KR102216449B1 - 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치에 관한 것으로, 제어 신호를 생성하는 제어 장치와, 전원을 제공하는 외부 전원 및 제어 신호에 따라 외부 전원을 변화시켜 개별 장치에 해당하는 전압을 각각의 파워 모듈에서 생성하여 개별 장치에 제공하는 환경 보드를 포함하는 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치를 제공한다.

Description

보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치{POWER MODULE FOR BOARD AND APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치에 관한 것으로 외부 전원을 내부 모듈이나 기기에 제공하기 위한 전압 변환 목적의 파워 모듈과 이를 갖는 보드 장치를 제공한다.
종래의 전원 공급을 위한 인터페이스 보드는 한국 공개 특허공보 제10-2014-0088393호 "전원 공급용 인터페이스 보드"와 같이 파워서플라이 유닛을 구비하여 안정적인 파워를 공급할 수 있도록 한다.
또한, 한국등록실용신안공보 제20-0468944호 "일체형 전원 공급보드"와 같이 단일의 보드 몸체에 전원을 공급하는 기능이 일체화 된다.
외부 환경 감시와 전원을 공급하는 환경 감시 보드는 다양한 기능이 추가되고, 다양한 레벨의 전원을 공급하기 때문에 기판 제작시 휴먼 에러에 의한 문제가 발생하고 이로인해 전체 시스템은 물론 관련 장치에 손상이 발생하는 이슈가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외부 전원을 제공 받아 제어 신호에 따라 해당 전압을 생성하는 파워모듈을 별도 분리 제작하고, 이를 장착가능하도록 하여 휴먼 에러를 예방하고, 유지 보수 및 확장을 용이하게 할 수 있는 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 보드에 착탈 접속되는 파워 모듈에 있어서, 다수 단자를 갖는 제 1 능동 소자(U1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 7 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 위치한 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 제 8 단자 사이에 접속된 제 3 커패시터(C1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 접지 사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 3 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 4 커패시터(C4)와 제2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 위치한 제 3 저항(R3)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 입력단 사이에 위치한 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 전압 출력단자 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 전압 출력단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 5 및 제 6 커패시터(C5, C6)와, 전압 출력단자와 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 6 저항(R6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보드용 파워 모듈을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 보드에 착탈 접속되는 파워 모듈에 있어서, 제 1 내지 제 3 능동 소자(U1, U2, U3)와, 전원 전압과 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 교류 입력 단자 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 접속되어 제 2 단자에서 접지로 전류 루트를 형성하는 제 1 트랜지스터(T1)와, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 입력 단자 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 2 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 교류 입력단과 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 및 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자에 접속된 트라이악(Q1)과, 교류 입력 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자 사이에 직렬 접속된 제 1 커패시터(C1) 및 제 6 저항(R6)과, 제 2 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)와, 전원 전압과 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 7 저항(R7)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자와 제2 단자 사이에 접속된 제 8 저항(R8)과 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 7 단자 사이에 접속된 제 9 저항(R9)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 4 단자 사이에 병렬 접속된 제 10 저항(R10)과 제 3 커패시터(C3)와, 제 3 능동 소자(U3)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 커패시터(C4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보드용 파워 모듈을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 제어 신호를 생성하는 제어 장치와, 전원을 제공하는 외부 전원 및 제어 신호에 따라 외부 전원을 변화시켜 개별 장치에 해당하는 전압을 생성하여 개별 장치에 제공하는 환경 보드를 포함하고, 상기 환경 보드는 외부 전원을 입력 받는 전원 입력부와, 제어 장치의 제어 신호를 제공받아 개별 장치에 출력할 전압을 세팅하는 전압 로직과, 전압 로직의 세팅 값에 따라 외부 전원을 변화시켜 출력 전압을 생성하는 파워 모듈과, 상기 파워 모듈에 의해 생성된 전압을 개별 장치에 출력하는 출력부와, 상기 전원 입력부, 전압 로직 및 출력부가 형성된 메인 몸체부를 포함하고, 상기 파워 모듈은 상기 메인 몸체부와 별도의 몸체에서 제작되고, 전기적 및 기구적으로 메인 몸체부에 접속되는 파워 모듈을 갖는 보드 장치를 제공한다.
상기 파워 모듈은 다수 단자를 갖는 제 1 능동 소자(U1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 7 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 위치한 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 제 8 단자 사이에 접속된 제 3 커패시터(C1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 접지 사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 3 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 4 커패시터(C4)와 제2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 위치한 제 3 저항(R3)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 입력단 사이에 위치한 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 전압 출력단자 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 전압 출력단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 5 및 제 6 커패시터(C5, C6)와, 전압 출력단자와 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 6 저항(R6)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파워 모듈은 제 1 내지 제 3 능동 소자(U1, U2, U3)와, 전원 전압과 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 교류 입력 단자 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 접속되어 제 2 단자에서 접지로 전류 루트를 형성하는 제 1 트랜지스터(T1)와, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 입력 단자 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 2 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 교류 입력단과 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 및 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자에 접속된 트라이악(Q1)과, 교류 입력 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자 사이에 직렬 접속된 제 1 커패시터(C1) 및 제 6 저항(R6)과, 제 2 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)와, 전원 전압과 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 7 저항(R7)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자와 제2 단자 사이에 접속된 제 8 저항(R8)과 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 7 단자 사이에 접속된 제 9 저항(R9)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 4 단자 사이에 병렬 접속된 제 10 저항(R10)과 제 3 커패시터(C3)와, 제 3 능동 소자(U3)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 커패시터(C4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 파워 모듈은 전압 설정 로직을 통해 동작하되, 분리된 모듈로 제작되어 생산성 및 휴먼에러에 대한 발생 문제점을 극복할 수 있다.
또한, 하나의 파워모듈이 착탈 가능함으로 인해 유지 보수가 용이하고, 확장성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈을 갖는 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 파워 모듈을 갖는 환경 보드 장치의 개념도이다.
도 3은 직류 파워 모듈의 회로도이고, 도 4는 교류 파워 모듈의 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 보드용 파워 모듈 및 이를 갖는 장치의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈을 갖는 장치의 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 장치는 제어 신호를 생성하는 제어 장치(100)와, 전원을 제공하는 외부 전원(200)과, 제어 신호에 따라 외부 전원(200)을 변화시켜 개별 장치(400)에 해당하는 전압을 생성하여 개별 장치(400)에 제공하는 환경 보드(300)를 포함한다.
본 실시예에 따른 환경 보드는 외부 전원을 입력 받는 전원 입력부(310)와, 제어 장치(100)의 제어 신호를 제공받아 개별 장치(400)에 출력할 전압을 세팅하는 전압 로직(320)과, 전압 로직(320)의 세팅 값에 따라 외부 전원(200)을 변화시켜 출력 전압을 생성하는 파워 모듈(330)과, 상기 파워 모듈(330)에 의해 생성된 전압을 개별 장치(400)에 출력하는 출력부(340)와, 상기 전원 입력부(310), 전압 로직(320) 및 출력부(340)가 형성된 메인 몸체부(350)를 포함하고, 상기 파워 모듈(330)은 상기 메인 몸체부(350)와 별도의 몸체에서 제작되고, 전기적 및 기구적으로 메인 몸체부(350)에 접속된다.
본 실시예의 환경 보드는 제어 장치(100)의 제어 신호에 따라 외부 전원의 전압을 변화시켜 개별 장치에 맞는 전압을 각기 출력한다. 본 실시예의 보드는 외부 전원(200)을 변화시키는 소자를 환경 보드의 몸체내에 실장하여 구성하지 않고, 별도의 몸체에 실장된 파워 모듈 형태로 제작하여 유지 보수 및 휴먼 에러를 줄일 수 있다.
또한, 전원이 지나가는 라인과 신호가 지나가는 라인을 분리 제작하여 PCB 보드로 사용하는 메인 몸체부(350)의 부하를 줄일 수 있다.
본 실시예에 따른 환경 보드는 제어 신호에 따라 전압 로직(320)이 출력을 원하는 전압을 결정하고, 그 결정 값에 따라 파워 모듈(330)은 전원 입력부(310)의 외부 전원(200)을 변화시켜 결정된 전압을 출력부(340)를 통해 출력할 수 있다.
본 실시예에서는 메인 몸체부(350) 내에 전원 입력부(310), 전압 로직(320) 및 출력부(340)를 형성하고, 파워 모듈(330)만 메인 몸체부(350)에 착탈 가능하도록 형성한다.
파워 모듈(330)은 도시되지 않았지만, 메인 몸체부(350)와 착탈 가능한 서브 보드와, 서브 모드 내에 형성된 파워 로직을 포함한다.
서브 보드는 메인 몸체부(350)에 전기적 착탈을 위한 전기 착탈부와 물리적 착탈을 위한 물리적 착탈부를 구비할 수 있다. 파워 로직은 다양한 소자를 통해 외부 전원을 출력 전압으로 변환시킬 수 있다. 본 실시예의 파워 로직은 직류 전압 또는 교류 전압을 출력하는 것이 가능하다. 파워 로직에 의해 출력되는 전압을 1 내지 220V 범위 내의 전압이 출력되는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 5V, 12V, 24V 및 220V가 출력되는 것이 바람직하다.
본 실시예의 메인 몸체부(350)로는 다양한 소자 실장이 가능한 PCB 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 서브 보드도 PCB를 사용하는 것이 바람직하다.
전원 입력부(310)는 외부 전원 단자에 접속되어 외부 전원을 환경 보드에 제공한다. 이때, 전원 입력부(310)에 의해 외부 전원(200)의 전압이 가변되어 제공되는 것도 가능하다.
전압 로직(320)은 별도의 제어 신호에 따라 파워 모듈(330)을 제어하여 출력 전압을 가변하는 다양한 회로 구성이 가능하다.
본 실시예에서는 전압 로직(320)만을 메인 몸체부(350) 상에 형성하기 때문에 그 회로 구성이 단순해질 수 있다. 기존에는 전압 로직(320)과 파워 모듈(330)의 구성이 구분되지 않고, 단일의 구성으로 제작된다. 따라서, 외부 제어 신호에 따라 단순하게 출력 전압을 생성하였다. 이에 따라 일부 부품에 손상이 발생하는 경우 전체 보드를 사용하지 못하는 단점이 있었다.
기존 보드의 손상 원인이 전압과 전류 흐름이 큰 부품들에서 발생함을 확인하였다.
따라서, 본 실시예에서는 전압과 전류 흐름이 큰 부분은 파워 모듈(330)로 분류하고, 전압과 전류 흐름이 작은 부분을 전압 로직(320)으로 분류하였다. 즉, 제어 신호에 따라 동작되는 부분을 전압 로직(320)으로 분류하여, 제어 신호에 의한 출력 전압 레벨을 결정하도록 하였고, 외부 전원을 입력받아 이를 가변하여 출력 전압을 생성하는 부분을 파워 모듈(330)로 분류하여 외부 출력 전압을 출력하도록 하였다.
이를 통해 전압과 전류 흐름이 큰 부품에서 손상이 발생하더라도, 이 부분의 모듈 만을 제거하게 되면 전체 보드를 다시 사용할 수 있는 장점이 발생하였다.
또한, 기존에는 출력을 위한 보드의 값들이 고정되어 있고, 생산 단가를 줄이기 위해 각 보드의 사이즈를 동일하게 제작하였다. 이로인해 5V의 출력이 되는 보드와 12v가 출력되는 보드의 사이즈가 동일하여 이를 장착할때 휴먼 에러가 발생하여 전체 시스템이 손상되는 이슈가 발생하였다.
하지만, 본 실시예와 같이 전압 로직(320)과 파워 모듈(330)을 분리제작함으로 인해 이와 같은 이슈를 해소할 수 있게 되었다.
본 실시예에서는 출력부(340)를 파워 모듈(330)에 두지 않고, 메인 몸체부(350) 상에 위치하도록 하였다. 이를 통해 출력부(340)와 외부 장치와의 연결시 파워 모듈(330)에 인가되는 충격을 줄일 수 있게 하였다. 이는 파워 모듈(330)이 메인 몸체부(350)에 장착되기 때문에 외부 충격에 의해 이 장착부분에 손상이 발생할 이슈가 있지만, 이를 메인 몸체부(350) 영역에 설치함으로 인해 이를 해소할 수 있다.
도 1에서는 하나의 전압 로직(320)에 하나의 파워 모듈(330)이 연결됨을 설명하였지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 하기에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 환경 보드에 관하여 설명한다. 후술되는 설명은 상술한 설명에 추가 및 부연될 수 있고, 후술되는 설명 중 상술한 실시예의 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 파워 모듈을 갖는 환경 보드 장치의 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 환경 보드는 메인 몸체부(350)와, 전원 입력부(310)와, 전압 로직(320)을 포함하고, 전압 로직(320)에 따라 직류 전압을 생성하는 적어도 하나의 직류 파워 모듈(301)과, 전압 로직(320)에 따라 교류 전압을 생성하는 적어도 하나의 교류 파워 모듈(302)과, 직류 파워 모듈(301)의 직류 전압을 출력하는 직류 출력부(340)와, 교류 파워 모듈(302)의 교류 전압을 출력하는 교류 출력부(340)를 포함한다.
직류 파워 모듈(301)은 도시되지 않았지만, 직류 서브 보드와 직류 전압을 생성하는 직류 파워 로직을 포함하고, 교류 파워 모듈(302)은 교류 서브 보드와 교류 전압을 생성하는 교류 파워 로직을 포함한다.
도시되지 않았지만, 본 실시예의 전압 로직(320)은 직류 파워 모듈 및 교류 파워 모듈 각각에 대응되는 전압 로직을 포함한다. 이를 통해 하나의 파워 모듈에 대하여 전압 로직이 작동하게 되어 동작 속도를 향상시킬 수 있다. 물론, 전압 세팅 로직이 복수개로 제작되고, 이들이 직류 파워 모듈 및 교류 파워 모듈에 각기 대응되도록 할 수도 있다.
직류 파워 모듈(301)과 교류 파워 모듈(302)을 분리하여 메인 보드의 대향하는 면에 마주보도록 배치하는 것도 가능하다. 이를 통해 유지 보수 및 휴먼 에러를 감소시킬 수 있다.
도 3은 직류 파워 모듈의 회로도이고, 도 4는 교류 파워 모듈의 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 직류 파워 모듈은 다수 단자를 갖는 제 1 능동 소자(U1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 7 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 위치한 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 제 8 단자 사이에 접속된 제 3 커패시터(C1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 접지 사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 3 단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 4 커패시터(C4)와 제2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 위치한 제 3 저항(R3)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 입력단 사이에 위치한 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 전압 출력단자 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 전압 출력단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 5 및 제 6 커패시터(C5, C6)와, 전압 출력단자와 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 6 저항(R6)을 포함한다.
이때, 제 1 능동 소자(U1)로는 EML3191을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 회로도에 도시된 바와 같이 입력단에 접속되어 입력단 신호에 따라 발광 다이오드(D2)를 발광시키는 제 7, 제 8 및 제 9 저항(R7, R8, R9), 제 1 트랜지스터(T1) 및 제 2 다이오드(D2)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 교류 파워 모듈은 제 1 내지 제 3 능동 소자(U1, U2, U3)와, 전원 전압과 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 교류 입력 단자 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 접속되어 제 2 단자에서 접지로 전류 루트를 형성하는 제 1 트랜지스터(T1)와, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 입력 단자 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 2 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 교류 입력단과 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 및 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자에 접속된 트라이악(Q1)과, 교류 입력 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자 사이에 직렬 접속된 제 1 커패시터(C1) 및 제 6 저항(R6)과, 제 2 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)와, 전원 전압과 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 7 저항(R7)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자와 제2 단자 사이에 접속된 제 8 저항(R8)과 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 7 단자 사이에 접속된 제 9 저항(R9)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 4 단자 사이에 병렬 접속된 제 10 저항(R10)과 제 3 커패시터(C3)와, 제 3 능동 소자(U3)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 커패시터(C4)를 포함한다.
여기서, 제 1 능동 소자(U1)로 MOC3063을 사용하고, 제 2 능동 소자(U2)로 ACS722LLCTR-10AB-T를 사용하고, 제 3 능동 소자(U3)로 LM321를 사용하는 것이 효과적이다. 또한, 트라이악(Q1)으로는 BTA08-600을 사용하는 것이 효과적이다.
본 실시예에서는 전압설정로직을 가지며, 이를 받아 전원을 보정하여 출력한다. 또한, 동일 모듈을 이용하여 생산성을 향상시키고, 휴먼에러를 극복할 수 있다.
추가적으로 입력전원에 대한 바이패스를 통해 다양한 형태의 모듈을 함께 제공할 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 제어 장치
200: 외부 전원
300: 환경 보드
301: 직류 파워 모듈
302: 교류 파워 모듈
310: 전원입력부
320: 전압 로직
330: 파워 모듈
340: 출력부
350: 메인 몸체부
400: 개별장치

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 제어 신호를 생성하는 제어 장치;
    전원을 제공하는 외부 전원; 및
    제어 신호에 따라 외부 전원을 변화시켜 개별 장치에 해당하는 전압을 생성하여 개별 장치에 제공하는 환경 보드를 포함하고,
    상기 환경 보드는 외부 전원을 입력 받는 전원 입력부와, 제어 장치의 제어 신호를 제공받아 개별 장치에 출력할 전압을 세팅하는 전압 로직과, 전압 로직의 세팅 값에 따라 외부 전원을 변화시켜 출력 전압을 생성하는 파워 모듈과, 상기 파워 모듈에 의해 생성된 전압을 개별 장치에 출력하는 출력부와, 상기 전원 입력부, 전압 로직 및 출력부가 형성된 메인 몸체부를 포함하고, 상기 파워 모듈은 상기 메인 몸체부와 별도의 몸체에서 제작되고, 전기적 및 기구적으로 메인 몸체부에 접속되는 파워 모듈을 갖고,
    상기 파워 모듈은 9개의 단자를 갖는 컨버터 EML3191인 제 1 능동 소자(U1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 7 단자가 전원전압(VDD24)에 접속되고 제7단자와 접지 사이에 병렬 접속된 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 접지 사이에 위치한 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 제 8 단자 사이에 접속된 제 3 커패시터(C1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 접지 사이에 접속된 제 1 다이오드(D1)와, 제 1 능동 소자(U1)의 제 3 단자와 접지 사이에 직렬 접속된 제 4 커패시터(C4)와 제2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 위치한 제 3 저항(R3)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 입력단(PWR_EN)사이에 위치한 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자와 전압 출력단자(EX_VOLT_OUT) 사이에 접속된 제 1 인덕터(L1)와, 전압 출력단자(EX_VOLT_OUT)와 접지 사이에 병렬 접속된 제 5 및 제 6 커패시터(C5, C6)와, 전압 출력단자(EX_VOLT_OUT)와 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 6 저항(R6)을 포함하거나, 또는 상기 파워 모듈은 6개 단자을 갖고 트라이악 MOC3063의 제1 능동소자(U1), 8개 단자를 갖고 ACS722LLCTR-10AB-T 전류홀센서의 제 2 능동소자(U2)와, 5개 단자를 갖고 연산증폭기 LM321의 제 3 능동 소자(U3)와, 전원 전압(VDD33V)과 제 1 능동 소자(U1)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 1 저항(R1)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 6 단자와 교류 입력 단자(AC_N) 사이에 접속된 제 2 저항(R2)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 2 단자와 접지 사이에 접속되어 제 2 단자에서 접지로 전류 루트를 형성하는 제 1 트랜지스터(T1)와, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 입력 단자(PWR_EN) 사이에 접속된 제 3 저항(R3)과, 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 저항(R4)과, 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 2 단자 사이에 접속된 제 5 저항(R5)과, 교류 입력 단자(AC_N)과 제 1 능동 소자(U1)의 제 4 단자 및 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자에 접속된 트라이악(Q1)과, 교류 입력 단자(AC_N)와 제 2 능동 소자(U2)의 제 1 및 제 2 단자 사이에 직렬 접속된 제 1 커패시터(C1) 및 제 6 저항(R6)과, 제 2 능동 소자(U2)의 제 6 단자와 접지 사이에 접속된 제 2 커패시터(C2)와, 전원 전압(VDD33V)과 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자 사이에 접속된 제 7 저항(R7)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 1 단자와 제2 단자 사이에 접속된 제 8 저항(R8)과 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 2 능동 소자(U2)의 제 7 단자 사이에 접속된 제 9 저항(R9)과, 제 3 능동 소자(U3)의 제 3 단자와 제 4 단자 사이에 병렬 접속된 제 10 저항(R10)과 제 3 커패시터(C3)와, 제 3 능동 소자(U3)의 제 4 단자와 접지 사이에 접속된 제 4 커패시터(C4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 모듈을 갖는 보드 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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