KR101197263B1 - 직류전원 발생장치 및 그 구동방법 - Google Patents

직류전원 발생장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직류전원 발생장치에 관한 것으로서, 특히 회로가 간단하고 안정적이며 효율이 높은 초소형 설계가 가능한 직류전원 발생장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명의 직류전원 발생장치는 AC상용 전원인입부와 부하가 구비된 직류전원 발생장치에 있어서, 외부 버튼 스위치부의 입력을 받아 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호를 받아 온/오프 구동하여 상기 부하의 온/오프를 제어하는 스위치부와; 상기 부하가 오프(OFF)될 경우, 상기 AC상용 전원을 상기 스위치부의 양단으로 부터 입력받아 직류 전압으로 평활하여 출력하는 제1전원발생부와; 상기 부하가 온(ON)될 경우, 전력제어소자의 VTM 추출부와 정류부를 통하여 직류 전압으로 평활하여 출력하는 제2전원발생부와; 상기 제1, 제2전원발생부에서 출력되는 직류 전압을 선택, 통합하는 전원통합부와; 상기 전원통합부의 통합된 출력신호를 받아서 정전압을 발생시키는 정전압부를 포함하고, 상술한 본 발명은 온(ON), 오프(OFF)시에 각각 전원을 발생시키는 제1, 제2전원발생부를 구비시켜서, 즉, 리니어 전원과 전력제어소자의 VTM을 기반으로 한 구성을 혼합하여 구성시킴으로써, 대기/동작 상태에서의 소모전류를 현격히 낮출 수 있다.

Description

직류전원 발생장치 및 그 구동방법{DC voltage generator and method for driving the same}
본 발명은 직류전원 발생장치에 관한 것으로서, 특히 회로가 간단하고 안정적이며 효율이 높은 초소형 설계가 가능한 직류전원 발생장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 가정, 학교, 빌딩, 사무실과 같은 건물에 USN(Ubiquitous Sensor Network)망, 스마트그리드, 조명 및 가전기기를 제어하는 장치를 구성할 때, 각 기기에 직류전원을 공급하는 장치가 필요하다.
이하, 종래 기술에 따른 직류전원 발생장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
종래의 직류전원 발생장치는, AC220V 상용전원으로부터 직접 용량(일반적으로 150nF정도)이 작고 내압(350V~400V 정도)이 큰 캐패시터(Cap)를 직렬 연결하여 캐패시터의 리액턴스 성분, 즉, 교류저항 성분에 의한 전압강하를 발생시켜 원하는 출력 전압을 얻는 방법으로 원하는 출력전압 이외에 나머지 전압은 모두 캐패시터에 걸려 전압강하가 발생된다.
예를 들어, 10V의 20mA를 얻고자하는 경우, 도 1과 도 2의 캐패시터(Cap)의 양단에 AC220V가 걸리고 20mA가 흐르게 되며 이때 캐패시터(Cap)에서 소모되는 전력은 P = E x I = 220V x 20mA = 4.2[W]가 되어 4.2W의 손실이 발생된다. 이러한 종래의 전원방식을 적용하는 경우 부하를 온(ON)시키지 않은 대기상태(부하를 사용하지 않을 때)에서 제어장치의 자체 구동을 위해 24시간 4.2W의 대기전력을 소모하게 된다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 도 1에 제시된, 종래의 직류전원 발생장치는, AC220V 전원 인입부(11)와 부하(12)와 브리지 정류부(13)와 평활회로(14)로 구성되어 있다.
도 1의 직류전원 발생장치는 스위치를 오프(OFF) 했을 경우만을 고려한 것으로서, AC220V 전원 인입부(11)로 부터 부하(12)를 통해 전원에 AC220V가 인가되면 원하는 출력전압 이외의 나머지 전압이 부하(12)와 캐패시터(Cap)의 리액턴스 값에 비례하여 전압이 나누어 걸린다. 이때 나뉘어 걸린 전압은 전류가 흐르면서 발생된 전압강하이며, 강하된 전압 이외에는 원하는 출력전압으로 브리지 정류부(13)와 평활회로(14)를 통해 DC로 변환되고 최종적으로 저항(R)과 제너다이오드(ZD) 또는 정전압회로를 통하여 원하는 일정한 DC전압 Vcc를 얻게된다.
다음에, 종래의 또 다른 직류전원 발생장치는 스위치를 온(ON), 오프(OFF) 하였을 경우를 모두 적용한 것으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 전원 인입부(21)와 부하(22)와 스위치(23)와 제1정류부(24)와 제1평활회로(25) 및 제2정류부(26)와 제2평활회로(27)로 구성된다.
도 2에서 스위치(23)가 오프(OFF)일 때는, 도 1에 구성된 직류전원 발생장치와 동일한 구성으로 동일하게 구동한다.
그리고, 스위치(23)가 온(ON)일 경우에는 스위치(23)와 직렬로 원하는 출력전압에 맞게 주문 제작한 제2정류부(26) 즉, 트랜스를 연결하여 2차 권선에서 출력을 얻도록 구성하였다.
이와 같은 직류전원 발생장치에서 트랜스의 사양을 결정하는 요건으로는 '부하용량으로 최대 얼마까지 제어할 것인가'가 중요한 요인이고, '부하와 트랜스 1차측이 전압을 얼마로 나누어 분압할 것인지'에 따라 1차측 리액턴스 값과 권선수가 결정된다.
첫 번째 요건에서, 예로 부하를 최대 200W까지 제어한다면 트랜스 1차권선을 통해 부하로 흐르는 전류는 P = E x I에서 I = P/E = 200W/220V = 0.9A가 되고 이 전류를 발열 없이 흘릴 수 있는 권선 굵기를 선정해야하고 최대 200W 부하가 연결되었을때 200W부하와 트랜스 1차권선이 원하는 전압으로 분압될 수 있도록 리액턴스 값에 따라 권선수가 결정된다.
트랜스 1차측이 결정되면 원하는 2차측은 전압, 전류에 비례하여 일반적인 트랜스 관계식 Vout/Vin = N2/N1 = I1/I2 에 따라 결정한다.
그리고, 부하(22) 오프(OFF)시 대기전력 손실은 도 1에서 제시된 바와 같이 동일하게 4.2W정도 발생되고, 부하(22) 온(ON)시 트랜스의 직렬연결에 의한 방법은 트랜스 1차권선을 통해 부하(22)에 전류가 공급되므로 부하 용량에 제한적인 문제로 대용량 부하의 제어에 적용이 어렵다. 만일 대용량 부하의 제어에 적용하기 위해서는 트랜스 1차측 권선을 대전류가 흐를 수 있도록 굵은 권선을 선정하여 설계하여야하고 이러한 경우 트랜스의 크기가 커지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 대기전력 손실을 낮추고 부하의 온(ON)/오프(OFF)시 AC220V 상용전원으로 부터 즉, AC상용전원의 핫라인, 뉴트럴 라인이 직접 공급되지 않는 전원으로 부터 원하는 DC 전원을 안정적으로 얻을 수 있는 직류전원 발생장치 및 그의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직류전원 발생장치는 AC상용 전원인입부와 부하가 구비된 직류전원 발생장치에 있어서, 외부 버튼 스위치부의 입력을 받아 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호를 받아 온/오프 구동하여 상기 부하의 온/오프를 제어하는 스위치부와; 상기 부하가 오프(OFF)될 경우, 상기 AC상용 전원을 상기 스위치부의 양단으로 부터 입력받아 직류 전압으로 평활하여 출력하는 제1전원발생부와; 상기 부하가 온(ON)될 경우, 상기 스위치 양단에 발생된 VTM을 추출하도록 상기 스위치 양단에 연결된 VTM 추출부와, 상기 VTM 추출부에서 출력된 전압을 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류 및 평활부를 구비한 제2전원발생부와; 상기 제1, 제2전원발생부에서 출력되는 직류 전압을 선택, 통합하는 전원통합부와; 상기 전원통합부의 통합된 출력신호를 받아서 정전압을 발생시키는 정전압부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1전원발생부는 전원트랜스와 정류 및 평활회로부로 구성되고, 상기 제1전원발생부는 상기 스위치부 양단의 AC상용 전원에 연결된 상기 전원트랜스를 통해 직류 전원을 얻는 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply) 구조이다.
그리고, 상기 제2전원발생부는 상기 VTM 추출부와 상기 부하 오프(OFF)시 고전압을 차단하는 고전압 차단부와 정류 및 평활부로 구성되고, 상기 정류 및 평활부의 정류부는 배전압 정류부 또는 브리지 정류부로 구성된다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 직류전원 발생장치의 구동방법은 외부 버튼 스위치부의 신호에 따라 제어 신호를 출력하는 단계; 상기 제어 신호를 받아 스위치부를 온(ON)/오프(OFF)하는 단계; 상기 스위치부의 온(ON)/오프(OFF)에 따라서 부하를 온(ON)/오프(OFF)시키는 단계; 상기 부하가 오프(OFF)되었을 경우, 상기 스위치부 양단을 통해 상용 교류전원을 전원트랜스에 전달하고, 이를 정류 및 평활하여 제1직류 전압을 출력하는 단계; 상기 부하가 온(ON)되었을 경우, 상기 스위치부 양단에서 발생된 VTM 추출하고 이를 정류 및 평활하여 제2직류 전압을 출력하는 단계; 상기 제1, 제2직류 전압을 선택 및 통합 출력한 후, 정전압을 발생시키는 단계를 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 직류전원 발생장치 및 그 구동방법은 부하의 온(ON), 오프(OFF)시에 각각 전원을 발생시키는 제1, 제2전원발생부를 구비시켜서, 즉, 리니어 전원과 스위치부인 전력제어소자의 VTM을 기반으로 한 구성을 혼합하여 구성시킴으로써, 대기/동작 상태에서의 소모전류를 현격히 낮출 수 있다.
그리고, 부하 온(ON)시에 제어용량을 향상시키고 제어회로에서의 발열을 줄이고 회로를 종래보다 단순화, 소형화시켜서, 저가격화 및 설치비용을 낮출 수 있다.
도 1과 도 2는 종래기술에 따른 직류전원 발생장치의 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직류전원 발생장치의 회로 구성도이다.
도 4는 입력되는 교류전압 및 추출한 VTM을 나타낸 파형도이다.
본 발명의 직류전원 발생장치 및 그 구동방법의 특징은, 최근 광범위하게 부각되고 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network), 스마트 그리드, 조명 및 가전 제어장치를 비롯한 다양한 분야에서 각 구성요소들 즉 디바이스들의 구동전원을 발생시키기 위하여 부하의 ON/OFF시 AC220V상용전원으로부터 DC전원을 얻는 장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 리니어전원과 전력제어소자의 VTM을 기반으로 한 전원을 혼합한 방식이다. 즉, 제어하고자 하는 부하의 온(ON), 오프(OFF)시를 모두 고려한 전원방식이다.
먼저, 부하가 온(ON)일 경우에는 스위치부로 사용되는 전력제어소자의 VTM에 기반한 전원방식을 사용하고, 부하가 오프(OFF)일 경우에는 전원의 뉴트럴 라인(Neutral Line)과 핫 라인(Hot Line)이 부하를 통해 공급되는 전원, 즉 스위치의 양단으로부터 공급되는 AC상용전원으로부터 전원트랜스를 통해 전원을 얻는 전원방식을 사용하는 혼합 방식으로 구동한다. 여기서, 부하 오프(OFF)시 스위치부의 양단의 AC220V 상용전원으로부터 전원트랜스를 통해 DC전원을 얻는 방법은 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply) 방식이다.
이와 같이 본 발명은 종래의 직류전원 발생장치에서 캐패시터의 전압강하 특성을 이용할 경우의 대기전력 손실을 줄이고 부하 온(ON)시에 제어용량을 향상시키고 제어회로에서의 발열을 줄이고 회로를 단순화하여 소형화, 저가격화 및 설치비용을 낮추기 위한 방안을 제시한 것이다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직류전원 발생장치의 회로 구성도이고, 도 4는 입력되는 교류전압 및 추출한 VTM을 나타낸 파형도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 직류전원 발생장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 전원인입부(31)와 부하(32)와 스위치부(33)와 제1전원발생부(34)와 제2전원발생부(35)와 전원통합부(36)와 정전압부(37)와 제어부(38)로 구성된다.
여기서, 상기 스위치부(33)는 전력제어소자가 이용된다.
이때, 제1전원발생부(34)는 부하(32)가 오프(OFF)시에 구동하는 것이고, 제2전원발생부(35)는 부하(32)가 온(ON)시에 구동하는 것이다.
먼저, 부하(32)가 오프(OFF)시 구동하는 제1전원발생부(34)는 기존의 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply) 구조를 하고 있으며, 전원트랜스(41)와 정류/평활회로부(42)로 구성된다.
이와 같은 제1전원발생부(34)에서는 필요한 전체 구동전력에 맞는 전원트랜스(41)의 용량을 선정하고, 전원트랜스(41)의 1차측은 스위치부(33) 양단에 접속하여 인가된 전압이 스위치부(33) 오프(OFF)시 부하(32)를 통해 흐르게 되며, 전원트랜스(41)에 걸리는 전압은 부하(32)와 전원트랜스(41)의 리액턴스 성분의 값에 따라 분압된다. 분압된 전압이 전원트랜스(32) 1차측 권선에 걸리고 1, 2차 권선 비율에 따라 2차측에서 출력전압이 얻어진다.
그리고, 권선비에 의해 낮춘 2차측 교류출력은 정류/평활회로부(42)의 브리지정류부에서 정류하고, 정류한 맥류를 평활회로부에서 일정한 DC전압으로 평활한다. 그리고, 평활한 후 얻은 DC전압은 전원통합부(36)로 인가된다.
상기에서 전원트랜스(41)의 사양은 본 발명의 전원방식을 적용하고자 하는 직류전원 발생장치의 전체 소요전력에 따르고, 1차측 권선의 입력전압은 최대 AC230V까지는 최대정격으로 선정하며, 2차측 권선수는 직류전원 발생장치의 소요전압에 따라서 상술한 트랜스 관계식 Vout/Vin = N2/N1 = I1/I2 에 따라 결정한다.
다음에, 부하(32)가 온(ON)시에 구동하는 제2전원발생부(35)는 VTM 추출부(51)와 오프(OFF)시 고전압차단부(52)와 정류 및 평활부(53)로 구성되어 있다. 이때, 정류 및 평활부(53)의 정류부는 배전압 정류부 또는 브리지 정류부로 구성된다.
상기 구성을 갖는 제2전원발생부(35)의 각 부를 좀 더 자세히 설명하면, 먼저, VTM 추출부(51)는 스위치부(33)가 온(ON) 되면 스위치부(33) 양단에 도 4의 파형과 같이 VTM이 발생되는데, 이 발생된 VTM을 추출하여 배전압 정류부 또는 브리지 정류부로 구성된 정류부(53)로 전달하는 역할을 수행한다.
일반적으로 전력제어소자의 VTM 추출부는 제조사 및 파트 타입(Part type)에 따라 다른데, 일반적으로 0.5 ~ 3V정도이며 얻고자하는 출력전압에 따라 적당한 소자를 선정하면 된다. 원하는 출력전압이 높은 경우 1개의 전력제어소자로부터 추출할 수 있는 VTM이 제한적이므로, 2개의 전력제어소자를 직렬접속하여 2 x VTM을 만들어 사용한다.
이와 같이 VTM 추출부(51)로부터 추출한 VTM을 정류 및 평활부(53)에서는 2배압 정류, 3배압 정류, 또는 브리지 정류하여 원하는 직류전압으로 만들고 평활을 수행한다. 이때, 정류 및 평활부(53)의 정류부는 필요에 따라 원하는 전압이 높을 경우 2, 3, 4, 5배압으로 정류하도록 할 수 있다.
그리고, 오프(OFF)시 고전압차단부(52)는 스위치부(33)가 오프(OFF)되었을 경우에 스위치부(33) 양단에 오프(OFF)되는 순간에 AC220V가 걸리는데 이 전압이 VTM 추출부(51)에 바로 인가되어 다음 단의 배전압 정류부 또는 브리지 정류부로 전달되지 않도록 차단하는 역할을 하는 것으로, 정류부(53) 이후 단이 고전압으로 인해 파괴되는 현상을 방지하는 보호 역할을 수행하는 것이다.
그리고, 전원통합부(36)는 부하(32) 온(ON), 오프(OFF)시에 제1 또는 제2전원발생부(34, 35)에서 출력되는 전원을 입력받아 선택, 통합하는 기능을 수행하는 것이다. 즉, 온(ON)/오프(OFF)시 제1, 제2전원발생부(34, 35)는 상호 배타적 동작을 하게 되는데, 이때 온(ON), 오프(OFF)시 발생된 DC전압을 선택, 통합하고 정전압부(37)로 전달하는 기능을 한다.
그리고, 정전압부(37)는 부하(32)의 온(ON), 오프(OFF)시 발생한 DC전압을 전원통합부(36)로 부터 받아 제어장치에서 최종적으로 필요로 하는 정전압을 발생시키고 출력단의 단락시 과전류에 대한 보호기능을 수행한다.
그리고, 제어부(38)는 다양한 응용이 가능한데, 본 발명에서는 외부 버튼스위치(61)의 입력을 받아 스위치부(33)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하고, 이를 통해 부하(32)의 온(ON)/오프(OFF) 제어를 수행하는 동작을 하는 것으로 이에 대하여 설명하기로 한다.
상기 역할을 하는 본 발명의 제어부(38)는 MCU(Micro Controller Unit)로 되어 있으며 MCU의 GPIO(General Purpose Input Output)를 통해 버튼스위치부(61)의 온(ON)/오프(OFF)를 감지하면 온(ON)/오프(OFF) 상태에 따라 스위치부(33)를 온(ON)/오프(OFF) 하도록 제어신호를 발생시키고, 전력제어소자의 게이트(gate) 제어 신호부(62)를 구동하도록 한다.
참고로, 제어부(38)를 포함한 직류전원 발생장치의 전체 구동을 위한 전원은 최종단인 정전압부(37)의 출력 Vcc로부터 공급받아 동작한다.
상기 구성 및 기능을 하는 본 발명의 직류전원 발생장치에서 직류전원이 발생되는 구동방법을 간략히 설명하면, 먼저, 외부 버튼 스위치부(61)의 신호에 따라 제어부(38)가 제어 신호를 출력하고, 제어부(38)의 제어 신호를 받아 스위치부(33)가 온(ON)/오프(OFF)된다.
그리고, 스위치부(33)의 온(ON)/오프(OFF)에 따라서 부하(32)가 온(ON)/오프(OFF)된다.
먼저, 부하(32)가 오프(OFF)되었을 경우에는, 스위치부(33) 양단을 통해 AC220V가 전원트랜스(41)에 전달되고, 전원트랜스(41)와 정류/평활회로부(42)로 구성된 제1전원발생부(34)를 통해서 직류 전압으로 정류 및 평활되어 출력된다.
그리고, 부하(32)가 온(ON)되었을 경우에는, VTM 추출부(51)와 OFF시 고전압 차단부(52)와 정류 및 평활부(53)로 구비된 제2전원발생부(35)를 통하여 직류 전압이 정류 및 평활되어 출력된다.
그리고, 전원통합부(36)는 상기 제1, 제2전원발생부(34, 35)로 부터 출력된 직류 전압을 입력받아 출력시킨다.
그리고, 전원통합부(36)로 부터 출력된 직류 전압을 정전압부(37)가 입력받아서 제어장치에서 최종적으로 필요로 하는 정전압을 발생시킨다.
상술한 본 발명의 직류전원 발생장치 및 그 발생방법은, 부하의 온(ON), 오프(OFF)시에 각각 전원을 발생시키는 제1, 제2전원발생부(34, 35)를 구비시킴으로써, 대기/동작 상태에서의 소모전류를 현격히 낮춤으로써 국가적으로 CO2 배출을 감소시킬 수 있다.
또한, 별도의 제품(제어장치)에 전원선을 포설하지 않아도 되므로 설치비용을 낮추고 시간을 절약할 수 있다.
그리고, 제품을 단순화시킴으로써 제조단가를 낮춰서 가격경쟁력을 높일 수 있으며, 누구나 쉽고 간단히 설치할 수 있어 보급 확대를 통한 범국가적인 절전이 가능하다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아니다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 예에 의해서가 아니라 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
31 : 전원인입부 32 : 부하
33 : 스위치부 34 : 제1전원발생부
35 : 제2전원발생부 36 : 전원통합부
37 : 정전압부 38 : 제어부
41 : 전원트랜스 42 : 정류/평활회로부
51 : VTM 추출부 52 : OFF시 고전압차단부
53 : 정류 및 평활부 61 : 버튼 스위치부
62 : 전력제어소자 게이트 제어신호부

Claims (10)

  1. AC상용 전원인입부와 부하가 구비된 직류전원 발생장치에 있어서,
    제어부의 제어신호를 받아 상기 부하의 온/오프를 제어하는 스위치부와, 상기 스위치부의 제어에 따라 상기 부하의 온(ON), 오프(OFF)시를 모두 고려하여, 상기 부하가 오프(OFF)일 경우에는 상기 스위치부의 양단으로부터 공급되는 상기 AC상용 전원을 직류 전압으로 출력하는 제1전원발생부와;
    상기 부하가 온(ON)일 경우에는 상기 스위치부 양단에 발생된 VTM을 추출하도록 상기 스위치부 양단에 연결된 VTM 추출부와, 상기 VTM 추출부에서 출력된 전압을 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류 및 평활부를 구비한 제2전원발생부로 구성된 것을 특징으로 하는 직류전원 발생장치
  2. AC상용 전원인입부와 부하가 구비된 직류전원 발생장치에 있어서,
    외부 버튼 스위치부의 입력을 받아 제어신호를 출력하는 제어부와;
    상기 제어부의 제어신호를 받아 온/오프 구동하여 상기 부하의 온/오프를 제어하는 스위치부와;
    상기 부하가 오프(OFF)될 경우, 상기 AC상용 전원을 상기 스위치부의 양단으로 부터 입력받아 직류 전압으로 평활하여 출력하는 제1전원발생부와;
    상기 부하가 온(ON)될 경우, 상기 스위치부 양단에 발생된 VTM을 추출하도록 상기 스위치부 양단에 연결된 VTM 추출부와, 상기 VTM 추출부에서 출력된 전압을 정류 및 평활하여 직류전압을 출력하는 정류 및 평활부를 구비한 제2전원발생부와;
    상기 제1, 제2전원발생부에서 출력되는 직류 전압을 선택, 통합하는 전원통합부; 및
    상기 전원통합부의 통합된 출력신호를 받아서 정전압을 발생시키는 정전압부로 구성되고,
    상기 제2전원발생부는 상기 VTM 추출부와 상기 정류 및 평활부의 사이에 상기 부하 오프(OFF)시 고전압을 차단하는 고전압 차단부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 직류전원 발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1전원발생부는 전원트랜스와 정류 및 평활회로부로 구성됨을 특징으로 하는 직류전원 발생장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1전원발생부는 상기 스위치부 양단의 AC상용 전원에 연결된 상기 전원트랜스를 통해 직류 전원을 얻는 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply) 구조인 것을 특징으로 하는 직류전원 발생장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정류 및 평활부의 정류부는 배전압 정류부 또는 브리지 정류부로 구성됨을 특징으로 하는 직류전원 발생장치.
  7. 제2항 내지 제 4항 및 제6항 중 어느 한 항으로 구성된 직류전원 발생장치의 구동방법에 있어서,
    외부 버튼 스위치부의 신호에 따라 제어 신호를 출력하는 단계;
    상기 제어 신호를 받아 스위치부를 온(ON)/오프하는 단계;
    상기 스위치부의 온(ON)/오프(OFF)에 따라서 부하를 온(ON)/오프(OFF)시키는 단계;
    상기 부하가 오프(OFF)되었을 경우, 상기 스위치부 양단을 통해 상용 교류전원을 전원트랜스에 전달하고, 이를 정류 및 평활하여 제1직류 전압을 출력하는 단계;
    상기 부하가 온(ON)되었을 경우, 상기 스위치부 양단에서 발생된 VTM을 추출하고 이를 정류 및 평활하여 제2직류 전압을 출력하는 단계;
    상기 제1, 제2직류 전압을 선택 및 통합 출력한 후, 정전압을 발생시키는 단계를 특징으로 하는 직류전원 발생장치의 구동방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 부하가 온(ON)되어 제2직류 전압을 출력시킬 경우, 상기 VTM 추출부로부터 추출한 VTM을 2, 3, 4 또는 5배압 정류할 수 있는 것을 특징으로 하는 직류전원 발생장치의 구동방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치부는 전력제어소자이고, 상기 VTM 추출부의 출력 전압을 높게 하기 위하여 상기 전력제어소자를 2개 직렬 접속함을 특징으로 하는 직류전원 발생장치.
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KR100996830B1 (ko) * 2009-04-06 2010-11-26 조영창 전원 스위치 회로의 전원 공급 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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