KR100948467B1

KR100948467B1 - 회로 루프 스위칭 제어 회로를 이용한 이중 전력 공급시스템

Info

Publication number: KR100948467B1
Application number: KR1020080005067A
Authority: KR
Inventors: 야우-시 황
Original assignee: 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2010-03-17
Also published as: KR20090079097A

Abstract

자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 제1 전압 출력 회로 루프를 통하여 출력단으로 제1 전력원을 선택적으로 공급하고, 제2 전력원은 제2 전압 출력 회로 루프를 통하여 선택적으로 출력단으로 공급되며, 스위칭 제어 회로는 상기 제1 전압 출력 회로 루프의 제1 출력 전압을 검출하는 기능을 수행한다. 상기 제1출력 전압이 통상적으로 전기 전력을 공급하는 경우에는 상기 제1 전력원이 상기 제1전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 출력단으로 공급되고, 상기 스위칭 제어 회로는 스위칭 신호를 생성하여 스위칭 요소가 상기 제2전압 출력 회로 루프를 차단하는 개방 전압 조건으로 스위칭되도록 한다. 상기 제1전력원이 전력을 공급하지 못하는 경우, 상기 스위칭 요소는 상기 제2전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 제2전력원이 상기 출력단으로 공급되도록 하는 폐회로 조건으로 세팅된다.

Description

회로 루프 스위칭 제어 회로를 이용한 이중 전력 공급 시스템 {DUAL-POWER SUPPLYING SYSTEM WITH CIRCUIT LOOP SWITCHING CONTROL CIRCUIT}

본 발명은 자동 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로시스템(dual-power-circuit-loop circuit system)에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 회로 루프 스위칭 제어회로를 이용한 이중 전력 공급 시스템에 관한 것이다.

전기 전력의 안정적인 공급은 하이 테그 시대(high-tech era)에 점점 더 중요성을 더해가고 있으며, 전력 고장에 의하여 발생하는 피해로부터 비즈니스를 보호하는 것은 하이 테그 회사의 성공에 주요한 요소 중의 하나라고 할 수 있다. 전력 고장에 의하여 유발되는 피해는 컴퓨터 다운, 하드 디스크 데이터의 손실 또는 전력 시설의 차단 등을 포함하며, 이러한 전력 고장에 의하여 유발되는 결과는 일반적으로 비즈니스의 관점에서 그 회복이 아주 어렵다고 할 수 있다.

이러한 문제에 대처하기 위하여 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템이 일반 시장에서 이용가능한데, 상기 시스템은 서로 다른 전압 출력 회로 루프의 두 개의 전력원으로 연결되는 시스템 아키텍쳐를 가지고 있는데, 상기 두 개의 전력원은 메인으로부터 공급되는 교류 전력원(AC power source)과 언인터 럽트 전력원(un-interrupt power supply)에 의하여 공급되는 직류 전력원(DC power source)과 같은 것을 의미하며, 상기 각각은 주요 전력원과 백업 전력원으로 기능하게 된다. 상기 주요 전력원이 충분한 전력을 공급할 수 없거나 상기 주요 전력원이 중단되는 경우, 자동적으로 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 상기 전력 붕괴에 의하여 유발되는 피해로부터 관련된 설비시설들을 보호하기 위하여 자동적으로 백업 전력원으로 스위칭하여 전력의 안정적인 공급을 유지하도록 한다.

첨부된 도면 중 도 1은 종래의 자동적으로 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템의 회로도를 도시하고 있는데, 상기 시스템은 제1전압 출력 회로 루프(100)와 제2전압 출력 회로 루프(200)를 포함한다. 상기 제1전압 출력 회로 루프(100)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(filter circuit)(12), 출력 변환기(output transformer)(2), PWM(Pulse Width Modulation)제어 회로(3) 및 제1전압 출력 정류/조절 회로(4)로 이루어진다.

상기 제1 전력원(ACV)는 정류기 회로(11)와 필터 회로(12)를 거쳐 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(primary-side winding)(21)에 구동 전압을 공급한다. 상기 출력 변환기(2)의 제2면 권선부(second-side winding)(22)는 차례로 제2면 출력 전압을 생성하고, 이 전압은 상기 제1전압 출력 정류/조절 회로(4)의 정류 회로(rectification circuit)(41)와 조절 회로(regulation circuit)(42)를 통해 인가되고 이에 의하여 제1출력 전압(DCV1)을 공급한다.

상기 제1출력 전압(DCV1)은 다이오드(43)를 통하여 공급된 후, DC전압 출력 단(5)에 인가된다. 반면, 상기 제1출력 전압(DCV1)은 또한 피드백 회로(44)에 인가되어 상기 PWM 제어회로(3)에 인가되는 피드백 신호(Sfb)를 생성한다.

상기 PWM 제어회로(3)는 일반적으로 PWM 제어기(31), 게이트 구동 회로(gate driving circuit)(32), 트랜지스터 스위칭 요소(33) 및 센싱 저항(34)으로 구성된다. 상기 PWM 제어기(31)는 상기 피드백 회로(44)에 의하여 생성된 피드백 신호(Sfb)를 수신하고, 이어 상기 피드백 신호(Sfb), 참조전압(reference voltage)(Vref) 및 상기 센싱 저항(34)에 의하여 검출된 검출 신호(Ssen)를 기초로 게이트 제어 신호(Sg)를 출력단에 생성하게 된다. 생성된 이 신호는 상기 게이트 구동 회로(32)로 인가되어, 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(21)의 여기(excitation)를 제어하는 상기 트랜지스터 스위칭 요소(33)의 동작을 구동하게 된다. 상기 출력 변환부(2)는 PWM 동작 전압 권선부(PWM operation voltage winding)(23)를 더 포함할 수 있으며, 이것은 상기 PWM 제어기(31)에 PWM 동작 전압(Vdd)를 생성한다.

상기 제2전압 출력 회로 루프(200)에서는 제2 전력원(61)과 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)에 직렬로 연결된 다이오드(62)가 포함된다. 상기 제2 전력원(61)은 출력 전압(DCV2)를 공급하고, 이것은 상기 DC전압 출력단(5)에 인가될 수 있다.

전술된 종래의 회로는 회로의 각 소자들에서 높은 열이 발생되기 쉽고, 고 전력이 소비된다는 단점을 가진다. 전기 전력의 통상적인 공급이 이루어지는 경우, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 출력단(5)에 상기 제1 출력 전압(DCV1)을 공 급하는데 반해, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 차단된다. 그리고, 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 전기 전력을 공급하지 못하는 경우 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 출력단(5)에 제2 출력 전압(DCV2)를 공급하기 시작한다. 큰 전류가 다이오드(43, 62)들을 통하여 공급되기 때문에 큰 전력이 소비되며, 고온이 발생하는 문제들이 야기될 수 있다.

또 다른 주지의 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 전력 제어 집적 회로(IC:Intergated Cirduit)를 채용하여 전술된 기술에서 사용되는 다이오드들을 대체한다. 이러한 방법에서, 개선된 제어와 고전력 소비와 고온 발생 문제점의 제거를 이룰 수는 있으나, 상기 단순한 구조의 다이오드 회로를 대용하기 위하여 일반적으로 고가의 비용이 요구되는 전력 제어 수단들(전력 트렌지스터를 포함)을 사용하는 것은 상기 주지 회로에 대한 비용을 높이는 문제를 발생시키게 된다.

상기 주지된 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 현존하는 상기 문제점과 단점들의 관점에서, 본 발명의 목적은 단순한 회로 구조를 가지는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 저 전력 소비를 실현하고, 고온 발생이 야기되지 않는 특성을 가지는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급하는 데 있으며, 여기에서 스위칭 제어 회로는 종래의 기술에 포함된 직렬 연결 다이오드들의 사용을 배제하기 위한 필드-효과 스위칭 수단들(field-effect switching means)과 게이트 제어 수단들을 구비한다.

상기 기술된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 해결방법은 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에서 회로 루프 스위칭 제어 회로를 통합하며, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는 인덕션 코일(induction coil)을 포함하고, 상기 인덕션 코일은 제1 전력원 회로 루프의 제1 전력원의 전력 공급 조건을 검출하기 위하여 출력 변환기에 연결된다. 스위칭 요소는 제2 전압 출력 회로 루프에 연결된다. 상기 스위칭 요소는 개방 회로 조건(open-circuit condition)과 폐회로 조건(closed-circuit condition)을 가지고 있으며, 이러한 조건들은 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 인덕션 코일에 의하여 생성되는 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭된다. 상기 제1 전력원이 전기 전력을 공급하지 못하는 경우, 제2전 력원이 전력 공급을 인수한다. 일반적인 응용례에서, 상기 제1 전력원은 교류 전류 전력원일 수 있으며, 이에 반해 상기 제2전력은 직류 전류 전력원일 수 있다.

본 발명은 또한, 출력 변환기(output tramsformer)를 전혀 포함하지 않는 PWM 전력 컨버터(PWM POWER CONVERTER)에 적용되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급한다. 여기에서 제1 전압 출력 회로 루프는 PWM 제어 회로와 상기 PWM 제어회로와 출력단 사이에 연결되는 제1 출력 전압 공급 회로를 포함한다. 또한, 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)과 제2 전압 출력 회로 루프에 직렬로 연결된 스위칭 요소를 포함하는 회로 루프 스위칭 제어 회로(circuit loop switching control circuit)가 포함된다. 상기 스위칭 요소는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지고 있으며, 상기 조건들은 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭된다.

종래의 주지 기술과 비교하여 볼 때, 본 발명은 제1 전력원 회로 루프의 전력 공급 조건을 검출하고, 검출된 결과를 기초로 제2 전력원으로부터 전력을 공급하는 타이밍을 제어할 수 있는 간단한 회로 루프 스위칭 제어 회로를 사용한다. 그러므로, 고가의 전력 제어 IC들이 없는 이중 전력 공급 회로의 자동 스위칭을 실현할 수 있다. 또한, 상기 본 발명에서 채용되는 회로 루프 스위칭 제어 회로는 종래의 기술에서 사용되는 다이오드들을 포함하지 않으며, 종래 기술에서 흔히 관찰되는 고 전력 소비와 고온 발생의 단점과 문제점들은 본 발명에서 극복될 수 있다. 결론적으로, 본 발명은 이중 전력 공급 회로에서 요구되는 상기 스위칭 제어를 실 현하는 간단한 제어 회로들과 간단한 회로 요소들을 사용하고, 본 발명에 의한 회로의 전반적인 비용을 낮출 수 있다는 효과를 창출한다.

본 발명에 첨부된 도면, 특히 본 발명의 제1 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도를 도시하고 있는 도 2를 참조할 때, 본 발명에 의한 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 제1 전압 출력 회로 루프(100)와 제2 전압 출력 회로 루프(200)를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 대한 회로를 구성하는 대부분의 구성요소들은 도 1에 도시된 종래 회로의 구성요소들과 유사하거나 동일하며, 유사하거나 동일한 구성요소들은 도면들에 걸쳐 동일한 참조부호를 가진다.

상기 도 2에 도시된 상기 본 발명의 제1 실시예는 출력 변환기(output transformer)를 포함하는 PWM 전력 컨버터(Pulse Width Modulation power converter)의 제어 시스템에 적용될 수 있다. 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 상기 제1 전력원(ACV)으로부터 구동 전압을 받고, 차례로 직류 전압 출력단(5)에 제1 출력 전압(DCV1)를 공급한다. 이 때, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 차단된다. 반면에, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 전기 전력의 공급에 실패하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)가 인계받아 직류 전력원(제2전력원)로부터 상기 출력단(5)으로 제2 출력 전압(DCV2)을 공급한다.

상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(12), 출력 변환기(output transformer)(2), PWM제어 회로(Pulse Width Modulation control circuit)(3)와 정류 회로(rectification circuit)(41) 및 조절 회로(regulation circuit)(42)로 이루어진다.

상기 제1 전력원(ACV)은 정류기 회로(11)와 필터 회로(12)를 거쳐 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(primary-side winding)(21)에 구동 전압을 공급한다. 차례로, 상기 출력 변환기(2)의 제2면 권선부(second-side winding)(22)는 제2면 출력 전압을 생성하고, 이 전압은 제1 전압 출력 정류/조절 회로(4)를 구성하는 상기 정류 회로(rectification circuit)(41)와 상기 조절 회로(regulation circuit)(42)를 통해 인가되고 이에 의하여 제1출력 전압(DCV1)을 상기 DC 전압 출력단(5)으로 공급한다. 상기 제1 출력 전압(DCV1)은 또한, 상기 PWM 제어회로(3)에 인가되는 피드백 신호(Sfb)를 생성하는 피드백 회로(44)로 인가된다.

상기 PWM 제어회로(3)는 일반적으로 PWM 제어기(31), 게이트 구동 회로(gate driving circuit)(32), 트랜지스터 스위칭 요소(33) 및 센싱 저항(34)으로 구성된다. 상기 PWM 제어기(31)는 상기 피드백 회로(44)에 의하여 생성된 피드백 신호(Sfb)를 수신하고, 상기 피드백 신호(Sfb), 참조전압(reference voltage)(Vref) 및 상기 센싱 저항(34)에 의하여 검출된 검출 신호(Ssen)를 기초로 게이트 제어 신호(Sg)를 출력단에 생성하게 된다. 생성된 이 신호는 상기 게이트 구동 회로(32)로 인가되어, 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(21)의 여기(excitation)를 제어하는 상기 트랜지스터 스위칭 요소(33)의 동작을 구동하게 된다. 상기 출력 변환부(2)는 PWM 동작 전압 권선부(PWM operation voltage winding)(23)를 더 포함할 수 있으며, 이것은 상기 PWM 제어기(31)에 PWM 동작 전압(Vdd)를 생성한다.

상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)에서는 제2 전력원(DC 전력원)(61)이 포함된다. 본 발명에 의하면, 검출과 제어의 목적을 위하여 기능하는 제어 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)가 추가적으로 공급되며, 상기 제2 전력원(61)은 이에 기초하여 제어되어 상기 제2출력 전압(DCV2)을 상기 DC전압 출력단(5)에 선택적으로 공급한다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)는 인덕션 코일(induction coil)(71), 다이오드(72), 캐패시터(73), 저항(74) 및 스위칭 요소(75)를 포함한다. 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)는 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)의 전력 공급 조건을 검출하고, 상기 검출 결과에 기초하여 상기 스위칭 요소(75)가 상기 회로를 온/오프하도록 제어하여 상기 제2 출력 전압(DCV2)이 DC전압 출력단(5)으로 선택적으로 공급되도록 상기 제2 전력원(61)을 제어한다.

상기 스위칭 요소(75)는 예를 들어, 필드-효과 스위칭 요소(field-effect switching element)로서 게이트 구동 신호(Sg1)에 의하여 제어되는 게이트단(gate terminal)을 포함한다. 상기 다이오드(72)는 상기 인덕션 코일(71)의 일단과 연결되는 연결되는 양극단(positive terminal)과 상기 스위칭 요소(75)의 게이트단과 연결되는 음극단(negative terminal)을 가진다. 상기 캐패시터(73)는 상기 다이오드(72)의 음극단과 연결되며, 상기 저항(74)은 상기 캐패시터(73)와 병렬로 연결된다.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 상기 인덕션 코일(71)은 상기 출력 변환기(2)의 제2면에 연결되도록 구성되어 유도된 전압을 유도한다. 이 유도된 전압은 상기 다이오드(72)를 통해 인가되며, 그 후 전압 조절을 위한 상기 캐패시터(73)를 통하여 전송되어 상기 스위칭 요소(75)의 상기 게이트단으로 스위칭 구동 신호(Sg1)를 생성하여 상기 스위칭 요소(75)가 개방 회로가 되도록 한다. 이러한 조건 하에서 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)는 상기 출력단(5)에 상기 제2출력 전압(DCV2)이 공급될 수 없게 된다.

이와 달리, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 상기 출력단(5)으로 상기 제1 전력원을 정상적으로 공급할 수 없게 되는 경우, 어떠한 전압도 상기 인덕션 코일(71)에 유도되지 않게 되고, 이것은 상기 스위칭 요소(75)가 폐회로가 되도록 함으로써, 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)가 상기 스위칭 요소(75)를 통하여 상기 출력단(5)으로 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도를 도시하고 있으며, 어떠한 출력 변환기(output transformer)도 포함하지 않는 PWM 전력 컨버터의 제어 시스템에 적용될 수 있다.

도 3의 제2 실시예에 의할 때, 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 제1 전압 출력 회로 루프(100a)는 상기 제1 전력원(ACV)으로부터 구동 전압을 받고, 차례로 직류 전압 출력단(5)에 제1 출력 전압(DCV1)을 공급한다. 이 때, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)는 차단된다. 반면에, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 상기 제1 전력원을 상기 출력단(5)에 공급하지 못할 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)가 인계받아 직류 전력원(제2전력원)으로부터 상기 출력단(5)으로 제2 출력 전압(DCV2)을 공급한다.

상기 제1 전압 출력 회로 루프(100a)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(12), PWM제어 회로(Pulse Width Modulation control circuit)(3) 및 제1출력 전압 공급회로(8)로 이루어진다.

상기 제1 전력원(ACV)이 구동 전압(operation voltage)을 정규기 회로(11) 및 필터 회로(12)를 통하여 상기 PWM제어회로(3) 및 나아가 전압 조절 요소(voltage regulation element)(81)와 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)(82)로 공급하여 상기 DC전압 출력단(5)으로 상기 제1 출력 전압(DCV1)을 공급한다. 상기 제1 출력 전압(DCV1)은 또한, 캐패시터(83), 저항(84) 및 또 다른 저항(85)으로 이루어지지는 피드백 회로에도 인가되어 상기 PWM 제어 회로(30)로 피드백 신호(Sfb1)를 생성한다.

상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)에는 제2전력원(DC전력원)(61)이 포함된다. 본 발명에 의하면, 검출과 제어의 목적을 위하여 기능하는 제어 회로 루프 스위칭 제어 회로(9)가 추가적으로 공급되며, 상기 제2 전력원(61)은 이에 기초하여 제어되어 상기 제2출력 전압(DCV2)을 상기 DC전압 출력단(5)에 선택적으로 공급한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(9)는 전압 조절 요소(voltage regulation element)(91)와 이에 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)(92)을 포함한다.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 통상적으로 전기전력을 공급할 때, 상기 PWM 제어회로(3)는 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하고, 이 신호는 상기 전압 조절 요소(91), 상기 직렬 연결된 쵸크 회로(92) 및 저항(93)을 포함하는 회로를 통하여 인가되어 스위칭 요소(94)를 제어함으로써 상기 스위칭 요소(94)가 선택적으로 개방 회로 또는 폐회로의 형태가 되도록 한다. 상기 쵸크 코일(92)을 통하여 전송된 후, 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)는 나아가 캐패시터(95), 저항(96) 및 또 다른 저항(97)으로 이루어지는 피드백 회로에 인가되어 상기 PWM제어회로(3)로 피드백 신호(Sfb2)를 생성한다.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 통상적으로 전기전력을 공급하는 경우, 상기 PWM제어회로(3)가 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하기 때문에 상기 스위칭 요소(94)는 개방 회로 조건으로 세팅된다. 이러한 조건 하에서는 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)가 상기 출력단(5)에 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급하는 것이 허용되지 않는다. 반면, 상기 제1전압 출력 회로 루프(100a)가 상기 출력단(5)으로 상기 제1전력을 공급하지 못하는 경우, 상기 PWM 제어회로(3)는 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하지 않으므로 상기 스위칭 요소(94)는 폐회로 상태가 되고 이를 통하여 상기 제2전력원(61)은 상기 스위칭 요소(94)를 통하여 상기 출력단(5)으로 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급할 수 있게 된다. 이러한 관점에서, 본 발명의 제2 실시예의 회로 시스템은 상기 제1 실시예와 동일한 효율성을 공급할 수 있게 된다.

본 발명이 비록 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되고 있으나, 다양한 수 정들과 변형이 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지게 되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 후술의 도시를 통하여 당업자에게 명확해질 것이다.

도 1은 종래의 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도,

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도이다.

Claims

제1 전력원을 받고 차례로 출력 변환기를 통하여 출력단으로 제1 출력 전압을 공급하는 상기 출력 변환기를 가진 제1 전압 출력 회로 루프;

제2 출력 전압을 제2 전력원으로부터 받고, 상기 제2 출력 전압을 상기 출력단으로 선택적으로 공급하는 제2 전압 출력 회로 루프; 및

상기 출력 변환기와 연결되며 상기 제1 전압 출력 회로 루프의 상기 제1 출력 전압을 검출하는 인덕션 코일 및 상기 제2출력 전압 회로 루프에 직렬로 연결되며 상기 인덕션 코일에 의하여 생성되는 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭되는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지는 스위칭 요소를 포함하는 회로 루프 스위칭 제어 회로를 포함하고,

상기 제1 전력원이 상기 제1 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 출력단으로 공급되는 경우, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 상기 인덕션 코일이 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 상기 스위칭 요소를 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 차단하는 개방 회로 조건으로 스위칭하기 위한 상기 스위칭 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 전압 출력 회로 루프가 상기 제1 전력원을 상기 출력단으로 공급하지 못하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 제2 전력원이 상기 출력단으로 공급될 수 있도록 상기 스위칭 요소가 폐회로 조건으로 정해지는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 제1 전력원은,

정류기 회로와 필터 회로를 통하여 인가되어 상기 제1 전력원을 상기 출력 변환기로 공급하는 교류 전력원으로 이루어지며, 상기 제2 전력원은 직류 전력원인 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 요소는,

게이트단을 가지는 필드 효과 스위칭 요소로 구성되며,

상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는,

상기 인덕션 코일과 연결되는 양극단과 상기 스위칭 요소의 게이트단과 연결되는 음극단을 가지는 다이오드;

상기 다이오드의 음극단과 연결되는 캐패시터; 및

상기 캐패시터에 병렬로 연결되는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.
PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로 및 상기 PWM 제어 회로와 출력단 사이에 연결되는 제1 출력 전압 공급 회로를 가지며, 제1 전력원을 받아 차례로 제1 출력 전압을 상기 제1 출력 전압 공급 회로를 통하여 상기 출력단으로 공급하는 제1 전압 출력 회로 루프;

제2 출력 전압을 제2 전력원으로부터 받고 상기 제2 출력 전압을 상기 출력단으로 선택적으로 공급하는 제2 전압 출력 회로 루프; 및

상기 제1 전압 출력 회로 루프의 PWM 제어 회로에 연결된 직렬 연결의 쵸크 코일과 상기 제2 전압 출력 회로 루프에 직렬로 연결된 스위칭 요소를 포함하되, 상기 스위칭 요소는 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭되는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지는 회로 루프 스위칭 제어 회로를 포함하고,

상기 제1 전력원이 상기 제1 출력 전압 공급 회로를 통하여 출력단으로 공급되는 경우, 상기 PWM 제어 회로가 상기 스위칭 요소를 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 차단하는 개방 회로 조건으로 스위칭하기 위한 상기 스위칭 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 전력원이 상기 제1 전력원을 상기 출력단으로 공급하지 못하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 제2 전력원이 상기 출력단으로 공급될 수 있도록 상기 스위칭 요소가 폐회로 조건으로 정해지는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 제1 전력원은,

정류기 회로와 필터 회로를 통하여 인가되어 상기 제1 전력원을 상기 PWM제어 회로로 공급하는 교류 전력원으로 이루어지며, 상기 제2 전력원은 직류 전력원인 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.
제 4항에 있어서,

상기 스위칭 요소는 상기 쵸크 코일과 연결된 게이트단을 가지는 필드 효과 스위칭 요소로 구성되고, 상기 쵸크 코일를 통하여 인가되고 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 상기 스위칭 구동 신호는 상기 게이트단을 경유하여 상기 폐회로 조건과 상기 개방 회로 조건 사이에서 상기 필드 효과 스위칭 요소의 스위칭을 제어하며, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는 상기 필드 효과 스위칭 요소의 게이트단과 연결되고 상기 PWM제어 회로에 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.