KR101793523B1 - 전원공급 보조장치 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원공급 보조장치 및 복수의 전력원으로부터 수신되는 전압, 전류를 부하에 공급하기 위해 상기 전원공급 보조장치를 제어하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 상기 전원공급 보조장치를 활용하여 부하에 공급되는 전압의 크기가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 전압보상, 그리고 상기 부하에 공급되는 전류를 복수의 전력원이 나누어 공급하도록 하게 하기 위한 전류분배 기능을 구현하는 것에 관한 것이다.

Description

전원공급 보조장치 및 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ASSISTING POWER SUPPLY}

본 발명은 전원공급 보조장치 및 복수의 전력원으로부터 수신되는 전압, 전류를 부하에 공급하기 위해 상기 전원공급 보조장치를 제어하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 상기 전원공급 보조장치를 활용하여 부하에 공급되는 전압의 크기가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 전압보상, 그리고 상기 부하에 공급되는 전류를 복수의 전력원이 나누어 공급하도록 하게 하기 위한 전류분배 기능을 구현하는 것에 관한 것이다.

하나의 시스템이 정상적으로 구동되기 위해서는 반드시 전력원으로부터 전압, 전류와 같이 구동을 위한 전력을 공급받아야 한다. 한편, 전력을 공급받음에 있어서는 반드시 도선, 즉 소정 크기의 저항을 가지는 공급선을 통하여야만 하는데, 이러한 도선을 통한 전력 공급과정에서는 필연적으로 손실이 발생할 수 밖에 없다. 한편, 전력을 공급 받는 시스템은 정상적으로 구동되기 위하여 일정 크기의 전압을 공급 받을 것을 요하는데, 위와 같은 손실에 의하여 전력원으로부터 필요한 크기 만큼의 전압을 공급받지 못하는 경우가 발생하는 경우 해당 시스템은 경우에 따라 정상적으로 구동될 수 없으며 나아가 해당 시스템의 수명이 짧아지게 되는 문제도 야기할 수 있다. 따라서 시스템으로서는 전력원으로부터 공급되는 전압을 수급함에 있어 도선 내 저항 등에 의해 발생하는 손실을 보상 받아 필요한 크기 만큼의 전압을 수신하여야 한다. 즉 전압보상을 요한다.

또한 부하에서 소모하는 전력의 크기가 변하는 경우 부하가 수신하는 전압도 같이 변하게 되는데, 이로 인하여 전압강하 현상이 발생한다. 특히 부하에 전압을 공급할 때에 스펙이 서로 다른 전력원을 사용하는 경우 위의 상이한 전력원을 연결하기 위해서는 다이오드를 사용하여야 하는데, 다이오드에서 부하로 흐르는 전류값이 클수록 전압강하 되는 크기도 더 커지게 된다.

다른 한편, 하나의 시스템에는 복수 개의 전력원이 전력을 공급할 수 있는데, 특히 시스템에 병렬로 연결된 전력원들의 경우 각 전력원들로부터 출력되는 전류는 각각 더해져 상기 하나의 시스템으로 공급될 수 있다. 이 때, 상기 전력원들은 시스템에 입력되는 전류의 크기를 각각 유사한 크기로 나누어, 이상적으로는 동일한 크기로 나누어 해당되는 크기만큼의 전류를 출력하는 것이 바람직한데, 이는 전력원 상호간에 부담하는 출력부담을 줄임과 동시에 전력원 수명을 고르게 유지하여 전력원들의 유지비용을 줄이고, 나아가 전체 전력원을 용이하게 제어하기 위함이다. 따라서 하나의 시스템에 전류를 공급함에 있어서는 각 전력원들로 하여금 전류를 나누어 출력하게끔 제어할 필요가 있다. 즉 전류분배가 필요하다.

본 발명은 이러한 기술적 배경을 바탕으로 발명되었으며, 이상에서 살핀 기술적 요구를 충족시킴은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.

한국공개특허공보 제10-2015-0081396호 (2015.07.14.공개)

본 발명은 부하에 전력을 공급함에 있어 특히 전력원으로부터 부하에 이를 때에 발생하는 전압에서의 손실을 보상하여 부하로 적정 크기의 전압이 공급될 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 복수의 전력원을 이용하여 부하에 전력을 공급할 때에 특히 부하로 공급되는 전류를 상기 복수의 전력원으로 하여금 유사 내지 동일한 크기로 분배하여 출력하게 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 위와 같은 전압보상, 전류분배와 같은 기능이 전력원과 부하 사이에 연결된 장치만으로, 즉 전원공급 보조장치의 삽입 만으로 구현되도록 하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전원공급 보조장치 제어 방법은 (a) 전력원과 연결된 입력단의 입력전압 및 부하와 연결된 출력단의 출력전압을 획득하는 단계; (b) 상기 입력전압의 크기와 상기 출력전압의 크기의 차이를 연산하고, 연산 결과에 따라 상기 전력원으로부터 입력되는 입력전압을 상승시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계; (c) 생성된 제어신호를 상기 전력원으로 전달하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 전원공급 보조장치 제어 방법에 있어서 상기 (b)단계는, 상기 입력전압의 크기와 상기 출력전압의 크기의 차이를 연산한 결과, 그 차이가 기 설정된 범위 외에 해당하는 경우 상기 전력원을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 전원공급 보조장치는 전력원과 연결되어 상기 전력원으로부터 공급되는 전압을 수신하는 입력단; 부하와 연결되며 상기 부하로 공급하기 위한 전압을 출력하는 출력단; 상기 입력단으로 수신되는 입력전압 및 상기 출력단을 통해 출력되는 출력전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 입력전압과 출력전압의 차이를 연산하고, 상기 연산 결과에 따라 상기 전력원으로부터 수신되는 입력전압을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 전력원 제어부;를 포함한다.

또한 상기 전원공급 보조장치에 있어서 상기 전력원 제어부는, 상기 입력전압의 출력전압의 차이가 기 설정된 범위 외에 해당하는지 여부를 판단하고, 판단 결과 그 차이가 기 설정된 범위 외인 경우 상기 차이만큼의 전압을 보상하기 위해 전력원의 출력을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다..

또한 이 때 상기 전원공급 보조장치는 상기 입력단과 상기 출력단 사이에 다이오드가 연결되며, 상기 전압 측정부는 상기 다이오드의 전단 및 후단의 전압을 각각 입력전압 및 출력전압으로서 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 전원공급 보조장치의 제어 방법은 (a) 제1전력원으로부터 입력되는 제1공유전압(V1), 제2전력원으로부터 입력되는 제2공유전압(V2) 및 레퍼런스 전압(Vrf)을 측정하는 단계; (b) 상기 제1공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이, 상기 제2공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이를 연산하고 연산 결과에 따라 상기 제1전력원 및 제2전력원에서 출력되는 전류의 크기를 조절하기 위한 제어신호를 생성하는 단계; (c) 생성된 제1제어신호 및 제2제어신호를 각각 상기 제1전력원 미 제2전력원으로 전달하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 전원공급 보조장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (b)단계는, 상기 제1공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이 또는 상기 제2공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이가 기 설정된 범위 외에 해당하는 경우 상기 제1전력원 또는 제2전력원을 제어하기 위한 제1제어신호 또는 제2제어신호를 생성하되, 상기 제1제어신호 또는 제2제어신호는 각각 상기 제1전력원 또는 제2전력원으로부터 입력되는 제1출력전류 또는 제2출력전류의 크기를 조절하기 위한 것임을 특징으로 한다.

또한, 이 때 상기 전원공급 보조장치는, 전력원으로부터 공급되는 공유전압의 크기 및 당해 전력원의 출력전류 크기가 매칭되어 저장된 공유전압-전류 매칭정보를 참조하여 상기 제1제어신호 및 제2제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 전원공급 보조장치는 제1전력원과 연결되어 상기 제1전력원으로부터 공급되는 제1전류를 수신하는 제1입력단; 제2전력원과 연결되어 상기 제2전력원으로부터 공급되는 제2전류를 수신하는 제2입력단; 제1전력원과 연결되어 상기 제1전력원으로부터 공급되는 제1공유전압을 수신하는 제1공유단; 제2전력원과 연결되어 상기 제2전력원으로부터 공급되는 제2공유전압을 수신하는 제2공유단; 일단이 상기 제1공유단과 연결되고, 타단이 상기 제2공유단과 연결되는 공유핀; 제1공유전압, 제2공유전압 및 상기 공유핀에서의 레퍼런스 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 제1전력원 및 제2전력원에 대해 각각 상기 레퍼런스 전압과 매칭되는 전류를 출력하게 하기 위한 제어신호를 생성하는 전력원 제어부;를 포함한다.

또한 상기 전원공급 보조장치는, 전력원으로부터 공급되는 공유전압의 크기 및 당해 전력원의 출력전류 크기의 매칭 관계를 나타내는 공유전압-전류 매칭정보가 저장되는 저장부;를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 시스템으로서는 필요한 전압을 손실 없이 공급 받을 수 있으므로 시스템이 안정적으로 구동될 수 있게 되는 효과가 있다. 특히 작은 크기의 전압에 의해 구동되는 시스템의 경우 소량의 전압 손실에 의해서도 퍼포먼스에 큰 영향을 받을 수 있는바, 본 발명에 의해 전압보상이 이루어지는 경우 상기 시스템이 온전한 성능을 유지한 채 구동될 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 복수의 전력원들로서는 전류를 출력함에 있어 부담을 나눌 수 있어 전력원들의 수명이 늘어나는 효과가 있으며, 나아가 상기 복수의 전력원들을 유지 보수하는 데에 들어가는 인력, 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 전력원과 부하 사이에 전원공급 보조장치를 단순 연결 시켜 위와 같은 전압보상, 전류분배를 가능케 할 수 있어 사용자들이 쉽게 이용할 수 있는 효과가 있다.

또한 종래에는 복수 개의 전력원을 병렬로 연결하여 하나의 부하로 각각 같은 크기의 전류를 공급하고자 하는 경우, 즉 전류배분을 하고자 하는 경우 종래에는 전력원의 제조사가 다르거나 스펙이 다른 경우 전류배분을 할 수가 없었으나, 본 발명에 의하면 제조사, 스펙이 다른 복수 개의 전력원을 활용하여서도 전류배분을 할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전원공급 보조장치가 복수의 전력원과 하나의 부하 사이에 연결된 모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전원공급 보조장치의 전압보상 기능을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 3은 전압보상 기능을 구현하기 위한 전원공급 보조장치의 세부구성을 나타낸 것이다.
도 4는 전원공급 보조장치를 제어하여 전압보상 기능을 구현한 과정을 순서에 따라 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전원공급 보조장치의 전류분배 기능을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 6은 전류분배 기능을 구현하기 위한 전원공급 보조장치의 세부구성을 나타낸 것이다.
도 7은 전원공급 보조장치를 제어하여 전류분배 기능을 구현한 과정을 순서에 따라 나타낸 것이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)의 개략적인 기능 및 타 구성들과의 연결관계를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

일반적으로 하나의 시스템을 구동시키기 위해서는 해당 시스템, 복잡한 회로 구성을 가지는 부하(500)가 존재하고 해당 부하(500)에 전력을 공급하기 위한 전력원, 경우에 따라서는 복수의 전력원이 필요하다.

본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)는 상기 전력원이 부하(500)에 전력을 공급할 때에 부가적인 기능을 제공하기 위한 것으로, 상기 전력원과 부하(500)의 사이에 연결될 수 있다. 즉, 도 1에서도 볼 수 있듯 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)는 그 일단이 전력원 또는 복수의 전력원들과 연결되며, 타단은 부하(500)와 연결된다.

한편, 앞서도 언급하였듯 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)는 크게 두 가지의 기능, 즉 전압보상과 전류분배의 부가적인 기능을 제공한다.

먼저 전압보상이란 전력원으로부터 부하(500)에 공급되는 전압이 중간에 도선 저항 등에 의해 전압 손실이 발생하는 경우, 이를 보상하여 결과적으로 부하(500)에서는 시스템 구동에 적합한 전압을 온전히 수신하게 하는 기능을 의미한다.

다음 전류분배란 복수개의 전력원에 의해 전력이 공급되는 경우 하나의 부하(500)에는 복수 개의 병렬 전류 흐름이 합쳐져 하나의 전류를 이루는데, 이 때 각각의 전력원들로 하여금 동일 내지 유사한 크기의 전류를 출력하도록 전력원을 제어하는 것을 의미한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100), 그리고 이를 제어하여 전압보상, 전류분배를 이루는 방법에 대해 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)를 이용하여 전압보상이 구현된 예를 도식적으로 나타낸 것이다.

도 2의 (a)는 종래 전력원에서 부하(500)에 전압이 공급될 때를 나타낸 것이다. 예를 들어 부하(500)는 그 내부의 회로를 구동시키기 위해 총 5V의 전압이 필요하다고 가정할 때, 일반적으로 시스템 설계자는 전력원도 5V의 전압으로 출력되도록 하여 부하(500)가 요구하는 전압을 넘지 않도록 한다.

그러나 도 2의 (a)에서도 볼 수 있듯 전력이란 도선에 의해 부하(500)까지 전달되는 과정에서 저항 등에 의해 반드시 손실이 발생할 수 밖에 없는바, 대부분의 경우 부하(500)에서 실제 수신하게 되는 전압은 전력원의 출력에 비해 낮은 값을 가질 수 밖에 없다. 즉, 도 2(a)에의 부하(500)는 5V의 전압이 필요한데도 불구하고 4.7V의 전압 값을 수신하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)를 이용하는 경우 도 2의 (b)와 같이 전압보상을 수행함으로써 부하(500)에서 총 5V의 전압을 수신할 수 있게 된다. 이를 가능하게 하는 것은, 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)가 전력원에서 출력되는 전압의 크기, 그리고 부하(500)에 입력되는 전압의 크기를 측정하고, 이를 차이를 보상하기 위하여 전력원의 출력을 높이도록 제어하기 때문이다.

이러한 전압보상 기능을 실행하기 위한 전원공급 보조장치(100)의 세부구성, 그리고 이를 이용한 전압보상 과정은 도 3 및 도 4를 통해 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)가 전압보상 기능을 수행하기 위해 갖추고 있는 세부구성을 나타낸 것이다.

이에 따르면, 전원공급 보조장치(100)는 입력단(110), 출력단(120), 전압측정부, 전력원 제어부(140)를 포함한다.

입력단(110)은 전력원과 연결되며 상기 전력원으로부터 공급되는 전압을 수신한다. 또한 출력단(120)은 부하(500)와 연결되며 상기 부하(500)로 공급하기 위한 전압을 출력한다. 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)는 일반적으로 하나의 기판 상에 도선이 인쇄된 상태, 그리고 모듈이 실장된 상태로 구성되는데, 이 때 상기 입력단(110), 출력단(120)은 예를 들어 PCB 상에 구비된 패드 형태로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)는 상기 부하(110)과 출력단(120)을 연결하는 도선 사이에 다이오드를 더 포함할 수 있다. 다이오드는 전류가 일방향으로만 흐르게 하는 회로소자로서 입력부와 출력부를 분명하게 구별하기 위하여 포함된 소자이다.

다음으로 전압측정부는 상기 전력원이 출력하는 전압의 크기, 즉 상기 부하(110)으로 수신되는 입력전압, 그리고 상기 부하(500)로 공급되는 전압의 크기, 즉 상기 출력단(120)으로 출력되는 출력전압의 크기를 측정한다. 이 때 상기 전압측정부는 앞서 언급한 다이오드의 전단과 후단에서의 전압을 측정하여 각각을 입력전압, 출력전압으로서 측정할 수 있다.

다음으로 전력원 제어부(140)는 본 전원공급 보조장치(100)의 핵심 구성으로서, 상기 입력전압과 출력전압의 차이를 연산하고 상기 연산 결과에 따라 상기 전력원으로부터 수신되는 입력전압의 크기를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 즉, 전력원 제어부(140)는 입력전압과 출력전압의 차이가 존재하는 경우 전력원을 제어함으로써 입력전압의 크기를 높이도록 하는 것이다.

한편 이 때, 상기 전력원 제어부(140)는 입력전압과 출력전압의 차이가 얼마나 많이 나는지에 따라서 전력원을 제어하기 위한 제어신호 생성여부를 더 판단할 수도 있다. 즉, 설계자에 의해 기 설정된 범위 내에 입력전압과 출력전압의 차이가 존재한다면 별다른 제어신호를 생성하지 않지만, 기 설정된 범위를 벗어나 전압보상이 필요하다고 판단된 경우에는 전력원을 제어하도록 제어신호를 생성하게 할 수 있다. 예를 들어, 입력전압의 크기와 출력전압의 크기의 차이가 출력전압의 10% 이상인 경우 상기 전력원 제어부(140)는 전압보상 기능이 필요한 상황으로 인식하여 상기 전력원을 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)를 제어하여 전압보상 기능을 수행하는 과정을 순서에 따라 나타낸 것이다.

이에 따르면, 첫 번째 단계는 전력원과 연결된 부하(110)의 입력전압 및 부하(500)와 연결된 출력단(120)의 출력전압을 측정하는 단계(S410)이다.

다음으로, 상기 전원공급 보조장치(100)는 입력전압의 크기와 출력전압의 크기 차이를 연산하며, 연산 결과에 따라 전력원을 제어하기 위한 제어신호를 생성(S420)한다. 이 때 제어신호는 바람직하게는 상기 전력원의 전압 출력을 높이는 신호이다.

한편 이 때, 상기 전원공급 보조장치(100)는 입력전압의 크기와 출력전압의 크기 차이가 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이어서 그 판단 결과에 따라 제어신호 생성여부를 결정하는 단계도 더 포함할 수 있다.

마지막으로, 상기 전원공급 보조장치(100)는 생성된 제어신호를 상기 전력원으로 전달(S430)하여 입력전압의 크기를 제어하도록 할 수 있다.

이상 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)가 전압보상을 위해 구비하는 세부구성 및 전원공급 보조장치(100)가 전압보상을 수행하는 과정에 대해 살펴보았다.

다음으로는 전원공급 보조장치(100)가 복수 개의 전력원들과 연결되어 전류분배를 하는 과정 및 이를 위해 필요한 전원공급 보조장치(100)의 세부구성에 대해 알아보기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)가 전류분배를 하는 모습을 도식적으로 나타낸 것이다.

이에 따르면, 전원공급 보조장치(100)는 두 개의 전력원(제1전력원, 제2전력원)과 연결되며, 하나의 부하(500)와 연결되는데, 이 때 상기 복수의 전력원들은 상호 간에 공유핀(160)으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 때 상기 공유핀(160)의 양단에는 제1전력원 및 제2전력원으로부터 출력되는 소위 공유전압이 걸리는데, 이 때 상기 공유전압은 각각 제1전력원 및 제2전력원이 출력단(120)을 통해 출력하고 있는 출력전류의 크기와 매칭되는 크기를 가진다. 이 때 전력원이 출력하는 전류의 크기, 그리고 해당 전력원이 출력하게 될 공유전압의 크기는 사전에 기 설정되어 있어 상기 전력원은 출력전류의 크기에 따라 정해진 크기의 공유전압을 공유핀(160)을 통해 출력하는 것을 전제로 한다.

한편, 공유핀(160) 상에는 양단에 두 개의 크기가 다른 공유전압이 걸린 이상 공유핀(160)의 내부 저항에는 상기 공유전압이 분배되어 걸린 레퍼런스 전압(Vrf)이 존재하게 된다. 레퍼런스 전압(Vrf)은 상기 제1전력원, 제2전력원이 각각 얼마의 전류를 출력하여야 하는지에 대한 기준이 되는 공유전압값이 되어 각 전력원들은 상기 레퍼런스 전압(Vrf)에 공유전압의 크기를 맞추기 위해 출력전류의 크기를 조절하게 된다.

예를 들어, 전력원이 공유핀(160)을 통해 출력하는 공유전압의 크기와 출력단(120)을 통해 출력하는 출력전류의 크기가 아래 표와 같이 매칭되는 것으로 가정한다.

출력전류 크기(A)	공유전압 크기(V)
3	2
5	3
7	4
9	5

제1전력원을 통해 3A의 전류가 출력되는 경우 상기 제1전력원은 공유전압으로서 2V의 전압을 출력한다. 또한 제2전력원을 통해 7A의 전류가 출력되는 경우 상기 제2전력원은 공유전압으로서 4V의 전압을 출력한다. 이 경우 공유핀(160)의 양단에는 최초 2V, 4V가 인가되고, 최종적으로는 3V의 레퍼런스 전압(Vrf)으로 안정이 되는데, 이 때 상기 제1전력원 및 제2전력원은 각각 상기 레퍼런스 전압(Vrf)으로 공유전압을 맞추기 위하여 각각 출력전류의 크기를 제어하게 된다. 즉, 제1전력원은 공유전압의 크기를 3V로 맞추기 위해 출력전류의 크기를 3A에서 5A로 증가시키고, 제2전력원은 공유전압의 크기를 3V로 맞추기 위해 출력전류의 크기를 7A에서 5A로 감소시킨다.

도 6은 위와 같은 전류분배 기능을 수행하기 위한 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)의 세부구성을 나타낸 것이다.

이에 따르면, 전원공급 보조장치(100)는 제1입력단(111), 제2입력단(113), 제1공유단(151), 제2공유단(153), 공유핀(160), 전압 측정부(130) 및 전력원 제어부(140)를 포함한다.

제1입력단(111), 제2입력단(113)은 각각 제1전력원(310)으로부터 공급되는 제1전류, 제2전력원(330)으로부터 공급되는 제2전류를 수신한다. 이렇게 수신된 전류들은 전원공급 보조장치(100)의 출력단(120)을 통해 하나의 전류로 합쳐지며, 이는 최종적으로 부하(500) 방향으로 출력된다.

다음으로 제1전력원(310), 제2전력원(330)은 각각 제1공유전압(V1), 제2공유전압(V2)을 출력하게 되는데 이는 전원공급 보조장치(100)의 제1공유단(151), 제2공유단(153)을 통해 수신된다. 또한 이 때 상기 공유전압의 크기는 각 전력원에서 출력되는 출력전류의 크기에 따라 다른 값을 가진다.

다음으로 공유핀(160)은 일단이 상기 제1공유단(151)과 연결되고, 타단이 상기 제2공유단(153)과 연결되는 것으로서, 향후 양단에 걸린 전압에 의해 레퍼런스 전압(Vrf)이 걸리게 되는 구성이다. 이 때 상기 공유핀(160)은 내부적으로 저항을 포함하며, 해당 저항에는 상기 양단에 걸리는 제1공유전압(V1), 제2공유전압(V2)의 사이 값을 가지는 레퍼런스 전압(Vrf)이 걸리게 된다.

전압 측정부(130)는 상기 제1공유전압(V1), 제2공유전압(V2) 및 상기 공유핀(160)에서의 레퍼런스 전압(Vrf)을 측정한다.

다음으로 전력원 제어부(140)는 상기 제1전력원(310), 제2전력원(330)이 각각 상기 레퍼런스 전압(Vrf)과 매칭되는 전류를 출력하게 하기 위한 제어신호를 생성한다. 한편, 이 때 상기 전력원으로부터 공급되는 공유전압의 크기 및 당해 전력원의 출력전류 크기의 매칭 관계를 나타내는 공유전압-전류의 매칭정보는 전원공급 보조장치(100) 내 별도로 구비된 저장부(170) 내에 저장되어 있을 수 있으며, 상기 전력원 제어부(140)는 위 공유전압-전류의 매칭정보를 참조하여 상기 제어신호를 생성한다.

한편, 상기 전력원 제어부(140)는 전류분배를 함에 있어 상기 제1공유전압(V1) 및 제2공유전압(V2)의 크기 차이가 기 설정된 범위를 벗어난 경우에만 전류분배를 하도록, 즉 각 전력원들에 대한 제어신호를 생성하도록 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1공유전압(V1) 및 제2공유전압(V2) 크기의 차이가 10% 이상인 경우에만 전류분배가 이루어지도록 하는 등 전원공급 보조장치(100)의 전류분배 조건을 설정할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100)를 제어하여 전류분배를 수행하는 과정을 나타낸 것이다.

가장 먼저, 상기 전원공급 보조장치(100)는 제1전력원으로부터 입력되는 제1공유전압(V1), 제2전력원으로부터 입력되는 제2공유전압(V2) 및 공유핀(160) 상의 레퍼런스 전압(Vrf)을 측정(S710)한다. 이는 즉, 제1전력원(310)이 출력하는 제1출력전류의 크기, 제2전력원(330)이 출력하는 제2출력전류의 크기가 다름에 기인한 공유전압의 크기, 그리고 이렇게 차이가 나는 공유전압이 하나의 공유핀(160) 양단에 걸리면서 발생시키는 레퍼런스 전압(Vrf)을 측정하는 과정이다.

다음으로, 전원공급 보조장치(100)는 상기 제1공유전압(V1)과 상기 레퍼런스 전압(Vrf)의 차이, 상기 제2공유전압(V2)과 상기 레퍼런스 전압(Vrf)의 차이를 연산하고, 상기 연산 결과에 따라 상기 제1전력원 및 제2전력원에서 출력되는 전류 크기를 조절하기 위한 제어신호를 생성(S720)한다.

한편 이 때, 상기 전원공급 보조장치(100)는 상기 공유전압과 레퍼런스 전압(Vrf)의 차이가 기 설정된 범위 외에 해당하는 경우에만 각 전력원들에 대한 제어신호를 생성하도록 할 수 있으며, 이 때 각 제어신호들은 각각 제1전력원(310) 또는 제2전력원(330)으로부터 입력되는 제1출력전류(I1) 또는 제2출력전류(I2)의 크기를 조절하기 위한 것이다.

마지막으로, 상기 전원공급 보조장치(100)는 생성된 제어신호를 각각의 전력원으로 전송하여 출력전류의 크기를 제어하도록 한다.(S730)

이상 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전원공급 보조장치(100) 및 이를 제어하는 방법에 대해 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이며, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이고 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 또한 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 전원공급 보조장치
110, 111, 113 입력단
120 출력단
130 전압 측정부
140 전력원 제어부
151 제1공유단
153 제2공유단
160 공유핀
170 저장부
300, 310, 330 전력원
500 부하

Claims (10)

1. 제1전력원으로부터 입력되는 제1전류와, 제2전력원으로부터 입력되는 제2전류를 합하여 부하로 공급하는 전원공급 보조장치를 제어하는 방법에 있어서,
   (a) 제1전력원으로부터 상기 제1전류에 대응하여 입력되는 제1공유전압(V1), 제2전력원으로부터 상기 제2전류에 대응하여 입력되는 제2공유전압(V2) 및 양단에 각각 상기 제1공유전압과 제2공유전압이 공급되는 공유핀의 내부저항에 의해 인가된 레퍼런스 전압(Vrf)을 측정하는 단계;
   (b) 상기 제1공유전압과 최종적으로 안정화된 레퍼런스 전압의 차이, 상기 제2공유전압과 최종적으로 안정화된 레퍼런스 전압의 차이를 연산하고 연산 결과에 따라 상기 제1전력원 및 제2전력원에서 출력되는 전류의 크기를 조절하기 위한 제1제어신호 및 제2제어신호를 생성하는 단계; 및
   (c) 생성된 제1제어신호 및 제2제어신호를 각각 상기 제1전력원 및 제2전력원으로 전달하는 단계;
   를 포함하는 전원공급 보조장치 제어 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 (b)단계는,
   상기 제1공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이 또는 상기 제2공유전압과 상기 레퍼런스 전압의 차이가 기 설정된 범위 외에 해당하는 경우 상기 제1전력원 또는 제2전력원을 제어하기 위한 제1제어신호 또는 제2제어신호를 생성하되, 상기 제1제어신호 또는 제2제어신호는 각각 상기 제1전력원 또는 제2전력원으로부터 입력되는 제1출력전류 또는 제2출력전류의 크기를 조절하기 위한 것임을 특징으로 하는 전원공급 보조장치 제어 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 전원공급 보조장치는,
   전력원으로부터 공급되는 공유전압의 크기 및 당해 전력원의 출력전류 크기가 매칭되어 저장된 공유전압-전류 매칭정보를 참조하여 상기 제1제어신호 및 제2제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원공급 보조장치 제어 방법.
   
4. 제1전력원과 연결되어 상기 제1전력원으로부터 공급되는 제1전류를 수신하는 제1입력단;
   제2전력원과 연결되어 상기 제2전력원으로부터 공급되는 제2전류를 수신하는 제2입력단;
   제1전력원과 연결되어 상기 제1전력원으로부터 상기 제1전류에 대응하여 공급되는 제1공유전압을 수신하는 제1공유단;
   제2전력원과 연결되어 상기 제2전력원으로부터 상기 제2전류에 대응하여 공급되는 제2공유전압을 수신하는 제2공유단;
   일단이 상기 제1공유단과 연결되고, 타단이 상기 제2공유단과 연결되며, 내부저항에 의해 레퍼런스 전압이 인가되는 공유핀;
   제1공유전압, 제2공유전압 및 상기 공유핀에서의 레퍼런스 전압을 측정하는 전압 측정부; 및
   상기 제1전력원 및 제2전력원의 공유전압을 상기 레퍼런스 전압으로 조정하기 위하여, 상기 제1전력원 및 제2전력원 중 적어도 하나에 대해, 최종적으로 안정화된 레퍼런스 전압과 매칭되는 전류를 출력하게 하기 위한 제어신호를 생성하는 전력원 제어부;
   를 포함하는 전원공급 보조장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   전력원으로부터 공급되는 공유전압의 크기 및 당해 전력원의 출력전류 크기의 매칭 관계를 나타내는 공유전압-전류 매칭정보가 저장되는 저장부;
   를 더 포함하는 전원공급 보조장치.
   
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

Images