 정보 중 적어도 하나를 상기 외부장치로 제공할 것을 요청하는 사용자의 전송요청을 입력받아 상기 제어부로 출력하고, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터 수신한 전송요청에 대응되는 정보를 상기 메모리로부터 추출하여 상기 네트워크 인터페이스부를 통해 상기 외부장치로 제공할 수 있다.In addition, the input unit receives a transmission request of a user requesting to provide at least one of the information stored in the memory to the external device, and outputs it to the control unit, the control unit corresponding to the transmission request received from the input unit Information may be extracted from the memory and provided to the external device through the network interface unit.
전압 모니터링 장치는 소정의 제어신호에 따라 상기 AC 입력 전원이 부하측으로 인가되지 않도록 차단하는 과전압차단부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 과전압 정보를 수신한 경우 상기 AC 입력 전원을 차단하도록 하는 상기 제어신호를 상기 과전압차단부로 출력할 수 있다.The voltage monitoring apparatus further includes an overvoltage cut-off unit which blocks the AC input power from being applied to the load side according to a predetermined control signal, and wherein the control unit cuts off the AC input power when the overvoltage information is received. The signal may be output to the overvoltage blocking unit.
여기서, 전압 모니터링 장치는 상기 AC 입력전원의 전압이 0 V 인 시점에 대한 정보인 영전압정보를 상기 제어부로 출력하는 영전압판별부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 과전압차단부로 상기 제어신호를 출력함에 있어, 상기 영전압정보를 기초로 상기 AC 입력전원의 전압이 대략 0 V 인 경우에 차단되도록 제어한다.The voltage monitoring device may further include a zero voltage discrimination unit configured to output zero voltage information, which is information about a time point when the voltage of the AC input power is 0 V, to the controller, and the controller outputs the control signal to the overvoltage cutoff unit. In this case, based on the zero voltage information is controlled so that the voltage of the AC input power supply is approximately 0V.
여기서, 상기 영전압판별부는 상기 AC 입력전원에 발광부가 연결되고, 수광부의 출력이 상기 제어부로 입력되는 포토커플러 및 상기 포터커플러의 발광부와 상기 AC 입력전원 사이에 상기 AC 입력전원의 전압을 감압하는 소자를 포함하여 구현될 수 있다.Here, the zero voltage discriminator decompresses the voltage of the AC input power between the photocoupler and the light output part of the port coupler and the AC coupler, wherein a light emitter is connected to the AC input power, and an output of the light receiver is input to the controller. It can be implemented including a device to.
전압 모니터링 장치의 과전압판별부가 출력하는 과전압정보는, 상기 과전압의 크기에 대응되는 전압 크기를 가지는 직류 전압이며, 상기 제어부는, 상기 직류 전압을 디지털 값으로 변환하여, 그 변환된 값을 기초로 상기 직류전압의 크기를 읽어 상기 과전압의 크기를 판단할 수 있다.The overvoltage information output by the overvoltage discriminating unit of the voltage monitoring device is a DC voltage having a voltage magnitude corresponding to the magnitude of the overvoltage, and the control unit converts the DC voltage into a digital value and based on the converted value. The magnitude of the overvoltage may be determined by reading the magnitude of the DC voltage.
상기 표시부는, 엘시디(LCD), 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathod Ray Tube) 및 감열식 프린터 중 어느 하나일 수 있다.The display unit may be any one of an LCD, an organic light emitting diode (OLED), a plasma display panel (PDP), a cathode ray tube (CRT), and a thermal printer.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 AC 전원시스템은, 상기 전압 모니터링 장치에 서지보호부 및 과전압차단부를 더 포함하여 구현될 수 있다. 서지보호부는 AC 입력 전원에 포함된 서지를 제거하여 출력하며, 과전압차단부는 상기 서지보호부로부터 출력되는 AC 전원을 부하측으로 출력하되, 상기 AC 전원의 전압이 과전압상태인 경우 소정의 제어신호에 따라 상기 AC 전원이 상기 부하측으로 출력되지 않도록 차단한다.An AC power supply system according to another embodiment of the present disclosure may be implemented by further including a surge protection unit and an overvoltage blocking unit in the voltage monitoring device. The surge protector removes and outputs a surge included in an AC input power, and the overvoltage interrupter outputs an AC power output from the surge protector to a load side, when the voltage of the AC power is in an overvoltage state according to a predetermined control signal. The AC power is cut off from being output to the load side.
AC 전원시스템은 상기 AC 입력전원의 전압이 0 V 인 시점에 대한 정보인 영전압정보를 상기 제어부로 출력하는 영전압판별부 및 외부장치와 소정의 통신을 수행할 수 있는 네트워크 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 외부장치로부터 상기 AC 전원 차단명령을 수신하는 경우, 상기 영전압정보를 기초로 상기 AC 입력전원의 전압이 대략 0 V 인 경우에 차단되도록 하는 상기 제어신호를 상기 과전압차단부로 출력할 수 있다.The AC power supply system further includes a zero voltage discrimination unit for outputting zero voltage information, which is information about a time point when the voltage of the AC input power is 0 V, and a network interface unit capable of performing predetermined communication with an external device. The control unit outputs the control signal to the overvoltage cutoff unit when the AC power cutoff command is received from the external device, when the voltage of the AC input power source is approximately 0 V based on the zero voltage information. can do.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 전압 모니터링 장치가 구비된 교류전원시스템의 블록도이다. 1 is a block diagram of an AC power supply system having a voltage monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 교류전원시스템(100)은 서지(Surge)/과전압차단부(110) 및 전압 모니터링 장치(130)를 포함하여, AC 전원에 포함될 수 있는 서지, 잡음, 돌입전류 및 스파크 전압 등을 차단한다. 또한, 교류전원시스템(100)은 과전압 상태를 감지하여 과전압 상태의 AC 전원이 출력되지 않도록 차단한다. 또한, 교류전원시스템(100)은 AC 전원 상의 서지, 과전압 또는 정전의 발생여부에 대한 이력을 관리하고 사용자로 하여금 간편하게 모니터링 할 수 있도록 소정의 정보를 표시하고 관리한다.Referring to FIG. 1, the AC
서지/과전압차단부(110)는 AC 전원(예를 들어, 220V)을 입력받아, AC 전원에 유입된 서지 및 잡음을 차단하며, AC 전원이 과전압상태인 경우 전압 모니터링 장치(130)의 제어에 의해 AC 전원이 출력되지 않도록 차단한다. 또한, 서지/과전압차단부(110)는 과전압상태의 AC 전원이 정상 전압으로 복귀한 경우 전압 모니터링 장치(130)의 제어에 따라 AC 전원이 다시 출력단으로 인가되도록 한다. 그 밖에 서지/과전압차단부(110)는 AC 전원에 발생한 돌입 전압이나 스파크 전압을 제거한다. The surge /
도 1을 참조하면, 서지/과전압차단부(110)는 제1서지보호부(111), 과전압차단부(113), 제2서지보호부(115) 및 스파크 킬러(Spark Killer)(117)를 포함한다. 다만, 서지/과전압차단부(110)는 도 1의 구성에 한정되는 것은 아니며, 서지, 잡음, 과전압, 스파크 전압 등의 차단을 위한 다양한 구성이 가능하다. Referring to FIG. 1, the surge /
제1서지보호부(111)는 AC 전원선 사이에 유입될 수 있는 서지와 접지(Ground)로부터 AC 전원선으로 유입될 수 있는 서지를 제거한다. 제1서지보호부(111)는 높은 클램핑(clamping)전압 특성을 갖는 소자를 사용하여 대용량 서지로부터 후단의 회로를 보호한다. 제1서지보호부(111)는 Gas Tube(Spark Gap Arrester)와 같이 방전형 소자들, MOV(Metal Oxide Varistor), TVS(Transient Voltage Suppressor)억제형 소자들, 또는 방전형 소자와 억제형 소자들의 조합에 의해 구현될 수 있다.The
과전압차단부(113)는 제1서지보호부(111)와 제2서지보호부(115) 사이에 연결되어, 전압 모니터링 장치(130)의 제어에 의해 제1서지보호부(111)로부터 출력되는 AC 전원이 제2서지보호부(115)로 유입되는 것을 차단한다. 과전압차단부(113)는 릴레이(Relay) 등의 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 과전압차단부(113)는 전압 모니터링 장치(130)의 제어에 따라 차단한 AC 전원을 다시 제2서지보호부(115)로 출력할 수 있다. The
도 1에서, 과전압차단부(113)은 서지/과전압차단부(110)에 포함되어 도시되었다. 그러나 과전압차단부(113)은 전압 모니터링 장치(130)의 제어를 받는 장치이므로, 실시 예에 따라 과전압차단부(113)가 전압 모니터링 장치(130)의 구성요소로 분류되고 설명될 수 있다. In FIG. 1, the
제2서지보호부(115)는 AC 전원선 사이에 유입될 수 있는 서지와 접지(Ground)로부터 AC 전원선으로 유입될 수 있는 서지를 제거한다. 제2서지보호부(115)는 낮은 클램핑 전압 특성을 갖는 소자를 사용하여 소용량 서지로부터 후단 의 회로를 보호한다. The
스파크 킬러(117)는 AC 전원의 온(On)/오프(Off)시 발생하는 돌입 전류(Inrush Current)나 인버터(Inverter) 등의 동작시 발생할 수 있는 스파크성 고주파 잡음을 바이패스(Bypass) 시키거나 감쇄시켜 후단의 회로를 보호한다. The
전압 모니터링 장치(130)는 AC 전원을 입력받고, 입력되는 AC 전원에 서지가 포함되었거나 AC 전원이 소정 기준전압이상의 과전압인지 여부를 검출한다. 전압 모니터링 장치(130)는 AC 전원 상의 서지 및 과전압의 발생여부에 대한 이력을 관리하고 사용자로 하여금 간편하게 모니터링 할 수 있도록 소정의 정보를 표시하고 관리한다. 또한, 전압 모니터링 장치(130)는 정전의 발생 및 전원의 복구 여부 및 그 시간정보를 모니터링 할 수 있다. The
기준 이상의 과전압이 발생할 경우, 전압 모니터링 장치(130)는 서지/과전압차단부(110)를 제어하여 AC 전원이 출력단으로 인가되는 것을 차단하며, 정상적인 전압상태가 될 경우 AC 전원이 출력단으로 자동으로 인가되도록 할 수 있다. 전압 모니터링 장치(130)는 과전압 상태에서의 AC 전원 차단시 잡음 발생을 최대한 줄이도록 AC 전원 전압이 영전압(Zero Voltage)인 시점을 검출하여, AC 전원 차단이 영전압에서 이루어지도록 할 수 있다.When an overvoltage occurs above the reference, the
전압 모니터링 장치(130)는 서지판별부(131), 영전압판별부(133), 과전압판별부(135), 메모리(137), 네트워크 인터페이스부(139), 사용자 인터페이스부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.The
서지판별부(131)는 AC 전원에 유입된 서지를 검출한다. 서지판별부(131)는 AC 전원에 서지가 유입된 경우 해당 서지를 검출하며, 검출된 서지에 대한 정보인 '서지 정보'를 제어부(150)로 출력한다. 이를 위해, 서지판별부(131)는 서지판단 기준전압 이상의 AC 전원 전압을 검출하면 소정의 펄스를 생성하여 제어부(150)로 출력할 수 있다. 제어부(150)는 서지판별부(131)로 제공되는 펄스(다시 말해, 서지 정보)를 기초로, 서지의 발생 시기 등의 정보를 저장하고 사용자에게 표시하게 된다. 서지판별부(131)는 본 출원인의 등록특허 건인 제10-0567133호에 개시된 회로 등을 사용할 수 있으며, 아래에서 다시 설명한다. The
영전압판별부(133)는 AC 전원의 전압이 0 V를 지나는 시점을 체크하여 그 '영전압 정보'를 제어부(150)로 출력한다. 영전압판별부(133)는 다양하게 구현할 수 있으며, 간단하게는 서로 역 병렬(Inverse parallel)로 연결된 두 개의 다이오드(Diode)를 발광부로 포함하는 포토 커플러(Photo Coupler)를 사용하여 검출할 수 있다. The zero
과전압판별부(135)는 AC 전원에서 기준전압(또는 정격전압) 이상의 과전압이 검출되는 경우, 해당 과전압의 크기를 포함하는 '과전압 정보'를 제어부(150)로 출력한다. 과전압판별부(135)는 과전압 상태를 검출하기 위한 기준전압을 가변할 수 있도록 구성함으로써 사용자의 요청에 따라 과전압 검출 기준전압을 변경할 수 있다. 또한, 과전압판별부(135)는 정전 및 정전으로부터의 전원 복구여부를 검출할 수 있다. When the
메모리(137)는 각종 활성 및 비활성 메모리를 포함하며, 제어부(150)의 각종 프로그램이나 데이터들이 저장될 수 있다. 또한, 메모리(137)는 대용량 플래시 메 모리, 하드 디스크 등이 해당할 수 있다. 메모리(137)에는 제어부(150)에 의해 서지의 발생 시점, 과전압의 발생 시점, 과전압의 크기, 정전 및 전원복구의 여부, 그리고 정전 및 전원복구 시간 등의 정보가 저장된다.The
네트워크 인터페이스부(139)는 소정의 유선 또는 무선 네트워크를 통해 외부장치(미도시)와 연결할 수 있으며, 제어부(430)가 출력하는 데이터를 유선 또는 무선 통신방법에 의해 외부장치(미도시)로 전송하고, 외부장치(미도시)로부터 전송되는 데이터를 제어부(150)로 전달한다. 여기서, 외부장치(미도시)는 개인용 컴퓨터(PC), 중앙전력제어시스템 기타 설비관리시스템 등이 해당할 수 있다. 네트워크 인터페이스부(139)는, 간단하게는, RS-232 인터페이스 등이 해당할 수 있다. The
네트워크 인터페이스부(139)를 통해, 전압 모니터링 장치(130)는 외부장치(미도시)로 AC 전원의 상태에 대한 모니터링 정보를 출력하고, 외부장치(미도시)등에 의한 제어명령을 수신하여 대응되는 동작을 수행할 수 있다.Through the
사용자 인터페이스부(140)는 표시부(141) 및 입력부(143)를 포함한다.The
표시부(141)는 제어부(150)로부터 전달되는 정보를 사용자가 시각적으로 인식 가능하도록 표시한다. 표시부(141)는 엘시디(LCD), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 또는 CRT(Cathod Ray Tube) 등이 해당할 수 있다. 또한, 감열식(열전사) 프린터(Thermal Printer) 등이 표시부(141)에 해당할 수 있으며, 제어부(150)로부터 소정의 정보가 제공될 때마다 인쇄용지에 해당 정보를 인자함으로써 그 기록을 남길 수 있다.The
입력부(143)는 문자를 입력받기 위한 키 패트(Key Pad) 및 표시부(141)상의 포인터를 움직이기 위한 방향키와 같은 포인팅 수단 및 그외 각종 키들이 해당한다. The
입력부(143)는 AC 전원에 특정 이벤트가 발생할 경우 표시부(141)를 통해 표시할 사항에 대한 사용자의 설정을 입력받아 제어부(150)로 출력한다. 또한, 표시부(141)가 사용자의 명령을 입력받기 위하여 소정의 아이콘을 표시하는 경우, 입력부(143)는 표시부(141) 상에 표시된 아이콘 중 하나를 선택하는 사용자 선택을 수신하여 제어부(150)로 출력할 수 있다. When a specific event occurs in the AC power source, the
입력부(143)는 사용자로부터 메모리(137)에 저장된 서지관련 정보 및 과전압 관련 정보의 표시부(141)를 통한 표시 및 네트워크 인터페이스부(139)를 통한 외부장치(미도시)로의 출력에 관한 정보를 수신하여 제어부(150)로 출력할 수 있다. The
제어부(150)는 데이터처리부(151) 및 과전압처리부(153)를 포함하며, 전압 모니터링 장치(130)의 전반적인 동작을 제어한다. The
데이터처리부(151)는 과전압판별부(135)로부터 과전압 정보를 수신하면 해당 과전압 정보를 기초로 과전압의 크기를 메모리(137)에 저장하고, 과전압 정보를 수신한 시기에 대한 정보(즉, 과전압 발생시기에 대한 정보)도 메모리(137)에 저장 관리한다. 과전압판별부(135)로부터 과전압 정보가 과전압에 대응되는 직류전압으로 제공될 경우, 데이터처리부(151)는 해당 직류전압을 디지털 값으로 변환함으로써 과전압 정보를 분석하고, 저장할 수 있다.When the
데이터처리부(151)는 과전압판별부(135)로부터 과전압 정보를 기초로, 정전여부를 파악할 수 있다. 과전압 정보가 소정 크기의 전압으로 제공될 경우, 정전이 발생하면 과전압 정보의 전압이 0 V로 지속되므로, 데이터처리부(151)는 정전이 발생하였음을 확인할 수 있고, 또한 전원의 복구도 확인할 수 있다. 이러한 정전 및 전원복구 정보는 메모리(137)에 저장된다. The
또한, 데이터처리부(151)는 서지판별부(131)로부터 서지 정보를 수신하면, 서지 정보를 수신한 시기(즉, 서지 발생시기)에 대한 정보를 메모리(137)에 저장 관리한다.In addition, when the
데이터처리부(151)는, 입력부(143)를 통해 메모리(137)에 저장된 서지관련 정보 및 과전압 관련 정보의 표시부(141)를 통한 표시 또는 네트워크 인터페이스부(139)를 통한 외부장치(미도시)로의 출력에 관한 정보를 수신하면, 표시부(141) 또는 네트워크 인터페이스부(139)를 통해 메모리(137)로부터 추출한 정보를 출력한다.The
또한, 데이터처리부(151)는 네트워크 인터페이스부(139)를 통해 외부장치(미도시)로부터 소정의 제어명령을 수신하면, 제어명령에 대응하여 메모리(137)에 저장된 데이터를 외부장치(미도시)로 출력하거나, 과전압차단부(113)를 제어하여 AC 전원의 공급을 차단할 수 있다.In addition, when the
과전압처리부(153)는 과전압 정보를 수신하면 과전압차단부(113)로 하여금 AC 전원이 제2서지보호부(115)로 출력되는 것을 차단하도록 제어한다. 이때, 과전압처리부(153)는 영전압판별부(133)로부터 수신되는 영전압 정보를 기초로, 영전압 또는 영전압에 가장 가까운 상태에서 AC 전압이 차단되도록 제어한다.When the
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 서지판별부(131), 영전압판별부(133) 및 과전압판별부(135)의 일 예를 설명한다.Hereinafter, an example of the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서지판별부의 회로도로서, 등록특허 제10-0567133호의 도 1에 기초한다.2 is a circuit diagram of a surge discriminating unit according to an exemplary embodiment of the present invention, based on FIG. 1 of Patent No. 10-0567133.
도 2를 참조하면, 서지판별부(200)는 필터링부(210), 정류부(230), 신호 변환부(250) 및 펄스 생성부(270)를 포함하며, 도 1의 서지판별부(131)의 일 예에 해당한다. Referring to FIG. 2, the
필터링부(210)는 AC 전원에 기준 주파수 이상의 주파수를 갖는 잡음 신호(서지)가 포함된 경우, AC 전원에서 잡음신호를 필터링한다. 도 2의 경우, 필터링부(210)는 코일 L을 포함함으로써, AC 전원에 서지가 포함된 경우에만 코일 L의 임피던스가 0이 아닌 값을 가지도록 함으로써 잡음신호인 서지를 필터링 한다. The
서지가 포함된 AC 전원은 정류부(230)를 통해 정류된 후, 신호 변환부(250)인 커패시터 C21에 충전되어 펄스 생성부(270)가 펄스를 생성할 수 있도록 서지의 유지시간을 변화시킨다. The AC power including the surge is rectified through the
펄스생성부(270)는 신호 변환부(250)에서 출력되는 서지가 유지되는 시간에 대응되는 듀티를 갖는 펄스를 생성하여 제어부(150)로 출력한다. 펄스생성부(270)가 출력하는 펄스가 '서지 정보'에 대응된다. The pulse generator 270 generates a pulse having a duty corresponding to a time when the surge output from the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영전압판별부의 회로도로서, 영전압판별부(300)는 도 1의 영전압판별부(133)의 일 예에 해당한다. 3 is a circuit diagram of a zero voltage discrimination unit according to an embodiment of the present invention, and the zero
도 3을 참조하면, 영전압판별부(300)는 포토 커플러 U3의 발광부가 저항 R31을 통해 AC 전원에 연결된다. 다만, 저항 R31에 연결되는 AC 전원은 트랜스포머 등에 의해 적절한 비율로 감압된 것이 바람직하다. 포토 커플러 U3의 수광부인 광 트랜지스터의 콜렉터(Collector)단자에는 구동전압 Vcc가 연결되고, 이미터(Emitter) 단자에는 저항 R32, R33이 연결된다. 다이오드 D31은 포토 커플러 U3의 발광부에 병렬로 연결되어 있다. 다만, 다이오드 D31은 포토 커플러 U3의 발광부 다이오드와 역방향으로 연결된다. Referring to FIG. 3, in the zero
포토 커플러 U3의 발광부는 AC 전원 전압이 발광부 다이오드의 동작전압이상인 경우 저항 R33을 통한 출력으로 구동전압 Vcc(High)가 출력된다. 그러나 AC 전원 전압이 다이오드 동작전압이하인 경우 트랜지스터가 오프되면서, 출력은 0 V(Low)가 된다. 따라서 영전압 정보는 대략 AC 전원의 영전압에 맞추어 High 또는 Low 가 반복되는 펄스가 된다. 제어부(150)는 영전압판별부(300)에서 출력되는 펄스를 기초로 AC 전원이 영전압을 지남을 알 수 있다.The light emitting unit of the photocoupler U3 outputs a driving voltage Vcc (High) to the output through the resistor R33 when the AC power supply voltage is higher than the operating voltage of the light emitting diode. However, when the AC supply voltage is below the diode operating voltage, the transistor turns off and the output goes to 0 V (Low). Therefore, the zero voltage information becomes a pulse in which High or Low is repeated approximately in accordance with the zero voltage of the AC power supply. The
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 과전압판별부의 회로도로서, 과전압판별부(400)는 도 1의 과전압판별부(135)의 일 예에 해당한다. 4 is a circuit diagram of an overvoltage discriminating unit according to an embodiment of the present invention, and the overvoltage discriminating unit 400 corresponds to an example of the
과전압판별부(400)는 다양한 방법으로 구현할 수 있으며, 도 4의 실시 예는 트랜스포머(Transformer)를 사용하여 AC 전원의 전압을 소정 비율로 강압시킨 후 소정 범위의 직류전압으로 변환하여 출력하는 방법으로 과전압 상태를 검출한다. The overvoltage discriminating unit 400 may be implemented in various ways. The embodiment of FIG. 4 is a method of converting an AC power supply voltage into a predetermined range by stepping down the voltage of an AC power supply using a transformer and outputting the DC voltage within a predetermined range. Detects an overvoltage condition.
도 4를 참조하면, AC 전원은 저항 R41을 거쳐 트랜스포머 T41의 1차 측에 연결되고, 트랜스포머 T41의 2차 측은 브리지 정류회로 D41, D42, D43, D44와 연결된다. 트랜스포머 T41을 통과하면서 소정 비율로 감압된 AC 전원은 브리지 정류회로 D41, D42, D43, D44를 통과하면서 정류된다. 정류된 전원 전압은 저항 R42, R43에 의해 전압 분배되고, 평활용 커패시터 C41에 의해 소정의 직류 전압으로 변환된다. 커패시터 C42는 잡음을 제거하기 위한 것이며, 다이오드 D45, D46은 출력되는 과전압 정보가 소정 전압범위 내에 있도록 한다. Referring to FIG. 4, the AC power source is connected to the primary side of the transformer T41 via a resistor R41, and the secondary side of the transformer T41 is connected to the bridge rectifier circuits D41, D42, D43, and D44. The AC power supply which has been decompressed at a predetermined rate while passing through the transformer T41 is rectified while passing through the bridge rectifier circuits D41, D42, D43, and D44. The rectified power supply voltage is voltage-divided by the resistors R42 and R43 and converted into a predetermined direct current voltage by the smoothing capacitor C41. The capacitor C42 is for removing noise, and the diodes D45 and D46 allow the output overvoltage information to be within a predetermined voltage range.
과전압판별부(400)가 과전압임을 판별하는 기준전압은 저항 R42, R43에 의해 결정될 수 있으며, 저항 R42는 가변저항을 사용함으로써 사용자의 요청에 따라 기준전압을 변경할 수 있도록 구성할 수 있다.The reference voltage for determining that the overvoltage discriminator 400 is an overvoltage may be determined by the resistors R42 and R43, and the resistor R42 may be configured to change the reference voltage according to a user's request by using a variable resistor.
과전압판별부(400)에서 출력되는 과전압정보는 소정 범위의 전압 값으로 나타나게 되며, 제어부(150)는 과전압판별부(400)에서 출력되는 전압값을 디지털 신호로 변환함으로써 전압값에 대응되는 값을 구하여 과전압상태의 AC 전원의 전압을 구할 수 있다.The overvoltage information output from the overvoltage discriminator 400 is represented by a voltage value within a predetermined range, and the
본 발명은 방법, 디바이스 및 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명이 컴퓨터 소프트웨어로 구현될 때는, 본 발명의 구성요소는 필요한 동작의 수행에 필요한 코드 세그먼트(code segment)로 대치될 수 있다. 프로그램이나 코드 세그먼트는 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체에 저장될 수 있으며, 전송매체나 통신 네트워크를 통하여 반송파(carrier waves)와 결합된 컴퓨터 데이터로서 전송될 수 있다.The invention can be implemented in methods, devices and systems. In addition, when the present invention is implemented in computer software, the components of the present invention may be replaced with code segments necessary for performing necessary operations. The program or code segment may be stored in a medium that can be processed by a microprocessor and transmitted as computer data coupled with carrier waves via a transmission medium or communication network.
마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체는 전자회로, 반도체 메모리 소자, 롬(ROM), 플래시(Flash) 메모리, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플로피 디스크(Floppy Disk), 광학적 디스크, 하드(Hard) 디스크, 광섬유, 무선 네트워크 등과 같이 정보를 전달하고 저장할 수 있는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 데이터는 전기적 네트워크 채널, 광섬유, 전자기장, 무선 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는 데이터를 포함한다. The media that can be processed by the microprocessor include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROMs, flash memory, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), floppy disks, optical disks, and hard disks. (Hard) Includes the ability to transmit and store information such as disks, fiber optics, wireless networks, and the like. Computer data also includes data that can be transmitted over electrical network channels, optical fibers, electromagnetic fields, wireless networks, and the like.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전압 모니터링 장치는 교류전원에 발생한 서지 및 과전압 등을 검출하고, 그 검출결과를 사용자에게 표시할 수 있다. As described above in detail, the voltage monitoring apparatus according to the present invention may detect surges and overvoltages generated in AC power and display the detection results to the user.
전압 모니터링 장치는 이러한 서지 발생정보 및 과전압 발생정보를 별도로 저장 관리함으로써 서지, 과전압 및 정전/전원복구 발생의 이력에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있으며, 네트워크를 통해 외부장치로 제공할 수 있다. 이를 통해 사용자는 통계 자료에 기초하여 서지 및 과전압에 대처할 수 있다.The voltage monitoring device may provide the user with information on the history of surge, overvoltage, power failure, and power recovery by separately storing and managing the surge occurrence information and the overvoltage generation information, and may provide the external device through a network. This allows the user to cope with surges and overvoltages based on statistical data.
또한, 본 발명의 전압 모니터링 장치를 이용한 교류전원 시스템은, 전압 모니터링 장치를 이용하여, 교류전원의 서지 및 과전압 상태를 모니터링할 뿐 아니라, 서지 및 잡음성분을 제거하고, 과전압이 발생한 경우 교류전원을 차단함으로써 부하회로를 보호할 수 있다. In addition, the AC power supply system using the voltage monitoring device of the present invention, by using the voltage monitoring device, not only monitors the surge and overvoltage state of the AC power, but also removes the surge and noise components, and when the overvoltage occurs, By blocking, the load circuit can be protected.
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