KR101397423B1 - 전원 공급 장치 - Google Patents

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KR101397423B1
KR101397423B1 KR1020130110097A KR20130110097A KR101397423B1 KR 101397423 B1 KR101397423 B1 KR 101397423B1 KR 1020130110097 A KR1020130110097 A KR 1020130110097A KR 20130110097 A KR20130110097 A KR 20130110097A KR 101397423 B1 KR101397423 B1 KR 101397423B1
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박재현
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(주) 다산하이테크
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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 복수의 파워 서플라이를 구비하여 하나의 파워 서플라이로부터 전원 공급을 받고 있다가 고장 발생시에 다른 파워 서플라이로 절체시켜 전원 공급을 계속 받을 수 있도록 함으로써 정전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 전원 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원 공급 장치는, 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 출력하는 복수의 파워 서플라이들; 상기 복수의 파워 서플라이들의 교류전원 입력단에 각각 설치된 스위치들; 상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원 출력을 감지하여 상기 스위치들의 스위칭을 제어함으로써 직류전원 출력의 상태에 따라 상기 복수의 파워 서플라이 중 하나의 파워 서플라이를 선택하는 복구 회로;로 구성되며, 상기 북구 회로는
상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원의 출력 여부를 각각 감지하는 그 감지결과에 대한 신호를 출력하는 전압감지부들; 상기 전압 감지부들로부터 입력되는 신호에 의해 스위칭 절체 신호를 출력하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 출력에 의해 상기 스위치들의 스위칭 동작을 구동하는 스위치 구동부;로 구성된다.

Description

전원 공급 장치{Power supply apparatus}
본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 특히 파워 서플라이를 복수개로 구비하여, 하나의 파워 서플라이의 고장시 다른 파워 서플라이에 의해 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 한 전원 공급 장치에 관한 것이다.
전원 공급 장치는 반도체 제조 장비, 통신 장비, 보안 장비, 병원, 기타 제조시설에 전원을 공급하기 위해 설치되는데, 통상적으로 교류전원을 공급받아 장비에서 사용할 수 있는 직류전원으로 변환하여 공급하게 된다.
종래의 전원 공급 장치로서 대표적으로 공개특허 제10-2011-0077801호를 들 수 있는데, 이는 "3상 입력전원으로부터 선택된 2상 전압을 제어하는 직류전원 공급장치에 있어서, 3상 입력전원 중 2상 입력전원의 선간전압을 검출하여 기준 크기와 비교하고, 상기 비교결과에 따라 입력전원의 상태를 판단하는 전원크기 판단부; 2개의 단상 액티브 필터와 평활 캐패시터를 구비하여, 제1 제어신호에 따라 교류전압을 직류전압으로 변환하는 컨버팅부; 및, 제2 제어신호에 따라 상기 변환된 직류전압을 교류전압으로 변환하는 인버팅부;를 포함하되,
상기 단상 액티브 필터는, 교류전원으로부터 공급되는 단상 교류전압을 직류전압로 변환하는 브릿지 다이오드로 구성된 정류부; 상기 정류부의 제1 단자에 접속된 인덕터; 상기 인덕터와 상기 정류부의 제2 단자 사이에 접속된 스위치; 및, 상기 스위치의 제1 단자와 상기 캐패시터의 제1 단자 사이에 접속된 다이오드를 포함"하여 구성된다.
따라서, 입력되는 교류전원을 제어하여 직류전원으로 공급할 수 있게 된다.
그런데, 이러한 종래의 전원 공급 장치는 고장이 발생한 경우에 안정적인 전원 공급을 할 수 없어 이의 전원을 사용하는 장비들이 정지하게 되므로 많은 문제점을 가지고 있는데, 예를 들면, 반도체 제조 공정 중에 전원 공급이 중지되면 현재 공정 중인 운전 데이터를 백업하여야 하고, 이를 다시 운전하기 까지 많은 시간이 소요되어 생산 수율이 크게 떨어진다.
또한, 공정을 진행하던 반도체 제조 장치의 내부에 주입된 공정가스의 온도가 저하되어 웨이퍼의 손상이 발생하게 되며, 다시 운전을 위해서는 공정가스를 교체하여야 하므로 시간적 및 비용적인 손실이 매우 크게 된다.
통신장비, 보안장치, 병원, 기타 제조장치 등에서도 전원 공급의 중단에 의해 많은 시간적 및 비용적인 손실이 뒤따르게 된다.
이러한 전원 공급 장치의 고장에 의해 전원 공급의 차단을 위해 UPS를 사용하여 전원 공급을 대체할 수 있지만, 이러한 UPS는 매우 고가이고, 배터리에 충전된 백업 전원에 의해 전원을 공급하는 형태이어서 정해진 시간 동안만 전원의 공급이 가능하므로, 그 동안 전원 공급 장치의 고장이 해결되지 않게 되면, 다시 위에서 언급한 정전 사고의 문제점이 발생된다.
<추가 선행 기술>
1. 등록특허 제10-0280415호
2. 공개특허 제10-2004-0041983호
3. 공개특허 제10-2008-0078534호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 파워 서플라이를 구비하여 하나의 파워 서플라이로부터 전원 공급을 받고 있다가 고장 발생시에 다른 파워 서플라이로 절체시켜 전원 공급을 계속 받을 수 있도록 함으로써 정전 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 전원 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원 공급 장치는,
교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 출력하는 복수의 파워 서플라이들;
상기 복수의 파워 서플라이들의 교류전원 입력단에 각각 설치된 스위치들;
상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원 출력을 감지하여 상기 스위치들의 스위칭을 제어함으로써 직류전원 출력의 상태에 따라 상기 복수의 파워 서플라이 중 하나의 파워 서플라이를 선택하는 복구 회로;로 구성되며,
상기 북구 회로는
상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원의 출력 여부를 각각 감지하는 그 감지결과에 대한 신호를 출력하는 전압감지부들;
상기 전압 감지부들로부터 입력되는 신호에 의해 스위칭 절체 신호를 출력하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러의 출력에 의해 상기 스위치들의 스위칭 동작을 구동하는 스위치 구동부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 파워 서플라이의 고장시 이를 감지하여 복수로 구비된 파워 서플라이를 구동시킴으로써 안정적인 전원의 공급이 가능하여 파워 서플라이의 고장에 따른 전원 공급의 차단에 의한 시간적 및 비용적인 손실을 방지하게 된다.
또한, 고가의 UPS를 구비하지 않아도 되므로 매우 경제적인 장점이 있다.
도1은 본 발명에 의한 전원 공급 장치의 구조를 보인 도.
도2는 복구회로의 상세 회로 블럭도.
도3은 컨트롤 판넬의 구조를 보인 도.
본 발명의 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 전원 공급 장치의 구조를 보인 도로서, 제1파워 서플라이(100), 제2파워 서플라이(200)가 구성되며, 이러한 파워 서플라이들은 더 확장하여 복수개가 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 2개의 파워 서플라이들에 의해 전원을 공급하는 구조를 예를 들어 설명한다.
제1파워 서플라이(100)와 제2파워 서플라이(200)는 입력되는 교류전원(AC)을 공지의 회로 구조에 의해 각종 장비에서 사용할 직류전원(DC)으로 변환하여 출력하게 되며, 교류전원 공급단과 제1파워 서플라이(100) 사이에는 제1스위치(400)가 구비되고, 또한 교류전원 공급단과 제2파워 서플라이(200) 사이에는 제2스위치(500)가 구비된다.
그리고, 복구회로(300)가 구비되는데, 이러한 복구회로(300)는 상기 제1 파워 서플라이(100)와 제2파워 서플라이(200)로부터 출력되는 직류전원(DC)를 감시하여 어느 하나의 파워 서플라이로부터 직류전원(DC)의 출력이 중단되거나 또는 설정값 이하인 경우에 다른 파워 서플라이가 구동될 수 있도록 제1스위치(400) 또는 제2스위치(500)의 절체를 제어하게 된다.
이러한 구체적인 복구회로(300)의 동작을 도2를 참조하여 설명한다.
도2는 복구회로(300)의 내부 회로 블럭도로서, 초기에 컨트롤러(310)는 스위치 구동부(340)를 구동시켜 제1스위치(400)를 온시키고, 제2스위치(500)를 오프시킴으로써 교류전원(AC)이 제1파워 서플라이(100)에만 공급되도록 하여 제1파워 서플라이(100)에서 출력되는 직류전원(DC)을 장비에 공급하게 된다.
이때, 컨트롤러(310)는 표시부(370)를 통해 제1파워 서플라이(100)가 동작중이고, 제2파워 서플라이(200)는 대기 중인 상태를 표시하게 되는데, 이를 위해 도3의 컨트롤 판넬의 'RUN' 램프(372)를 점등시키고, 나머지 램프들(373,374,375)는 소등시키게 된다.
아울러, 제1전압 감지부(320)는 제1파워 서플라이(100)로부터 출력되는 직류전원(DC)의 상태를 감지하게 되는데, 출력되는 직류전원(DC)이 없거나 또는 설정값 이하의 전압(예를 들면 5V 이하)이 일정시간(예를 들면 1초)이상 지속되면 제1파워 서플라이(100)의 고장으로 판단하고, 그 감지결과에 대한 신호를 컨트롤러(310)로 출력하게 된다.
상기 컨트롤러(310)는 제1전압 감지부(320)의 입력 신호에 의해 스위칭 구동부(340)를 제어하여 제1스위치(400)를 오프시킨 후 제2스위치(500)를 온시킴으로써 제2파워 서플라이(200)를 운전시켜 직류전원(DC)을 장비에 공급하게 된다.
이와 동시에 컨트롤러(310)는 표시부(370)를 통해 제1파워 서플라이(100)의 고장상태를 표시하고, 제2파워 서플라이(200)가 운전중임을 표시하게 되는데, 컨트롤 판넬의 'FAIL' 램프(373)를 점등시키고, 'RUN' 램프(374)를 점등시키게 된다.
그러므로, 관리자는 제1파워 서플라이(100)가 고장임을 인지하게 되고, 이에 대한 고장 조치를 행하게 되며, 그 동안 제2파워 서플라이(200)가 메인 파워 서플라이로 동작하게 된다.
제1파워 서플라이(100)의 고장 조치후 관리자가 'RESET' 버튼(361)을 누르게 되면, 'FAIL' 램프(373)가 소등되면서 제1파워 서플라이(100)는 대기 상태가 된다.
제2파워 서플라이(200)가 메인 서플라이로 동작하던 중 제2전압 감지부(330)가 제2파워 서플라이(200)로부터 출력되는 직류전원(DC)을 감시하여 출력이 없거나 설정값 이하의 전압이 일정시간 이상 지속된 경우에는 이미 설명한 제1전압 감지부(320)와 마찬가지로 컨트롤러(310)에 그에 대한 감지신호를 출력하게 되며, 이에따라 컨트롤러(310)는 스위치 구동부(340)를 제어하여 제2스위치(500)를 오프시키고, 제1스위치(400)를 온시키게 된다.
이와 동시에 컨트롤러(310)는 컨트롤 판넬의 'RUN' 램프(374)를 소등시키고, 'FAIL' 램프(375)를 점등시키게 된다.
따라서, 제1파워 서플라이(100)가 다시 메인 파워 서플라이로 운전하게 되며, 제2파워 서플라이(200)가 고장이 조치된 후 'RESET' 버튼(362)이 입력되면 FAIL' 램프(375)가 소등되어 대기 상태가 되는 것이다.
한편, 제1파워 서플라이(100)로부터 제2파워 서플라이(200)로 절체되거나 또는 제2파워 서플라이(200)로부터 제1파워 서플라이(100)로 절체되어 동작하는 경우에 지연시간 없이 곧바로 절체된다면 출력되는 양측에서 직류전원(DC)의 충돌에 의하여 장비의 민감한 소자들(예를들면, 각종 센서들)이 손상된 위험이 있다.
이러한 직류전원(DC)의 충돌을 방지하기 위하여 제1스위치(400)와 제2스위치(500)의 온/오프 타이밍을 조절하여야 하는데, 이를 위하여 관리자가 지연시간 설정부(350)에 의해 지연시간을 컨트롤러(310)에 설정하게 되면, 컨트롤러(310)는 전압감지부들(320,330)로부터 신호가 입력된 후 설정된 지연시간만큼 지연시켜 스위칭 구동부(340)를 구동시키게 된다.
지연시간 설정부(350)는 컨트롤 판넬에 구비되는데, 디지트 표시부(351), 'SET' 버튼(352), 'UP' 버튼(353), 'DOWN' 버튼(354)로 구성된다.
따라서, 'SET' 버튼(352)를 입력한 다음 'UP' 버튼(353) 또는 'DOWN' 버튼(354)을 누르게 되면, 0.1초 단위로 지연시간이 설정되며, 이러한 설정되는 지연시간은 디지트 표시부(351)를 통해 표시된다.
100 : 제1파워 서플라이 200 : 제2파워 서플라이
300 : 복구회로 310 : 컨트롤러
320 : 제1전압 감지부 330 : 제2전압 감지부
340 : 스위치 구동부 350 : 지연시간 설정부
360 : 리세트 버튼 370 : 표시부

Claims (3)

  1. 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하여 출력하는 복수의 파워 서플라이들;
    상기 복수의 파워 서플라이들의 교류전원 입력단에 각각 설치된 스위치들;
    상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원 출력을 감지하여 상기 스위치들의 스위칭을 제어함으로써 직류전원 출력의 상태에 따라 상기 복수의 파워 서플라이 중 하나의 파워 서플라이를 선택하는 복구 회로;로 구성되며,
    상기 복구 회로는
    상기 복수의 파워 서플라이들의 직류전원의 출력 여부를 각각 감지하는 그 감지결과에 대한 신호를 출력하는 전압감지부들;
    상기 전압 감지부들로부터 입력되는 신호에 의해 스위칭 절체 신호를 출력하는 컨트롤러;
    상기 컨트롤러의 출력에 의해 상기 스위치들의 스위칭 동작을 구동하는 스위치 구동부;
    상기 스위치들의 절체 시간을 지연시키기 위한 지연시간을 설정하는 지연시간 설정부;로 구성되고,
    상기 컨트롤러는 지연시간 설정부의 설정된 지연시간만큼 스위치 절체 신호를 지연하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 파워 서플라이들의 운전상태를 각각 표시하는 표시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
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KR101298006B1 (ko) * 2013-05-30 2013-08-26 (주) 인프론티브 컴퓨팅 장치를 위한 전원공급방법 및 장치

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