KR102082458B1 - Power supply for driving dental x-ray cameras with comprehensive status detection, indication and notification - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치아 및 각종 치주질환을 치료하거나 치열의 교정, 치아 이식 등을 목적으로 치아 및 치조골의 상태를 파악하기 위해 치과에서 널리 사용하고 있는 치과용 X선(X-ray; 방사선) 촬영기들을 구동하는데 사용되는 전원공급장치(SMPS)들 내부에 과전류와 과전압 및 전해 콘덴서 사용 가능시간 검출기능과 더불어 이들의 상태 정보를 정해진 형태로 표시 및 알려 주는 기능을 부가시켜 전원공급장치 자체는 물론 전해 콘덴서 등과 같은 내부 구성부품의 교체 및 고장 시기를 예측하여 사전에 유지보수가 가능하고, RS232와 같은 유선통신모듈 및 블루투스(BLE) 등과 같은 무선통신모듈을 통해 원거리 또는 근거리 통신을 실시하여 단말기를 휴대하고 있는 원격지의 관리자 및 관리실 내의 모니터 등을 통해 실시간으로 각 치과용 X선 촬영기에 구비된 전원공급장치들의 상태를 정확히 파악하고 비정상상태 발생시 필요한 조치를 즉시 취할 수 있도록 발명한 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for driving a dental X-ray imaging apparatus having a comprehensive state detection, display and notification function, and more specifically, to treat teeth and various periodontal diseases, or to correct orthodontics, implantation of teeth, etc. Detection of overcurrent, overvoltage, and electrolytic capacitor usage time inside power supplies (SMPS) used to drive dental x-ray (radiation) cameras, which are widely used in dentistry to identify alveolar bone conditions In addition, by adding and displaying the status information in a predetermined form, it is possible to predict the replacement and failure time of internal components such as the power supply itself as well as the electrolytic capacitor, and to maintain it in advance. The terminal can be operated by performing long-distance or short-range communication through a wireless communication module such as a wired communication module and Bluetooth (BLE). Comprehensive status detection and display so that the status of power supply devices provided in each dental X-ray imager can be accurately identified in real time through the manager of remote site and management room, and the necessary actions can be taken immediately in case of abnormal condition. And it relates to a dental X-ray imaging apparatus driving power supply having a notification function.
일반적으로, 치과에서는 치아 및 각종 치주질환을 치료하거나 치열의 교정, 치아 이식 등을 목적으로 치아 및 치조골의 상태를 파악하기 위한 X선 촬영장치 또는 CT 촬영장치가 구비된다.In general, the dentist is provided with an X-ray imaging apparatus or CT imaging apparatus for identifying the state of the teeth and alveolar bone for the purpose of treating teeth and various periodontal diseases, orthodontics, dental implants.
상기 X선 촬영장치, CT 촬영 장치(전산화 단층 촬영 장치)는 X-선을 이용하여 촬영하고자 하는 신체부위에 투과시켜 특정 데이터를 얻게 되는데, 상기 치과용 X선 촬영장치는 치아를 포함한 치조골을 이차원적 평면으로 촬영하는 파노라마 X선 촬영장치 및, 상기 파노라마 X선 촬영장치에 비하여 정밀한 삼차원적 입체 영상을 촬영하는 X선 CT 촬영장치 등으로 분류할 수 있다.The X-ray imaging apparatus and CT imaging apparatus (computed tomography apparatus) transmit specific body data through X-rays to be photographed, and the dental X-ray imaging apparatus is a two-dimensional alveolar bone including a tooth. A panoramic X-ray photographing apparatus for photographing with an enemy plane and an X-ray CT photographing apparatus for capturing precise three-dimensional stereoscopic images as compared with the panoramic X-ray photographing apparatus may be classified.
이와 같은 X선 촬영장치 또는 CT 촬영장치에는 각각 전원공급장치가 구비되어 있는데, 특히 X선 촬영장치의 구동용 전원공급장치 경우는 AC 90V~240V의 전압을 입력받아 PFC(Power Factor Corrector) 컨버터를 통해 비절연형 직류전압(예를 들어 DC 380V)으로 승압 및 정류시켜 줌은 물론 DC-DC 컨버터를 통해 또 다른 절연형 직류전압(예를 들어 DC 24V)으로 변환 및 정류시킨 다음 상기 X선 촬영장치에 구동전압으로 공급시켜 주는 기능을 수행한다.Each of the X-ray imaging apparatus or the CT imaging apparatus is provided with a power supply device. In particular, in the case of a power supply for driving the X-ray imaging apparatus, a power factor corrector (PFC) converter is input by receiving a voltage of AC 90V to 240V. It boosts and rectifies to a non-isolated DC voltage (for example,
여기서 전원공급장치를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 리니어(Linear) 방식과 스위칭(Switching) 방식의 전원공급장치로 구분되며, 이중에서 스위칭 방식의 전원공급장치(Switching Mode Power Supply; SMPS, 이하 "스위칭 전원공급장치"라 함)는 리니어 방식과 달리 사이즈가 작고 효율이 높으며 출력이 안정적인 특징이 있다.In more detail, the power supply device is classified into a linear type and a switching type power supply, and among them, a switching mode power supply (SMPS), a " switching power source " Unlike the linear system, the "supply device" has a small size, high efficiency, and stable output.
이러한 스위칭 전원공급장치는 고조파 저감을 위한 역률개선(Power Factor Correction; PFC)회로를 포함하는데, 이러한 역률개선회로는 고효율 전원공급장치를 설계하기 위해 교류를 직류로 변환하는 정류기에 고주파 스위칭을 적용한 스위칭 정류기의 일종으로서, 최근 국제적으로 고조파 규제가 강화됨에 따라 각종 전기, 전자 제품에서 역률개선회로의 사용이 보편, 의무화되어 가고 있다.The switching power supply includes a power factor correction (PFC) circuit for harmonic reduction, which is applied by applying high frequency switching to a rectifier for converting alternating current into direct current to design a high efficiency power supply. As a type of rectifier, the recent harmonization of harmonics is becoming more common and obligatory to use power factor correction circuits in various electric and electronic products.
스위칭 전원공급장치에서 50~60Hz의 교류입력전압을 40-100kHz의 고주파 스위칭 동작에 의해 고효율로 전력을 변환할 시, 안정된 직류전압을 얻기 위해 역률개선회로에 평활용 콘덴서(Capacitor)가 사용된다. When converting 50 ~ 60Hz AC input voltage in high efficiency by high frequency switching operation of 40-100kHz in switching power supply, a smoothing capacitor is used in power factor improvement circuit to obtain stable DC voltage.
일반적으로 상기 평활용 콘덴서는 낮은 가격으로 대용량의 콘덴서를 제조할 수 있는 알루미늄 전해 콘덴서가 이용되는데, 이때 알루미늄 전해 콘덴서를 스위칭 전원공급장치에서와 같은 고온 밀폐된 환경에서 사용하게 되면, 전해액이 증발하게 된다. In general, the smoothing capacitor is an aluminum electrolytic capacitor which can manufacture a large capacity capacitor at a low price, and when the aluminum electrolytic capacitor is used in a high temperature sealed environment such as in a switching power supply, the electrolyte is evaporated. do.
전해액의 증발은 콘덴서의 용량(Capacitance)을 감소시키게 되므로, 시간이 경과함에 따라 콘덴서의 용량이 감소하게 되고, 이에 따라 정류기의 출력전압의 리플(Ripple)이 증가하게 된다. Since the evaporation of the electrolyte reduces the capacity of the capacitor, the capacity of the capacitor decreases with time, and thus the ripple of the output voltage of the rectifier increases.
즉, 스위칭 전원공급장치를 일정시간 이상 사용하게 되면 평활용 콘덴서의 용량이 감소하게 되면서 과도한 리플 전압 및 전류가 발생하게 되는데, 과도한 리플은 스위칭 전원공급장치의 특성을 변화시켜서 시스템에 장애를 일으키는 주요 원인이 된다. In other words, if the switching power supply is used for a certain time, the capacity of the smoothing capacitor is reduced and excessive ripple voltage and current are generated. Excessive ripple changes the characteristics of the switching power supply and causes major failures in the system. Cause.
일반적으로 스위칭 전원공급장치에 사용되는 평활용 콘덴서의 수명은 85도 규격이 대략 2년 정도이고, 105도 규격이 대략 7년 정도로서, 온도에 따라 콘덴서의 수명에 큰 격차가 있다.In general, the lifespan of the smoothing capacitor used in the switching power supply is about 2 years for the 85 degree standard and about 7 years for the 105 degree standard, and there is a big gap in the life of the capacitor depending on the temperature.
이때, 전원공급장치 내에 구비된 전해 콘덴서는 에너지 저장기능과 교류 에너지 공급 및 무기류화하고, 급속도로 변하게 되는 파워의 양을 매끄럽게 해주며, 직류성분 차단과 교류성분의 통과기능 및 잡음신호는 차단하는 기능을 수행한다.At this time, the electrolytic capacitor provided in the power supply device provides energy storage function and AC energy supply and inorganicization, smoothes the amount of power that changes rapidly, and blocks DC component, AC component passing function and noise signal. Perform the function.
또, 전해 콘덴서의 수명감소 원인 중 구조적인 원인은 내압이상의 전압과 누설전류를 제시할 수 있고, 사용환경에 따른 원인으로는 사용시간과 사용온도를 제시할 수 있다.In addition, the structural cause of the reduction of the life of the electrolytic capacitor can present a voltage and leakage current above the breakdown voltage, and the use time and the temperature can be presented as a cause according to the use environment.
여기서 구조적인 측면을 살펴보면 전기적인 내압은 박막전극의 +, - 사이에 이격을 위해 사용한 절연물(세퍼레이터)의 물성 및 두께(전극 간의 거리)에 비례하고, 누설 전류는 +, - 박막 사이를 채우고 있는 전해액의 순도와 관계되는데, 지구상에서 순도 100%는 존재하지 않으므로, 전해액에 포함된 도전성 물질 또는 박막(전극)에서 이탈된 알루미늄 입자들로 해서 누설이 생길 수밖에 없으며, 이로 인한 발열에 의해 전해액이 말라버리게 되므로 용량이 서서히 줄어들게 된다.In terms of the structural aspect, the electrical breakdown voltage is proportional to the physical properties and thickness (distance between the electrodes) of the insulator (separator) used to separate the thin film electrodes between + and-, and the leakage current fills between the thin films. It is related to the purity of the electrolyte, and since 100% purity does not exist on the earth, leakage is caused by the conductive material included in the electrolyte or aluminum particles separated from the thin film (electrode), and the electrolyte dries out due to the heat generated by the electrolyte. The dose is gradually reduced because it is thrown away.
그럼에도 불구하고 종래 대부분의 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에는 자체 내에 구비된 수많은 부품 중 특정 부품을 포함하여 부하인 치과용 X선 촬영기 내에서 이상이 발생되어 과전류가 흐르거나 또는 과전압이 걸릴 경우 이를 검출하여 이들의 상태 정보를 정해진 형태로 표시 및 알려 주는 기능이 구비되어 있지 않지 않을 뿐만 아니라, 사용수명이 정해짐은 물론 온도가 높아질수록 그 수명이 급격히 짧아지는 특성을 가진 전해 콘덴서에 대한 수명을 예측하고 이를 표시 및 알려 주는 기능이 전혀 구비되어 있지 않다.Nevertheless, in the case of an overcurrent or an overvoltage caused by an abnormality occurring in a dental X-ray imager which is a load including a specific part among numerous components provided in the conventional dental x-ray imager driving power supply, It is not equipped with the function of detecting and displaying and notifying the status information in a predetermined form, and the life of the electrolytic capacitor having the characteristic that the service life is determined and its life is sharply shortened as the temperature increases. There is no function for predicting, displaying and informing.
즉, 종래 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에서는 과전압 및 과전류는 물론 전해 콘덴서에 대한 온도 및 리플 전압 및 전류를 검출하여 내부 구성부품의 교체 및 고장 시기를 예측하는 기능을 포함하여 이들의 상태 정보를 원격지로 알리는 기능이 전혀 구비되어 있지 않아, 실시간으로 치과용 X선 촬영기들에 각각 구비된 전원공급장치들의 상태를 정확히 파악할 수 없을 뿐만 아니라 고장 등과 같은 비정상 상태 발생시 필요한 조치를 즉시 취할 수 없어 치과 환자들에게 많은 불편함을 줄 수 있는 등의 문제점이 있다.That is, in the conventional dental X-ray imaging apparatus driving power supply, the state information including the function of detecting the overvoltage and overcurrent, as well as the temperature and ripple voltage and current of the electrolytic capacitor to predict replacement time and failure of internal components. Because it is not equipped with a function to remotely notify the user, it is not possible to accurately grasp the state of the power supplies provided in each of the dental X-ray cameras in real time, and it is not possible to immediately take necessary measures in the event of an abnormal condition such as a failure. There is a problem that can give a lot of inconvenience to the patients.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 치아 및 각종 치주질환을 치료하거나 치열의 교정, 치아 이식 등을 목적으로 치아 및 치조골의 상태를 파악하기 위해 치과에서 널리 사용하고 있는 치과용 X선(X-ray; 방사선) 촬영기들을 구동하는데 사용되는 전원공급장치(SMPS)들 내부에 과전류와 과전압 및 전해 콘덴서 사용 가능시간(즉, 잔여 수명) 검출기능과 더불어 이들의 상태 정보를 정해진 형태로 표시 및 알려 주는 기능을 부가시켜 전원공급장치 자체는 물론 전해 콘덴서 등과 같은 내부 구성부품의 교체 및 고장 시기를 예측하여 사전에 유지보수가 가능하게 함으로써 과전압 및 과전류로 인한 각 구성품의 고장 등을 포함하여 진상용 전해 콘덴서의 수명 만료로 인한 전해 콘덴서의 손상 및 폭발에 의한 정전 및 화재 발생 위험을 미연에 방지할 수 있는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, which is widely used in dentistry to determine the condition of the teeth and alveolar bone for the purpose of treating teeth and various periodontal diseases, orthodontics, tooth transplantation, etc. In addition to the detection of overcurrent, overvoltage, and electrolytic capacitor usable time (i.e., remaining life) inside power supplies (SMPS) used to drive dental X-ray (radiation) imaging equipment, It adds the function to display and inform in a fixed form, and predicts the replacement and failure time of internal components such as the electrolytic capacitor as well as the power supply itself, and enables maintenance in advance, so that the failure of each component due to overvoltage and overcurrent Power failure and fire due to damage and explosion of the electrolytic capacitor due to the expiration of the life of the advanced electrolytic capacitor, including An object of the present invention is to provide a dental X-ray imaging apparatus driving power supply having a comprehensive state detection, display and notification function that can prevent the risk of occurrence.
본 발명의 다른 목적은, RS232 등과 같은 유선통신모듈 및 블루투스(BLE) 등과 같은 무선통신모듈을 더 구비시켜 원거리 또는 근거리 통신을 통해 단말기를 휴대하고 있는 원격지의 관리자 및 관리실 내의 모니터 등을 통해 실시간으로 관리자들에게 치과용 X선 촬영기들에 각각 구비된 전원공급장치들의 상태를 정확히 파악하고 비정상상태 발생시 필요한 조치를 즉시 취할 수 있도록 함으로써 치과용 X선 촬영기들에 유지보수에 따른 신뢰도 및 각 치과용 X선 촬영기들의 활용도를 대폭 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention, further comprising a wired communication module, such as RS232 and a wireless communication module, such as Bluetooth (BLE), in real time through a monitor in the manager and management room of a remote site carrying the terminal through a remote or near field communication Reliability and maintenance of dental X-ray radiators by allowing managers to accurately identify the status of power supplies in each of the X-ray radiators and to take necessary measures immediately in the event of abnormal conditions The present invention provides a power supply device for driving dental x-ray cameras with comprehensive state detection, display, and notification functions, which can greatly increase the utilization of radiographic cameras and significantly improve the reliability of the product itself. .
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other detailed objects of the present invention will be apparent to those skilled in the art through the detailed description described below, and will be understood.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, AC 90V~240V의 입력전압에 포함되어 유입되는 각종 잡음신호를 포함하여 서지 전압을 제거해 주는 필터 및 서지 보호회로와; 상기 필터 및 서지 보호회로를 통해 입력되는 교류전압을 비절연형 직류전압(예를 들어 DC 380V)으로 승압 및 정류시켜 부하인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 PFC(Power Factor Corrector) 컨버터와; 상기 PFC 컨버터의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 고압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 고압부 전해 콘덴서와; 상기 PFC 컨버터에서 출력되는 비절연형 직류전압 대비 상대적으로 낮은 절연형 직류전압(예를 들어 DC 24V)으로 변환 및 정류시켜 부하인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 DC-DC 컨버터와; 상기 DC-DC 컨버터의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 저압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 저압부 전해 콘덴서;로 구성된 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 있어서, 상기 전원공급장치의 주변온도(T)를 실시간으로 검출하여 마이컴으로 전달하는 주변온도검출센서와; 상기 고압부 전해 콘덴서 및 저압부 전해 콘덴서에 근접되게 각각 설치된 형태를 갖고, 고압부 및 저압부 전해 콘덴서의 온도를 각각 실시간으로 검출하여 마이컴으로 전달하는 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서와; 상기 고압부 전해 콘덴서 및 고압부 전해 콘덴서에 각각 직렬 연결된 형태를 갖고, 고압부 및 저압부 전해 콘덴서를 통해 각각 흐르는 전류 내에 포함되어 있는 리플들을 검출하여 마이컴으로 전달하는 고압부 및 저압부 리플전류 검출부와; 상기 PFC 컨버터 및 DC-DC 컨버터의 전원 출력부와 부하의 전원 입력부 사이에서 직렬 연결된 형태를 갖고 부하에 흐르는 전류를 실시간으로 검출하다가 정해진 과전류 한계값 이상의 전류가 부하에 흐를 경우 이를 마이컴에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전류 검출부와; 상기 PFC 컨버터 및 DC-DC 컨버터의 전원 출력부에 병렬로 연결된 형태를 갖고 부하에 인가되는 전압을 실시간으로 검출하다가 정해진 과전압 한계값 이상의 전압이 부하에 인가될 경우 이를 마이컴에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전압 검출부와; 상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서들에 대한 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명(Lo), 최고 사용온도(To), 자체 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도(△T) 및 온도차 보정계수(K)에 대한 데이터를 저장하고 있다가 마이컴의 요구가 있을시 이를 제공하는 콘덴서 데이터 기억부와; 상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서들의 구동시간을 실시간으로 계수하는 콘덴서 구동시간 계수부와; 전원공급장치의 작동시 상기 주변온도검출센서와 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서, 고압부 및 저압부 리플전류 검출부, 고압부 및 저압부 과전류 검출부, 고압부 및 저압부 과전압 검출부로부터 전원공급장치의 주변온도와 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서 실제온도, 리플전류, 과전류 및 과전압 상태 정보를 실시간으로 입력받은 결과, 만약 고압부 또는 저압부에서 과전류 또는 과전압이 검출될 경우에는 알림부 또는 종합상태 표시부를 통해 고압부 또는 저압부에서 과전류가 흐르고 있거나 또는 과전압이 인가되고 있음을 알림과 동시에 표시해 줌은 물론 자체 내에 기억되어 있는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식을 이용하여 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명을 산출하여 종합상태 표시부에 표시해 주되, 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 알림부를 통해 알려주는 마이컴과; 상기 마이컴의 출력신호에 대응하여 서로 다른 경고음 또는 음성으로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 알려줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 전해 콘덴서 중 어느 한 전해 콘덴서가 수명이 대했을 경우 해당 전해 콘덴서가 수명이 다했음을 알려주는 알림부와; 상기 마이컴의 출력신호에 대응하여 서로 다른 형태로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 표시해줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 각 전해 콘덴서에 대한 기대수명(추정수명)을 실시간으로 표시해 주고, 또한 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 표시해 주는 종합상태 표시부;를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a filter and surge protection circuit to remove the surge voltage, including a variety of noise signals introduced into the input voltage of AC 90V ~ 240V; A power factor corrector (PFC) converter that boosts and rectifies the AC voltage input through the filter and surge protection circuit to a non-isolated DC voltage (for example,
이때, 상기 마이컴에서 수행하는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식은,At this time, the life expectancy calculation formula for the electrolytic capacitor performed in the microcomputer,
로 이루어진 것을 특징으로 한다. Characterized in that consisting of.
여기서, 상기 Lx(hours)는 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명이고, 상기 Lo(hours)는 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명이며, 상기 To(℃)는 최고 사용온도이고, 상기 Tx(℃)는 전해 콘덴서의 실제온도이며, 상기 △T(℃)는 자체의 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도로써, 상기 △T = K(표면온도(Ts) - 주변온도(T)이다.Here, Lx (hours) is the estimated life of each electrolytic capacitor according to the exothermic temperature of the current electrolytic capacitors, Lo (hours) is the guaranteed life for the life at the maximum use temperature, the To (℃) is the maximum use Temperature, and Tx (° C.) is the actual temperature of the electrolytic capacitor, and ΔT (° C.) is the heat generation temperature at the center of the capacitor element due to its own ripple current, wherein ΔT = K (surface temperature (Ts) −ambient). Temperature (T).
또, 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서와 고압부 리플전류 검출부, 고압부 과전류 검출부 및 고압부 과전압 검출부의 출력부와 마이컴의 입력부 사이에는 고압부와 저압부 사이에서 발생할 수 있는 전기적인 간섭을 차단함과 동시에 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서와 고압부 리플전류 검출부, 고압부 과전류 검출부 및 고압부 과전압 검출부에서 각각 검출되는 신호가 저압에 의해 구동되는 마이컴에 정확히 전달시켜 주기 위해 전기적으로 절연시켜 주는 절연형 신호 전달부를 더 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the high-voltage capacitor and the high-voltage capacitor ripple current detector, the high voltage portion overcurrent detector, and the output portion of the high voltage portion overvoltage detector and the input of the microcomputer block the electrical interference that may occur between the high voltage portion and the low voltage portion and at the same time It is further characterized by an insulated signal transmission unit which electrically insulates the signal detected by the temperature detection sensor, the high voltage unit ripple current detector, the high voltage unit overcurrent detector, and the high voltage unit overvoltage detector to accurately deliver the microcomputer driven by the low voltage. do.
또한, 상기 마이컴의 통신 출력부에는 사용자 휴대 단말기 또는 원격지의 관리실에 구비된 컴퓨터와의 유,무선 통신을 위한 유,무선통신모듈을 더 설치한 것을 특징으로 한다.The microcomputer communication output unit may further include a wired and wireless communication module for wired and wireless communication with a computer provided in a user portable terminal or a remote control room.
이때, 상기 유,무선통신모듈 중 유선통신모듈로는 RS232를 설치하고, 상기 무선통신모듈로는 블루투스를 설치한 것을 특징으로 한다.At this time, the wired and wireless communication module of the wired communication module RS232 is installed, the wireless communication module is characterized in that the Bluetooth installed.
또, 상기 종합상태 표시부는 복수의 컬러 발광다이오드와 기대수명 표시용 세그먼트로 구성하되, 과전류 및 과전압은 고압부와 저압부 및 정상과 비정상으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시하고, 각 전해 콘덴서는 고압부와 저압부 및 정상과 점검준비 및 고장으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시함은 물론 기대수명을 숫자로 표시할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated state display unit is composed of a plurality of color light emitting diodes and segments for life expectancy display, and the overcurrent and overvoltage are divided into high and low voltage parts and normal and abnormal, and are displayed in different colors. The low pressure part and the normal and check ready and breakdown divided into different colors, as well as the expected life is characterized in that the number can be displayed.
또한, 상기 마이컴에서는 유,무선통신모듈와 연결된 무선공유기(AP)를 통해 각각의 전원공급장치 내 각종 상태정보를 실시간으로 원격지의 서버로 전송 및 기억시켜, 관리자들이 장소에 구애받지 않고 서버를 통해 특정 치과 내에 설치되어 있는 부하인 복수의 치과 X선 촬영기에 각각 구비된 전원공급장치들에 대한 상태 정보를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the microcomputer transmits and stores various state information in each power supply device to a remote server in real time through a wireless router (AP) connected to a wired / wireless communication module, so that administrators can be identified through the server regardless of the place. Characterized in that it is possible to check the status information for each of the power supply devices provided in the plurality of dental X-ray imager that is a load installed in the dentist.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 의하면, 치아 및 각종 치주질환을 치료하거나 치열의 교정, 치아 이식 등을 목적으로 치아 및 치조골의 상태를 파악하기 위해 치과에서 널리 사용하고 있는 치과용 X선(X-ray; 방사선) 촬영기들을 구동하는데 사용되는 전원공급장치(SMPS)들 내부에 과전류와 과전압 및 전해 콘덴서 사용 가능시간(즉, 잔여 수명) 검출기능과 더불어 이들의 상태 정보를 정해진 형태로 표시 및 알려 주는 기능을 부가시켜 전원공급장치 자체는 물론 전해 콘덴서 등과 같은 내부 구성부품의 교체 및 고장 시기를 예측하여 사전에 유지보수가 가능하게 함으로써 과전압 및 과전류로 인한 각 구성품의 고장 등을 포함하여 진상용 전해 콘덴서의 수명 만료로 인한 전해 콘덴서의 손상 및 폭발에 의한 정전 및 화재 발생 위험을 미연에 방지할 수 있다.As described above, according to the dental X-ray imaging apparatus driving power supply having a comprehensive state detection, display, and notification function of the present invention, the teeth and the like for treating teeth and various periodontal diseases, orthodontics, implantation, etc. Overcurrent, overvoltage, and electrolytic capacitors available time (SMPS) inside the power supplies (SMPS) used to drive dental X-ray (D-Ray) radiators, which are widely used in dentistry to determine the condition of the alveolar bone. In addition to the detection function and the function of displaying and notifying their status information in a predetermined form, it is possible to predict the replacement and failure time of internal components such as the power supply itself as well as the electrolytic capacitor, This can lead to the expiration of the life of the lead-acid electrolytic capacitors, including failure of each component due to overvoltage and overcurrent. A delivery it is possible to prevent a power failure or fire risk of damage and explosion of the capacitor in advance.
뿐만 아니라 본 발명에서는 RS232 등과 같은 유선통신모듈 및 블루투스(BLE) 등과 같은 무선통신모듈을 더 구비시켜 원거리 또는 근거리 통신을 통해 휴대 단말기을 휴대하고 있는 원격지의 관리자 및 관리실 내의 모니터 등을 통해 실시간으로 관리자들에게 치과용 X선 촬영기들에 각각 구비된 전원공급장치들의 상태를 정확히 파악하고 비정상상태 발생시 필요한 조치를 즉시 취할 수 있도록 함으로써 치과용 X선 촬영기들에 유지보수에 따른 신뢰도 및 각 치과용 X선 촬영기들의 활용도를 대폭 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, the present invention further includes a wired communication module such as RS232 and a wireless communication module such as Bluetooth (BLE), and the managers in real time through a remote place manager and a monitor in a management room carrying the mobile terminal through long-distance or near field communication. Reliability and maintenance of dental X-ray radiators for each dental X-ray radiator by accurately identifying the status of the power supplies provided in each of the dental x-ray radiators and immediately taking necessary measures in the event of abnormal conditions It is a very useful invention that not only can greatly increase their utilization, but also greatly improve the reliability of product quality and quality of the product itself.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 공정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.Other effects of the present invention will be apparent to and understood by those skilled in the art through the following detailed description or during the process of carrying out the present invention.
도 1은 본 발명이 적용된 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치의 개략적인 전체 블록 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 전원공급장치를 구비한 치과 X선 촬영기들을 무선 공유기를 통해 서버와 상호 연결시킨 상태의 블록 구성도.1 is a schematic overall block diagram of a power supply for driving a dental x-ray apparatus to which the present invention is applied.
Figure 2 is a block diagram of a state in which the dental X-ray imagers having a power supply device to which the present invention is applied are interconnected with a server through a wireless router.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific form disclosed, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용된 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치의 개략적인 전체 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 전원공급장치를 구비한 치과 X선 촬영기들을 무선 공유기를 통해 서버와 상호 연결시킨 상태의 블록 구성도를 나타낸 것이다.1 is a schematic block diagram showing a schematic block diagram of a power supply apparatus for driving a dental x-ray apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 2 shows a dental x-ray imager having a power supply apparatus to which the present invention is applied to a server through a wireless router. Shows a block diagram of the interconnected state.
이에 따르면 본 발명은,According to the present invention,
AC 90V~240V의 입력전압에 포함되어 유입되는 각종 잡음신호를 포함하여 서지 전압을 제거해 주는 필터 및 서지 보호회로(1)와; 상기 필터 및 서지 보호회로(1)를 통해 입력되는 교류전압을 비절연형 직류전압(예를 들어 DC 380V)으로 승압 및 정류시켜 부하(30)인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 PFC 컨버터(2)와; 상기 PFC 컨버터(2)의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 고압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 고압부 전해 콘덴서(3)와; 상기 PFC 컨버터(2)에서 출력되는 비절연형 직류전압 대비 상대적으로 낮은 절연형 직류전압(예를 들어 DC 24V)으로 변환 및 정류시켜 부하(30)인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 DC-DC 컨버터(4)와; 상기 DC-DC 컨버터(4)의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 저압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 저압부 전해 콘덴서(5);로 구성된 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 있어서, A filter and surge protection circuit (1) for removing a surge voltage including various noise signals included in an input voltage of AC 90V to 240V; A PFC converter which boosts and rectifies an AC voltage input through the filter and surge protection circuit 1 to a non-isolated DC voltage (for example,
상기 전원공급장치의 케이스(도시 생략함)에 설치된 형태를 갖고 주변온도(T)를 실시간으로 검출하여 마이컴으로 전달하는 주변온도검출센서(6)와;An ambient temperature detection sensor 6 having a form installed in a case (not shown) of the power supply device and detecting an ambient temperature T in real time and transferring the same to a microcomputer;
상기 고압부 전해 콘덴서(3) 및 저압부 전해 콘덴서(5)에 근접되게 각각 설치된 형태를 갖고, 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)의 온도를 각각 실시간으로 검출하여 마이컴(17)으로 전달하는 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서(7)(8)와;The high pressure part electrolytic capacitor (3) and the low pressure part of the electrolytic capacitor (5) has a form respectively installed, and detects the temperature of the high pressure part and the low pressure part electrolytic capacitor (3) (5) in real time to transfer to the microcomputer (17). A high pressure unit and a low pressure unit condenser temperature detection sensor (7) (8);
상기 고압부 전해 콘덴서(3) 및 고압부 전해 콘덴서(3)에 각각 직렬 연결된 형태를 갖고, 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)를 통해 각각 흐르는 전류 내에 포함되어 있는 리플들을 검출하여 마이컴(17)으로 전달하는 고압부 및 저압부 리플전류 검출부(9)(10)와;The
상기 PFC 컨버터(2) 및 DC-DC 컨버터(4)의 전원 출력부와 부하(30)의 전원 입력부 사이에서 직렬 연결된 형태를 갖고, 부하(30)에 흐르는 전류를 실시간으로 검출하다가 정해진 과전류 한계값 이상의 전류가 부하(30)에 흐를 경우 이를 마이컴(17)에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12)와;It has a form connected in series between the power output unit of the PFC converter 2 and the DC-DC converter 4 and the power input unit of the
상기 PFC 컨버터(2) 및 DC-DC 컨버터(4)의 전원 출력부에 병렬로 연결된 형태를 갖고, 부하(30)에 인가되는 전압을 실시간으로 검출하다가 정해진 과전압 한계값 이상의 전압이 부하(30)에 인가될 경우 이를 마이컴(17)에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14)와; The PFC converter 2 and the DC-DC converter 4 have a form connected in parallel to the power output, and detects the voltage applied to the
상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)들에 대한 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명(Lo), 최고 사용온도(To), 자체 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도(△T) 및 온도차 보정계수(K) 등과 같은 각종 데이터를 저장하고 있다가 마이컴(17)의 요구가 있을시 이를 제공하는 콘덴서 데이터 기억부(15)와;Guaranteed life (Lo), maximum service temperature (To), and heat generation temperature at the center of the condenser element due to its own ripple current for the high and low voltage electrolytic capacitors (3) (5). A condenser
상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)들의 구동시간을 실시간으로 계수하는 콘덴서 구동시간 계수부(16)와; A capacitor driving time counting unit (16) for counting driving times of the high and low voltage electrolytic capacitors (3) (5) in real time;
전원공급장치의 작동시 상기 주변온도검출센서(6)와 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서(7)(8), 고압부 및 저압부 리플전류 검출부(9)(10), 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12), 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14)로부터 실시간으로 검출되는 전원공급장치의 주변온도와 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서 실제온도, 리플전류, 과전류 및 과전압 상태 정보를 실시간으로 입력받은 결과, 만약 고압부 또는 저압부에서 과전류 또는 과전압이 검출될 경우에는 이를 알림부(18) 또는 종합상태 표시부(19)를 통해 고압부 또는 저압부에서 과전류가 흐르고 있거나 또는 과전압이 인가되고 있음을 알림과 동시에 표시해 줌은 물론 자체 내에 기억되어 있는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식을 이용하여 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명을 산출하여 종합상태 표시부(19)에 표시해 주되, 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 알림부(18)를 통해 알려주는 마이컴(17)과;The ambient temperature detection sensor 6 and the high and low voltage condenser temperature detection sensors 7 and 8, the high and low voltage ripple
상기 마이컴(17)의 출력신호에 대응하여 서로 다른 경고음 또는 음성으로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 알려줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 전해 콘덴서 중 어느 한 전해 콘덴서가 수명이 대했을 경우 해당 전해 콘덴서가 수명이 다했음을 정확히 알려주는 알림부(18)와; In response to the output signal of the
상기 마이컴(17)의 출력신호에 대응하여 서로 다른 형태로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 표시해줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 각 전해 콘덴서에 대한 기대수명(추정수명)을 실시간으로 표시해 주고, 또한 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 정확히 표시해 주는 종합상태 표시부(19);를 더 구비시킨 것을 특징으로 한다.In response to the output signal of the
이때, 상기 마이컴(17)에서 수행하는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식은,At this time, the life expectancy calculation formula for the electrolytic capacitor performed by the
로 이루어진 것을 특징으로 한다. Characterized in that consisting of.
여기서, 상기 Lx(hours)는 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명이고, 상기 Lo(hours)는 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명이며, 상기 To(℃)는 최고 사용온도이고, 상기 Tx(℃)는 전해 콘덴서의 실제온도이며, 상기 △T(℃)는 자체의 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도로써, 상기 △T = K(표면온도(Ts) - 주변온도(T)이다.Here, Lx (hours) is the estimated life of each electrolytic capacitor according to the exothermic temperature of the current electrolytic capacitors, Lo (hours) is the guaranteed life for the life at the maximum use temperature, the To (℃) is the maximum use Temperature, and Tx (° C.) is the actual temperature of the electrolytic capacitor, and ΔT (° C.) is the heat generation temperature at the center of the capacitor element due to its own ripple current, wherein ΔT = K (surface temperature (Ts) −ambient). Temperature (T).
또, 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서(7)와 고압부 리플전류 검출부(9), 고압부 과전류 검출부(11) 및 고압부 과전압 검출부(13)의 출력부와 마이컴(17)의 입력부 사이에는 고압부와 저압부 사이에서 발생할 수 있는 전기적인 간섭을 차단함과 동시에 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서(7)와 고압부 리플전류 검출부(9), 고압부 과전류 검출부(11) 및 고압부 과전압 검출부(13)에서 각각 검출되는 신호가 저압에 의해 구동되는 마이컴(17)에 정확히 전달시켜 주기 위해 전기적으로 상호 절연시켜 주는 절연형 신호 전달부(20)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, between the high voltage section and the low voltage section between the output of the high voltage section condenser temperature detection sensor 7 and the high voltage section ripple
또한, 상기 마이컴(17)의 통신 출력부에는 사용자 휴대 단말기(40) 또는 원격지의 관리실에 구비된 컴퓨터(50)와의 유,무선 통신을 위한 유,무선통신모듈(21)을 더 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the communication output unit of the
이때, 상기 유,무선통신모듈(21) 중 유선통신모듈로는 RS232를 설치하고, 상기 무선통신모듈로는 블루투스를 설치한 것을 특징으로 한다.At this time, the wired and
또, 상기 종합상태 표시부(19)는 복수의 컬러 발광다이오드와 기대수명 표시용 세그먼트로 구성하되, 과전류 및 과전압은 고압부와 저압부 및 정상과 비정상으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시하고, 각 전해 콘덴서는 고압부와 저압부 및 정상과 점검준비 및 고장으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시함은 물론 기대수명을 숫자로 표시할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the integrated
또한, 상기 마이컴(17)에서는 유,무선통신모듈(21)와 연결된 무선공유기(22)를 통해 각각의 전원공급장치 내 각종 상태정보를 실시간으로 원격지의 서버(60)로 전송 및 기억시켜, 관리자들이 장소에 구애받지 않고 서버(60)를 통해 특정 치과 내에 설치되어 있는 부하(30)인 복수의 치과 X선 촬영기에 각각 구비된 전원공급장치들에 대한 상태 정보를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명의 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 대한 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings the effects of the power supply for driving a dental X-ray imaging apparatus having a comprehensive state detection and display and notification of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 본 발명이 적용된 치과용 X선 촬영기의 전원공급장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 기본적으로 필터 및 서지 보호회로(1)와 PFC 컨버터(2), 고압부 전해 콘덴서(3), DC-DC 컨버터(4) 및 저압부 전해 콘덴서(5)를 구비한 형태를 갖는다.First, as shown in FIG. 1, the power supply apparatus of the dental X-ray imaging apparatus to which the present invention is applied basically includes a filter and surge protection circuit 1, a PFC converter 2, a high voltage electrolytic capacitor 3, and a DC-. It has the form provided with the DC converter 4 and the low voltage part
이때, 상기 필터 및 서지 보호회로(1)는 잡음 제거용 필터와 서지보호소자 등을 구비하고 AC 90V~240V의 교류입력전압에 포함되어 유입되는 각종 잡음신호를 포함하여 서지 전압을 제거시켜 주는 기능을 수행한다.At this time, the filter and the surge protection circuit 1 includes a noise removing filter and a surge protection element, and removes a surge voltage including various noise signals introduced into an AC input voltage of AC 90V to 240V. Do this.
또, 상기 PFC 컨버터(2)는 역률개선회로 및 복수의 스위치소자 등을 구비하고 상기 필터 및 서지 보호회로(1)를 통해 입력되는 교류전압(AC 90V~240V)을 비절연형 직류전압(예를 들어 DC 380V)으로 승압 및 정류시켜 부하(30)인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 기능을 수행한다.In addition, the PFC converter 2 includes a power factor improving circuit, a plurality of switch elements, and the like. The non-isolated DC voltage (for example, AC 90 V to 240 V) input through the filter and surge protection circuit 1 may be used. For example,
또한, 상기 고압부 전해 콘덴서(3)는 상기 PFC 컨버터(2)의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 고압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 기능을 수행한다.In addition, the high voltage part electrolytic capacitor 3 has a form installed in parallel to the output of the PFC converter 2, and performs the function of compensating and improving the power factor of the high voltage part.
또, 상기 DC-DC 컨버터(4)는 상기 PFC 컨버터(2)에서 출력되는 비절연형 직류전압(예를 들어 DC 380V)보다 상대적으로 낮은 절연형 직류전압(예를 들어 DC 24V)으로 변환 및 정류시켜 부하(30)인 치과 X선 촬영기에 구동전압으로 제공하는 기능을 수행한다.In addition, the DC-DC converter 4 converts and rectifies to an insulated DC voltage (eg,
또한, 상기 저압부 전해 콘덴서(5)는 상기 DC-DC 컨버터(4)의 출력부에 병렬로 설치된 형태를 갖고, 저압부의 역률을 보상 및 개선해 주는 기능을 수행한다.In addition, the low voltage part
한편, 본 발명은 상기와 같이 공지된 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치에 주변온도검출센서(6)와 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서(7)(8), 고압부 및 저압부 리플전류 검출부(9)(10). 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12), 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14), 콘덴서 데이터 기억부(15), 콘덴서 구동시간 계수부(16), 마이컴(17), 알림부(18) 및 종합상태 표시부(19)를 더 구비시켜 전원공급장치 자체는 물론 전해 콘덴서 등과 같은 내부 구성부품의 교체 및 고장 시기를 예측하여 사전에 유지보수가 가능하게 함으로써 과전압 및 과전류로 인한 각 구성품의 고장 등을 포함하여 진상용 전해 콘덴서의 수명 만료로 인한 전해 콘덴서의 손상 및 폭발에 의한 정전 및 화재 발생 위험을 미연에 방지할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.On the other hand, the present invention is the ambient temperature detection sensor (6) and the high-pressure unit and the low-pressure unit condenser temperature detection sensor (7) (8), the high-pressure unit and the low-pressure unit ripple current detection unit in the power supply device for driving a dental X-ray imaging apparatus known as described above (9) (10). High voltage section and low voltage
이때, 상기 주변온도검출센서(6)는 상기 전원공급장치의 도시 생략한 케이스 등에 설치된 형태를 갖고, 전원공급장치 주변온도(T)를 실시간으로 검출하여 마이컴(17)에 전달해 주는 기능을 수행한다.At this time, the ambient temperature detection sensor 6 has a form installed in a case, etc., not shown in the power supply device, and performs a function of detecting the ambient temperature (T) of the power supply in real time and delivering it to the
또, 상기 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서(7)(8)는 상기 고압부 전해 콘덴서(3) 및 저압부 전해 콘덴서(5)에 근접되게 각각 설치된 형태를 갖고, 전원공급장치의 작동시 열이 발생하게 되는 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)의 온도를 각각 실시간으로 검출하여 마이컴(17)으로 전달해 주는 기능을 수행한다.In addition, the high pressure unit and the low pressure unit condenser temperature detection sensor (7) (8) has a form respectively installed in close proximity to the high pressure unit electrolytic capacitor (3) and the low pressure unit electrolytic capacitor (5), the heat during operation of the power supply device The high pressure and low pressure electrolytic capacitors (3) (5) to be generated in real time to detect and deliver the function to the
또한, 상기 고압부 및 저압부 리플전류 검출부(9)(10)는 상기 고압부 전해 콘덴서(3) 및 고압부 전해 콘덴서(3)에 각각 직렬 연결된 형태를 갖고, 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)를 통해 각각 흐르는 전류 내에 포함되어 있는 리플전류들을 검출하여 마이컴(17)으로 전달해 주는 기능을 수행한다.Further, the high voltage section and the low voltage section ripple
또, 상기 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12)는 상기 PFC 컨버터(2) 및 DC-DC 컨버터(4)의 전원 출력부와 부하(30)의 전원 입력부 사이에서 직렬 연결된 형태를 갖고, 부하(30)인 치과 X선 촬영기에 흐르는 전류를 실시간으로 검출하다가 정해진 과전류 한계값 이상의 전류가 부하(30)에 흐를 경우 이를 마이컴(17)에 전달해 주는 기능을 수행한다.In addition, the high voltage section and the low voltage
또한, 상기 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14)는 상기 PFC 컨버터(2) 및 DC-DC 컨버터(4)의 전원 출력부에 병렬로 연결된 형태를 갖고, 부하(30)에 인가되는 전압을 실시간으로 검출하다가 정해진 과전압 한계값 이상의 전압이 부하(30)에 인가될 경우 이를 마이컴(17)에 전달해 주는 기능을 수행한다.In addition, the high voltage unit and the low voltage
이때, 상기 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12)와 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14)는 이에 한정하지 않고, 일반적인 전류 검출부 및 전압 검출부로 설치하여 부하(30)에 흐르거나 인가되는 전류 및 전류를 실시간으로 검출하여 마이컴(17)으로 전달하도록 하고, 후술하는 마이컴(17)에서는 실시간으로 입력되는 전류 및 전압과 자체 내에 기입력되어 있는 과전류 한계값 및 과전압 한계값과 각각 상호 비교하여, 만약 과전류 또는 과전압 상태로 판단될 경우 이를 알림부(18) 및 종합상태 표시부(19)를 통해 알리거나 표시할 수 있게 할 수도 있다.In this case, the high voltage section and the low voltage
한편, 상기 콘덴서 데이터 기억부(15)는 상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)들에 대한 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명(Lo), 최고 사용온도(To), 자체 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도(△T) 및 온도차 보정계수(K) 등과 같은 각종 데이터를 저장하고 있다가 마이컴(17)의 요구가 있을시 이를 제공해 주는 기능을 수행한다.On the other hand, the condenser
또, 상기 콘덴서 구동시간 계수부(16)는 본 발명이 적용된 전원공급장치가 작동될 때마다 상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)들의 구동시간을 실시간으로 업데이트 즉, 계수하여 마이컴(17)에 제공해 주는 기능을 수행한다.In addition, the capacitor driving
이때, 상기 콘덴서 구동시간 계수부(16)에서 계수되는 상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서(3)(5)들의 구동시간 계수값은, 후술하는 마이컴(17)에서 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서들에 대한 기대수명을 산출한 후 지금까지 계수된 구동시간 계수값에서 산출된 기대수명을 뺀 후 최종 정상상태와 점검준비상태 및 고장상태 등을 정확히 판단하는데 사용하게 된다.In this case, the driving time coefficient values of the high voltage unit and the low pressure unit
또한, 상기 마이컴(17)은 본 발명이 적용된 치과 X선 촬영기의 전원공급장치가 작동될 때, 상기 주변온도검출센서(6)와 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서(7)(8), 고압부 및 저압부 리플전류 검출부(9)(10), 고압부 및 저압부 과전류 검출부(11)(12), 고압부 및 저압부 과전압 검출부(13)(14)로부터 각각 실시간으로 검출된 후 입력되어 오는 전원공급장치의 주변온도와 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서 실제온도, 리플전류, 과전류 및 과전압 상태 정보를 입력받아 내의 제어프로그램을 통해 각각의 상태를 파단하게 된다.In addition, the
이와 같이 상기 마이컴(17)에서 판단한 결과, 만약 고압부 또는 저압부에서 과전류가 흐르거나 또는 과전압이 인가되고 있는 것으로 판단될 경우에는, 후술하는 알림부(18) 또는 종합상태 표시부(19)를 통해 고압부 또는 저압부에서 과전류가 흐르고 있거나 또는 과전압이 인가되고 있음을 알림과 동시에 표시해 준다.As such, when it is determined by the
뿐만 아니라, 상기 마이컴(17)은 자체 내에 기억되어 있는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식을 이용하여 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명을 산출하여 종합상태 표시부(19)에 표시해 주되, 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 알림부(18)를 통해 알려주게 된다.In addition, the
이때, 상기 마이컴(17)에서 로 이루어진 것 계산식을 통해 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 실시간으로 산출하게 된다.At this time, in the
여기서, 상기 Lx(hours)는 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명을 나타내고, 상기 Lo(hours)는 상기 콘덴서 데이터 기억부(15)에 기 입력된 데이터(예를 들어 Φ10 이상 10,000시간)로써 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명을 나타내며, 상기 To(℃)는 콘덴서 데이터 기억부(15)에 기 입력된 데이터(예를 들어 105℃)로써 최고 사용온도를 나타내고, 상기 Tx(℃)는 전해 콘덴서의 실제온도를 나타내며, 상기 △T(℃)는 자체의 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도로써, 상기 △T = K(표면온도(Ts) - 주변온도(T)로 산출한다.Here, Lx (hours) represents the estimated life of each electrolytic capacitor according to the heat generation temperature of the current electrolytic capacitors, and Lo (hours) represents data previously input to the capacitor data storage unit 15 (for example,
이때, 상기 K는 온도차 보정계수로 예를 들어 하기한 표의 내부에 기재된 바와 같이 전해 콘덴서의 직경에 따라 서로 다른 값을 가지게 된다.In this case, K is a temperature difference correction coefficient, for example, as described in the table below will have different values depending on the diameter of the electrolytic capacitor.
이하에서 상기한 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식에 주위온도와 전해 콘덴서의 실제온도를 대비하여 전해 콘덴서들의 기대수명을 산출한 예를 살펴보면 하기하는 표와 같다.Hereinafter, an example of calculating the life expectancy of the electrolytic capacitors in comparison with the ambient temperature and the actual temperature of the electrolytic capacitor is shown in the following table.
일 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 105℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 10,000시간이 됨을 알 수 있다. For example, assuming that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 105 ℃, when the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor is calculated with 1.20 as the temperature difference correction coefficient (K) it can be seen that the time is 10,000 hours.
다른 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 80℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 56,569시간이 됨을 알 수 있다.As another example, assuming that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 80 ℃, when the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor is calculated with 1.20 as the temperature difference correction coefficient (K), it can be seen that 56,569 hours.
또, 다른 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 70℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 113,137시간이 됨을 알 수 있다.As another example, it can be seen that the life expectancy of the electrolytic capacitor is 113,137 hours under the assumption that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 70 ° C. and 1.20 is applied as the temperature difference correction coefficient (K).
또 다른 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 60℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 226,274시간이 됨을 알 수 있다.As another example, assuming that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 60 ℃, when the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor is calculated with 1.20 as the temperature difference correction coefficient (K), it can be seen that it is 226,274 hours.
또 다른 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 50℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 452,548시간이 됨을 알 수 있다.As another example, assuming that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 50 ℃, when applying the 1.20 as the temperature difference correction coefficient (K), it can be seen that the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor is 452,548 hours.
마지막 예로, 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 120℃라고 가정하고 온도차 보정계수(K)로 1.20을 적용한 상태에서 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 산출할 경우 3,536시간이 됨을 알 수 있다.As a final example, assuming that the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is 120 ℃, when the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor is calculated with 1.20 as the temperature difference correction coefficient (K), it can be seen that it is 3,536 hours.
상기한 예들에서 알 수 있듯이 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 정해진 값을 갖는 해당 전해 콘덴서의 최고 사용온도(To; 예를 들의 105℃)보다 낮을수록 해당 전해 콘덴서의 최고 사용온도에서의 보증수명(Lo; 예를 들어 Φ10 이상 10,000시간)보다 기대수명이 급격히 길어짐을 알 수 있고, 이와 반대로 전해 콘덴서들의 실제온도(Tx)가 해당 전해 콘덴서의 최고 사용온도(To)보다 높아질수록 기대수명이 급격히 짧아짐을 알 수 있다.As can be seen from the above examples, the actual service life (Tx) of the electrolytic capacitors is lower than the maximum operating temperature (To; 105 DEG C) of the corresponding electrolytic capacitor having a predetermined value, and the lifespan at the maximum operating temperature of the corresponding electrolytic capacitor is assured. It can be seen that the life expectancy is significantly longer than (Lo; for example, Φ10 or more than 10,000 hours). On the contrary, as the actual temperature (Tx) of the electrolytic capacitors is higher than the maximum operating temperature (To) of the electrolytic capacitor, the life expectancy is rapidly increased. It can be seen that the shortening.
따라서, X선 촬영기 구동용 전원공급장치를 설계하거나 이를 관리할 때, 고압부 또는 저압부에 각각 구비된 전해 콘덴서들의 온도가 정해진 최고 사용온도(To; 예를 들의 105℃)보다 높아지는 것을 최대한 방지할 수 있도록 설계 또는 관리하는 것이 바람직함을 알 수 있다.Therefore, when designing or managing a power supply for driving an X-ray imaging apparatus, it is possible to prevent the temperature of the electrolytic capacitors provided in the high pressure part or the low pressure part, respectively, from being higher than a predetermined maximum use temperature (for example, 105 ° C.). It can be seen that it is desirable to design or manage such that it is possible.
한편, 상기 알림부(18)는 부져나 스피커 등으로 구성한 것으로, 상기 마이컴(17)의 출력신호에 대응하여 서로 다른 경고음(예를 들어 서로 다른 계수의 단속음 등) 또는 음성으로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 알려줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 전해 콘덴서 중 어느 한 전해 콘덴서가 수명이 다했을 경우 해당 전해 콘덴서가 수명이 다되었음을 서로 다른 경고음(예를 들어 서로 다른 계수의 단속음 등) 또는 음성으로 정확히 알려주는 기능을 수행한다.On the other hand, the
또, 상기 종합상태 표시부(19)는 상기 마이컴(17)의 출력신호에 대응하여 서로 다른 형태로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 표시해줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 각 전해 콘덴서에 대한 기대수명(추정수명)을 실시간으로 표시해 주고, 또한 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 정확히 표시해 주는 기능을 수행한다.In addition, the integrated
이때, 상기 종합상태 표시부(19)를 복수의 컬러 발광다이오드와 기대수명 표시용 세그먼트로 구성하되, 과전류 및 과전압에 대한 표시부는 각각 두 개의 서로 다른 컬러 발광다이오드로 구성하여 줌으로써 고압부와 저압부를 분리하여 정상과 비정상에 대해 서로 다른 컬러로 구분해 표시할 수 있다.In this case, the integrated
또한, 고압부 및 저압부에 대한 전해 콘덴서의 상태 표시부는 각각 세 개의 서로 다른 컬러 발광다이오드로 구성하여 줌과 동시에 두 개의 기대수명 표시용 세그먼트로 구성하여 줌으로써 고압부 및 저압부에 각가 설치되어 있는 전해 콘덴서에 대하여 정상상태와 점검준비상태 및 고장상태로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시할 수 있음은 물론 상기 마이컴(17)에 의해 산출된 해당 전해 콘덴서에 대한 기대수명을 숫자(즉, 시간)로 정확히 표시할 수 있다.In addition, the state display unit of the electrolytic capacitor for the high voltage section and the low voltage section is composed of three different color light emitting diodes, respectively, and at the same time, it is composed of two life-span display segments. It can be displayed in different colors by dividing the normal state, the check ready state and the fault state, and the life expectancy for the corresponding electrolytic capacitor calculated by the
한편, 본 발명에서는 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서(7)와 고압부 리플전류 검출부(9), 고압부 과전류 검출부(11) 및 고압부 과전압 검출부(13)의 출력부와 마이컴(17)의 입력부 사이에 전기적인 절연기능을 수행하는 주는 절연형 신호 전달부(20)를 더 설치하여 주었다.On the other hand, in the present invention, between the output of the high-voltage unit condenser temperature detection sensor 7 and the high-voltage unit ripple
따라서, 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치 내에 구비된 고압부와 저압부 사이에서 발생할 수 있는 전기적인 간섭(즉, 고압부에서 발생되는 고조파에 의해 저압부의 구동에 지장을 주는 간섭 등)을 상기 절연형 신호 전달부(20)에서 사전에 차단해 줄 수 있음과 동시에 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서(7)와 고압부 리플전류 검출부(9), 고압부 과전류 검출부(11) 및 고압부 과전압 검출부(13)에서 각각 검출되는 신호를 저압에 의해 구동되는 마이컴(17)에 정확히 전달시켜 줄 수 있다.Therefore, the electrical insulation (that is, interference that interferes with driving of the low pressure part due to harmonics generated in the high pressure part) may occur between the high voltage part and the low pressure part provided in the dental X-ray imaging apparatus driving power supply. The high voltage part condenser temperature detection sensor 7, the high voltage part ripple
또, 본 발명에서는 상기 마이컴(17)의 통신 출력부에 사용자 휴대 단말기(40) 또는 원격지의 관리실에 구비된 컴퓨터(50)와의 유,무선 통신을 위한 유,무선통신모듈(21)을 더 설치하되, 상기 유,무선통신모듈(21) 중 유선통신모듈로는 RS232를 설치하고, 상기 무선통신모듈로는 블루투스를 설치하여 주었다.In addition, in the present invention, a wired /
따라서, 원거리 또는 근거리 통신을 통해 휴대 단말기을 휴대하고 있는 원격지의 관리자 및 관리실 내의 모니터 등을 통해 실시간으로 관리자들에게 치과용 X선 촬영기들에 각각 구비된 전원공급장치들의 상태를 정확히 파악하고 비정상상태 발생시 필요한 조치를 즉시 취할 수 있다.Therefore, through the remote or near-field communication, the administrator of the remote site carrying the mobile terminal and the monitor in the management room, etc., to the administrators in real time to accurately identify the status of the power supply devices provided in the dental X-ray radiators, and in case of abnormal condition The necessary action can be taken immediately.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 유,무선통신모듈(21)와 원격지의 서버(60) 사이에 무선공유기(22)를 더 설치하여 줌으로써 상기 마이컴(17)에서 유,무선통신모듈(21)와 연결된 무선공유기(22)를 통해 각각의 전원공급장치 내 각종 상태정보를 실시간으로 원격지의 서버(60)로 전송하여 기억(데이터 베이스화)시켜 둘 수 있으므로 관리자들이 장소에 구애받지 않고 상기 서버(60)를 통해 특정 치과 내에 설치되어 있는 부하(30)들인 복수의 치과 X선 촬영기에 각각 구비된 전원공급장치들에 대한 상태 정보를 확인할 수 있다.In addition, in the present invention, by further installing a
따라서, 치과용 X선 촬영기들에 유지보수에 따른 신뢰도 및 각 치과용 X선 촬영기들의 활용도를 대폭 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 자체의 상품성과 품질에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to greatly increase the reliability of maintenance and utilization of each dental X-ray imagers in the dental X-ray imagers, as well as to significantly improve the reliability of the product itself and the quality of the product.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary skill in the art will be described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
1 : 필터 및 서지 보호회로 2 : PFC 컨버터
3 : 고압부 전해 콘덴서 4 : DC-DC 컨버터
5 : 저압부 전해 콘덴서 6 : 주변온도검출센서
7, 8 : 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서
9, 10 : 고압부 및 저압부 리플전류 검출부
11, 12 : 고압부 및 저압부 과전류 검출부
13, 14 : 고압부 및 저압부 과전압 검출부
15 : 콘덴서 데이터 기억부 16 : 콘덴서 구동시간 계수부
17 : 마이컴 18 : 알림부
19 : 종합상태 표시부 20 : 절연형 신호 전달부
21 : 유,무선통신모듈 22 : 무선공유기
30 : 부하(X선 촬영기) 40 : 휴대 단말기
50 : 컴퓨터 60 : 서버1: filter and surge protection circuit 2: PFC converter
3: high voltage electrolytic capacitor 4: DC-DC converter
5: low pressure electrolytic capacitor 6: ambient temperature sensor
7, 8: high and low pressure condenser temperature detection sensor
9, 10: high and low voltage ripple current detector
11, 12: high voltage section and low voltage section overcurrent detection section
13, 14: high voltage section and low voltage section overvoltage detection section
15: condenser data storage section 16: condenser drive time counting section
17: micom 18: notification unit
19: integrated state display unit 20: isolated signal transmission unit
21: wired and wireless communication module 22: wireless router
30: load (X-ray imaging machine) 40: portable terminal
50: computer 60: server
Claims (7)
상기 전원공급장치 주변온도(T)를 실시간으로 검출하는 주변온도검출센서와;
고압부 및 저압부 전해 콘덴서의 온도(Tx)를 각각 실시간으로 검출하는 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서와;
고압부 및 저압부 전해 콘덴서를 통해 각각 흐르는 전류 내에 포함되어 있는 리플들을 검출하는 고압부 및 저압부 리플전류 검출부와;
부하에 흐르는 전류를 실시간으로 검출하다가 정해진 과전류 한계값 이상의 전류가 부하에 흐를 경우 이를 마이컴에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전류 검출부와;
부하에 인가되는 전압을 실시간으로 검출하다가 정해진 과전압 한계값 이상의 전압이 부하에 인가될 경우 이를 마이컴에 전달시켜 주는 고압부 및 저압부 과전압 검출부와;
상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서들에 대한 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명(Lo), 최고 사용온도(To), 자체 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도(△T) 및 온도차 보정계수(K)에 대한 데이터를 저장하고 있다가 마이컴의 요구가 있을시 이를 제공하는 콘덴서 데이터 기억부와;
상기 고압부 및 저압부 전해 콘덴서들의 구동시간을 실시간으로 계수하는 콘덴서 구동시간 계수부와;
전원공급장치의 작동시 상기 주변온도검출센서와 고압부 및 저압부 콘덴서 온도검출센서, 고압부 및 저압부 리플전류 검출부, 고압부 및 저압부 과전류 검출부, 고압부 및 저압부 과전압 검출부로부터 전원공급장치의 주변온도와 고압부 및 저압부의 전해 콘덴서 실제온도, 리플전류, 과전류 및 과전압 상태 정보를 실시간으로 입력받은 결과, 만약 고압부 또는 저압부에서 과전류 또는 과전압이 검출될 경우에는 알림부 또는 종합상태 표시부를 통해 고압부 또는 저압부에서 과전류가 흐르고 있거나 또는 과전압이 인가되고 있음을 알림과 동시에 표시해 줌은 물론 자체 내에 기억되어 있는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식을 이용하여 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명을 산출하여 종합상태 표시부에 표시해 주되, 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 알림부를 통해 알려주는 마이컴과;
상기 마이컴의 출력신호에 대응하여 서로 다른 경고음 또는 음성으로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 알려줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 전해 콘덴서 중 어느 한 전해 콘덴서가 수명이 대했을 경우 해당 전해 콘덴서가 수명이 다했음을 알려주는 알림부와;
상기 마이컴의 출력신호에 대응하여 서로 다른 형태로 고압부 또는 저압부의 과전류 또는 과전압 상태를 표시해줌은 물론 저압부 또는 고압부에 설치되어 있는 각 전해 콘덴서에 대한 기대수명(추정수명)을 실시간으로 표시해 주고, 또한 특정 전해 콘덴서의 수명이 다했을 경우 이를 표시해 주는 종합상태 표시부;를 더 구비시킨 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
A filter and surge protection circuit for removing a surge voltage including various noise signals included in an AC input voltage of AC 90V to 240V; A power factor corrector (PFC) converter for boosting and rectifying the AC voltage inputted through the filter and the surge protection circuit to a non-isolated DC voltage, and providing the driving voltage to a dental X-ray imager as a load; A high voltage part electrolytic capacitor having a form provided in parallel to an output part of the PFC converter and compensating and improving the power factor of the high voltage part; A DC-DC converter which converts and rectifies the DC voltage which is relatively low compared to the non-isolated DC voltage output from the PFC converter, and provides the driving voltage to the dental X-ray imager as a load; In the dental x-ray imager driving power supply comprising a low-pressure electrolytic capacitor having a form installed in parallel to the output of the DC-DC converter, and compensates and improves the power factor of the low-pressure portion,
An ambient temperature sensor for detecting the ambient temperature T of the power supply in real time;
A high pressure unit and a low pressure unit condenser temperature detection sensor for detecting a temperature Tx of the high pressure unit and the low pressure unit electrolytic capacitor in real time, respectively;
A high voltage part and a low voltage part ripple current detector for detecting ripples included in current flowing through the high voltage part and the low voltage part electrolytic capacitor;
A high-voltage unit and a low-voltage unit over-current detection unit for detecting a current flowing in the load in real time and transferring it to the microcomputer when a current exceeding a predetermined over-current limit value flows to the load;
A high voltage unit and a low voltage unit overvoltage detection unit which detects a voltage applied to a load in real time and delivers it to a microcomputer when a voltage greater than a predetermined overvoltage limit value is applied to the load;
Guaranteed life (Lo), maximum operating temperature (To), and exothermic temperature (ΔT) of the capacitor element due to its own ripple current and temperature difference correction coefficient A condenser data storage unit for storing data for (K) and providing it when a request of the microcomputer is required;
A condenser driving time counting unit for counting driving times of the high and low voltage electrolytic capacitors in real time;
When the power supply is in operation, the ambient temperature of the power supply unit is measured from the ambient temperature detection sensor, the high pressure unit and the low pressure unit condenser temperature detection sensor, the high pressure unit and the low pressure unit ripple current detector, the high pressure unit and the low pressure unit overcurrent detector, the high voltage unit and the low voltage unit overvoltage detector. As a result of receiving real-time temperature, ripple current, overcurrent and overvoltage status information of the electrolytic capacitor in the high voltage section and the low pressure section, if an over current or over voltage is detected in the high voltage section or the low voltage section, the high voltage section or the low voltage section is displayed through the alarm section or the comprehensive status display section. At the same time, it indicates that an overcurrent is flowing or an overvoltage is applied and displays the life expectancy of each electrolytic capacitor according to the exothermic temperature of the current electrolytic capacitors by using the life expectancy calculation formula for the electrolytic capacitor stored in itself. Display on the comprehensive status display, A microcomputer that notifies the user when the life of a specific electrolytic capacitor reaches the notification unit;
In response to the output signal of the microcomputer, a warning signal or a voice may be used to notify the overcurrent or overvoltage state of the high voltage section or the low voltage section, and if any one of the electrolytic capacitors installed in the low voltage section or the high voltage section has reached the end of its life, Notification unit for notifying that the end of life;
In response to the output signal of the microcomputer, the overcurrent or overvoltage state of the high voltage unit or the low pressure unit is displayed in different forms, and the expected life (estimated life) of each electrolytic capacitor installed in the low pressure unit or the high voltage unit is displayed in real time. The dental X-ray imaging apparatus driving power supply having a comprehensive state detection, display and notification function further comprising a; comprehensive status display unit for displaying the end of the life of a specific electrolytic capacitor.
상기 마이컴에서 수행하는 전해 콘덴서에 대한 기대수명 계산식은,
로 이루어진 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
여기서, 상기 Lx(hours)는 현재 전해 콘덴서들의 발열온도에 따른 각 전해 콘덴서의 추정수명이고,
상기 Lo(hours)는 최고 사용온도에서의 수명에 대한 보증수명이며,
상기 To(℃)는 최고 사용온도이고,
상기 Tx(℃)는 전해 콘덴서의 실제온도이며,
상기 △T(℃)는 자체의 리플전류에 의한 콘덴서 소자 중심의 발열온도로써, 상기 △T = K(표면온도(Ts) - 주변온도(T)이다.
The method according to claim 1,
The life expectancy calculation formula for the electrolytic capacitors performed by the microcomputer,
Dental X-ray imaging apparatus driving power supply having a comprehensive state detection and display and notification function, characterized in that consisting of.
Here, Lx (hours) is the estimated life of each electrolytic capacitor according to the heating temperature of the current electrolytic capacitors,
Lo (hours) is the life expectancy at the maximum operating temperature
To (° C.) is the maximum use temperature,
The Tx (° C.) is the actual temperature of the electrolytic capacitor,
[Delta] T ([deg.] C) is a heat generation temperature at the center of the capacitor element due to its own ripple current, and [Delta] T = K (surface temperature Ts-ambient temperature T).
상기 고압부 콘덴서 온도검출센서와 고압부 리플전류 검출부, 고압부 과전류 검출부 및 고압부 과전압 검출부의 출력부와 마이컴의 입력부 사이에는 고압부와 저압부 사이에서 발생할 수 있는 전기적인 간섭을 차단함과 동시에 상기 고압부 콘덴서 온도검출센서와 고압부 리플전류 검출부, 고압부 과전류 검출부 및 고압부 과전압 검출부에서 각각 검출되는 신호가 저압에 의해 구동되는 마이컴에 정확히 전달시켜 주기 위해 전기적으로 절연시켜 주는 절연형 신호 전달부를 더 설치한 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The high voltage part condenser temperature detection sensor and the high voltage part ripple current detector, the high voltage part overcurrent detector and the output part of the high voltage part overvoltage detector and the input of the microcomputer block the electrical interference that may occur between the high voltage part and the low voltage part and simultaneously detect the high voltage part condenser temperature. The sensor and the high voltage unit ripple current detection unit, the high voltage unit overcurrent detection unit and the high voltage unit overvoltage detection unit, respectively, insulated signal transmission unit that electrically insulates in order to deliver correctly to the microcomputer driven by low voltage Power supply for driving dental x-ray cameras with status detection, indication and notification.
상기 마이컴의 통신 출력부에는 사용자 휴대 단말기 또는 원격지의 관리실에 구비된 컴퓨터와의 유,무선 통신을 위한 유,무선통신모듈을 더 설치한 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The microcommunication output unit of the microcomputer further includes a wired / wireless communication module for wired and wireless communication with a computer provided in a user's portable terminal or a remote control room. Power supply for driving X-ray cameras.
상기 유,무선통신모듈 중 유선통신모듈로는 RS232를 설치하고, 상기 무선통신모듈로는 블루투스를 설치한 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
The method according to claim 4,
RS-232 is installed as a wired communication module among the wired and wireless communication modules, and a Bluetooth is installed as the wireless communication module. .
상기 종합상태 표시부는,
복수의 컬러 발광다이오드와 기대수명 표시용 세그먼트로 구성하되, 과전류 및 과전압은 고압부와 저압부 및 정상과 비정상으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시하고, 각 전해 콘덴서는 고압부와 저압부 및 정상과 점검준비 및 고장으로 구분하여 서로 다른 컬러로 표시함은 물론 기대수명을 숫자로 표시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.
The method according to claim 1,
The comprehensive state display unit,
Consists of a plurality of color light emitting diodes and segments for life expectancy, and the overcurrent and overvoltage are divided into high voltage part and low voltage part and normal and abnormal and displayed in different colors. And a power supply for driving a dental X-ray imaging apparatus having a comprehensive state detection, display, and notification function, characterized in that it is possible to display a different life as well as to display a life expectancy by a number by dividing it into faults.
상기 유,무선통신모듈과 원격지의 서버 사이에는 무선공유기(AP)를 더 설치하고, 상기 마이컴으로 하여금 유,무선통신모듈와 연결된 무선공유기(AP)를 통해 각각의 전원공급장치 내 각종 상태정보를 실시간으로 원격지의 서버로 전송 및 기억시켜 줄 수 있도록 하여, 관리자들이 장소에 구애받지 않고 서버를 통해 특정 치과 내에 설치되어 있는 부하인 복수의 치과용 X선 촬영기에 각각 구비된 전원공급장치들에 대한 상태 정보를 확인할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 X선 촬영기 구동용 전원공급장치.The method according to claim 4,
A wireless router (AP) is further installed between the wired / wireless communication module and a remote server, and the microcomputer allows the microcomputer to provide various status information in each power supply device in real time through a wireless router (AP) connected to the wired / wireless communication module. It is possible to transmit and memorize to a remote server by remote control, so that the managers can be stored in a specific dental office through the server, regardless of the location of the power supplies provided in each of the plurality of dental X-ray imagers A power supply for driving a dental x-ray camera having a comprehensive status detection, display and notification function characterized in that the information can be confirmed.
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