KR102049398B1 - 선형 직류전원 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교류전원을 직류전원을 변환시키는 평활회로부 전단의 전력값과 평활회로부 후단의 전력을 비교하여 출력부에서 출력되는 출력전원을 설정된 직류전원의 범위로 유지함으로써, 부하에 공급되는 직류전원의 안정성을 높일 수 있는 선형 직류전원 공급장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치는 외부의 전원을 입력받는 전원입력부; 상기 전원입력부에서 출력되는 전원의 교류전류를 검출하는 교류전류 검출부; 상기 교류전류 검출부의 후단에 설치되고, 이상전류의 검출시 차단신호에 의해 전원을 차단하는 회로차단부; 상기 전원입력부의 출력 전원인 교류전원을 직류전원으로 정류하는 평활회로부; 상기 평활회로부에 의해 정류된 직류전원을 스위칭 제어하는 스위칭부; 상기 스위칭부의 출력측에 연결되어 직류 전류를 검출하는 직류전류 검출부; 상기 직류전류 검출부를 흐르는 직류전류 및 상기 스위칭부의 출력측 직류전원을 설정된 직류전류 또는 직류전압으로 제어하는 피드백회로부; 상기 피드백회로부의 출력단에 연결되어 직류전원을 부하로 공급하는 출력부; 및 상기 교류전류 검출부와 직류전류 검출부의 검출값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 결정하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선형 직류전원 공급장치{Linear Mode DC Power Supply Device}

본 발명은 선형 직류전원 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 평활회로부 전단의 전력값과 평활회로부 후단의 전력값을 비교하여 출력부에서 출력되는 출력전원을 설정된 직류전원의 범위로 유지함으로써, 부하에 공급되는 직류전원의 안정성을 높일 수 있는 선형 직류전원 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전산장비, 통신장비, 네트워크 장비 등과 같은 각종 전기기기는 외부로부터 직류전압을 공급받아 내부 회로를 작동시키게 된다. 이때, 상용교류전원을 직류전원으로 변환시키는 장치가 직류전원 공급장치이다.

직류전원 공급장치(DC Power Supply)는 모든 분야에 광범위하게 사용되는 범용 장치로서, 현대의 정보통신 환경의 고속화 시대에서 휴대 전자장비, 화학, 바이오산업 등 사용되지 않는 분야가 없을 정도로 광범위하게 사용되고 있다.

아울러, 직류전원 공급장치는 제품개발 또는 생산기술 발전에 맞춰서 빠른 응답속도와 높은 정밀도를 갖는 안정적인 전원공급이 요구되고 있고, 이에 따라 직류전원 공급장치의 출력 안정성이 중요해지고 있다.

출력 안정성을 높이고자 하는 기술 중 하나로서, 등록특허공보 제10-1439807호에 돌입전류 방지용 직류전원 공급장치가 개시되었다.

상기 기술은 전압변환부를 이루는 DC/DC 컨버터를 포함하는 다수의 집적회로(IC)들로 공급되는 전류의 크기를 전류피크 제한부에서 제한된 상태로 공급하여 뜻하지 않은 역전류나 과전류에 의해 집적회로들이 손상되는 것을 방지할 수 있게 함과 아울러, 직류전압이 최종적으로 출력되는 곳에 설치되어 있는 파워 트랜지스터의 도통여부가 전류제어저항을 통하여 포토커플러로 공급되는 전류에 의해 제어되게 함으로써, 공급되는 전류가 상승되는 기울기(Slope)를 조절하면서 돌입전류로 인한 영향을 최소화할 수 있는 돌입전류 방지용 직류전원 공급장치에 관한 것이다.

그러나 상기 기술은 DC/DC 컨버터 내부에서 발생되는 돌입전류에 의한 장치의 손상을 방지할 수 있으나, 돌입전류를 포함하는 이상전류는 직류전원 공급장치의 외부에서 인가되는 것으로서, 외부에서 인가되는 이상전류에 대응하기에는 미흡한 실정이다.

또한, 공급되는 직류전원의 안정성을 확보할 수 있는 직류전원 공급장치의 개발이 요구되고 있다.

KR 10-1439807 B1 (2014. 09. 02.)

본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 외부에서 인가되어 유입되는 이상전류에 대해 직류전원 공급장치의 내부 회로를 보호할 수 있는 선형 직류전원 공급장치를 제공하는 데 있다.

또한, 안정적인 직류전원을 공급할 수 있고, 선택된 모드에 따라 정전류 또는 정전압을 공급할 수 있는 선형 직류전원 공급장치를 제공하는 데 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치는 외부의 전원을 입력받는 전원입력부; 상기 전원입력부에서 출력되는 전원의 교류전류를 검출하는 교류전류 검출부; 상기 교류전류 검출부의 후단에 설치되고, 이상전류의 검출시 차단신호에 의해 전원을 차단하는 회로차단부; 상기 전원입력부의 출력 전원인 교류전원을 직류전원으로 정류하는 평활회로부; 상기 평활회로부에 의해 정류된 직류전원을 스위칭 제어하는 스위칭부; 상기 스위칭부의 출력측에 연결되어 직류 전류를 검출하는 직류전류 검출부; 상기 직류전류 검출부를 흐르는 직류전류 및 상기 스위칭부의 출력측 직류전원을 설정된 직류전류 또는 직류전압으로 제어하는 피드백회로부; 상기 피드백회로부의 출력단에 연결되어 직류전원을 부하로 공급하는 출력부; 및 상기 교류전류 검출부와 직류전류 검출부의 검출값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 결정하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피드백회로부는 상기 출력부 출력단으로 입력되는 전류를 일정하게 유지하도록 제어하는 제1 모드모듈; 상기 출력부 출력단으로 입력되는 전압을 일정하게 유지하도록 제어하는 제2 모드모듈; 상기 제어부로부터 수신된 모드선택에 따라 상기 제1 모드모듈과 제2 모드모듈 중에서 선택된 하나의 모듈을 활성화시키고, 활성화된 모듈로 기준전압을 입력하는 기준전압입력모듈; 및 상기 출력부 출력단으로 입력되는 전압을 검출하는 직류전압 검출모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 제어부는 상기 교류전류 검출부의 검출값에 근거하여 교류전력을 산출하고, 상기 직류전류 검출부의 검출값에 근거하여 직류전력을 산출하며, 각각 산출된 상기 교류전력과 직류전력을 비교한 후, 비교에 의한 오차값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어부는 상기 교류전류 검출부의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제1 A/D 컨버터; 상기 직류전류 검출부의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제2 A/D 컨버터; 상기 피드백회로에서 출력되는 직류전압값의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제3 A/D 컨버터; 교류전력과 직류전력의 오차범위와 상기 출력부에서 출력되는 직류전류 또는 직류전압에 대한 모드를 입력받는 설정모듈; 및 상기 제1 A/D 컨버터의 디지털 신호값과 상기 전원입력부의 설정 교류전압에 근거하여 교류전력을 산출하고, 상기 제2 A/D 컨버터와 상기 제3 A/D 컨버터의 디지털 신호값에 근거하여 직류전력을 산출하며, 산출된 상기 교류전력과 직류전력의 오차값이 상기 설정모듈에서 설정된 오차범위 내에 존재하는 지를 비교하는 비교모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 회로차단부는 차단신호의 입력에 따라 동작되는 포토커플러; 및 상기 포토커플러의 출력신호를 게이트로 입력받아 2차측의 전기적 연결을 차단하는 트라이악(triac)을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 평활회로부의 전단에서 검출된 교류전류의 값과 평활회로부의 후단에서 검출되는 직류전류의 검출값에 대한 비율에 근거하여 출력부에서 출력되는 출력전원을 설정된 직류전원의 범위로 유지할 수 있으므로, 이상전류의 유입에 따라 직류전원 공급장치의 내부 회로를 보호할 수 있는 장점이 있다.

또한, 선택된 모드에 따라 정전류 또는 정전압을 공급할 수 있으므로, 공급되는 직류전원의 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치의 전체적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치의 개략적인 회로도.
도 3은 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치에 적용된 피드백회로부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치에 적용된 제어부의 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 평활회로부 전단의 전력값과 평활회로부 후단의 전력값을 비교하여 출력부에서 출력되는 출력전원을 설정된 직류전원의 범위로 유지함으로써, 부하에 공급되는 직류전원의 안정성을 높일 수 있는 선형 직류전원 공급장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치의 전체적인 구성도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치의 개략적인 회로도를 나타낸 도면이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치는 전원입력부(100), 교류전류 검출부(200), 회로차단부(300), 평활회로부(400), 스위칭부(500), 직류전류 검출부(600), 피드백회로부(700), 출력부(800) 및 제어부(900)를 포함하여 구성된다.

전원입력부(100)는 외부의 전원을 입력받아 소정 전압으로 변압하여 출력하는 것으로서, 이때 외부의 전원은 교류전원으로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 전원입력부(100)에서 인가받는 교류전원은 상용전원 220V으로 이루어질 수 있고, 인가받은 교류전원을 설정된 교류전압(예를 들면 5V, 10V, 20V 등)으로 변환하는 트랜스포머(transformer)에 의해서 강압된 교류전원으로 출력된다.

교류전류 검출부(200)는 상기 전원입력부(100)에서 출력되는 전원에서 교류 전류를 검출하는 기능을 수행한다.

이때, 교류전류 검출부(200)는 상기 전원입력부(100)에서 출력되는 전원선 중에서 선택된 하나의 전원선에 흐르는 교류전류를 검출하도록 구성되되, 선택된 전원선에 구비되는 홀센서와 상기 홀센서에서 검출되는 검출값을 아날로그 신호값(sg. 1)으로 출력하는 앰프회로로 구성될 수 있다.

회로차단부(300)는 상기 교류전류 검출부(200)의 후단에 설치되고, 이상전류의 검출시 차단신호에 의해 전원을 차단하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 회로차단부(300)는 필요에 따라 교류전류 검출부(200)의 입력측(1차측)에 설치될 수 있는 것으로서, 상기 회로차단부(300)가 상기 교류전류 검출부(200)의 입력측(1차측)에 설치되는 경우, 상기 회로차단부(300)의 보호회로에 교류전류 검출부(200)가 포함되게 된다.

상기의 회로차단부(300)는 입력되는 차단신호에 근거하여 보호되는 후단측(2차측)의 전원을 차단시키도록 하는 차단신호의 입력에 따라 동작되는 포토커플러(310) 및 상기 포토커플러(310)의 출력신호를 게이트로 입력받아 상기 2차측의 전기적 연결을 차단하는 트라이악(320, triac)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 트라이악(320)은 2개의 SCR을 역병렬로 접속하여 1개의 5층 반도체소자로 만들고, 상기 5층 반도체소자에 2개의 제어 전극을 설치한 소자로서, 제어 전극을 게이트(G)로 하고, 양단의 주 전극을 각각 A1, A2라 하면, 게이트에 전류가 인가되지 않으면 주 전극은 도통된 상태로 전기적 연결이 이루어지고, 게이트에 소정의 전류가 인가되면 SCR로 동작하여 전기적 연결이 차단되게 된다.

평활회로부(400)는 상기 전원입력부의 출력 전원인 교류전원을 직류전원으로 정류한다.

상기 평활회로부(400)에는 교류전원을 브릿지회로를 통해 직류전원으로 정류하고, 정류된 직류전원을 평활화시키는 콘덴서(410)가 설치된다.

스위칭부(500)는 상기 평활회로부(400)에 의해 정류된 직류전원을 스위칭 제어한다.

상기 스위칭부(500)에는 전압에 의해 전류를 제어하는 MOS-FET(Metal Oxide Field Effect Transistor)와 상기 MOS-FET의 게이트에 전압을 인가하는 트랜지스터를 포함하여 구성된다.

MOS-FET는 게이트 전압에 의해 N과 P의 접합부에 공핍층이 발생하고, 발생된 공핍층에 따라 채널의 폭이 가변되며, 가변 채널에 의해 드레인과 소스 사이의 전류를 제어하는 것으로서, 게이트에 인가되는 전압이 높을수록 드레인과 소스 사이의 전류량이 증가되는 특성이 있다.

직류전류 검출부(600)는 상기 스위칭부(500)의 출력측에 연결되어 직류 전류를 검출한다.

상기 직류전류 검출부(600)는 상기 스위칭부(500)의 출력측(2차측)에 직류 검출용 저항을 설치하고, 상기 직류 검출용 저항에 흐르는 직류전류를 아날로그 신호값(sg. 2)으로 출력하는 앰프회로로 구성될 수 있다.

피드백회로부(700)는 상기 직류전류 검출부를 흐르는 직류전류 및 상기 스위칭부의 출력측 직류전압을 설정된 직류전류 또는 직류전압으로 제어하는 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치에 적용된 피드백회로부의 구성을 나타낸 도면이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 상기 피드백회로부(700)는 제1 모드모듈(710), 제2 모드모듈(720), 기준전압입력모듈(730) 및 직류전압 검출모듈(740)을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치는 선택된 모드에 따라 정전류를 공급하는 CC모드(constant current-mode)와 정전압을 공급하는 CV모드(constant voltage-mode)로 구분되어 선형 직류전원을 공급할 수 있도록 구성된다.

이에, 제1 모드모듈(710)은 출력부(800)의 출력단으로 입력되는 전류를 일정하게 유지하도록 제어하고, 제2 모드모듈(720)은 상기 출력부(800)의 출력단으로 입력되는 전압을 일정하게 유지하도록 제어한다.

여기서, 제1 모드모듈(710)과 제2 모드모듈(720)은 동시에 활성화되지 않도록 구성된다. 즉, 제1 모드모듈(710)이 활성화된 상태에서는 제2 모드모듈(720)이 비활성화되고, 제2 모드모듈(720)이 활성화된 상태에서는 제1 모드모듈(710)이 비활성화되게 된다.

이에, 사용자는 정전류를 공급하는 제1 모드모듈(710) 및 정전압을 공급하는 제2 모드모듈(720) 중에서 하나를 선택할 수 있도록 구성된다.

기준전압입력모듈(730)은 제어부(900)로부터 수신된 모드선택에 따라 상기 제1 모드모듈(710)과 제2 모드모듈(720) 중에서 선택된 하나의 모듈을 활성화시키고, 활성화된 모듈로 수신된 기준전압을 입력시킨다.

직류전압 검출모듈(740)은 상기 피드백회로부(700)의 출력단 출력전압을 검출하여 신호(sg. 3)를 출력한다.

이때, 상기 직류전압 검출모듈(740)은 분배저항(R1, R2)에 의해 전압을 분배하고, 분배된 저항 중에서 선택된 하나의 저항에 인가되는 전압이 검출되게 구성된다.

예를 들면, 상기 분배저항(R1, R2)은 동일한 값을 가지도록 구성하고, 분배저항 중에서 선택된 하나의 저항으로부터 직류전압을 검출한 다음, 검출된 직류전압의 값을 2배하면 상기 피드백회로부(700)의 출력전압을 검출할 수 있게 된다.

CC모드가 선택되면 상기 제1 모드모듈(710)이 활성화되고, 활성화된 상기 제1 모드모듈(710)은 출력 전류와 기준전압입력모듈(730)의 기준전압을 비교하여 상기 스위칭부(500)의 MOS-FET 게이트에 입력되는 전압을 제어한다.

즉, 상기 제1 모드모듈(710)은 출력 전류가 공급되어야 하는 전류보다 낮은 값인 경우, 상기 기준전압입력모듈(730)의 기준전압보다 높은 전압이 MOS-FET 게이트에 입력되게 하여 출력되는 전류를 증가시킨다.

반대로, 상기 제1 모드모듈(710)은 출력 전류가 공급되어야 하는 전류보다 높은 값인 경우, 상기 기준전압입력모듈(730)의 기준전압보다 낮은 전압이 MOS-FET 게이트에 입력되게 하여 출력되는 전류를 감소시킨다.

또한, CV모드가 선택되면 상기 제2 모드모듈(720)이 활성화되고, 활성화된 상기 제2 모드모듈(720)은 출력 전압과 기준전압입력모듈(730)의 기준전압을 비교하여 상기 스위칭부(500)의 MOS-FET 게이트에 입력되는 전압을 제어한다.

즉, 상기 제2 모드모듈(720)은 출력 전압이 공급되어야 하는 전압보다 낮은 값인 경우, 상기 기준전압입력모듈(730)의 기준전압보다 높은 전압이 MOS-FET 게이트에 입력되게 하여 출력되는 전압을 증가시킨다.

반대로, 상기 제2 모드모듈(720)은 출력 전압이 공급되어야 하는 전압보다 높은 값인 경우, 상기 기준전압입력모듈(730)의 기준전압보다 낮은 전압이 MOS-FET 게이트에 입력되게 하여 출력되는 전압을 감소시킨다.

상기에서 검출된 직류전류값 또는 직류전압값이 오차범위를 벗어나는 경우에는 내부 회로에 이상이 있는 것으로 판단하여 상기 회로차단부(300)에 차단신호가 입력되게 구성될 수 있다.

출력부(800)는 상기 피드백회로부(700)의 출력단에 연결되어 직류전원을 부하로 공급한다.

이때, 상기 출력부(800)에는 서지전압으로부터 회로를 보호하는 바리스터(810, varistor)가 병렬로 설치된다.

상기 바리스터(810)는 순간적으로 높은 전압(서지전압)이 인가되면 저항이 급격히 낮아는 소자로서, 상기 출력부(800)의 출력 양단에 병렬로 복수 개 구성될 수 있다. 여기서, 병렬로 접속되는 복수 개의 바리스터(810)는 직렬 연결된다.

또한, 상기 출력부(800)에는 고주파 리플성분을 제거하기 위한 콘덴서(820)가 설치된다.

제어부(900)는 교류전류 검출부(200)와 직류전류 검출부(600)의 검출값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 결정하는 것으로서, 마이크로프로세서 등으로 구성될 수 있다.

상기 제어부(900)는 상기 교류전류 검출부(200)의 검출값에 근거하여 교류전력을 산출하고, 상기 직류전류 검출부(600)의 검출값에 근거하여 직류전력을 산출하며, 각각 산출된 상기 교류전력과 직류전력을 비교한 후, 비교에 의한 오차값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 판단하는 기능을 포함한다.

도 4는 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치에 적용된 제어부의 구성을 나타낸 도면이다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 선형 직류전원 공급장치에 적용된 제어부(900)는 제1 A/D 컨버터(910), 제2 A/D 컨버터(920), 제3 A/D 컨버터(930), 설정모듈(940), 비교모듈(950) 및 기준전압 출력모듈(960)을 포함하여 구성된다.

제1 A/D 컨버터(910)는 상기 교류전류 검출부(200)의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하고, 제2 A/D 컨버터(920)는 상기 직류전류 검출부(600)의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하며, 제3 A/D 컨버터(930)는 상기 피드백회로부(700)에서 출력되는 직류전압값의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환한다.

이때, 상기 피드백회로부(700)에서 출력되는 직류전압값은 직류전압 검출모듈(740)에서 검출된 아날로그 신호값이다.

설정모듈(940)은 교류전력과 직류전력의 오차범위와 상기 출력부에서 출력되는 직류전류 또는 직류전압에 대한 모드를 입력받아 저장 관리한다.

즉, 설정모듈(940)은 출력되어야 하는 직류전원에 따라 CC모드 및 CV모드 중에서 하나를 선택하고, 선택된 모드에 대한 오차범위를 입력받아 저장한다.

비교모듈(950)은 상기 제1 A/D 컨버터(910)의 디지털 신호값과 상기 전원입력부(100)의 설정 교류전압에 근거하여 교류전력을 산출하고, 상기 제2 A/D 컨버터(920)와 상기 제3 A/D 컨버터(930)의 디지털 신호값에 근거하여 직류전력을 산출하며, 산출된 상기 교류전력과 직류전력의 오차값이 상기 설정모듈(940)에 설정된 오차범위 내에 존재하는 지를 비교하고, 비교한 결과를 출력한다.

이때, 상기 전원입력부(100)는 트랜스포머의 변압 정도에 따라 설정된 교류전압을 출력하게 된다.

교류전력(Pac)은 교류전압(Vac), 교류전류(Iac) 및 역률(cosθ)의 곱으로 산출된다. 또한, 직류전력(Pdc)은 직류전압(Vdc)과 직류전류(Idc)의 곱으로 산출된다.

따라서, 평활회로부(400)의 입력측(1차측) 교류전원과 출력측(2차측)의 직류전원이 동일한 전압과 전류를 갖는 경우, 역률만큼의 오차가 발생될 수 있다.

이때, 교류전력은 순시치, 최대치, 실효치, 평균치 등 여러 형태로 산출되는 데, 실효치(watt)로 전력을 산출하면 직류전원에 대한 전력과 같은 값을 의미한다.

따라서, 상기 비교모듈(950)은 교류전압과 교류전류의 곱으로 교류전력을 산출하고, 직류전압과 직류전류의 곱으로 직류전력을 산출하며, 각각 산출된 교류전력과 직류전력을 비교하여 교류전력과 직류전력의 차이의 절대값이 오차 범위에 존재하는 지를 비교한다.

또한, 비교한 결과값에 근거하여 제어부(900)는 차단신호의 출력 여부를 결정하게 된다.

예를 들어, 교류전력과 직류전력의 비교 결과 오차범위를 초과하게 되면 차단신호가 회로차단부(300)에 전송되게 하고, 회로차단부(300)는 차단신호의 수신에 따라 평활회로부(400)로 인가되는 전원을 차단시키게 된다.

여기서, 상기 오차 범위는 출력부(800)에 연결되는 부하에 따라서 가변 가능하도록 구성될 수 있으며, ±5%의 범위에서 설정될 수 있다.

부연하면, 산출된 직류전력의 값이 산출된 교류전력값의 95 ~ 105% 범위에 존재하는 경우 정상으로 판단하고, 산출된 직류전력의 값이 산출된 교류전력값과 비교하여 95% 미만이거나 105%를 초과하는 경우에는 이상이 발생된 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.

기준전압 출력모듈(960)은 상기 설정모듈(940)에서 입력받은 기준전압값을 피드백회로부(700)의 기준전압입력모듈(730)로 전송한다.

본 발명에 의하면, 평활회로부의 전단에서 검출된 교류전류의 값과 평활회로부의 후단에서 검출되는 직류전류의 검출값에 대한 비율에 근거하여 출력부에서 출력되는 출력전원을 설정된 직류전원의 범위로 유지할 수 있으므로, 이상전류의 유입에 따라 직류전원 공급장치의 내부 회로를 보호할 수 있는 장점이 있다.

또한, 선택된 모드에 따라 정전류 또는 정전압을 공급할 수 있으므로, 공급되는 직류전원의 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.

100: 전원입력부 200: 교류전류 검출부
300: 회로차단부 400: 평활회로부
500: 스위칭부 600: 직류전류 검출부
700: 피드백회로부 710: 제1 모드모듈
720: 제2 모드모듈 730: 기준전압입력모듈
740: 직류전압 검출모듈 800: 출력부
900: 제어부 910: 제1 A/D 컨버터
920: 제2 A/D 컨버터 930: 제3 A/D 컨버터
940: 설정모듈 950: 비교모듈
960: 기준전압 출력모듈

Claims (5)

1. 외부의 전원을 입력받는 전원입력부;
   상기 전원입력부에서 출력되는 전원의 교류전류를 검출하는 교류전류 검출부;
   상기 교류전류 검출부의 후단에 설치되고, 이상전류의 검출시 차단신호에 의해 전원을 차단하는 회로차단부;
   상기 전원입력부의 출력 전원인 교류전원을 직류전원으로 정류하는 평활회로부;
   상기 평활회로부에 의해 정류된 직류전원을 스위칭 제어하는 스위칭부;
   상기 스위칭부의 출력측에 연결되어 직류 전류를 검출하는 직류전류 검출부;
   상기 직류전류 검출부를 흐르는 직류전류 및 상기 스위칭부의 출력측 직류전원을 설정된 직류전류 또는 직류전압으로 제어하는 피드백회로부;
   상기 피드백회로부의 출력단에 연결되어 직류전원을 부하로 공급하는 출력부; 및
   상기 교류전류 검출부와 직류전류 검출부의 검출값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 결정하는 제어부;
   를 포함하여 구성되고,
   상기 제어부는,
   상기 교류전류 검출부의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제1 A/D 컨버터;
   상기 직류전류 검출부의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제2 A/D 컨버터;
   상기 피드백회로에서 출력되는 직류전압값의 아날로그 신호값을 수신하여 디지털 신호값으로 변환하는 제3 A/D 컨버터;
   교류전력과 직류전력의 오차범위와 상기 출력부에서 출력되는 직류전류 또는 직류전압에 대한 모드를 입력받는 설정모듈; 및
   상기 제1 A/D 컨버터의 디지털 신호값과 상기 전원입력부의 설정 교류전압에 근거하여 교류전력을 산출하고, 상기 제2 A/D 컨버터와 상기 제3 A/D 컨버터의 디지털 신호값에 근거하여 직류전력을 산출하며, 산출된 상기 교류전력과 직류전력의 오차값이 상기 설정모듈에서 설정된 오차범위 내에 존재하는 지를 비교하는 비교모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 직류전원 공급장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 피드백회로부는,
   상기 출력부 출력단으로 입력되는 전류를 일정하게 유지하도록 제어하는 제1 모드모듈;
   상기 출력부 출력단으로 입력되는 전압을 일정하게 유지하도록 제어하는 제2 모드모듈;
   상기 제어부로부터 수신된 모드선택에 따라 상기 제1 모드모듈과 제2 모드모듈 중에서 선택된 하나의 모듈을 활성화시키고, 활성화된 모듈로 기준전압을 입력하는 기준전압입력모듈; 및
   상기 출력부 출력단으로 입력되는 전압을 검출하는 직류전압 검출모듈;
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선형 직류전원 공급장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 교류전류 검출부의 검출값에 근거하여 교류전력을 산출하고,
   상기 직류전류 검출부의 검출값에 근거하여 직류전력을 산출하며,
   각각 산출된 상기 교류전력과 직류전력을 비교한 후, 비교에 의한 오차값에 근거하여 차단신호의 출력 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 선형 직류전원 공급장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 회로차단부는,
   차단신호의 입력에 따라 동작되는 포토커플러; 및
   상기 포토커플러의 출력신호를 게이트로 입력받아 2차측의 전기적 연결을 차단하는 트라이악(triac);
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 직류전원 공급장치.

Images