KR102403333B1 - 시뮬레이션 dc전원 가변제어 자동 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치에 관한 것으로서, 제품에 대한 전원 테스트를 수행할 때, 전압과 전류 및 주파수를 변화시켜 가면서 다양한 테스트를 수행할 수 있도록 전원을 변화시켜 제품에 공급함으로써, 제품에 대한 전원 테스트에 필요한 시간을 줄이고 잦은 테스트로 불편을 해소하는 데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 상용 교류 전원이 입력되는 입력단자(130)와; 상용 교류 전원을 정류한 후 설정된 전압, 전류, 주파수로 변환시키는 기판(110)이 내장되고 조건의 설정 및 시험 경과 표시를 위한 터치 패널 방식의 디스플레이(120)가 구비된 본체(100)와; 변환된 직류 전원을 대상 제품으로 공급하는 출력단자(140)와; 최종 출력되는 직류 전원의 전압과 전류 및 주파수를 스코프로 전송하는 PWM 단자(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치{Automatic Supply Apparatus of Simulation DC Power with Variable Control}

본 발명은 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기를 사용하는 각종 제품의 전원 안정성을 시험하기 위하여 전압과 전류 및 주파수를 변화시켜 가면서 제품으로 전원을 공급하는 시뮬레이션 DC 전원 가변제어 자동 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기를 사용하는 각종 제품 또는 전자 기기에 대한 시험 및 검사시에는 일정한 전압과 전류를 제품 또는 전자 기기로 공급하여 이들이 정상적으로 작동하는지를 검사하게 된다.

이때, 각 제품 또는 전자 기기마다 적정 전압 및 전류가 규정되어 있으므로, 이들 제품 또는 전자 기기에 규정된 전압 및 전류의 전원을 공급할 필요가 있다.

그런데, 전력 공급 회사에서 공급하는 상용 교류 전원은 220V, 60㎐로 되어 있고, 각종 전기 제품이나 전자 기기는 내부 부품이 대부분 직류에 의해 작동되기 때문에 내부에 컨버터와 같은 정류장치를 구비하고 있다.

따라서, 이들 전기 제품이나 전자 기기에 대한 시험 및 검사를 위해서는, 사용 교류 전원을 필요한 전압과 전류로 변환시켜 공급하는 것이 바람직하다.

이와 관련한 통상의 가변전원장치는, 상용 교류 전원(AC)을 입력받아 전자 유도 작용을 통해 변압하여 저전압으로 출력하는 저전압 변압기와, 변압된 교류 전원을 정류하여 직류로 만드는 브리지 다이오드 등의 정류기와, 정류된 맥동 전원을 평활화하는 제1평활콘덴서와, 평활된 직류 전원을 정전압으로 만들어 제2평활콘덴서를 통해 실험장치 등의 전원전압으로 공급하는 정전압 IC를 포함함으로써, 실험 장치 등에 전원이 일정하게 공급되도록 하고 있다.

그러나, 상기한 통상의 가변전원장치는 미리 정해진 전원전압으로만 전원을 공급하도록 하고 있어, 전기 제품이나 전자 기기에 규정 외의 전압이나 전류 및 주파수를 가진 전원이 공급되었을 경우에 대한 시험이 불가능하고, 그로 인해 각 제품 또는 전자 기기의 전원 안정성을 정확하게 테스트하기가 어려운 문제점이 있다.

물론, 다른 조건은 그대로 둔 채 전압 또는 전류를 변화시켜 가면서 반복 테스트를 하여 해당 제품에 대한 전원 안정성을 시험할 수도 있으나, 이는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 테스트 회수가 대폭 증가하여 시험자가 불편을 느끼게 되는 문제점이 있다.

아래의 특허문헌 1은, 간단한 전기, 전자 실험이나 LED 등의 점등실험, 각종 소형 전동 장치의 테스트, 학생 작품의 테스트 목적으로 사용된할 수 있도록, 실험장치 등에 다양한 크기의 직류(DC)전원을 공급하고, 이 직류전원을 0.1V 단위로 표시하는 표시부를 포함하는 아답터형 가변전원장치에 대하여 기재하고 있다.

또한, 특허문헌 2는 스위칭 듀티를 50%로 고정하고 스위칭 주파수를 가변하여 고효율화를 달성할 수 있는 가변 스위칭 주파수 방식 전원 공급 장치에 대하여 기재하고 있다.

KR 10-0913377 B1 KR 10-0966972 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제품에 대한 전원 테스트를 수행할 때, 전압과 전류 및 주파수를 변화시켜 가면서 다양한 테스트를 수행할 수 있도록 전원을 변화시켜 제품에 공급함으로써, 제품에 대한 전원 테스트에 필요한 시간을 줄이고 잦은 테스트로 불편을 해소할 수 있는 시뮬레이션 DC전원 자동공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제품의 개발 단계 또는 생산 단계에서, 제품의 전원 안정성을 확보하기 위하여 여러 단계의 전압/전류를 조절하여 테스트하는 불편을 해소하고, 전압/전류/시간/반복 횟수를 각각 입력하여 한 번의 테스트를 통해 원하는 결과를 얻을 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 터치 패널 방식으로 각종 조건을 입력하도록 함과 아울러 실제 시험이 이루어지고 있는지를 화면으로 표시함으로써, 조건 변화가 용이하고 시험 결과에 대한 신뢰도가 향상되도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용 교류 전원이 입력되는 입력단자와; 입력된 상용 교류 전원을 정류한 후 설정된 전압, 전류, 주파수로 변환시키는 기판이 내장되고 조건의 설정 및 시험 경과 표시를 위한 터치 패널 방식의 디스플레이가 구비된 본체와; 변환된 직류 전원을 대상 제품으로 공급하는 출력단자와; 상기 본체에서 최종 출력되는 직류 전원의 전압과 전류 및 주파수를 스코프로 전송하는 PWM 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 시뮬레이션 직류 전원 변환 공급장치에 따르면, 상기 단자는 입력된 상용 교류 전원을 저전압으로 변화시키는 저전압 변압부와, 저전압의 교류 전원을 직류 전원으로 변화시키는 정류부와, 상기 디스플레이에서 설정된 조건에 따라 전압과 전류 및 주파수로 변화시켜 상기 출력단자를 통해 출력함과 아울러 그 상태를 상기 PWM 단자를 통해 스코프로 출력하는 제어부와, 상기 디스플레이에서 설정된 조건을 저장한 후 제어부로 전송하고 설정된 조건에 따라 제어부에서 변화된 전압과 전류 및 주파수가 상기 디스플레이에 나타나도록 하는 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 시뮬레이션 직류 전원 변환 공급장치에 따르면, 상기 디스플레이에 설정된 조건은 표로 표시되고, 상기 메모리부에 의해 디스플레이에 표현되는 전압과 전류 및 주파수의 변화는 그래프로 나타나는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 시뮬레이션 직류 전원 변환 공급장치에 따르면, 상기 디스플레이에서는 전압과 전류 및 주파수가 시간의 경과에 따라 달라지도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제품에 대한 전원 테스트를 수행할 때, 전압과 전류 및 주파수를 변화시켜 가면서 다양한 테스트를 수행할 수 있도록 전원을 변화시켜 제품에 공급함으로써, 제품에 대한 전원 테스트에 필요한 시간을 줄이고 잦은 테스트로 불편을 해소할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제품의 개발 단계 또는 생산 단계에서, 제품의 전원 안정성을 확보하기 위하여 여러 단계의 전압/전류를 조절하여 테스트하는 불편을 해소하고, 전압/전류/시간/반복 횟수를 각각 입력하여 한 번의 테스트를 통해 원하는 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 터치 패널 방식으로 각종 조건을 입력하도록 함과 아울러 실제 시험이 이루어지고 있는지를 화면으로 표시함으로써, 조건 변화가 용이하고 시험 결과에 대한 신뢰도가 향상되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 요부인 본체를 나타낸 사진.
도 3은 본 발명의 요부인 디스플레이의 초기 화면.
도 4는 본 발명에 따른 전원/전압 설정시의 화면.
도 5는 특정 조건에서 시간에 따른 주파수 변화를 나타낸 그래프의 화면.
도 6은 특정 조건에서의 스코프 화면.

이하, 본 발명에 따른 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 의한 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치는 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 상용 교류 전원이 입력되는 입력단자(130)와; 입력된 상용 교류 전원을 정류한 후 설정된 전압, 전류, 주파수로 변환시키는 기판(110)이 내장되고 조건의 설정 및 시험 경과 표시를 위한 터치 패널 방식의 디스플레이(120)가 구비된 본체(100)와; 변환된 직류 전원을 대상 제품으로 공급하는 출력단자(140)와; 상기 본체(100)에서 최종 출력되는 직류 전원의 전압과 전류 및 주파수를 스코프로 전송하는 PWM 단자(150);를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 기판(110)은 입력된 상용 교류 전원을 저전압으로 변화시키는 저전압 변압부(111)와, 저전압의 교류 전원을 직류 전원으로 변화시키는 정류부(112)와, 상기 디스플레이(120)에서 설정된 조건에 따라 전압과 전류 및 주파수로 변화시켜 상기 출력단자(140)를 통해 출력함과 아울러 그 상태를 상기 PWM 단자(150)를 통해 스코프로 출력하는 제어부(115)와, 상기 디스플레이(120)에서 설정된 조건을 저장한 후 제어부(115)로 전송하고 설정된 조건에 따라 제어부(115)에서 변화된 전압과 전류 및 주파수가 상기 디스플레이(120)에 나타나도록 하는 메모리부(113)를 포함한다.

여기서, 상기 디스플레이(120)에 설정된 조건은 도 4와 같이 표로 표시되고, 상기 메모리부(113)에 의해 디스플레이(120)에 표현되는 전압과 전류 및 주파수의 변화는 도 5와 같이 그래프로 나타나도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 설정 전압은 1~70V의 범위에서 설정되고, 설정 전류는 부하에 따라 10㎃~5A 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

그리고, 설정 PWM 주파수는 1㎐~1㎑ 범위로 설정되되, 이때의 듀티값이 0~100%로 변화되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 디스플레이(120)에서는 전압과 전류 및 주파수가 시간의 경과에 따라 달라지도록 설정되는 것이 바람직하다.

이를 위해서 상기 기판(110)에 타이머가 구비되며, 시간 설정은 0~999초 범위 내에서 1초 단위로 설정되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치는, 출력 단자에 연결된 대상 제품에 전압과 전류 및 주파수를 가변시켜 가면서 전원을 공급하여, 대상 제품에 대한 전원 안정성을 시험하게 된다.

즉, 본체(100)의 입력단자(130)에 상용 교류 전원을 연결하고, 상기 본체(100)의 출력단자(140)에 대상 제품을 연결하며, 상기 본체(100)의 PWM 단자(150)에는 스코프 등의 계측기(도시 생략)를 연결하여 주파수의 변화 등이 나타나도록 한다.

이후, 본체(110)의 디스플레이(120)에 나타난 여러 버튼을 터치하여 전압과 전원, 주파수, 유지시간, 반복 횟수 등을 입력하는 방식으로 시험 조건을 세팅한다.

시험 조건의 세팅이 완료되면 상기 디스플레이(120)의 시작 버튼을 누름으로써 기판(110)의 제어부(115)에서 변환된 직류 전원이 대상 제품으로 공급되도록 한다.

이때, 상기 제어부(115)는 입력단자(130)를 통해 입력된 상용 교류 전원을 설정된 조건에 대응하는 직류로 변환시켜 상기 출력단자(140) 및 PWM 단자(150)로 출력시키게 된다.

구체적으로 상기 입력단자(130)로 입력된 상용 교류 전원은 저전압 변압부(111)에서 저전압 교류로 변환되고, 이 저전압 교류가 정류부(112)에서 직류로 변환된다.

그리고, 상기 제어부(115)는 디스플레이(120)에서 설정되어 메모리부(113)에 저장된 조건에 맞게 직류의 전압과 전류 및 주파수를 변화시키게 된다.

또한, 상기 디스플레이(120)는 시험이 진행되는 동안 해당 조건에 따른 전압과 전류 및 주파수의 변화 양상이 화면으로 표출되도록 하며, 상기 PWM 단자(150)에 연결된 스코프 등의 계측기는 실제로 출력되는 전원에 대한 정보를 화면으로 표시한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예를 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100...본체
110...기판
111...저전압 변압부
112...정류부
113...메모리부
115...제어부
120...디스플레이
130...입력단자
140...출력단자
150...PWM 단자

Claims (4)

1. 상용 교류 전원이 입력되는 입력단자(130)와;
   입력된 상용 교류 전원을 정류한 후 설정된 전압, 전류, 주파수로 변환시키는 기판(110)이 내장되고 조건의 설정 및 시험 경과 표시를 위한 터치 패널 방식의 디스플레이(120)가 구비된 본체(100)와;
   변환된 직류 전원을 대상 제품으로 공급하는 출력단자(140)와;
   상기 본체(100)에서 최종 출력되는 직류 전원의 전압과 전류 및 주파수를 스코프로 전송하는 PWM 단자(150);를 포함하여 이루어지는 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치에 있어서,
   상기 기판(110)은,
   입력된 상용 교류 전원을 저전압으로 변화시키는 저전압 변압부(111)와,
   저전압의 교류 전원을 직류 전원으로 변화시키는 정류부(112)와,
   상기 디스플레이(120)에서 설정된 조건에 따라 전압과 전류 및 주파수로 변화시켜 상기 출력단자(140)를 통해 출력함과 아울러 그 상태를 상기 PWM 단자(150)를 통해 스코프로 출력하는 제어부(115)와,
   상기 디스플레이(120)에서 설정된 조건을 저장한 후 제어부(115)로 전송하고 설정된 조건에 따라 제어부(115)에서 변화된 전압과 전류 및 주파수가 상기 디스플레이(120)에 나타나도록 하는 메모리부(113)를 포함하고,
   상기 제어부(115)는 디스플레이(120)에서 설정되어 메모리부(113)에 저장된 조건에 맞게 직류의 전압과 전류 및 주파수를 변화시키고,
   상기 디스플레이(120)에 설정된 조건은 표로 표시되고, 상기 메모리부(113)에 의해 디스플레이(120)에 표현되는 전압과 전류 및 주파수의 변화는 그래프로 나타나도록 하며,
   상기 디스플레이(120)에서는 전압과 전류 및 주파수가 시간의 경과에 따라 달라지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 DC전원 가변제어 자동 공급장치.
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