KR102113404B1 - Short protecting apparatus for SMPS - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SMPS 전원 공급부의 단락 보호 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 디바이스에 단락이 발생한 시점에 릴레이부를 통해 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 인가되는 공급전원을 일시적으로 차단하고 다시 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 공급전원을 자동 인가함으로써 일시적으로 발생하는 디바이스의 단락으로 인해 발생하는 과전류로부터 SMPS 전원공급부 또는 디바이스를 보호할 수 있으며, 디바이스에서 발생하는 단락의 횟수를 카운트하여 계속해서 디바이스에서 단락이 발생하는 경우 릴레이부를 보호하기 위하여 스위칭 제어부로 인가되는 공급전원을 차단함으로써 릴레이부의 동작을 중단시켜 릴레이부의 반복되는 스위칭 동작으로 인한 릴레이부의 파손을 방지할 수 있는 단락 보호 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a short-circuit protection device of the SMPS power supply unit, more specifically, to temporarily cut off the supply power applied to the device from the SMPS power supply unit through the relay unit at the time when a short-circuit occurs in the device, and then supply it from the SMPS power supply unit to the device. By automatically applying power, the SMPS power supply unit or device can be protected from overcurrent caused by a short circuit of a device that is temporarily generated, and counts the number of short circuits occurring in the device to keep the relay unit when a short circuit occurs in the device. It relates to a short circuit protection device that can prevent the relay unit from being damaged due to the repeated switching operation of the relay unit by stopping the operation of the relay unit by shutting off the supply power applied to the switching control unit to protect.

Description

ＳＭＰＳ용 단락 보호 장치{Short protecting apparatus for SMPS}Short protecting apparatus for SMPS

본 발명은 SMPS 전원 공급부의 단락 보호 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 디바이스에 단락이 발생한 시점에 릴레이부를 통해 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 인가되는 공급전원을 일시적으로 차단하고 다시 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 공급전원을 자동 인가함으로써 일시적으로 발생하는 디바이스의 단락으로 인해 발생하는 과전류로부터 SMPS 전원공급부 또는 디바이스를 보호할 수 있으며, 디바이스에서 발생하는 단락의 횟수를 카운트하여 계속해서 디바이스에서 단락이 발생하는 경우 릴레이부를 보호하기 위하여 스위칭 제어부로 인가되는 공급전원을 차단함으로써 릴레이부의 동작을 중단시켜 릴레이부의 반복되는 스위칭 동작으로 인한 릴레이부의 파손을 방지할 수 있는 전원 공급부의 단락 보호 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a short-circuit protection device of the SMPS power supply unit, more specifically, to temporarily cut off the supply power applied to the device from the SMPS power supply unit through the relay unit at the time when a short-circuit occurs in the device, and then supply it from the SMPS power supply unit to the device. By automatically applying power, the SMPS power supply unit or device can be protected from overcurrent caused by a short circuit of a device that is temporarily generated, and counts the number of short circuits occurring in the device to keep the relay unit when a short circuit occurs in the device. It relates to a short circuit protection device for a power supply unit that can prevent the relay unit from being damaged due to repeated switching operation of the relay unit by stopping the operation of the relay unit by shutting off the supply power applied to the switching control unit to protect.

SPMS(switched mode power supply) 전원공급장치는 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 스위치 제어 방식을 사용한다. 반도체 스위치 소자의 온오프(on-off) 시간 비율을 제어하여 출력을 안정화시킨 직류 안정화 전원 장치로, 고효율, 소형 및 경량화가 가능하여 대부분의 전자기기 및 장비 등에 널리 사용된다SPMS (switched mode power supply) power supply uses a switch control method that converts AC power to DC power using a switching transistor or the like. It is a DC-stabilized power supply that stabilizes the output by controlling the on-off time ratio of the semiconductor switch element. It is widely used in most electronic devices and equipment because it is capable of high efficiency, small size and light weight.

즉, 110V 또는 220V의 상용 교류전압을 입력받아 트랜지스터를 통하여 전압강하를 시킨 후 낮아진 교류전압을 다이오드와 전해콘덴서를 이용한 브릿지 또는 양파정류회로를 거쳐 필요로 하는 직류전압과 전류를 얻는 방식으로 되어 있다.That is, it receives a commercial AC voltage of 110V or 220V, drops the voltage through the transistor, and then drops the reduced AC voltage through a bridge or onion rectifying circuit using a diode and an electrolytic capacitor to obtain the required DC voltage and current. .

SPMS 전원공급장치는 일반 가정이나 사업장에 공급되는 고압의 교류전압을 사용자가 원하는 전압으로 낮추는 트랜스포머(transformer)와, 낮추어진 교류전압을 직류전압으로 정류하는 정류부와, 정류된 출력 직류전압의 전류를 제어하는 전류제어부로 구성된다.SPMS power supply is a transformer that lowers the high-voltage AC voltage supplied to a general home or business to a voltage desired by the user, a rectifier rectifying the reduced AC voltage as a DC voltage, and a current of the rectified output DC voltage. It consists of a current control unit to control.

이러한 SPMS 전원공급장치로부터 공급되는 공급전원을 인가받아 다양한 디바이스가 구동되는데, SPMS 전원공급장치의 출력단에 접속된 디바이스에서 단락(short)이 발생하는 경우 SMPS 전원공급장치에서 순간적으로 과전류가 발생하여 SPMS 전원공급장치 또는 디바이스를 손상시키거나 사용자에 피해를 주는 경우가 발생한다.Various devices are driven by receiving the supply power supplied from the SPMS power supply, and when a short circuit occurs in a device connected to the output terminal of the SPMS power supply, an overcurrent occurs in the SMPS power supply and SPMS There are cases where the power supply or device is damaged or the user is damaged.

따라서 SMPS 전원공급장치를 사용하는 경우, 디바이스의 단락으로 인하여 발생하는 과전류로부터 PMS 전원공급장치, 디바이스 또는 사용자를 보호하기 위한 단락 보호 장치가 요구되고 있다.Therefore, when using an SMPS power supply, a short circuit protection device is required to protect a PMS power supply, a device, or a user from overcurrent caused by a short circuit of the device.

종래 한국등록특허 제10-1396897호에서는 디바이스로 인가되는 전원의 크기를 저항으로 측정하여 과전류가 발생하는 경우 디바이스로 인가되는 전원을 차단하는 단락 보호 장치에 대해 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-1396897 discloses a short circuit protection device that cuts off the power applied to the device when an overcurrent occurs by measuring the size of the power applied to the device with a resistance.

그러나 종래 단락 보호 장치의 경우 일시적인 과전류가 발생하는 경우에도 디바이스로 인가되는 공급전원을 완전 차단함으로써, 추후 사용자 또는 작업자가 디바이스를 재가동하여야 하기 위하여 직접 디바이스로 인가되는 스위치를 온으로 조작하여야 하는 불편함이 있다. However, in the case of the conventional short-circuit protection device, even when a temporary overcurrent occurs, the supply power applied to the device is completely cut off, so that a user or an operator must operate the switch applied directly to the device to turn on the device in order to restart the device later. There is this.

본 발명은 위에서 언급한 종래 단락 보호 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 디바이스에 단락이 발생한 시점에 릴레이부를 통해 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 인가되는 공급전원을 일시적으로 차단하고 다시 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 공급전원을 자동 인가하여 일시적으로 발생하는 디바이스의 단락으로 인해 발생하는 과전류로부터 SMPS 전원공급부 또는 디바이스를 보호할 수 있는 단락 보호 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the conventional short-circuit protection device mentioned above, the object of the present invention is to temporarily block the supply power applied to the device from the SMPS power supply through the relay unit at the time the device is short-circuited. And to provide a short circuit protection device that can protect the SMPS power supply unit or device from the overcurrent generated by the short circuit of the device temporarily generated by automatically applying the supply power from the SMPS power supply to the device again.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 디바이스에서 발생하는 단락의 횟수를 카운트하여 계속해서 디바이스에서 단락이 발생하는 경우, 릴레이부를 보호하기 위하여 스위칭 제어부로 인가되는 공급전원을 차단하여 릴레이부의 동작을 중단시키는 단락 보호 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to achieve a short circuit by counting the number of short circuits occurring in the device, and when the device continues to generate a short circuit, cut off the power supplied to the switching control unit to stop the operation of the relay unit to protect the relay unit. It is to provide a protective device.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 단락 보호 장치는 상용 전원을 인가받아 디바이스로 인가되는 공급 전원을 생성하는 SMPS 전원 공급부와, 전원 공급부의 출력단과 디바이스의 입력단 사이에 배치되며 디바이스의 단락시 스위칭되어 디바이스로 인가되는 공급 전원을 차단하는 릴레이부와, 디바이스의 단락 여부에 따라 릴레이부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the short circuit protection device according to the present invention is disposed between an SMPS power supply unit that receives commercial power and generates supply power applied to the device, and an output terminal of the power supply unit and an input terminal of the device, and short-circuits the device. It is characterized in that it comprises a switching unit for switching off the supply power applied to the device when switched on, and a switching control unit for controlling the switching operation of the relay unit according to whether the device is short-circuited.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이부는 디바이스로 공급 전원을 인가하는 인가 단자와, 디바이스로 인가되는 공급 전원을 차단하는 차단 단자와, 인가 단자와 차단 단자 사이에서 스위칭되는 스위치부를 구비하며, 스위칭 제어부는 디바이스의 단락 여부에 따라 스위치부를 인가 단자와 차단 단자 사이에서 스위칭 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the relay unit according to an embodiment of the present invention includes an application terminal for applying supply power to the device, a blocking terminal for blocking supply power applied to the device, and a switch unit for switching between the application terminal and the blocking terminal. , The switching control unit is characterized in that the switching control between the applied terminal and the blocking terminal according to whether the device is short-circuited.

여기서 본 발명에 따른 단락 보호 장치에서 스위칭 제어부는 SMPS 전원 공급부에서 생성되는 공급 전원이 인가되는 경우 자력을 발생하는데, 공급 전원이 스위치 제어부에 인가시 생성되는 자력에 의해 스위치부가 인가 단자에 접속되도록 스위칭 제어하고 공급 전원이 스위치 제어부에 인가되지 않는 경우 스위치부를 차단 단자에 접속되도록 스위칭 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, in the short circuit protection device according to the present invention, the switching control unit generates a magnetic force when the supply power generated by the SMPS power supply unit is applied, and the switching unit is switched to be connected to the application terminal by the magnetic force generated when the supply power supply is applied to the switch control unit It is characterized in that when the control and supply power is not applied to the switch control unit, the switching unit is controlled to be connected to the blocking terminal.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 단락 보호 장치는 디바이스로 인가되는 공급 전원의 하락 에지를 검출하는 하락 에지 검출부와, 검출한 하락 에지의 수를 카운트하는 카운트부와, 카운트한 하락 에지의 수가 임계수를 초과하는 경우 스위칭 제어부로 인가되는 공급 전원을 차단하는 차단 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the short circuit protection device according to an embodiment of the present invention includes a falling edge detection unit detecting a falling edge of a supply power applied to a device, a counting unit counting the number of detected falling edges, and a counting falling edge. If the number exceeds the threshold number, it characterized in that it further comprises a cut-off switch for cutting off the power supplied to the switching control unit.

여기서 본 발명에 따른 하락 에지 검출부는 하락 에지를 검출시마다 일정 크기의 펄스 신호를 생성하며, 카운트부는 하락 에지가 검출시마다 펄스 신호의 크기를 합하는 적분회로인데, 적분회로의 출력 크기가 임계 크기를 초과하는 경우 임계수를 초과하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치.Here, the falling edge detection unit according to the present invention generates a pulse signal having a predetermined size each time a falling edge is detected, and the counting unit is an integrating circuit that sums the magnitude of the pulse signal each time the falling edge is detected. The output size of the integrating circuit exceeds a threshold size. A short circuit protection device characterized in that it is judged to exceed the critical number.

본 발명에 따른 단락 보호 장치는 디바이스에 단락이 발생한 시점에 릴레이부를 통해 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 인가되는 공급전원을 일시적으로 차단하고 다시 SMPS 전원공급부로부터 디바이스로 공급전원을 자동 인가함으로써, 일시적으로 발생하는 디바이스의 단락으로 인해 발생하는 과전류로부터 SMPS 전원공급부 또는 디바이스를 보호할 수 있다.The short circuit protection device according to the present invention is temporarily generated by temporarily shutting off the supply power applied from the SMPS power supply unit to the device through the relay unit at the time when a short circuit occurs in the device and automatically applying the supply power from the SMPS power supply unit to the device again. The SMPS power supply or device can be protected from overcurrent caused by a short circuit of the device.

한편, 본 발명에 따른 단락 보호 장치는 디바이스에서 발생하는 단락의 횟수를 카운트하여 계속해서 디바이스에서 단락이 발생하는 경우 릴레이부를 보호하기 위하여 스위칭 제어부로 인가되는 공급전원을 차단함으로써, 릴레이부의 동작을 중단시켜 릴레이부의 반복되는 스위칭 동작으로 인한 릴레이부의 파손을 방지할 수 있다. On the other hand, the short-circuit protection device according to the present invention counts the number of short-circuits occurring in the device to stop the operation of the relay unit by cutting off the supply power applied to the switching control unit to protect the relay unit in the event of a short-circuit in the device. The relay unit can be prevented from being damaged due to repeated switching of the relay unit.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SMPS 전원공급부의 단락 보호 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SMPS 단락 보호 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스위칭 제어부(30, 120)와 릴레이부(50, 130)의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 SMPS 단락 보호 회로의 각 구성요소에서 생성되는 신호의 크기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a functional block diagram illustrating a short circuit protection device of an SMPS power supply according to an embodiment of the present invention.
2 is a functional block diagram illustrating an SMPS short circuit protection device according to another embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an operation example of the switching control unit 30, 120 and the relay unit (50, 130) according to the present invention.
4 is a view for explaining the magnitude of a signal generated in each component of the SMPS short circuit protection circuit according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, technical terms used in the present invention should be interpreted as meanings generally understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention. It should not be interpreted as a meaning or an excessively reduced meaning. In addition, when the technical term used in the present invention is a wrong technical term that does not accurately represent the spirit of the present invention, it should be understood as being replaced by a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression used in the present invention includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed to include all of the various components, or various stages, described in the invention, including some of the components or some stages. It may or may not be construed as further comprising additional components or steps.

또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only intended to facilitate understanding of the spirit of the present invention and should not be interpreted as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 SPMS 전원공급부의 단락 보호 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, a short-circuit protection device for an SPMS power supply according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 SMPS 전원공급부의 단락 보호 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.1 is a functional block diagram illustrating a short circuit protection device of an SMPS power supply according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, SPMS 전원공급부(10)는 상용 교류전원을 입력받아 일정 크기(V1)의 공급 전원을 생성하고 생성한 공급 전원을 디바이스(70)로 제공한다.1 and 3, the SPMS power supply unit 10 receives commercial AC power to generate supply power of a certain size (V 1 ) and provides the generated supply power to the device 70. .

SMPS 전원공급부(10)와 디바이스(70) 사이에는 스위칭 제어부(30)와 릴레이부(50)가 배치되어 있는데, 스위칭 제어부(30)와 릴레이부(50)는 디바이스(70)에서 단선이 발생하는 경우 SMPS 전원공급부(10)에서 과전류가 발생하는 것을 방지하는데, 이하 스위칭 제어부(30)와 릴레이부(50)의 동작에 대해 구체적으로 살펴본다.The switching control unit 30 and the relay unit 50 are disposed between the SMPS power supply unit 10 and the device 70, and the switching control unit 30 and the relay unit 50 generate a disconnection in the device 70. In the case of preventing the overcurrent from occurring in the SMPS power supply unit 10, the operation of the switching control unit 30 and the relay unit 50 will be described in detail below.

스위칭 제어부(30)는 SPMS 전원공급부(10)의 출력단에서 단락이 발생하는지 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생하는지 여부를 판단하며, SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생하는 경우 릴레이부(50)를 통해 공급 전원이 디바이스(70)로 인가되지 않도록 릴레이부(50)의 스위치를 인가 단자로부터 차단 단자로 스위칭하여 동작 제어한다. 여기서 인가 단자는 디바이스의 전원 입력단에 연결되어 있으며 차단 단자는 단선되어 있다.The switching control unit 30 determines whether a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 10 or a short circuit in the device 70, and the short circuit occurs in the output terminal or device 70 of the SPMS power supply unit 10. When it occurs, the switch of the relay unit 50 is switched from the application terminal to the blocking terminal to control the operation so that the supply power is not applied to the device 70 through the relay unit 50. Here, the application terminal is connected to the power input terminal of the device, and the blocking terminal is disconnected.

릴레이부(50)는 디바이스(70)로 공급 전원을 인가하는 인가 단자(a)와, 디바이스로 인가되는 공급 전원을 차단하는 차단 단자(b)와, 인가 단자와 차단 단자 사이에서 스위칭되는 스위치부를 구비한다. 스위칭 제어부(30)는 정상적인 상태에서는 스위치부를 인가 단자와 접속되도록 제어하며, SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생하는 경우 스위치부를 스위칭하여 차단 단자와 접속되도록 한다.The relay unit 50 includes an application terminal (a) for applying supply power to the device 70, a blocking terminal (b) for blocking supply power applied to the device, and a switch unit that is switched between the application terminal and the blocking terminal To be equipped. In the normal state, the switching control unit 30 controls the switch unit to be connected to the application terminal, and when a short circuit occurs in the output terminal or the device 70 of the SPMS power supply unit 10, the switching unit is switched to be connected to the blocking terminal.

바람직하게, 스위칭 제어부(30)는 SMPS 공급 전원부(10)에서 생성된 공급 전원이 인가되는 경우 전자력을 발생하는 소자, 예를 들어 코일로 구성될 수 있다. 따라서 SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생하지 않은 상태시 SMPS 공급 전원부(10)에서 생성된 공급 전원은 스위칭 제어부(30)로 인가되어 스위칭 제어부(30)에서는 전자력이 발생되며 발생된 전자력에 위해 스위치부를 인가 단자에 접속되도록 하며, SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생시 SMPS 공급 전원부(10)에서 생성된 공급 전원은 스위칭 제어부(30)로 흐르지 않아 스위칭 제어부(30)에서는 전자력이 발생되지 않으며 이로 인하여 스위치부는 인가 단자에서 차단 단자로 스위칭하여 접속되게 된다. Preferably, the switching control unit 30 may be configured of an element that generates an electromagnetic force when the supply power generated by the SMPS supply power supply unit 10 is applied, for example, a coil. Therefore, when a short circuit does not occur in the output terminal of the SPMS power supply unit 10 or the device 70, the supply power generated by the SMPS supply power supply unit 10 is applied to the switching control unit 30, so that the switching control unit 30 has an electromagnetic force. For the generated electromagnetic force, the switch unit is connected to an application terminal, and when a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 10 or the device 70, the supply power generated by the SMPS supply power unit 10 is the switching control unit 30 Since it does not flow to the switching control unit 30, no electromagnetic force is generated, and as a result, the switch unit is connected by switching from the application terminal to the blocking terminal.

스위치부는 스위칭 제어부(30)에서 전자력이 발생되지 않은 경우 스위치부를 인가단자에서 차단 단자로 복귀시키는 탄성부재를 구비할 수 있다.The switch unit may include an elastic member that returns the switch unit from the applying terminal to the blocking terminal when no electromagnetic force is generated in the switching control unit 30.

따라서 SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 발생한 경우 스위칭 제어부(30)의 제어에 따라 스위치부를 인가 단자에서 차단 단자로 스위칭 제어하여 SMPS 전원공급부(10)에서 과전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.   Therefore, when a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 10 or the device 70, the switching unit 30 controls the switch unit from the application terminal to the blocking terminal under the control of the switching control unit 30 to generate overcurrent in the SMPS power supply unit 10. Can be prevented.

스위칭 제어부(30)의 제어에 따라 릴레이부(50)의 스위치부가 차단 단자에 접속시, SPMS 공급 제어부(10)에서 생성되는 공급 전원은 순간적으로 0의 크기를 가지나, 시간이 경과하면서 일정 크기(V1)의 공급 전원을 생성하여 스위칭 제어부(30)로 제공한다. 이로 인하여 릴레이부(50)의 스위치부는 다시 차단 단자에서 인가 단자로 스위칭된다. 따라서 순간적으로 발생하는 일시적인 PMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서의 단락으로부터 SPMS 공급 전원부(10) 또는 디바이스(70)를 보호할 수 있으며, 자동으로 계속해서 SPMS 전원 공급부(10)로부터 디바이스(70)로 공급 전원을 인가하도록 한다.When the switch unit of the relay unit 50 is connected to the cutoff terminal under the control of the switching control unit 30, the supply power generated by the SPMS supply control unit 10 has an instantaneous size of 0, but a constant size ( V 1 ) is generated and supplied to the switching control unit 30. Due to this, the switch unit of the relay unit 50 is switched from the blocking terminal to the applied terminal. Therefore, it is possible to protect the SPMS supply power supply unit 10 or the device 70 from the short circuit at the output terminal or the device 70 of the temporary PMS power supply unit 10 that occurs instantaneously, and automatically and continuously the SPMS power supply unit 10 To supply power to the device 70.

그러나 SPMS 전원공급부(10)의 출력단 또는 디바이스(70)에서 단락이 유지되는 경우, 릴레이부(50)의 스위치부는 인가 단자와 차단 단자 사이를 반복하여 스위칭되는데, 이로 인하여 릴레이부(50)가 파손될 수 있다.However, when a short circuit is maintained at the output terminal of the SPMS power supply unit 10 or the device 70, the switch unit of the relay unit 50 is repeatedly switched between the applying terminal and the blocking terminal, thereby causing the relay unit 50 to be damaged. Can be.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SMPS 단락 보호 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.2 is a functional block diagram illustrating an SMPS short circuit protection device according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, SPMS 전원공급부(110)는 상용 교류전원을 입력받아 일정 크기(V1)의 공급 전원을 생성하고 생성한 공급 전원을 디바이스(150)로 제공한다.Referring to FIG. 2 in more detail, the SPMS power supply unit 110 receives commercial AC power to generate supply power of a predetermined size (V 1 ) and provides the generated supply power to the device 150.

SMPS 전원공급부(110)와 디바이스(150) 사이에는 스위칭 제어부(120)와 릴레이부(130)가 배치되어 있는데, 스위칭 제어부(120)와 릴레이부(130)는 디바이스(150)에서 단선이 발생하는 경우, SMPS 전원공급부(110)에서 과전류가 발생하는 것을 방지하는데, 이하 스위칭 제어부(120)와 릴레이부(130)의 동작에 대해 구체적으로 살펴본다.The switching control unit 120 and the relay unit 130 are disposed between the SMPS power supply unit 110 and the device 150, and the switching control unit 120 and the relay unit 130 generate a disconnection in the device 150. In this case, the SMPS prevents overcurrent from being generated in the power supply unit 110, and the operation of the switching control unit 120 and the relay unit 130 will be described in detail below.

스위칭 제어부(120)는 SPMS 전원공급부(110)의 출력단에서 단락이 발생하는지 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생하는지 여부를 판단하며, SPMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생하는 경우 릴레이부(130)를 통해 공급 전원이 디바이스(150)로 인가되지 않도록 릴레이부(130)의 스위치를 인가 단자로부터 차단 단자로 스위칭하여 동작 제어한다. The switching control unit 120 determines whether a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 110 or a short circuit in the device 150, and the short circuit occurs in the output terminal or the device 150 of the SPMS power supply unit 110. When it occurs, the switch of the relay unit 130 is switched from the application terminal to the blocking terminal to control the operation so that the supply power is not applied to the device 150 through the relay unit 130.

스위칭 제어부(120)는 정상적인 상태에서는 스위치부를 인가 단자와 접속되도록 제어하며, SPMS 전원공급부(100)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생하는 경우 스위치부를 스위칭하여 차단 단자와 접속되도록 한다.In the normal state, the switching control unit 120 controls the switch unit to be connected to the application terminal, and when a short circuit occurs in the output terminal or the device 150 of the SPMS power supply unit 100, the switching unit is switched to be connected to the blocking terminal.

SPMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생하지 않은 상태시 SMPS 공급 전원부(110)에서 생성된 공급 전원은 스위칭 제어부(120)로 인가되어 스위칭 제어부(120)에서 전자력을 발생하여 스위치부를 인가 단자에 접속되도록 하며, SPMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생시 SMPS 공급 전원부(110)에서 생성된 공급 전원은 스위칭 제어부(120)로 흐르지 않아 스위칭 제어부(120)에서는 전자력이 발생되지 않으며 이로 인하여 스위치부는 스위칭되어 인가 단자에서 차단 단자에 접속되게 된다. When a short circuit does not occur in the output terminal of the SPMS power supply unit 110 or the device 150, the supply power generated by the SMPS supply power supply unit 110 is applied to the switching control unit 120 to generate electromagnetic force in the switching control unit 120 The switch unit is connected to the application terminal, and when a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 110 or the device 150, the supply power generated by the SMPS supply power unit 110 does not flow to the switching control unit 120, so that the switching control unit ( At 120), no electromagnetic force is generated, and the switch unit is switched thereby to be connected to the blocking terminal at the application terminal.

따라서 SPMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 발생한 경우 스위칭 제어부(120)의 제어에 따라 스위치부를 인가 단자에서 차단 단자로 스위칭 제어하여 SMPS 전원공급부(110)에서 과전류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, when a short circuit occurs in the output terminal of the SPMS power supply unit 110 or the device 150, the switching unit 120 controls the switch unit from the application terminal to the blocking terminal under the control of the switching control unit 120 to generate an overcurrent in the SMPS power supply unit 110. Can be prevented.

스위칭 제어부(120)의 제어에 따라 릴레이부(130)의 스위치부가 차단 단자에 접속시, SPMS 공급 제어부(10)에서 생성되는 공급 전원은 순간적으로 0의 크기를 가지나, 시간이 경과하면서 일정 크기(V1)의 공급 전원을 생성하여 스위칭 제어부(120)로 제공한다. 이로 인하여 릴레이부(130)의 스위치부는 다시 차단 단자에서 인가 단자로 스위칭된다. 따라서 순간적으로 발생하는 일시적인 PMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서의 단락으로부터 SPMS 공급 전원부(110) 또는 디바이스(150)를 보호할 수 있으며, 자동으로 계속해서 SPMS 전원 공급부(110)로부터 디바이스(150)로 공급 전원을 인가하도록 한다.When the switch unit of the relay unit 130 is connected to the blocking terminal under the control of the switching control unit 120, the supply power generated by the SPMS supply control unit 10 has an instantaneous size of 0, but a constant size ( V 1 ) is generated and supplied to the switching control unit 120. Due to this, the switch unit of the relay unit 130 is switched from the blocking terminal to the applied terminal again. Therefore, it is possible to protect the SPMS supply power supply unit 110 or the device 150 from the short circuit in the device 150 or the output terminal of the temporary PMS power supply unit 110 that occurs instantaneously, and automatically and continuously the SPMS power supply unit 110 To supply power to the device 150.

그러나 SPMS 전원공급부(110)의 출력단 또는 디바이스(150)에서 단락이 유지되는 경우 릴레이부(130)의 스위치부는 인가 단자와 차단 단자 사이를 반복하여 스위칭되는데, 하락 에지 검출부(160)는 디바이스(150)의 입력단으로 인가되는 공급 전원의 크기를 측정부(170)를 통해 측정하여 디바이스(150)로 인가되는 공급 전원의 크기가 임계 크기 이하로 떨어지는 하락 에지를 검출한다.However, when a short circuit is maintained at the output terminal of the SPMS power supply unit 110 or the device 150, the switch unit of the relay unit 130 is repeatedly switched between the applying terminal and the blocking terminal, and the falling edge detection unit 160 is a device 150 ), the size of the supply power applied to the input terminal is measured through the measurement unit 170 to detect a falling edge where the size of the supply power applied to the device 150 falls below a threshold size.

카운트부(180)는 하락 에지 검출부(160)에서 검출한 하락 에지의 검출 횟수를 카운트하며, 검출한 하락 에지의 검출 횟수가 임계수를 초과하는 경우 차단 스위치부(190)를 통해 스위칭 제어부(120)로 인가되는 공급 전원을 차단한다. The counting unit 180 counts the number of detections of the falling edge detected by the falling edge detection unit 160, and when the number of detections of the detected falling edge exceeds the threshold number, the switching control unit 120 through the blocking switch unit 190 Cut off the power supply applied to.

차단 스위치(190)를 통해 스위칭 제어부(120)로 인가되는 공급 전원을 차단함으로써, 릴레이부(130)의 스위치는 차단 단자에 접속하도록 유지되며 이를 통해 릴레이의 스위치부가 반복하여 인가 단자와 차단 단자 사이에서 스위칭되는 것을 방지할 수 있다.By blocking the supply power applied to the switching control unit 120 through the blocking switch 190, the switch of the relay unit 130 is maintained to be connected to the blocking terminal, through which the switch portion of the relay is repeatedly applied between the applying terminal and the blocking terminal. Can prevent switching.

바람직하게, 하락 에지 검출부(160)는 하락 에지가 검출될 때마다 일정 크기의 펄스 신호를 생성하며, 카운트부(180)는 펄스 신호가 생성될 때마다 펄스 신호를 적분하는 적분회로로 구성될 수 있다. 따라서 카운트부(180)에서는 하락 에지가 검출될 때마다 합해진 펄스 신호의 크기가 임계 크기를 초과하는 경우 임계수를 초과하는 것으로 판단한다.Preferably, the falling edge detection unit 160 generates a pulse signal having a predetermined size whenever a falling edge is detected, and the count unit 180 may be configured as an integrating circuit that integrates the pulse signal each time a pulse signal is generated. have. Therefore, the counting unit 180 determines that the magnitude of the summed pulse signal exceeds the threshold when the falling edge is detected.

도 3은 본 발명에 따른 스위칭 제어부(30, 120)와 릴레이부(50, 130)의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining an operation example of the switching control unit (30, 120) and the relay unit (50, 130) according to the present invention.

도 3(a)에 도시되어 있는 바와 같이, PMS 전원공급부의 출력단 또는 디바이스에서 단락이 발생하지 않는 경우 스위칭 제어부에는 공급 전원이 흐르며 이로 인하여 발생되는 전자력에 의해 릴레이부의 스위치는 인가 단자에 접속된다.As shown in FIG. 3(a), when a short circuit does not occur in the output terminal or the device of the PMS power supply unit, the supply power flows to the switching control unit, and the switch of the relay unit is connected to the application terminal by the generated electromagnetic force.

그러나 도 3(b)에 도시되어 있는 바와 같이, PMS 전원공급부의 출력단 또는 디바이스에서 단락이 발생하는 경우 순간적으로 스위칭 제어부에는 공급 전원이 차단되며 이로 인하여 스위칭 제어부에서 전자력이 발생되지 않아 릴레이부의 스위치는 차단 단자에 접속된다.However, as shown in FIG. 3(b), when a short circuit occurs in the output terminal or device of the PMS power supply unit, the supply power is cut off to the switching control unit instantaneously, and thus the electromagnetic force is not generated in the switching control unit. It is connected to a blocking terminal.

도 3(c)에 도시되어 있는 바와 같이, 일정 시간이 경과한 후 SPMS 전원 공급부에서 생성된 공급 전원이 다시 스위칭 제어부로 흐르며 이로 인하여 발생되는 전자력에 의해 릴레이부의 스위치는 다시 인가 단자에 접속된다.As shown in FIG. 3(c), after a certain period of time, the supply power generated by the SPMS power supply unit flows back to the switching control unit, and the switch of the relay unit is again connected to the application terminal by the generated electromagnetic force.

도 4는 본 발명에 따른 SMPS 단락 보호 회로의 각 구성요소에서 생성되는 신호의 크기를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the magnitude of a signal generated in each component of the SMPS short circuit protection circuit according to the present invention.

도 4(a)는 SMPS 전원 공급부의 출력단에서 생성되는 공급 전원의 일 예를 도시하고 있는데, 단락이 발생하는 시점에 순간적으로 공급 전원의 크기가 0으로 되며, 릴레이부의 스위치가 인가 단자와 차단 단자를 반복하여 스위칭되는 순간마다 공급 전원의 크기가 0으로 된다.Figure 4 (a) shows an example of the supply power generated at the output terminal of the SMPS power supply unit, the size of the supply power is instantaneously 0 when the short circuit occurs, the switch of the relay unit is applied to the terminal and the blocking terminal Each time it is switched repeatedly, the size of the power supply becomes 0.

도 4(b)는 디바이스로 인가되는 공급 전원의 일 예를 도시하고 있는데, 단락이 발생하는 시점에 공급 전원의 크기가 0으로 되며, 릴레이부의 스위치가 인가 단자와 차단 단자를 반복하여 스위칭되는 순간마다 공급 전원의 크기가 0으로 된다.FIG. 4(b) shows an example of the supply power applied to the device. When the short circuit occurs, the size of the supply power becomes 0, and the moment the switch of the relay unit is switched repeatedly by applying and disconnecting terminals. Each time, the size of the power supply is zero.

도 4(c)는 하락 에지 검출부에서 생성되는 펄스 신호의 일 예를 도시하고 있는데, 하락 에지가 감지될 때마다 일정 크기의 펄스 신호를 생성한다.FIG. 4(c) shows an example of a pulse signal generated by the falling edge detector, and generates a pulse signal having a predetermined size whenever a falling edge is detected.

도 4(d)는 카운트부의 출력 신호의 일 예를 도시하고 있는데, 펄스 신호가 생성될 때마다 펄스 신호의 크기를 합하여 출력 신호를 생성한다. 출력 신호의 크기가 임계 크기를 초과하는 경우 임계수를 초과하는 것으로 판단한다. 4(d) shows an example of the output signal of the counting unit. When the pulse signal is generated, the magnitude of the pulse signal is summed to generate an output signal. When the magnitude of the output signal exceeds the threshold, it is determined that the threshold is exceeded.

한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written in a program executable on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.The computer-readable recording medium includes magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (eg, the Internet). Storage media).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10, 110: SPMS 전원 공급부 30, 120: 스위칭 제어부
50, 130: 릴레이부 70, 150: 디바이스
160: 하락 에지 검출부 170: 측정부
180: 카운트부 190: 차단 스위치부 10, 110: SPMS power supply 30, 120: switching control
50, 130: relay unit 70, 150: device
160: falling edge detection unit 170: measurement unit
180: count unit 190: cut-off switch unit

Claims (5)

상용 전원을 인가받아 디바이스로 인가되는 공급 전원을 생성하는 SMPS 전원 공급부;
상기 전원 공급부의 출력단과 상기 디바이스의 입력단 사이에 배치되며, 상기 디바이스의 단락시 스위칭되어 상기 디바이스로 인가되는 공급 전원을 차단하는 릴레이부; 및
상기 디바이스의 단락 여부에 따라 전자력을 발생하며 발생한 전자력에 의해 상기 릴레이부의 스위칭 동작을 제어하는 스위칭 제어부를 포함하며,
상기 릴레이부는 상기 디바이스로 공급 전원을 인가하는 인가 단자와, 상기 디바이스로 인가되는 공급 전원을 차단하는 차단 단자와, 상기 인가 단자와 상기 차단 단자 사이에서 스위칭되는 스위치부와, 전자력이 발생되지 않는 경우 상기 스위치부를 상기 인가단자에서 상기 차단 단자로 복귀시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치. SMPS power supply unit that receives commercial power and generates supply power applied to the device;
A relay unit disposed between the output terminal of the power supply unit and the input terminal of the device, and switched off when the device is short-circuited to cut off the supply power applied to the device; And
And a switching control unit that generates an electromagnetic force depending on whether the device is short-circuited and controls the switching operation of the relay unit by the generated electromagnetic force,
The relay unit, an application terminal for applying a supply power to the device, a blocking terminal for blocking the supply power applied to the device, a switch unit for switching between the application terminal and the blocking terminal, and when the electromagnetic force is not generated And an elastic member for returning the switch unit from the applying terminal to the blocking terminal. 제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 상기 디바이스의 단락 여부에 따라 상기 스위치부를 상기 인가 단자와 차단 단자 사이에서 스위칭 제어하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치.According to claim 1,
The switching control unit is a short circuit protection device, characterized in that for switching the switching unit between the applying terminal and the blocking terminal according to whether the device short circuit. 제 2 항에 있어서, 상기 단락 보호 장치에서
상기 스위칭 제어부는 상기 SMPS 전원 공급부에서 생성되는 공급 전원이 인가되는 경우 자력을 발생하는데,
상기 공급 전원이 상기 스위칭 제어부에 인가시 생성되는 자력에 의해 상기 스위치부가 상기 인가 단자에 접속되도록 스위칭 제어하고 상기 공급 전원이 상기 스위칭 제어부에 인가되지 않는 경우 상기 스위치부를 상기 차단 단자에 접속되도록 스위칭 제어하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치.According to claim 2, In the short circuit protection device
The switching control unit generates a magnetic force when the supply power generated by the SMPS power supply is applied,
Switching control so that the switch part is connected to the applying terminal by magnetic force generated when the supply power is applied to the switching control part, and switching control so that the switch part is connected to the blocking terminal when the supply power is not applied to the switching control part Short circuit protection device, characterized in that. 제 3 항에 있어서, 상기 단락 보호 장치는
상기 디바이스로 인가되는 공급 전원의 하락 에지를 검출하는 하락 에지 검출부;
검출한 하락 에지의 수를 카운트하는 카운트부; 및
카운트한 하락 에지의 수가 임계수를 초과하는 경우, 상기 스위칭 제어부로 인가되는 공급 전원을 차단하는 차단 스위치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치.The method of claim 3, wherein the short circuit protection device
A falling edge detector configured to detect a falling edge of the supply power applied to the device;
A counting unit counting the number of detected falling edges; And
When the number of falling edges counted exceeds the threshold number, the short circuit protection device further comprises a cut-off switch for cutting off the power supplied to the switching control unit. 제 4 항에 있어서,
상기 하락 에지 검출부는 하락 에지를 검출시마다 일정 크기의 펄스 신호를 생성하며, 상기 카운트부는 하락 에지가 검출시마다 펄스 신호의 크기를 합하는 적분회로인데,
상기 적분회로의 출력 크기가 임계 크기를 초과하는 경우, 상기 임계수를 초과하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 단락 보호 장치.
The method of claim 4,
The falling edge detection unit generates a pulse signal having a predetermined size each time a falling edge is detected, and the counting unit is an integrating circuit that sums the magnitude of the pulse signal each time a falling edge is detected.
When the output size of the integrating circuit exceeds a threshold size, short circuit protection device characterized in that it is determined to exceed the threshold number.
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