KR101184390B1 - 비상전원 절체장치 - Google Patents

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정영철
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Abstract

본 발명은 회로를 간소화시키고, 고주파의 영향을 받지 않고 회로의 안정화를 이룰 수 있는 비상전원 절체장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 제 1 및 제 2 비상전원 입력단자; 제 1 및 제 2 상용전원 입력단자; 상용전원 입력단자들로부터 인가되는 상용전압을 제 1 부하로 인가하기 위한 제 1 릴레이; 비상전원 입력단자들로부터 인가되는 비상전압을 제 2 부하로 인가하기 위한 제 2 릴레이; 비상전원 입력 시에 비상전원 입력단자들을 통해서 공급되는 비상전원을 감압하여 절체회로 구동을 위한 직류의 동작전압을 생성하는 직류전압 발생부; 직류전압 발생부에서 생성된 동작 전압을 바탕으로 제 1 및 제 2 릴레이의 구동을 위한 신호를 생성하는 릴레이 구동부; 및 릴레이 구동부의 동작을 지연시키기 위한 스위칭 지연부;를 구비한다.

Description

비상전원 절체장치{Emergency Power Switching Device}
본 발명은 비상전원 절체장치에 관한 것으로, 안전성과 신뢰성을 높일 수 있는 비상전원 절체장치에 관한 것이다.
단위 세대의 분전반은 건물에서 단위 세대별로 설치되어 있으며, 외부로부터 공급되는 상용전원을 공급받아 각 전기 부하로 전원을 공급하고, 누전 또는 과부하 발생시에 전원 공급을 차단한다.
건물에서 상용전원이 정전 등에 의해 차단될 때 각 세대로 비상전원을 공급하여 비상등을 점등하여 조명을 밝힐 수 있도록 하고 있다. 여기서 상용전원은 송전선로로부터 건물 내로 인입되어 각 세대로 공급되는 전원을 나타낸다. 비상전원은 상용전원이 정전이나 송전선로 절단에 의해 차단될 때 공급되는 전원으로 자가발전이나 축전지 설비 혹은 비상수전 전원설비에 의해 공급되는 전원을 나타낸다.
차단기인 MCCB는 과부하 과전류 보호를 위한 차단기로 이용되고, ELCB는 누전 및 과부하 과전류 보호를 위한 차단기로 이용된다. 이러한 기존의 세대분전반의 MCCB와 ELCB에 의한 비상부하와 상용시와 비상용에 겸용으로 전기회로로 전원을 공급하는 것은 난해하며, 세대간 비상등 병렬접속으로 인하여 회로의 차단없이 전 회로의 전원이 쇼트되어 비상전력의 공급이 불가능한 문제점이 있다.
이러한 것을 개선하기 위해서 전원자동 절체장치들이 제안되었지만, 릴레이의 전류 소모를 많이 요구하는 단점이 있거나, 오작동의 우려가 있다. 그리고, 등록특허 10-079005호 개시된 비상전원 자동 절체장치의 경우, 릴레이의 전류 소모를 줄일 수 있지만, 동작을 위한 스위치 수를 많이 요구할 뿐만 아니라, 릴레이의 스위치가 변환되는 과정이 순간적으로 발생함에 따라서 서지 전압이 야기되거나 아크 방전이 발생할 수 있는 우려가 있다. 또한, 상기의 등록특허 10-0709005호의 경우 릴레이 구동을 위해서 CPU를 이용함에 따라서 고주파에 매우 취약한 구조를 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 상기 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스위치 수를 줄이고 회로를 간소화시킨 비상전원 절체장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 릴레이 스위치의 급작스런 스위칭 동작으로 인해 야기되는 문제점을 개선할 수 있는 비상전원 절체장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 고주파의 영향을 받지 않는 비상전원 절체장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 제 1 및 제 2 비상전원 입력단자; 제 1 및 제 2 상용전원 입력단자; 상용전원 입력단자들로부터 인가되는 상용전압을 제 1 부하로 인가하기 위한 제 1 릴레이; 비상전원 입력단자들로부터 인가되는 비상전압을 제 2 부하로 인가하기 위한 제 2 릴레이; 비상전원 입력 시에 비상전원 입력단자들을 통해서 공급되는 비상전원을 감압하여 절체회로 구동을 위한 직류의 동작전압을 생성하는 직류전압 발생부; 직류전압 발생부에서 생성된 동작 전압을 바탕으로 제 1 및 제 2 릴레이의 구동을 위한 신호를 생성하는 릴레이 구동부; 및 릴레이 구동부의 동작을 지연시키기 위한 스위칭 지연부;를 구비한다.
이때 제 1 릴레이는 제 1 인덕터; 제 1 인덕터와 병렬로 접속하는 제 1 다이오드; 공통단자가 제 1 부하 및 제 2 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상용전원 제 1 입력단자와 연결되는 제 1 스위치; 및 공통단자가 제 1 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상용전원 제 2 입력단자와 연결되는 제 2 스위치;를 포함할 수 있다.
그리고 제 2 릴레이는 제 2 인덕터; 제 2 인덕터와 병렬로 접속하는 제 2 다이오드; 및 공통단자가 제 2 부하와 연결되고, 노멀 오픈 단자가 제 2 비상전원 입력단자와 연결되는 제 3 스위치;를 포함할 수 있다.
또한, 릴레이 구동부는 동작전압을 감압하기 위한 제 1 저항; 양 입력단이 각각 상기 동작전압원 및 제 1 저항의 일단과 연결되는 제 1 논리회로; 출력단이 제 1 저항 및 제 1 논리회로 사이에서 분기되는 경로와 연결되는 제 2 논리회로; 상용전압의 차단시에 콜렉터 측으로 전류 흐름을 스위칭하는 제 1 트랜지스터; 제 1 트랜지스터를 경유하는 전압 및 동작전압을 양 입력단에서 입력받는 제 3 논리회로; 베이스가 제 1 논리회로의 출력단과 접속되며, 콜렉터에서 동작전압을 인가받는 제 2 트랜지스터; 양 출력단이 각각 제 2 논리회로의 입력단 및 제 1 논리회로의 출력단에서 분기되는 노드와 연결되는 제 4 논리회로; 베이스가 제 4 논리회로의 출력단과 접속하는 제 3 트랜지스터; 베이스가 제 3 논리회로의 출력단과 연결되며, 콜렉터가 제 2 논리회로의 입력단에서 분기되는 노드와 연결되는 제 4 트랜지스터;를 포함할 수 있다.
그리고 릴레이 구동부는 전압을 감압하여 제 1 논리회로로 인가하기 위한 제 1 저항; 제 1 논리회로의 출력단 및 제 4 논리회로의 입력단 사이에서 전압을 감압하기 위한 제 2 저항; 제 2 저항과 병렬로 연결되는 제 3 다이오드; 제 1 논리회로의 출력단과 연결되는 제 3 저항; 제 3 저항과 제 2 트랜지스터 사이의 노드에서 분기되어 일단이 접지되는 제 4 저항; 제 1 트랜지스터와 제 3 논리회로 사이에 형성되는 제 4 다이오드; 제 1 저항과 제 1 논리회로 사이에서 분기되고, 일단이 동작전압원과 연결되는 제 5 다이오드; 제 1 트랜지스터의 콜렉터와 제 3 논리회로의 입력단 사이의 노드에서 분기되어 연결되는 제 4 커패시터; 제 1 트랜지스터의 콜렉터와 제 3 논리회로의 입력단 사이의 노드에서 분기되어 일단이 접지되는 제 5 저항; 제 2 및 제 4 논리회로의 입력단와 연결되는 노드와 동작전압원 사이에 형성되는 제 6 저항; 제 2 및 제 4 논리회로의 입력단 사이에 형성되는 제 7 저항; 제 7 저항 및 제 2 논리회로 사이의 노드와 상기 제 4 트랜지스터의 콜렉터와 제 4 논리회로 사이의 노드 사이에 형성되는 제 6 다이오드; 제 1 저항 및 제 1 논리회로 사이의 노드와 제 2 논리회로 출력단 사이에 형성되는 제 7 다이오드; 및 제 2 트랜지스터의 콜렉터와 동작전압원 사이에 형성되는 제 8 저항;을 포함할 수 있다.
스위칭 지연부는 제 1 저항과 제 1 논리회로 사이에서 분기되고, 일단이 접지되는 제 1 커패시터; 제 2 논리회로의 입력단들과 연결되는 제 2 커패시터; 및 제 3 다이오드와 제 2 저항 사이의 노드에서 분기되어, 일단이 접지되는 제 3 커패시터;를 포함할 수 있다.
한편, 비상전원 입력단자와 직류전압 발생부 사이에 정류회로부가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 비상전원 절체장치는 전원 절체를 위한 스위치의 수를 줄이고 회로를 간소화시키며, 릴레이 스위치의 급작스런 스위칭 동작으로 인해 야기되는 문제점을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 CPU를 사용하지 않는 아날로그 회로를 이용함으로써, 고주파의 영향을 받지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 비상전원 절체장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 비상전원 절체장치의 실시예를 나타내는 회로도.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명에 의한 비상전원 절체장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 상용전원(10)과 비상전원(20)에서 공급되는 전압을 각각의 부하(30,40)에 인가하기 위해서 스위칭을 하는 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)와, 릴레이 구동신호 생성을 위한 릴레이 구동부(100) 및 릴레이의 순차적인 동작을 위한 스위칭 지연부(200)를 구비한다. 그리고 릴레이 구동부(100)의 회로 구동을 위한 동작전압(Vcc) 생성을 위한 직류전압 발생부(300)를 포함한다.
제 1 릴레이(50)는 상용전원에서 공급되는 상용전압을 제 1 부하(30)로 인가하기 위한 것이고, 제 2 릴레이(60)는 비상전원 입력단자들로부터 인가되는 비상전압을 제 2 부하(40)로 인가하기 위한 것이다. 이때, 제 1 부하(30)는 상용/비상등을 의미하고, 제 2 부하(40)는 비상등을 의미한다.
릴레이 구동부(100)는 직류전압 발생부(300)에서 생성된 동작 전압을 바탕으로 릴레이들(50,60)의 구동을 위한 신호를 생성한다. 즉, 릴레이 구동부(100)는 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)를 스위칭하여 상용전원으로부터 전압을 인가받아서, 제 1 부하(30)로 공급하거나, 상용전원이 차단될 경우 비상전원으로부터 전압을 인가받아서 제 2 부하(40)로 공급한다.
이처럼 릴레이 구동부(100)의 릴레이 동작은 릴레이의 인덕터에 전류가 흐를 경우 릴레이 스위치들의 스위칭을 이용한 것으로, 상용전원(10)에서 전원이 인가될 경우에는 릴레이 동작이 없는 상태에서 상용전압을 인가하는 것을 기본으로 할 수 있다. 즉, 상용전원(10)에서 전압을 인가받을 경우에는 상용전원(10)의 양 단자로부터 안내되는 전류 경로는 제 1 부하(30)와 연결되는 제 1 릴레이(50)의 제 1 및 제 2 스위치(52,54)의 노멀 클로즈 단자와 연결될 수 있다. 이에 따라서, 정상적으로 상용전압이 인가될 경우에는 상용전원(10)의 양 단자로부터 전송되는 전압은 제 1 및 제 2 스위치(52,54)를 통하여 상용/비상등의 제 1 부하(30)로 인가된다.
그리고, 상용전원(10)이 차단되어 비상전원(20)으로부터 비상전압이 인가될 경우에는 릴레이 구동부(100)의 동작에 의하여 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)의 제 1 내지 제 3 스위치()들이 스위칭되어 비상전압을 제 2 부하(40)로 인가한다. 즉, 릴레이 구동부(100)의 신호에 의해서 제 1 내지 제 3 스위치(52,54,62)들이 노멀 오픈 단자와 연결됨으로써, 비상전원(20)과 제 1 및 제 2 부하(40)가 연결된다.
이러한 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)의 동작을 위한 릴레이 구동부(100)의 신호 생성을 위해서 직류전압 발생부(300)는 동작전압(Vcc)을 생성한다. 즉, 직류전압 발생부(300)는 비상전원 입력 시에 비상전원 입력단자들을 통해서 공급되는 비상전원을 감압하여 절체회로 구동을 위한 직류의 동작전압(Vcc)을 생성한다.
그리고, 스위칭 지연부(200)는 상용전원(10)에서 비상전원(20)으로 스위칭되거나, 비상전원(20)에서 상용전원(10)으로 스위칭 될 시에, 릴레이 구동부(100)의 동작을 지연시켜서 절체회로의 급격한 변화로 인한 아크 방전이나 서지 전압이 유도되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이와 같이 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 두 개의 릴레이 스위치를 이용하여 상용전원과 비상전원 간의 비대칭 스위칭을 수행함으로써, 간소화된 회로 구성으로 절체장치를 구현할 수 있다. 특히, 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 스위칭 지연부(200)에 의해서 릴레이 구동부(100)의 동작을 지연시켜서, 스위칭 동작이 순간적으로 급변하는 것을 방지하여 회로의 안정화를 이룰 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 비상전원 절체장치의 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상전원 절체장치는 상용전원(10)과 비상전원(20)에서 공급되는 전압을 각각의 부하(30,40)에 인가하기 위해서 스위칭을 하는 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)와, 릴레이 구동신호 생성을 위한 릴레이 구동부(100) 및 릴레이의 순차적인 동작을 위한 스위칭 지연부(200)를 구비한다. 그리고 릴레이 구동부(100)의 회로 구동을 위한 동작전압(Vcc) 생성을 위한 직류전압 발생부(300)를 포함한다.
제 1 발광 다이오드(11)는 상용전원(10)에서 전원이 공급되고 있는 상태를 알려주기 위한 것으로, 일반적으로 녹색을 나타내는 발광 다이오드를 이용할 수 있다. 그리고, 광 커플러(15)는 제 1 발광 다이오드(11)와 연결되고, 상용전원(10)에서 전원이 공급되는 여부에 따라서 릴레이 구동부(100)로 인가되는 전압의 스위칭 역할을 할 수 있다.
그리고 제 2 발광 다이오드(21)는 비상전원(20)에서 전원이 공급되고 있는 상태를 알려주기 위한 것으로, 적색을 나타내는 발광 다이오드를 이용할 수 있다.
릴레이는 각각이 인덕터와 스위치 소자로 구성되는 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)를 포함한다.
제 1 릴레이(50)는 제 1 인덕터(56)와 제 1 및 제 2 스위치(52,54)를 포함한다. 이때 제 1 인덕터(56)에는 제 1 다이오드(58)가 병렬로 연결될 수 있다. 제 1 스위치(52)는 공통단자가 제 1 부하 및 제 2 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상용전원 제 1 입력단자(18)와 연결된다. 또한, 제 2 스위치(54)는 공통단자가 제 1 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상용전원 제 2 입력단자(14)와 연결된다.
제 2 릴레이(60)는 제 2 인덕터(66) 및 제 3 스위치(62)를 포함한다. 이때 제 2 인덕터(66)에는 제 2 다이오드(68)가 병렬로 연결될 수 있다. 그리고, 제 3 스위치(62)는 공통단자가 제 2 부하와 연결되고, 노멀 오픈 단자가 제 2 비상전원 입력단자와 연결된다.
직류전압 발생부(300)는 비상전원(20)에서 인가되는 전압을 바탕으로 릴레이 구동부(100)의 회로 동작을 위한 동작 전압(Vcc)을 생성한다. 이를 위해서 정류부(310)는 비상전원(20)에서 인가되는 전압을 정류/평활하여 직류전압 발생부(300)로 인가한다. 이를 위해서 정류부(310)는 네 개의 다이오드로 구성되는 브릿지 회로(314)와 제 5 커패시터(315)를 포함할 수 있다.
그리고, 직류전압 발생부(300)는 정류부(310)를 경유한 전압을 이용하여 회로 동작을 위한 동작 전압(Vcc)을 생성한다. 이러한 직류전압 발생부(300)는 일반적인 전원공급장치(Switched-Mode Power Supply;SMPS)를 이용하여 구현할 수 있다.
릴레이 구동부(100)는 릴레이들(50,60)의 구동을 위한 것으로, 직류전압 발생부(300)에서 생성된 동작전압(Vcc)을 이용하여 릴레이를 구동한다.
이를 위해서 릴레이 구동부(100)는 동작전압(Vcc)과 감압된 동작전압을 입력받는 제 1 내지 제 4 논리회로(102,104,106,108)와 논리회로의 입력단과 출력단의 신호를 스위칭하기 위한 제 1 내지 제 4 트랜지스터(112,114,116,118)를 포함한다. 그리고, 전압을 감압하기 위한 저항 소자들 및 정류 및 회로 안정을 위한 다이오드들을 포함한다.
릴레이 구동부(100)의 소자들에 대한 세부 사항을 살펴보면 다음과 같다.
제 1 저항(131)은 제 1 논리회로(102)의 입력단과 동작전압원 사이에 형성되어, 동작전압원에서 인가되는 동작전압(Vcc)을 감압한다.
제 1 논리회로(102)는 양 입력단에서 동작전압(Vcc)을 인가받고, 이때 하나의 입력단은 제 1 저항(131)에 의해 감압된 동작전압(Vcc)을 인가받는다. 그리고, 제 1 저항(131)과 제 1 논리회로(102) 사이의 노드에서는 동작전압원과 연결되는 제 5 다이오드(125)가 형성된다.
그리고, 제 1 논리회로(102)의 출력단과 동작전압원 사이에는 제 2 트랜지스터(114)가 접속된다. 제 2 트랜지스터(114)는 동작전압원과 제 1 논리회로(102)의 출력단에서 출력되는 전압에 따라서 신호를 스위칭하여 커넥터(CON)의 제 1 단자로 전류 흐름을 유도한다. 또한, 제 1 논리회로(102)의 출력단과 제 2 트랜지스터(114) 사이에는 제 3 저항(133)이 형성된다. 그리고, 제 4 저항(134)이 제 3 저항(133)과 제 2 트랜지스터(114) 사이의 노드에서 분기되어 일단이 접지되도록 형성된다.
또한, 제 1 저항(131) 및 제 1 논리회로(102) 사이에서 분기되는 노드와 제 2 논리회로(104)의 출력단이 연결된다.
제 2 논리회로(104)의 입력단은 제 3 논리회로(106)의 출력단과 연결된다. 이때 제 2 논리회로(104)의 입력단과 제 3 논리회로(106)의 출력단 사이에는 전류 흐름을 스위칭하기 위한 제 4 트랜지스터(118)와 전압을 감압하기 위한 제 7 저항(137)이 형성될 수 있다. 그리고 제 3 논리회로(106)의 입력단은 비상전압 인가시에 동작전압(Vcc)을 스위칭하여 전송하는 제 1 트랜지스터(112)와 동작전압(Vcc)을 인가하는 동작전압원과 각각 연결된다. 이때, 제 1 트랜지스터(112)는 상용전압이 차단될 경우에 콜렉터 측으로 전류 흐름을 안내하여 제 3 논리회로(106)의 일 입력단으로 전압을 인가한다. 그리고, 제 1 트랜지스터(112)와 제 3 논리회로(106) 사이에는 제 4 다이오드(124)가 형성된다. 또한, 제 4 다이오드(124)와 제 3 논리회로(106)의 입력단 사이의 노드에서는 제 4 커패시터(218)가 분기되어 일단이 접지와 연결된다. 그리고, 제 4 다이오드(124)와 제 3 논리회로(106)의 입력단 사이의 다른 노드에서는 제 5 저항(135)이 분기되어 접지와 연결된다.
제 4 논리회로(108)는 제 3 논리회로(106)와 커넥터(CON)의 제 4 단자 사이에 형성된다. 제 4 논리회로(108)의 입력단 중에서 하나의 입력단은 제 2 논리회로(104)의 입력단과 제 4 트랜지스터(118) 사이의 노드에서 분기되는 경로와 연결되고, 다른 하나의 입력단은 제 1 논리회로(102)와 제 2 트랜지스터(114) 사이의 노드에서 분기되는 경로와 연결된다. 이때, 제 2 논리회로(104)의 입력단과 제 4 트랜지스터(118) 사이의 노드에서는 제 6 저항(136)을 사이에 두고 동작전압원과 연결되며, 제 2 논리회로(104)와 제 4 논리회로(108) 사이에는 제 7 저항(137)이 형성된다. 그리고, 제 7 저항(137)과 제 2 논리회로(104) 사이의 노드와 제 7 저항(137)과 제 3 논리회로(106) 사이의 노드 사이에는 제 6 다이오드(126)가 형성된다.
그리고, 제 4 논리회로(108)의 출력단과 커넥터의 제 4 단자 사이에는 전류 흐름을 스위칭하기 위한 제 3 트랜지스터(116)가 형성된다.
제 1 논리회로(102)의 출력단 및 제 4 논리회로(108)의 입력단 사이에서 전압을 감압하기 위한 제 2 저항(132)이 형성된다. 그리고, 제 3 다이오드(123)가 제 2 저항(132)과 병렬로 연결된다.
그리고 제 2 논리회로(104)와 제 4 논리회로(108)의 입력단을 연결하는 노드와 제 3 논리회로(106)의 출력단 사이에는 제 4 트랜지스터(118)가 형성된다.
또한, 제 1 저항(131)과 제 1 논리회로(102) 사이의 노드와 제 2 논리회로 출력단 사이에는 제 7 다이오드(127)가 형성된다. 그리고, 제 2 트랜지스터(114)의 콜렉터는 제 8 저항(138)을 사이에 두고 동작전압원과 연결된다.
스위칭 지연부(200)는 릴레이 구동부(100)의 동작을 지연시키기 위한 것이다. 즉, 스위칭 지연부(200)는 비상전원(20)에서 상용전원(10)으로 스위칭되거나 상용전원(10)에서 비상전원(20)으로 스위칭되는 동작이 순간적으로 수행되어 아크 방전이나 서지 전압이 유도되는 것을 방지한다.
이를 위해서 스위칭 지연부(200)는 릴레이 구동부(100)에서 릴레이 구동신호를 생성하는 과정에서 전하의 충/방전을 통해서 신호 흐름을 지연시키기 위한 제 1 내지 제 3 커패시터(212,214,216)를 포함한다.
제 1 커패시터(212)는 제 1 저항(131)과 제 1 논리회로(102) 사이에서 분기되고, 일단이 접지되도록 형성된다. 그리고, 제 2 커패시터(214)는 제 2 논리회로(104)의 입력단들과 연결되도록 형성된다. 제 3 커패시터(216)는 제 3 다이오드(123)와 제 2 저항(132) 사이의 노드에서 분기되어, 일단이 접지되도록 형성된다.
상술한 바와 같은 실시예에 의한 비상전원 절체장치는 상용전원이 차단되어 비상전원이 인가될 경우에 먼저, 비상전원으로부터 인가되는 교류전압을 이용하여 직류전압 발생부에서 회로의 동작을 위한 동작전압을 생성한다. 그리고, 이러한 동작전압(Vcc)을 이용하여 릴레이 구동부(100)에서는 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)를 구동하기 위한 전류를 제 1 및 제 2 인덕터(56,66)에 전송한다. 즉, 전술한 실시예에서의 각 소자들의 구성에 의해서 동작전압(Vcc) 또는 감압된 동작전압을 입력단으로 전송받는 논리회로와 트랜지스터 및 다이오드들에 의한 전류 흐름이 안내되어서 제 2 인덕터의 양단인 커넥터(CON)의 제 1 및 제 2 단자와, 제 1 인덕터의 양단인 커넥터(CON)의 제 2 및 4 단자로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라서 제 1 및 제 2 릴레이(50,60)가 동작하고, 제 1 내지 제 3 스위치(52,54,62)가 스위칭되어 비상전원(20)으로부터 제 1 및 제 2 부하(30,40)로 전압이 전송된다.
특히, 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 이처럼 비상전원을 절체하는 과정에서 스위칭 지연부(200)에 의해서 릴레이 구동부(100)의 동작을 지연됨에 따라서 스위칭 동작이 순간적으로 급변하는 것을 방지하여 회로의 안정화를 이룰 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 비상전원 절체장치는 릴레이의 구동을 위한 릴레이 구동부(100)의 회로를 CPU가 아닌 아날로그 회로를 이용하여 구현함으로서 고주파 영향으로 인한 오작동의 우려를 없앨 수 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
30, 40 : 부하 100 : 릴레이 구동부
200 : 스위칭 지연부 300 : 직류전압 발생부
310 : 정류부 102,104,106,108 : 논리회로
112, 114, 116, 118 : 트랜지스터
121,122,123,124,125,126,127 : 다이오드
131,132,133,134,135,136,137,138 : 저항

Claims (7)

  1. 제 1 및 제 2 비상전원 입력단자;
    제 1 및 제 2 상용전원 입력단자;
    상기 상용전원 입력단자들로부터 인가되는 상용전압을 제 1 부하로 인가하기 위한 것으로서, 제 1 인덕터, 상기 제 1 인덕터와 병렬로 접속하는 제 1 다이오드, 공통단자가 상기 제 1 부하 및 제 2 부하와 연결되고 노멀 클로즈 단자가 상기 상용전원 제 1 입력단자와 연결되는 제 1 스위치, 공통단자가 제 1 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상기 상용전원 제 2 입력단자와 연결되는 제 2 스위치;를 포함하는 제 1 릴레이;
    상기 비상전원 입력단자들로부터 인가되는 비상전압을 제 2 부하로 인가하기 위한 것으로서, 제 2 인덕터, 상기 제 2 인덕터와 병렬로 접속하는 제 2 다이오드 및 공통단자가 제 2 부하와 연결되고 노멀 오픈 단자가 상기 제 2 비상전원 입력단자와 연결되는 제 3 스위치;를 포함하는 제 2 릴레이;
    비상전원 입력 시에 상기 비상전원 입력단자들을 통해서 공급되는 비상전원을 감압하여 절체회로 구동을 위한 직류의 동작전압을 생성하는 직류전압 발생부;
    상기 직류전압 발생부에서 생성된 동작 전압을 바탕으로 상기 제 1 및 제 2 릴레이의 구동을 위한 신호를 생성하는 릴레이 구동부;
    상기 릴레이 구동부의 동작을 지연시키기 위한 스위칭 지연부; 및
    상기 릴레이 구동부에서 생성되는 상기 동작전압과 감압된 동작전압을 상기 제 2 인덕터로 제공하며, 상기 릴레이 구동부에서 생성되는 동작전압을 감압시켜서 상기 제 1 인덕터로 제공하는 커넥터;를 구비하는 비상전원 절체장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 비상전원 입력단자;
    제 1 및 제 2 상용전원 입력단자;
    상기 상용전원 입력단자들로부터 인가되는 상용전압을 제 1 부하로 인가하기 위한 것으로서, 제 1 인덕터, 상기 제 1 인덕터와 병렬로 접속하는 제 1 다이오드, 공통단자가 상기 제 1 부하 및 제 2 부하와 연결되고 노멀 클로즈 단자가 상기 상용전원 제 1 입력단자와 연결되는 제 1 스위치, 공통단자가 제 1 부하와 연결되고, 노멀 클로즈 단자가 상기 상용전원 제 2 입력단자와 연결되는 제 2 스위치;를 포함하는 제 1 릴레이;
    상기 비상전원 입력단자들로부터 인가되는 비상전압을 제 2 부하로 인가하기 위한 것으로서, 제 2 인덕터, 상기 제 2 인덕터와 병렬로 접속하는 제 2 다이오드 및 공통단자가 제 2 부하와 연결되고 노멀 오픈 단자가 상기 제 2 비상전원 입력단자와 연결되는 제 3 스위치;를 포함하는 제 2 릴레이;
    비상전원 입력 시에 상기 비상전원 입력단자들을 통해서 공급되는 비상전원을 감압하여 절체회로 구동을 위한 직류의 동작전압을 생성하는 직류전압 발생부;
    상기 직류전압 발생부에서 생성된 동작 전압을 바탕으로 상기 제 1 및 제 2 릴레이의 구동을 위한 신호를 생성하는 릴레이 구동부;
    상기 릴레이 구동부의 동작을 지연시키기 위한 스위칭 지연부;를 구비하되,
    상기 릴레이 구동부는
    상기 동작전압을 감압하기 위한 제 1 저항;
    양 입력단이 각각 상기 동작전압을 출력하는 동작전압원 및 상기 제 1 저항의 일단과 연결되는 제 1 논리회로;
    출력단이 상기 제 1 저항 및 상기 제 1 논리회로 사이에서 분기되는 경로와 연결되는 제 2 논리회로;
    상용전압의 차단시에 콜렉터 측으로 전류 흐름을 스위칭하는 제 1 트랜지스터;
    상기 제 1 트랜지스터를 경유하는 전압 및 상기 동작전압을 양 입력단에서 입력받는 제 3 논리회로;
    베이스가 상기 제 1 논리회로의 출력단과 접속되며, 콜렉터에서 상기 동작전압을 인가받는 제 2 트랜지스터;
    양 출력단이 각각 상기 제 2 논리회로의 입력단 및 상기 제 1 논리회로의 출력단에서 분기되는 노드와 연결되는 제 4 논리회로;
    베이스가 상기 제 4 논리회로의 출력단과 접속하는 제 3 트랜지스터; 및
    베이스가 상기 제 3 논리회로의 출력단과 연결되며, 콜렉터가 상기 제 2 논리회로의 입력단에서 분기되는 노드와 연결되는 제 4 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상전원 절체장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 릴레이 구동부는
    전압을 감압하여 상기 제 1 논리회로로 인가하기 위한 제 1 저항;
    상기 제 1 논리회로의 출력단 및 상기 제 4 논리회로의 입력단 사이에서 전압을 감압하기 위한 제 2 저항;
    상기 제 2 저항과 병렬로 연결되는 제 3 다이오드;
    상기 제 1 논리회로의 출력단과 연결되는 제 3 저항;
    상기 제 3 저항과 상기 제 2 트랜지스터 사이의 노드에서 분기되어 일단이 접지되는 제 4 저항;
    상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 3 논리회로 사이에 형성되는 제 4 다이오드;
    상기 제 1 저항과 상기 제 1 논리회로 사이에서 분기되고, 일단이 상기 동작전압원과 연결되는 제 5 다이오드;
    상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터와 상기 제 3 논리회로의 입력단 사이의 노드에서 분기되어 연결되는 제 4 커패시터;
    상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터와 상기 제 3 논리회로의 입력단 사이의 노드에서 분기되어 일단이 접지되는 제 5 저항;
    상기 제 2 및 제 4 논리회로의 입력단와 연결되는 노드와 동작전압원 사이에 형성되는 제 6 저항;
    상기 제 2 및 제 4 논리회로의 입력단 사이에 형성되는 제 7 저항;
    상기 제 7 저항 및 상기 제 2 논리회로 사이의 노드와 상기 제 4 트랜지스터의 콜렉터와 상기 제 4 논리회로 사이의 노드 사이에 형성되는 제 6 다이오드;
    상기 제 1 저항 및 상기 제 1 논리회로 사이의 노드와 상기 제 2 논리회로 출력단 사이에 형성되는 제 7 다이오드; 및
    상기 제 2 트랜지스터의 콜렉터와 상기 동작전압원 사이에 형성되는 제 8 저항;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비상전원 절체장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 지연부는
    상기 제 1 저항과 상기 제 1 논리회로 사이에서 분기되고, 일단이 접지되는 제 1 커패시터;
    상기 제 2 논리회로의 입력단들과 연결되는 제 2 커패시터; 및
    상기 제 3 다이오드와 상기 제 2 저항 사이의 노드에서 분기되어, 일단이 접지되는 제 3 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상전원 절체장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    비상전원 입력단자와 직류전압 발생부 사이에 정류회로부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비상전원 절체장치.
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