KR100740333B1 - Uninterruptible power supply - Google Patents

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Abstract

무정전 전원 공급 장치가 개시된다. 외부 입력 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류된 전류를 평활하여 출력하는 평활부; 상기 정류된 전류를 기초로 충전하는 충전부; 및 상기 평할부의 출력단과 상기 충전부의 출력단을 다이오드로 연결하여 상기 외부 입력 전원의 정전시 상기 충전부에 충전된 전원을 출력하는 절체부;를 포함한다. 이로써, 입력 교류 전원의 정전시에 절체 시간없이 안정적인 전원을 외부 기기에 공급할 수 있다. An uninterruptible power supply is disclosed. Rectifier for rectifying the external input power; A smoothing unit for smoothing and outputting the rectified current; A charging unit configured to charge based on the rectified current; And a switching unit configured to connect the output terminal of the flat portion and the output terminal of the charging unit with a diode to output power charged in the charging unit when the external input power is out of power. Thereby, a stable power supply can be supplied to external equipment, without a switching time at the time of power failure of an input AC power supply.

Description

무정전 전원 공급 장치{Uninterruptible power supply}Uninterruptible power supply

도 1은 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 일 실시예의 구조를 도시한 도면, 그리고,1 is a view showing the structure of an embodiment of an uninterruptible power supply according to the present invention, and

도 2는 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 상세 구조를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a detailed structure of an uninterruptible power supply device according to the present invention.

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히 정전 등의 비상 사태시 안정적인 전원을 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to an uninterruptible power supply device that can supply stable power in an emergency such as a power failure.

컴퓨터를 비롯한 각종 전자기기들은 상용 전원을 입력받아 스위칭 전원 장치를 이용하여 기기에 필요한 저압 직류를 만들어서 기기 내부에 사용한다. 그러나 이러한 전자기기에 공급되는 상용 전원이 여러 가지 요인으로 인해 정전 및 순간 정전이 발생하였을 경우에 데이터의 파괴를 비롯한 여러 형태의 경제적 손실을 초래할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 형태의 무정전 전원 공급장치들이 개발되고 있다. Computers and other electronic devices receive commercial power and use the switching power supply to make low-voltage direct current required for the device and use it inside the device. However, commercial power supplied to such electronic devices may cause various forms of economic loss, including data destruction, in the case of power failure and momentary power failure due to various factors. In order to solve this problem, various types of uninterruptible power supplies have been developed.

일반적으로 무정전 전원 공급 장치라 함은 상용 전원이 차단되었을 때 상용 교류 전원과 동일한 전압과 주파수를 기기에 공급하여 전원이 끊어지지 않도록 하기 위한 장치이다. In general, the uninterruptible power supply is a device for supplying the same voltage and frequency as the commercial AC power to the device when the commercial power is cut off so that the power is not cut off.

종래의 무정전 전원 공급 장치들은 모두 상용 교류 전원과 동일한 전압과 주파수를 만들어 내기 위하여 상용 전원이 인가될 때에 배터리에 전원을 충전해 두었다가 정전 시에 인버터 회로를 이용하여 교류 전원을 만들어 기기에 공급한다. 그러나 이러한 방법은 정전을 검출한 다음 인버터에서 발생한 전원을 공급하기까지 시간 지연이 발생하며, 복잡한 인버터 회로로 인하여 고장이 발생할 가능성이 높다. The conventional uninterruptible power supplies all charge the battery when the commercial power is applied to produce the same voltage and frequency as the commercial AC power, and then supply the AC power to the device by using an inverter circuit during power failure. However, this method introduces a time delay from detecting an outage to supplying the power generated by the inverter, and is likely to fail due to complicated inverter circuits.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상용 전원이 정전된 경우 절체시간이 전혀 없이 충전된 전원을 공급하며 저렴한 비용으로 제조가능한 무정전 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an uninterruptible power supply that can be manufactured at low cost while supplying charged power without any switching time when a commercial power supply is out of power.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 일 실시예는, 외부 입력 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류된 전류를 평활하여 출력하는 평활부; 상기 정류된 전류를 기초로 충전하는 충전부; 및 상기 평할부의 출력단과 상기 충전부의 출력단을 다이오드로 연결하여 상기 외부 입력 전원의 정전시 상기 충전부에 충전된 전원을 출력하는 절체부;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the uninterruptible power supply apparatus according to the present invention, the rectifier for rectifying the external input power; A smoothing unit for smoothing and outputting the rectified current; A charging unit configured to charge based on the rectified current; And a switching unit configured to connect the output terminal of the flat portion and the output terminal of the charging unit with a diode to output power charged in the charging unit when the external input power is out of power.

이로써, 입력 교류 전원의 정전시에 절체 시간없이 안정적인 전원을 외부 기기에 공급할 수 있다. Thereby, a stable power supply can be supplied to external equipment, without a switching time at the time of power failure of an input AC power supply.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an uninterruptible power supply according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 일 실시예의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 상세 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing the structure of an embodiment of an uninterruptible power supply according to the present invention, Figure 2 is a view showing a detailed structure of the uninterruptible power supply according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 정류부(100)는 풀브릿지(Full-Bridge) 다이오드를 이용하여 외부 교류 전원을 전파(full wave) 정류한다. 평활부(110)는 정류부(100)의 출력단에 위치한 커패시터(capacitor)를 이용하여 정류부(100)에 의해 정류된 전류를 평활한다. Referring to FIGS. 1 and 2, the rectifying unit 100 rectifies an external AC power by full wave using a full-bridge diode. The smoothing unit 110 smoothes the current rectified by the rectifying unit 100 by using a capacitor located at the output terminal of the rectifying unit 100.

평활부(110)와 충전부(120)는 병렬로 연결되며 후에서 살필 절체부(130)를 통해 평활부(110) 또는 충전부(120) 중 어느 하나의 출력만이 외부 기기(140)로 제공된다. 다이오드 컨버터(정류부) 입력을 갖는 외부 전자기기(140)는 교류 전원을 입력받아 직류로 만든 후 다음 회로에 전달하므로 교류 입력단에 본 발명에 따른 무정전 전원 공급 장치의 출력인 직류가 공급되어도 아무런 문제가 발생하지 않는다. The smoothing unit 110 and the charging unit 120 are connected in parallel, and the output of any one of the smoothing unit 110 or the charging unit 120 is provided to the external device 140 through the salvage switching unit 130. . Since the external electronic device 140 having a diode converter (rectifier) input receives an AC power and makes it into a DC, and then transmits it to the next circuit, there is no problem even when a DC, which is an output of the uninterruptible power supply according to the present invention, is supplied to the AC input terminal. Does not occur.

충전부(120)는 정류부(100)에 의해 정류된 전류를 이용하여 내부 충전지(bettery) 또는 외부 충전지를 소정 전압으로 충전한다. 구체적으로 충전부(120)는 충전회로(122), 충전지(124), 승압회로(126) 및 제어회로(128)로 구성된다. 충전회로(122)는 정류부(100)에 의해 정류된 전류를 기초로 충전지를 충전한다. 승압회로(126)는 충전지(124)에 충전된 전압이 외부 기기(140)에 제공할 상용 전압 수준에 미치지 못하는 경우 충전지의 직류 전압을 승압시키기 위한 회로이다. 제어회로(128)는 승압회로(126)의 전압을 평활부(110)의 출력 전압보다 낮게 유지하여 충전지(124)에 충전된 전력이 외부 전자기기로 공급되지 않도록 제어한다. 다만, 충전지의 충전 전압이 충분히 커서 원하는 전압 수준인 경우에는 별도의 승압회로 및 제어회로는 필요없다. 다만 이 경우에도 충전지(124)의 충전 전압은 평활부(110)의 출력 전압보다 낮아야한다. The charging unit 120 charges the internal rechargeable battery or the external rechargeable battery to a predetermined voltage by using the current rectified by the rectifying unit 100. In detail, the charging unit 120 includes a charging circuit 122, a rechargeable battery 124, a boosting circuit 126, and a control circuit 128. The charging circuit 122 charges the rechargeable battery based on the current rectified by the rectifying unit 100. The booster circuit 126 is a circuit for boosting the DC voltage of the rechargeable battery when the voltage charged in the rechargeable battery 124 does not reach a commercial voltage level to be provided to the external device 140. The control circuit 128 maintains the voltage of the booster circuit 126 lower than the output voltage of the smoothing unit 110 to control the power charged in the rechargeable battery 124 not to be supplied to external electronic devices. However, when the charging voltage of the rechargeable battery is sufficiently large to have a desired voltage level, a separate boosting circuit and a control circuit are not necessary. However, even in this case, the charging voltage of the rechargeable battery 124 should be lower than the output voltage of the smoothing unit 110.

절체부(130)는 정류부(100) 및 평활부(110)를 통해 정류 및 평활된 전력을 외부 기기(140)에 제공하거나 충전부(120)에 의해 충전된 전력을 외부 기기(140)에 제공한다. 절체부(130)는 절체 시간을 없애기 위해 평활부(110) 및 충전부(120) 사이를 다이오드를 통해 연결한다. The switching unit 130 provides the external device 140 with the rectified and smoothed power through the rectifying unit 100 and the smoothing unit 110 or the power charged by the charging unit 120 to the external device 140. . The transfer unit 130 connects the smoothing unit 110 and the charging unit 120 through a diode to eliminate the transfer time.

예를 들어, 정전이 발생하면 외부에서 공급되던 교류 전원이 차단되어 정류된 직류단 전압, 즉 다이오드의 캐소드(cathod) 전압이 충전지(120)쪽인 다이오드의 애노드(anode) 전압보다 낮아지게 되고 이때 다이오드는 'on'상태가 되어 시간 지연없이 충전지(124)의 전력이 외부 기기(140)로 제공된다. For example, when a power failure occurs, the AC power supplied from the outside is cut off, and thus the rectified DC terminal voltage, that is, the cathode voltage of the diode is lower than the anode voltage of the diode on the rechargeable battery 120 side. Is in the 'on' state and the power of the rechargeable battery 124 is provided to the external device 140 without a time delay.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으 로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the appended claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명에 따르면, 외부 교류 전원이 차단된 경우 절체 지연 시간이 전혀 발생함이 없이 충전지에 충전된 전원이 외부기기로 제공되므로 안정된 전원을 공급할 수 있다. 특히 고도의 안정성이 요구되는 전산시스템의 무정전 전원 장치로 사용할 수 있다. 또한 교류를 직류로 변환하는 인버터 장치를 사용하지 아니하므로 고장 발생율이 현저히 낮으며 구조가 간단하여 낮은 비용으로 제조가 가능하다.According to the present invention, when the external AC power is cut off, since the power charged in the rechargeable battery is provided to the external device without any switching delay time, it is possible to supply stable power. In particular, it can be used as an uninterruptible power supply for computer systems that require high stability. In addition, since the inverter device that converts AC to DC is not used, the occurrence rate of the failure is remarkably low, and the structure is simple, so it can be manufactured at low cost.

Claims (6)

외부 입력 전원을 정류하는 정류부;Rectifier for rectifying the external input power; 상기 정류된 전류를 평활하여 출력하는 평활부;A smoothing unit for smoothing and outputting the rectified current; 상기 정류된 전류를 기초로 충전하며, 상기 평활부와 병렬로 연결되는 충전부; 및A charging unit charged based on the rectified current and connected in parallel with the smoothing unit; And 상기 평할부의 출력단과 상기 충전부의 출력단을 연결하는 다이오드;를 포함하고,And a diode connecting the output terminal of the flat portion and the output terminal of the charging unit. 상기 충전부의 충전 전압은 상기 평활부의 출력 전압보다 낮은 전압인 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The charging voltage of the charging unit is an uninterruptible power supply, characterized in that the voltage lower than the output voltage of the smoothing unit. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 정류부는 풀브릿지 다이오드를 이용하여 외부 교류 입력 전원을 전파 정류하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The rectifier is an uninterruptible power supply, characterized in that full-wave rectifying the external AC input power using a full bridge diode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평할부는 상기 정류부의 출력에 병렬로 연결된 커패시터를 이용하여 상기 정류부에 의해 정류된 전류를 평활하게 하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The flat part is an uninterruptible power supply, characterized in that for smoothing the current rectified by the rectifier using a capacitor connected in parallel to the output of the rectifier. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 충전부는 충전지에 충전된 전압을 승압하여 출력하는 승압회로를 포함하고, 상기 승압회로를 통해 승압된 전압은 상기 평할부의 출력 전압보다 낮게 유지되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The charging unit includes a boosting circuit for boosting and outputting a voltage charged in a rechargeable battery, wherein the voltage boosted through the boosting circuit is lower than an output voltage of the flat portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다이오드는 상기 평활부의 출력 전압이 상기 충전부의 충전 전압보다 높으면 'off'되어 상기 충전부의 전원을 외부로 출력하지 않고, 상기 평활부의 출력 전압이 상기 충전부의 충전 전압보다 낮으면 'on'되어 상기 충전부의 전원을 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원 공급 장치.The diode is 'off' when the output voltage of the smoothing part is higher than the charging voltage of the charging part and does not output the power of the charging part to the outside, and is 'on' when the output voltage of the smoothing part is lower than the charging voltage of the charging part. Uninterruptible power supply, characterized in that for outputting the power of the charging unit to the outside.
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