KR102263388B1 - Power supply for plc extension module - Google Patents

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KR102263388B1
KR102263388B1 KR1020200007263A KR20200007263A KR102263388B1 KR 102263388 B1 KR102263388 B1 KR 102263388B1 KR 1020200007263 A KR1020200007263 A KR 1020200007263A KR 20200007263 A KR20200007263 A KR 20200007263A KR 102263388 B1 KR102263388 B1 KR 102263388B1
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Abstract

The present invention relates to a power supply device for supplying power to a PLC expansion module wherein by transmitting a data signal using a power transformer inside the power supply device, the present invention has an effect of blocking, by the data signal, a leakage current supplied to the inside of the power supply device along a power line by blocking the data signal if the power supply device itself does not supply power, and preventing a malfunction of an expansion module power supply device. The power supply device for supplying power to the PLC expansion module comprises: a first data port; a second data port; a first power port; a DC/DC transformer; a second power port; and a bidirectional voltage converter.

Description

PLC 증설모듈용 전원공급장치{POWER SUPPLY FOR PLC EXTENSION MODULE}Power supply for PLC extension module {POWER SUPPLY FOR PLC EXTENSION MODULE}

본 발명은 PLC 증설모듈용 전원공급장치의 누설전류 차단에 관한다.The present invention relates to blocking leakage current of a power supply device for a PLC extension module.

PLC(Programmable Logic Unit)는 사용자의 설정에 따라 연결된 기기들을 제어하기 위한 장치로, 공장 자동화를 위해 널리 이용되고 있다. A programmable logic unit (PLC) is a device for controlling connected devices according to user settings, and is widely used for factory automation.

PLC는 일반적으로 하나의 기본유닛(마스터)과 여기에 연결되는 여러 증설모듈(슬레이브)로 구성되어 사용된다. 증설모듈은 기본유닛으로부터 전원을 공급받아 동작한다. 따라서 기본유닛에 연결될 수 있는 증설모듈의 수는 기본유닛의 전원용량에 따라 제한될 수밖에 없다. PLC is generally used with one basic unit (master) and several extension modules (slave) connected to it. The expansion module operates by receiving power from the basic unit. Therefore, the number of extension modules that can be connected to the basic unit is inevitably limited according to the power capacity of the basic unit.

시스템 구성에 따라 증설모듈이 기본유닛의 전원용량을 초과하는 수만큼 연결되어야 하는 경우가 발생할 수 있다. 그런 경우에는 증설모듈에 추가전원을 공급하기 위한 전원공급장치가 필요하다. 증설모듈용 전원공급장치는 기본유닛과 증설모듈 사이를 연결하며 전원공급은 물론 둘 사이의 데이터를 중계하는 역할도 한다.Depending on the system configuration, there may be cases in which the number of expansion modules must be connected in excess of the power capacity of the basic unit. In such a case, a power supply device for supplying additional power to the expansion module is required. The power supply for the expansion module connects the basic unit and the expansion module, and serves to not only supply power but also relay data between the two.

그런데 전원공급장치에 전원을 인가되지 않았거나 예상치 못한 원인으로 전원이 차단된 상태에서 기본유닛과 증설모듈간의 데이터 전송이 이루어지는 경우에, 데이터 전송 경로를 따라서 전원공급장치에 누설전류가 흐를 수 있다. 누설전류가 전원공급장치 내부에 흐르면 전원공급장치의 오동작을 유발할 수 있고, 심각한 경우 고장의 원인이 될 수도 있는 것이다.However, when data is transmitted between the basic unit and the extension module in a state in which power is not applied to the power supply or the power is cut off due to an unexpected cause, leakage current may flow in the power supply along the data transmission path. If leakage current flows inside the power supply, it may cause malfunction of the power supply, and in serious cases, it may cause malfunction.

본 발명의 발명자들은 이러한 종래 기술의 증설모듈용 전원공급장치의 누설전류 문제의 해결을 위해 연구 노력해 왔다. 증설모듈용 전원공급장치의 전원이 인가되지 않은 상태에서 발생할 수 있는 누설전류의 유입을 차단함으로써 오동작을 방지할 수 있는 증설모듈용 전원공급장치를 완성하기 위해 많은 노력 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present invention have been researching and trying to solve the problem of leakage current of the power supply device for the expansion module of the prior art. After much effort to complete the power supply device for the expansion module that can prevent malfunction by blocking the inflow of leakage current that may occur when the power supply for the expansion module is not applied, the present invention was completed after much effort. .

본 발명의 목적은 증설모듈용 전원공급장치에 전원이 공급되지 않는 상태에서 증설모듈의 데이터 전송에 의한 누설전류가 유입되는 것을 차단하는 것이다.An object of the present invention is to block the inflow of leakage current due to data transmission of the expansion module in a state in which power is not supplied to the power supply device for the expansion module.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be additionally considered within the range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

본 발명에 따른 PLC 증설모듈용 전원공급장치는, PLC(Programmable Logic Unit) 기본 유닛과 연결되어 데이터를 송수신하는 제1 데이터포트; PLC 증설 유닛과 연결되어 데이터를 송수신하는 제2 데이터포트; PLC 기본 유닛으로부터 제1 전압의 전원을 공급받는 제1 전원포트; 외부 전원을 제2 전압으로 변환하여 PLC 증설 유닛에 공급하는 직류/직류 변압기; 상기 직류/직류 변압기로부터 제2 전압의 전원을 공급받는 제2 전원포트; 및 상기 제1 데이터포트의 신호를 상기 제2 전압을 가지는 신호로 변환하여 상기 제2 데이터포트로 출력하거나, 상기 제2 데이터포트의 신호를 상기 제1 전압을 가지는 신호로 변환하여 상기 제1 데이터포트로 출력하는 양방향 전압변환기;를 포함하고,A power supply for a PLC extension module according to the present invention, a first data port connected to a PLC (Programmable Logic Unit) basic unit to transmit and receive data; a second data port connected to the PLC extension unit to transmit and receive data; a first power port receiving power of a first voltage from the PLC basic unit; a DC/DC transformer that converts external power into a second voltage and supplies it to the PLC expansion unit; a second power port receiving power of a second voltage from the DC/DC transformer; and converting a signal of the first data port into a signal having the second voltage and outputting the signal to the second data port, or converting a signal of the second data port into a signal having the first voltage to convert the first data A bidirectional voltage converter that outputs to a port; includes,

상기 직류/직류 변압기의 전원이 차단되면 상기 제2 전원포트에 상기 제2 전압이 공급되지 않아 상기 제1 데이터포트의 신호가 상기 제2 데이터포트로 출력되지 않는 것을 특징으로 한다. When the power of the DC/DC transformer is cut off, the second voltage is not supplied to the second power port, so that the signal of the first data port is not output to the second data port.

상기 전원변압기는 모스펫(MOSFET)이 푸쉬풀(Push-Pull)형태로 구성될 수 있다.The power transformer may be configured in a push-pull type of MOSFET.

또는 상기 전원변압기는 모스펫(MOSFET)이 오픈드레인(Open Drain)형태로 구성될 수 있다.Alternatively, the power transformer may be configured in an open drain type of MOSFET.

바람직하게는 상기 전원변압기는 제1 내지 제4 인버터, 제1 내지 제4 모스펫, 제1 및 제2 저항, 제1 내지 제4 원-샷을 포함하고, 상기 제1 및 제3 모스펫은 p형 모스펫이고, 상기 제2 및 제4 모스펫은 n형 모스펫이며,Preferably, the power transformer includes first to fourth inverters, first to fourth MOSFETs, first and second resistors, and first to fourth one-shot, wherein the first and third MOSFETs are p-type a MOSFET, and the second and fourth MOSFETs are n-type MOSFETs,

상기 제1 데이터포트는 상기 제1 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제1 인버터의 출력은 상기 제1 원-샷 및 제2 원-샷의 일단과 상기 제2 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제1 원-샷의 타단은 상기 제1 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제2 원-샷의 타단은 상기 제2 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제2 인버터의 출력은 상기 제1 저항의 일단에 연결되며, 상기 제1 저항의 타단과 상기 제1 모스펫의 드레인과 상기 제2 모스펫의 소스는 상기 제2 데이터포트에 연결되고, 상기 제1 모스펫의 소스는 상기 제2 전원포트에 연결되고, 상기 제2 모스펫의 드레인은 접지에 연결되고,The first data port is connected to an input of the first inverter, and an output of the first inverter is connected to one end of the first one-shot and the second one-shot and an input of the second inverter, The other end of the one-shot is connected to the gate of the first MOSFET, the other end of the second one-shot is connected to the gate of the second MOSFET, and the output of the second inverter is connected to one end of the first resistor. connected, the other end of the first resistor, the drain of the first MOSFET, and the source of the second MOSFET are connected to the second data port, the source of the first MOSFET is connected to the second power port, and The drain of the second MOSFET is connected to the ground,

상기 제2 데이터포트는 상기 제3 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제3 인버터의 출력은 상기 제3 원-샷 및 제4 원-샷의 일단과 상기 제4 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제3 원-샷의 타단은 상기 제3 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제4 원-샷의 타단은 상기 제4 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제4 인버터의 출력은 상기 제2 저항의 일단에 연결되며, 상기 제2 저항의 타단과 상기 제3 모스펫의 드레인과 상기 제4 모스펫의 소스는 상기 제1 데이터포트에 연결되고, 상기 제3 모스펫의 소스는 상기 제1 전원포트에 연결되고, 상기 제2 모스펫의 드레인은 접지에 연결되어,The second data port is connected to an input of the third inverter, and an output of the third inverter is connected to one end of the third and fourth one-shots and an input of the fourth inverter, The other end of the three one-shot is connected to the gate of the third MOSFET, the other end of the fourth one-shot is connected to the gate of the fourth MOSFET, and the output of the fourth inverter is connected to one end of the second resistor connected, the other end of the second resistor, the drain of the third MOSFET, and the source of the fourth MOSFET are connected to the first data port, and the source of the third MOSFET is connected to the first power port; The drain of the second MOSFET is connected to ground,

상기 직류/직류 변압기의 전원이 차단되어 상기 제2 전원포트에 전원이 공급되지 않으면 상기 제1 데이터포트의 신호가 상기 제2 데이터포트에 전달되지 않는 것을 특징으로 한다.When the power of the DC/DC transformer is cut off and power is not supplied to the second power port, the signal of the first data port is not transmitted to the second data port.

본 발명에 따르면 증설모듈용 전원공급장치에 예상치 않은 누설전류의 유입을 차단할 수 있으므로 전원공급장치의 오동작을 막을 수 있는 효과가 있다. 또한 누설전류가 누적되어 전원공급장치가 파손되는 것도 방지할 수 있다.According to the present invention, since it is possible to block the unexpected inflow of leakage current into the power supply device for the expansion module, it is possible to prevent malfunction of the power supply device. In addition, it is possible to prevent damage to the power supply due to the accumulation of leakage current.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if it is an effect not explicitly mentioned herein, it is added that the effects described in the following specification expected by the technical features of the present invention and their potential effects are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 종래기술의 PLC 모듈과 증설모듈용 전원공급장치의 연결관계를 나타낸다.
도 2는 종래기술의 PLC 증설모듈용 전원공급장치의 보다 자세한 구조도이다.
도 3은 종래기술의 PLC 증설모듈용 전원공급장치에서 누설전류가 발생하는 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 PLC 증설모듈용 전원공급장치의 구조도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다1 shows a connection relationship between a prior art PLC module and a power supply for an extension module.
2 is a more detailed structural diagram of a power supply device for a PLC extension module of the prior art.
3 is a flowchart illustrating leakage current in a power supply for a PLC extension module of the prior art.
4 and 5 are structural diagrams of a power supply device for a PLC expansion module according to a preferred embodiment of the present invention.
※ It is revealed that the accompanying drawings are exemplified as a reference for understanding the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereby

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, with reference to the drawings, the configuration of the present invention guided by various embodiments of the present invention and effects resulting from the configuration will be described. In the description of the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention is unnecessarily obscure as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known functions, the detailed description thereof will be omitted.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.Terms such as 'first' and 'second' may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above term may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component'. can Also, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Unless otherwise defined, terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those of ordinary skill in the art.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다.Hereinafter, with reference to the drawings, the configuration of the present invention guided by various embodiments of the present invention and effects resulting from the configuration will be described.

도 1은 종래기술의 PLC 모듈들간 연결관계를 나타낸다.1 shows a connection relationship between PLC modules of the prior art.

도 1의 (a)는 PLC 기본유닛(10)과 증설모듈(20)이 증설커넥터(12)에 의해 연결된 구조를 나타낸다.1 (a) shows a structure in which the PLC basic unit 10 and the extension module 20 are connected by an extension connector 12 .

증설모듈(20)은 증설커넥터(12)를 통해 PLC 기본유닛(10)으로부터 전원을 공급받고 데이터를 주고받는다. 또한 증설커넥터를 추가하여 증설모듈을 더 연결할 수 있다.The extension module 20 receives power from the PLC basic unit 10 through the extension connector 12 and exchanges data. In addition, by adding an extension connector, it is possible to further connect an extension module.

도 1의 (b)는 증설전원모듈(150)에 의해 증설모듈들(120, 130)이 연결되는 구조를 나타낸다.FIG. 1B shows a structure in which the extension modules 120 and 130 are connected by the extension power module 150 .

도 1의 (a)와 같이 증설모듈이 연결되어 기본유닛으로부터 전력을 공급받으면 증설모듈이 증가함에 따라 기본유닛만으로는 증설모듈들에 전력을 모두 공급하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.As shown in (a) of FIG. 1 , when an extension module is connected to receive power from the basic unit, as the number of extension modules increases, the basic unit alone may not be able to supply all of the power to the extension modules.

따라서 모자란 전력을 보충 하기 위해 증설전원모듈(150)이 추가로 연결된다.Therefore, the extension power module 150 is additionally connected to supplement the insufficient power.

PLC 기본유닛(110)은 커넥터(112)를 통해 증설전원모듈(150)과 연결되고, 증설전원모듈(150)과 연결된 증설모듈들(120, 130)은 기본유닛(110)이 아니라 증설전원모듈(150)로부터 전력을 공급받는다.The PLC main unit 110 is connected to the extension power module 150 through the connector 112, and the extension modules 120 and 130 connected to the extension power module 150 are not the basic unit 110 but the extension power module. Power is supplied from 150 .

도 2는 증설전원모듈(150)의 좀 더 자세한 구조도를 나타낸다.2 shows a more detailed structural diagram of the extended power supply module 150 .

증설전원모듈(150)은 MCU 전원로직(154)과 변압기 전원로직(156), 직류/직류 변압기(158)를 포함한다.The extension power module 150 includes an MCU power supply logic 154 , a transformer power supply logic 156 , and a DC/DC transformer 158 .

MCU 전원로직(154)는 기본유닛(110)으로부터 MVDD 전압의 전력을 공급받아 동작하는 회로이다.The MCU power logic 154 is a circuit that operates by receiving power of the MVDD voltage from the basic unit 110 .

변압기 전원로직(156)은 DC/DC 변압기(158)에서 CVDD 전압의 전력을 공급받아 동작한다.The transformer power supply logic 156 operates by receiving power of the CVDD voltage from the DC/DC transformer 158 .

DC/DC 변압기(158)는 외부전력을 공급받아 PLC 모듈에서 사용하는 전압으로 변환하여 증설전원모듈(150)과 이후 추가로 연결되는 증설모듈들에 전력을 공급한다. 일 실시예로 DC/DC 변압기(158)는 24V 전압을 입력받아 5V 전압을 출력할 수 있다.The DC/DC transformer 158 receives external power and converts it into a voltage used by the PLC module to supply power to the extension power module 150 and the extension modules connected thereafter. In an embodiment, the DC/DC transformer 158 may receive a 24V voltage and output a 5V voltage.

기본유닛(110)으로부터 데이터 역시 증설전원모듈(150)로 전달되어 이후 연결되는 증설모듈(120)에 전달된다.Data from the basic unit 110 is also transferred to the extension power module 150 and then transferred to the extension module 120 connected thereafter.

도 3은 이러한 종래기술의 증설전원모듈(150)에서 누설전류가 발생하는 구조를 나타낸다.3 shows a structure in which leakage current occurs in the extension power module 150 of the prior art.

증설전원모듈(150)의 DC/DC 변압기(158)에서 발생한 전력은 증설전원모듈(150)과 증설모듈(120)에 모두 전달된다. 따라서 DC/DC 변압기(158)의 전력이 차단되면 변압기 전원로직(156)과 증설모듈(120)에 모두 전달되지 않는다. 증설모듈(120)은 버퍼 및 라인드라이버인 SN74HC244 소자가 데이터 송수신을 위해 사용될 수 있고 그 외의 회로(128)로 이루어진다.Power generated from the DC/DC transformer 158 of the extension power module 150 is transmitted to both the extension power module 150 and the extension module 120 . Therefore, when the power of the DC/DC transformer 158 is cut off, neither the transformer power logic 156 nor the expansion module 120 is transmitted. The extension module 120 includes the SN74HC244 element, which is a buffer and a line driver, for data transmission/reception, and other circuits 128 .

그런데 증설전원모듈(150)의 DC/DC 변압기(158)의 전력이 차단된 경우에도 PLC 기본유닛(110)으로부터 데이터 신호는 전달될 수 있다. 이 데이터 신호는 MCU 전원로직(154) 또는 변압기 전원로직(156)을 거쳐 증설모듈(120)로 전달된다. 증설모듈로 전달된 데이터 신호가 다이오드(122)를 거쳐 다시 DC/DC 변압기(158)의 전력 전달 선로를 통해 증설전원모듈(150)로 전달될 수 있다. DC/DC 변압기(158)의 전원이 꺼져있는 상태에서도 누설전류가 발생하는 것이다.However, even when the power of the DC/DC transformer 158 of the extension power module 150 is cut off, the data signal may be transmitted from the PLC basic unit 110 . This data signal is transferred to the expansion module 120 through the MCU power supply logic 154 or the transformer power supply logic 156 . The data signal transferred to the extension module may be transferred to the extension power module 150 through the power transmission line of the DC/DC transformer 158 again through the diode 122 . Even in a state in which the power of the DC/DC transformer 158 is turned off, leakage current is generated.

이렇게 예상치 못하게 증설전원모듈(150)로 전달된 데이터 신호의 누설전류는 증설전원모듈(150)의 오동작을 초래할 수 있으므로 누설전류 차단이 필요하다.The leakage current of the data signal unexpectedly transmitted to the extension power module 150 may cause a malfunction of the extension power module 150, so it is necessary to block the leakage current.

본 발명은 이렇게 예상외의 경로에 의해 발생하는 누설전류를 차단하기 위한 것으로 도 4는 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 PLC 증설모듈용 전원공급장치(증설전원모듈)의 한 예를 나타낸다.The present invention is to block leakage current generated by such an unexpected path, and FIG. 4 shows an example of a power supply device (extension power module) for a PLC extension module according to a preferred embodiment of the present invention.

PLC 증설모듈용 전원공급장치(200)는 MCU 전원로직(210), 변압기 전원로직(220), DC/DC 변압기(230) 및 전압변환모듈(240)을 포함할 수 있다.The power supply 200 for the PLC extension module may include an MCU power logic 210 , a transformer power logic 220 , a DC/DC transformer 230 , and a voltage conversion module 240 .

MCU 전원로직(210), 변압기 전원로직(220) 및 DC/DC 변압기(230)는 종래기술의 전원공급장치와 동일한 구성이고 전압변환모듈(240)이 누설전류 차단을 위해 추가되었다.The MCU power logic 210, the transformer power logic 220 and the DC/DC transformer 230 have the same configuration as the power supply of the prior art, and the voltage conversion module 240 is added to block the leakage current.

전압변환모듈(240)은 오픈 드레인(open drain)형태의 전압변환기(Voltage Level Translation) 또는 푸쉬풀(push-pull) 형태의 전압변환기를 포함할 수 있다.The voltage conversion module 240 may include an open drain type voltage converter (Voltage Level Translation) or a push-pull type voltage converter.

전원변환모듈(240)은 제1 내지 제4 인버터(241, 242, 243, 244), 제1 내지 제4 모스펫(MOSFET: 245, 246, 247, 248), 제1 및 제2 저항(249, 250), 제1 내지 제4 원-샷(one-shot: Monostable Multivibrator, 251, 252, 253, 254), 제1 및 제2 전원포트(255, 256), 제1 및 제2 데이터포트(257, 258)를 포함한다. 인버터는 NOT 게이트 라고도 하는 논리 회로 소자로 출력이 입력과 반대되는 값을 가지는 논리 소자이다. 직류를 교류로 변환하는 파워 인버터와는 구분되는 소자이다.The power conversion module 240 includes first to fourth inverters 241, 242, 243, 244, first to fourth MOSFETs (MOSFETs: 245, 246, 247, 248), first and second resistors 249, 250), first to fourth one-shot (Monostable Multivibrator, 251, 252, 253, 254), first and second power ports 255, 256, first and second data ports 257 , 258). An inverter is a logic circuit element, also called a NOT gate, a logic element whose output has a value opposite to that of the input. It is a device that is different from a power inverter that converts direct current to alternating current.

제1 데이터포트(257)는 제1 인버터(241)의 입력에 연결되고, 제1 인버터(241)의 출력은 제1 원-샷(251) 및 제2 원-샷(252)의 일단과 제2 인버터(242)의 입력에 연결된다. The first data port 257 is connected to the input of the first inverter 241 , and the output of the first inverter 241 is connected to one end of the first one-shot 251 and the second one-shot 252 . 2 is connected to the input of the inverter 242 .

제1 원-샷(251)의 타단은 제1 모스펫(245)의 게이트에 연결되고, 제2 원-샷(252)의 타단은 제2 모스펫(246)의 게이트에 연결된다.The other end of the first one-shot 251 is connected to the gate of the first MOSFET 245 , and the other end of the second one-shot 252 is connected to the gate of the second MOSFET 246 .

제2 인버터(242)의 출력은 제1 저항(249)의 일단에 연결되며, 제1 저항(249)의 타단과 제1 모스펫(245)의 드레인과 상기 제2 모스펫(246)의 소스는 제2 데이터포트에 연결된다. The output of the second inverter 242 is connected to one end of the first resistor 249, the other end of the first resistor 249, the drain of the first MOSFET 245, and the source of the second MOSFET 246 are 2 is connected to the data port.

제1 모스펫(245)의 소스는 제2 전원포트(256)에 연결되고, 제2 모스펫(246)의 드레인은 접지에 연결됨으로써 제1 데이터포트(257)로부터 제2 데이터포트(258)로 연결되는 데이터 신호 통로가 연결된다.The source of the first MOSFET 245 is connected to the second power port 256 , and the drain of the second MOSFET 246 is connected to the ground, thereby connecting the first data port 257 to the second data port 258 . data signal paths are connected.

마찬가지로 제2 데이터포트(258)는 제3 인버터(243)의 입력에 연결되고, 제3 인버터(243)의 출력은 제3 원-샷(253) 및 제4 원-샷(254)의 일단과 제4 인버터(244)의 입력에 연결된다. Similarly, the second data port 258 is connected to the input of the third inverter 243 , and the output of the third inverter 243 is connected to one end of the third one-shot 253 and the fourth one-shot 254 . connected to the input of the fourth inverter 244 .

제3 원-샷(253)의 타단은 제3 모스펫(247)의 게이트에 연결되고, 제4 원-샷(254)의 타단은 제4 모스펫(248)의 게이트에 연결된다.The other end of the third one-shot 253 is connected to the gate of the third MOSFET 247 , and the other end of the fourth one-shot 254 is connected to the gate of the fourth MOSFET 248 .

제4 인버터(244)의 출력은 제2 저항(250)의 일단에 연결되며, 제2 저항(250)의 타단과 제3 모스펫(247)의 드레인과 제4 모스펫(248)의 소스는 제1 데이터포트(257)에 연결된다. The output of the fourth inverter 244 is connected to one end of the second resistor 250 , the other end of the second resistor 250 , the drain of the third MOSFET 247 , and the source of the fourth MOSFET 248 are connected to the first It is connected to the data port 257 .

제3 모스펫(247)의 소스는 제1 전원포트(255)에 연결되고, 제4 모스펫(248)의 드레인은 접지에 연결됨으로써 제2 데이터포트(258)로부터 제1 데이터포트(257)로 연결되는 데이터 신호 통로가 연결된다.The source of the third MOSFET 247 is connected to the first power port 255 , and the drain of the fourth MOSFET 248 is connected to the ground, thereby connecting the second data port 258 to the first data port 257 . data signal paths are connected.

이런 연결구조를 가지는 전원변환모듈(240)에서 데이터가 전달되는 경로를 좀 더 자세히 살펴보도록 한다.Let's take a closer look at the path through which data is transmitted in the power conversion module 240 having such a connection structure.

전원변환모듈(240)은 제1 데이터포트(257)로 입력된 데이터 신호를 제2 전원포트(256)의 전압을 갖는 데이터 신호로 변환하여 제2 데이터포트(258)로 출력한다. 반대로 제2 데이터포트(258)로 입력된 데이터 신호는 제1 전원포트(255)의 전압을 갖는 데이터 신호로 변환하여 제1 데이터포트(257)로 출력한다. The power conversion module 240 converts the data signal input to the first data port 257 into a data signal having the voltage of the second power port 256 and outputs it to the second data port 258 . Conversely, the data signal input to the second data port 258 is converted into a data signal having the voltage of the first power port 255 and output to the first data port 257 .

제1 전원포트(255)는 PLC 기본유닛으로부터 전력을 공급받고 일반적으로 5V(MVDD)의 전압을 사용한다. 제2 전원포트(256)는 DC/DC 변압기(230)로부터 전력을 공급받으며 일반적으로 5V(CVDD) 전압을 사용한다.The first power port 255 receives power from the PLC basic unit and generally uses a voltage of 5V (MVDD). The second power port 256 receives power from the DC/DC transformer 230 and generally uses a 5V (CVDD) voltage.

제1 및 제3 모스펫(245, 247)은 p형 모스펫(pMOS)이 사용되고, 제2 및 제4 모스펫(246, 248)은 n형 모스펫(nMOS)이 사용된다. pMOS는 게이트 입력전압이 높을 때(high) 연결되고 입력전압이 낮을 때(low) 개방된다. 반대로 nMOS는 게이트 입력전압이 낮을 때 연결되고 입력전압이 높을 때 개방된다.The first and third MOSFETs 245 and 247 use p-type MOSFETs (pMOS), and the second and fourth MOSFETs 246 and 248 use n-type MOSFETs (nMOS). The pMOS is connected when the gate input voltage is high (high) and is opened when the input voltage is low (low). Conversely, nMOS is connected when the gate input voltage is low and is open when the input voltage is high.

도 4는 DC/DC 변압기(230)의 전력이 공급될 때의 데이터의 흐름을 나타낸다.4 shows the flow of data when the power of the DC/DC transformer 230 is supplied.

PLC 기본 유닛의 데이터 신호는 제1 데이터포트(257)로 입력된다. 데이터 신호는 제1 인버터(241)를 거쳐 반전된 후 제1 원-샷(251)을 거쳐 제1 모스펫(245)에, 제2 원-샷(252)을 거쳐 제2 모스펫(246)에 입력된다. The data signal of the PLC basic unit is input to the first data port 257 . The data signal is inverted through the first inverter 241 and then input to the first MOSFET 245 via the first one-shot 251 and to the second MOSFET 246 via the second one-shot 252 do.

입력 데이터 신호가 하이(High)인 경우 제1 인버터(241)를 거쳐 로우(low)신호로 바뀌고, 로우 신호가 pMOS인 제1 모스펫(245)에 입력되면 제1 모스펫(245)는 턴온(Turn-on)되어 제2 전원포트(256)의 전압으로 하이 데이터 신호가 제2 데이터포트(258)를 통해 출력된다.When the input data signal is high, it is changed to a low signal through the first inverter 241, and when the low signal is input to the first MOSFET 245, which is a pMOS, the first MOSFET 245 is turned on. -on), a high data signal is output through the second data port 258 with the voltage of the second power port 256 .

반면 입력 데이터 신호가 로우인 경우 제1 인버터(241)를 거친 데이터 신호는 하이 상태가 되고, nMOS인 제2 모스펫(246)만 턴온 시키므로 제2 인버터(242)를 거친 데이터 신호는 접지에 연결되어 결국 제2 데이터포트(258)에는 로우 데이터 신호가 출력되는 것이다.On the other hand, when the input data signal is low, the data signal passing through the first inverter 241 is in a high state, and only the second MOSFET 246, which is an nMOS, is turned on, so the data signal passing through the second inverter 242 is connected to the ground. As a result, a raw data signal is output to the second data port 258 .

마찬가지로 제2 데이터포트(258)로 입력된 데이터 신호는 제3 모스펫(247) 또는 제4 모스펫(248)의 온오프에 따라 제1 데이터포트(257)로 출력될 것이다.Similarly, the data signal input to the second data port 258 will be output to the first data port 257 according to the on/off of the third MOSFET 247 or the fourth MOSFET 248 .

도 5는 DC/DC 변압기에 전력이 공급되지 않을 때의 데이터 신호의 경로를 자세히 나타낸다.5 shows in detail the path of the data signal when no power is supplied to the DC/DC transformer.

DC/DC 변압기(230)의 전원이 꺼진 상태에서도 PLC 기본유닛의 전원을 사용하는 MCU 전원로직(210)은 동작할 수 있으므로 데이터 신호는 제1 데이터포트(257)를 통해 전원변환모듈(240)로 전달될 수 있다.Even when the power of the DC/DC transformer 230 is turned off, the MCU power logic 210 using the power of the PLC basic unit can operate, so the data signal is transmitted to the power conversion module 240 through the first data port 257. can be transmitted to

데이터 신호는 제1 인버터(241)를 거쳐 제1 및 제2 원-샷(251, 252)과 제2 인버터(242)까지 전달된다. 하지만 DC/DC 변압기(230)에서 전력이 제2 전원포트(256)으로 전달되지 않으므로 제1 모스펫(245)과 제2 모스펫(246)은 턴오프 상태가 되고, 제2 전원포트(256)에서 전력을 전달받는 제2 인버터(242) 또한 턴오프 상태가 되므로 결국 데이터 신호는 제2 데이터포트(258)로 전달되지 못하고 차단되는 것이다. The data signal is transmitted to the first and second one-shots 251 and 252 and the second inverter 242 via the first inverter 241 . However, since power is not transferred from the DC/DC transformer 230 to the second power port 256 , the first MOSFET 245 and the second MOSFET 246 are turned off, and the second power port 256 is turned off. Since the second inverter 242 receiving power is also turned off, the data signal is eventually blocked without being transmitted to the second data port 258 .

반대의 경우도 마찬가지로 제2 데이터포트(258)로 전달된 데이터 신호 역시 제2 전원포트(256)에서 전력을 공급받는 제3 인버터(243)가 턴오프 상태가 될 것이므로 데이터 신호는 제1 데이터포트(257)로 전달되지 못한다.In the opposite case, the data signal transferred to the second data port 258 also turns off the third inverter 243 receiving power from the second power port 256, so the data signal is transmitted to the first data port. (257) is not forwarded.

결국 DC/DC 변압기(230)의 전원이 꺼진 상태이면 데이터 신호도 전원변환모듈(240) 밖으로 전달되지 못하고, DC/DC 변압기(230)의 전력 전달 경로를 따라 전달되던 데이터 신호의 누설전류가 차단되는 효과가 발생한다.As a result, when the power of the DC/DC transformer 230 is turned off, the data signal cannot be transmitted out of the power conversion module 240 either, and the leakage current of the data signal transmitted along the power transmission path of the DC/DC transformer 230 is blocked. effect occurs.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the protection scope of the present invention cannot be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.

Claims (6)

PLC(Programmable Logic Unit) 기본 유닛과 연결되어 데이터를 송수신하는 제1 데이터포트;
PLC 증설 유닛과 연결되어 데이터를 송수신하는 제2 데이터포트;
PLC 기본 유닛으로부터 제1 전압의 전원을 공급받는 제1 전원포트;
외부 전원을 제2 전압으로 변환하여 PLC 증설 유닛에 공급하는 직류/직류 변압기;
상기 직류/직류 변압기로부터 제2 전압의 전원을 공급받는 제2 전원포트; 및
상기 제1 데이터포트의 신호를 상기 제2 전압을 가지는 신호로 변환하여 상기 제2 데이터포트로 출력하거나, 상기 제2 데이터포트의 신호를 상기 제1 전압을 가지는 신호로 변환하여 상기 제1 데이터포트로 출력하는 양방향의 전압변환기;를 포함하고,
상기 직류/직류 변압기의 전원이 차단되면 상기 제2 전원포트에 상기 제2 전압이 공급되지 않아 상기 제1 데이터포트의 신호가 상기 제2 데이터포트로 출력되지 않는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
a first data port connected to a programmable logic unit (PLC) basic unit to transmit and receive data;
a second data port connected to the PLC extension unit to transmit and receive data;
a first power port receiving power of a first voltage from the PLC basic unit;
a DC/DC transformer that converts external power into a second voltage and supplies it to the PLC expansion unit;
a second power port receiving power of a second voltage from the DC/DC transformer; and
A signal of the first data port is converted into a signal having the second voltage and output to the second data port, or a signal of the second data port is converted into a signal having the first voltage to the first data port A bidirectional voltage converter that outputs
When the power of the DC/DC transformer is cut off, the second voltage is not supplied to the second power port, so that the signal of the first data port is not output to the second data port. power supply.
 제1항에 있어서,
상기 전압변환기는 모스펫(MOSFET)이 푸쉬풀(Push-Pull)형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
According to claim 1,
The voltage converter is a power supply for a PLC expansion module, characterized in that the MOSFET (MOSFET) is configured in a push-pull type.
 제1항에 있어서,
상기 전압변환기는 모스펫(MOSFET)이 오픈드레인(Open Drain)형태로 구성되는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
According to claim 1,
The voltage converter is a power supply for a PLC expansion module, characterized in that the MOSFET (MOSFET) is configured in an open drain (Open Drain) form.
 제1항에 있어서,
상기 전압변환기는 제1 내지 제4 인버터, 제1 내지 제4 모스펫, 제1 및 제2 저항, 제1 내지 제4 원-샷을 포함하고, 상기 제1 및 제3 모스펫은 p형 모스펫이고, 상기 제2 및 제4 모스펫은 n형 모스펫으로 구성됨으로써,
상기 직류/직류 변압기의 전원이 차단되어 상기 제2 전원포트에 전원이 공급되지 않으면 상기 제1 데이터포트의 신호가 상기 제2 데이터포트에 전달되지 않는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
According to claim 1,
The voltage converter includes first to fourth inverters, first to fourth MOSFETs, first and second resistors, and first to fourth one-shot, wherein the first and third MOSFETs are p-type MOSFETs, The second and fourth MOSFETs are composed of n-type MOSFETs,
Power supply device for PLC expansion module, characterized in that when the power of the DC/DC transformer is cut off and power is not supplied to the second power port, the signal of the first data port is not transmitted to the second data port .
 제4항에 있어서,
상기 제1 데이터포트는 상기 제1 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제1 인버터의 출력은 상기 제1 원-샷 및 제2 원-샷의 일단과 상기 제2 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제1 원-샷의 타단은 상기 제1 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제2 원-샷의 타단은 상기 제2 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제2 인버터의 출력은 상기 제1 저항의 일단에 연결되며, 상기 제1 저항의 타단과 상기 제1 모스펫의 드레인과 상기 제2 모스펫의 소스는 상기 제2 데이터포트에 연결되고, 상기 제1 모스펫의 소스는 상기 제2 전원포트에 연결되고, 상기 제2 모스펫의 드레인은 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
5. The method of claim 4,
The first data port is connected to an input of the first inverter, and an output of the first inverter is connected to one end of the first one-shot and the second one-shot and an input of the second inverter, The other end of the one-shot is connected to the gate of the first MOSFET, the other end of the second one-shot is connected to the gate of the second MOSFET, and the output of the second inverter is connected to one end of the first resistor. connected, the other end of the first resistor, the drain of the first MOSFET, and the source of the second MOSFET are connected to the second data port, the source of the first MOSFET is connected to the second power port, and A power supply for a PLC expansion module, characterized in that the drain of the second MOSFET is connected to the ground.
 제4항에 있어서,
상기 제2 데이터포트는 상기 제3 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제3 인버터의 출력은 상기 제3 원-샷 및 제4 원-샷의 일단과 상기 제4 인버터의 입력에 연결되고, 상기 제3 원-샷의 타단은 상기 제3 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제4 원-샷의 타단은 상기 제4 모스펫의 게이트에 연결되고, 상기 제4 인버터의 출력은 상기 제2 저항의 일단에 연결되며, 상기 제2 저항의 타단과 상기 제3 모스펫의 드레인과 상기 제4 모스펫의 소스는 상기 제1 데이터포트에 연결되고, 상기 제3 모스펫의 소스는 상기 제1 전원포트에 연결되고, 상기 제2 모스펫의 드레인은 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는, PLC 증설모듈용 전원공급장치.
5. The method of claim 4,
The second data port is connected to an input of the third inverter, and an output of the third inverter is connected to one end of the third and fourth one-shots and an input of the fourth inverter, The other end of the three one-shot is connected to the gate of the third MOSFET, the other end of the fourth one-shot is connected to the gate of the fourth MOSFET, and the output of the fourth inverter is connected to one end of the second resistor connected, the other end of the second resistor, the drain of the third MOSFET, and the source of the fourth MOSFET are connected to the first data port, and the source of the third MOSFET is connected to the first power port; A power supply for a PLC expansion module, characterized in that the drain of the second MOSFET is connected to the ground.
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