KR20000036908A - 인터넷 통신용 컴퓨터 내장식 무정전 전원장치 - Google Patents

인터넷 통신용 컴퓨터 내장식 무정전 전원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인용 컴퓨터 및 중형 서버급에 장착 할수 있는 데이터 보호용 무정전 전원 장치로서 기본적으로는 배터리의 DC 전원을 AC로 변환시켜 컴퓨터의 데이터를 보호하여주며 또한 모니터 스크린을 중단없이 사용할수 있도록 하는 컴퓨터내에 설치하는 내부소자로 구성된 카드식(CARD) UPS이며, 컴퓨터 ISA SLOT을 통한 CPU와의 병렬 통신으로, 적은 부품을 사용하면서도 아주 정밀 양호한 전원 파형이 생성될수 있도록 제어가 가능하고 또한 컴퓨터 내부의 ISA SLOT 에 꽂아지므로 컴퓨터 주변 공간 활용이 자유로와 질뿐만 아니라 이를 컴퓨터 화면의 메인 메뉴에서 각종 전압, 전류, 온도, 주파수가 조정되어지도록 하며 자체 고장 진단이 내장되어 있고, 또한 이 UPS 구동용 소프트웨어는 프로그램되어 배포된 특정한 웹사이트 또는 호스트의 서버 IP ADDRESS 또는 인터넷에 불규칙적(RANDOM)으로 자동으로 접속되어져 기존 본 ISA 카드식 UPS를 사용하는 USER에게 E-MAIL 또는 BANNER 광고 등을 할수 있는 것을 특징으로 한다. 또한 USER가 임의로 프로그램 화면에 보여지는 WEB 명령 보턴을 클릭하면 프로그램 되어진 특정 인터넷 싸이트로 무료 접속이 되는 것도 특징으로 한다.

Description

인터넷 통신용 컴퓨터 내장식 무정전 전원장치 {AN UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY ISA CARD FOR INTERNET COMMUNICATION}
본 발명은 인터넷 통신용 컴퓨터 내장식 무정전 전원장치(UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY)에 관한 것으로서 무정전 전원장치뿐만 아니라 이를 구동하는 제어 부품수를 획기적으로 줄임과 동시에 정밀한 전원을 공급하도록 컴퓨터 메인 본체의 CPU를 이용하여 병렬 통신을 하여 자체 제어기로 사용하였으며, 또한 제어를 위한 프로그램에는 각종 통신 소프트웨어를 개발, 부가하여 인터넷 또는 E-MAIL등뿐만 아니라, 특정 IP ADDRESS로 접속되어져 통신을 할수 있을 뿐 아니라 자체 진단 프로그램도 실행시킬 수 있도록 한 것이다.
최근에 급격히 발전하고 있는 컴퓨터나 사무 자동화 기기, 공장 자동화 기기에 이용되는 마이크로 프로세서를 내장한 장비들은 전원 변동에 아주 민간하게 반응한다.
그러나 상용전원에서 수용가까지의 선로거리,주변간섭, 수용가 상호간의 간섭, 계약용량 초과사용, 피크타임의 전압 강하, 각 수용가 자체의 노이즈 발생등으로 인하여 각 수용가에 공급되는 전기의 질은 전력 공급자의 의도와는 떨어져 통제권 밖에 있는 실정으로서, 첨단 장비에 공급되는 전원에는 문제가 있다.
예컨데 수초 이상의 지속적인 정격전압보다 몇십퍼센트의 차이가 있는 OVER-VOLTAGE 또는 UNDER-VOLTAGE는 장비의 노후화 촉진 및 수명 단축이 된다.
또한 SAG, IMPULSE SURGE, VOLTAGE DROPOUT는 마이크로 컴퓨터를 SHUT-DOWN시키는 중요 요소이므로 본 발명은 이러한 전원 교란으로부터 데이터 및 마이크로 프로세서 및 중요 부하의 보호에 목적을 두었으며, 최근의 정보화에 부합된 인터넷등의 통신 가능한 UPS에 관한 것이다.
기존 UPS는 컴퓨터를 위한 소형제품이라 할지라도 캐비넷 스타일로서 외장품이며 이로 인하여 거치 또는 사무, 업무 공간의 확보 이유로 기피되었으며, 구동을 위한 부품 점수가 많아 가격이 비싸며, 또한 정밀하고 파형왜곡이 없는 제품은 소형으로 상용화되기에는 문제점이 많았으며, 또한 이 발명과 유사의 경우에도 컴퓨터에 내장된 CPU를 사용 할 수 없었으며, 더우기 UPS와 접목된 인터넷 통신은 할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 단점을 해결하고자 한 것으로, 화면상에서 직접 출력 설정을 할수 있으며, 현재의 상태를 체크해 윈도우에 나타나게 해주며, 또한 내부 부품의 절감 및 디지탈화로 저렴하며 파형의 왜곡, 역률 등이 우수하며, 직접 CPU와의 병렬 통신으로 자체 고장 진단, 그리고 스위칭 및 피드백에 대한 빠른 응답 속도를 갖고 있을 뿐만 아니라, 또한 인터넷, 이메일등의 내장 기능 등을 갖고 있는 UPS를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 구성을 도시한 기본 개략도.
도 2는 컴퓨터 메인 보드의 ISA SLOT과 UPS PCB 카드와의 결선 회로도.
도 3은 인버터 구동용 IGBT를 위한 절연 증폭 회로도.
도 4는 배터리 충전기 회로도.
도 5는 인버터 스위칭 소자 IGBT 스너버(SNUBBER) 회로도.
도 6은 본 발명품이 장착된 컴퓨터 배면도 개략도.
도 7은 본 발명품의 아이사 스롯 카드(ISA SLOT CARD)형 UPS 정면도, 측면도, 배면도.
도 8은 본 발명품에 포함된 특수 전원용 콘넥타 케이블 형태도.
도 9는 본 발명품을 출력 설정 및 제어 할수 있는 컴퓨터 화면 윈도우 형태.
도 10은 상기 10도를 위한 프로그램 및 출력 셋팅을 위한 소스 화일 일부분도.
도 11은 본 발명품의 현재 상태를 체크하여 주며 또한 자동으로 출력 셋팅값과 동일하게 보정하여 주며 또한 인터넷 또는 E-MAIL등의 통신을 할 수 있는 윈도우 형태.
도 12는 상기 11도를 위한 프로그램 소스 화일 일부분도.
도 13은 UPS 프로그램상에서 무작위(RANDOM)하게 발생되는 배너(BANNER)광고의 윈도우 형태도.
도 14는 상기 13도를 위한 프로그램 소스 화일 일부분도.
도 15는 본 발명품의 작동 흐름도.
도 16은 상기 도1을 위한 보조 설명도.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명의 방법은 크게 고주파 링크형 UPS부와 컴퓨터와 아이사 슬롯(ISA SLOT)을 이용한 UPS 카드와의 통신 그리고 일반 통신(EMAIL,INTERNET 등..)소프트웨어부로 이루어진 시스템을 제공한다.
본 UPS는 STAND-BY형 OFF-LINE 타입으로서 먼저 고주파 링크형 UPS에 대해 기술키로 한다.
도 1과 같이 구성되어진 본 발명품은 특히 컴퓨터 내부의 아이사 슬롯에 삽입되어 이용되므로 공간 부피의 문제(슬롯과 슬롯 사이의 간격 20mm)를 해결하기 위해 고주파 링크형 UPS를 사용하였다.
도 1의 Q6 - Q9 로 구성된 스위치(IGBT)로 구성된 인버터 출력 전압은 2 LEVEL 펄스폭 변조를 하지만 인접하는 펄스의 POSITIVE구간과 NEGATIVE구간의 폭이 거의 같도록 제어를 하여 절연 변압기가 스위칭(22-40kHz) 주파수에서 동작을 하도록 하였으며, 절연 변압기 2차쪽에는 양방향 스위치 Q11과 Q10으로 구성(A)되는 사이클로 컨버터에 의해서 적절하게 펄스 극성을 바꾼다. 이 임무는 주로 컴퓨터 CPU에서 지령을 내린다. 이 지령은 소프트웨어가 내장된 제어부를 포함하는 하드웨어가 담당한다.
먼저 도1에서 도식된 것처럼 배터리(I)는 DC 12V 6.5AH 를 사용하고 이를 위한 충전부(H)는 도4에 도식된 것처럼 구성되었다. 고주파 링크형 UPS를 구현하기 위해 풀 브리지 타입의 스위치(B) Q7-Q9로 구성되었으며, 이 스위치는 스텝업 플레이너절연 트랜스포머 T3에 약 22KHz 부터 40KHz의 변환비를 갖는 펄스폭 변조를 한다.
사이클로 컨버터에 의해 변환된 펄스는 특수 설계된 필터부(C)에 의해 일반 상용 전원으로 바뀐다.
이 기본적인 명령 및 검출을 도1의 G부가 담당한다. 역시 전원 절체시의 제로볼트 검출도 도1의 G부에서 담당한다.
G부는 컴퓨터 아이사슬롯(ISA SLOT)에 꽂아져 CPU와 명령을 주고 받는다.
이 임무는 병렬프로그래머블 인터페이스(PPI)소자인 8255에서 담당한다. 8255는 8개의 데이터 포트와 24개의 입출력 포트로 구성되어져 있어 각종 전압, 전류, 온도, 고장 상태, 그리고 펄스폭 스위칭을 위해 보조 회로인 DAC 와 ADC소자와 적절히 구성 하였다.
인버터 스위치 소자의 고장을 예방키 위해 그리고 절연을 위해 도3과 같이 절연 증폭 회로를 구성 하였으며, 될수 있으면 최저의 무손실 스내버 회로구성을 도 5와 같이 구성하였다.
도 1과 도 15, 그리고 도 16에서 보여진 것처럼 본 UPS는 상용 전원이 없을시에도 기동이 보조 회로(OP AMP 및 COMPARATOR를 이용한 삼각파 발생기 및 정현파 발생기)로 가능토록 구성 되어져 있으며, 기동후 컴퓨터CPU가 작동되므로 즉시 이 임무를 8255로 대치토록 명령하여 스위치에 의해 절환된다. 따라서 기동 순간 만 약간의 역률 및 파형 왜곡이 생기나 곧바로 디지탈화된 제어에 의해 회복이 된다. 모든 제어는 8255가 담당한다.
도 6에서 보여지는 것처럼 본 UPS가 장착되어지며, 도 1 번호 11은 3번 컴퓨터 입력 전원 케이블 소켓 대신에 맨 먼저 벽부형 콘센트 또는 일반 전원에서 도 8 번호 37번 케이블을 사용하여 꽂고 번호 10번은 UPS출력 전원으로서 도 8번 38번 을 거기에 꽂고 반대편 플러그는 도 6의 3번 컴퓨터 전원 입력에 사용한다.
도 6의 9번은 역시 도 8의 39번 케이블을 사용하여 꽂고 반대편은 컴퓨터 모니터 전원입력에 연결 접속한다. 도6의 8번은 외부 12V 6.5AH 배터리 단자로서 도 8의 번호 40번 케이블을 꽂고 반대편 클립단자는 밧데리 터미날에 연결한다.
도 6의 기타 번호는 컴퓨터 보조 기구물로서 각각 SMPS, 키보드입력,마우스 입력, S-VGA 카드, LPT포트이다. 또한 번호 12는 확장 슬롯 커버이다.
도 7의 정면도, 측면도, 상측면도는 본 발명품의 집약으로서 번호 17, 18번은 아이사슬롯용 PCB 커넥터, 23은 전원 절체용 릴레이, 21번은 플러그용 소켓,24번은 8255, 25번은 NOISE CUT 블랑킷 26번, 27번, 28, 33번은 트랜스포머, 36번은 외부 밧데리를 장착하고 싶지 않고 컴퓨터 본체 내부에 빈공간을 활용하여 설치하고 싶을 때의 카드 외부 콘넥타와 병렬 연결된 EXTRA-JACK용 PIN이다.
본 UPS 카드는 도면 7, 번호 34, 35와 같이 컴퓨터 ISA SLOT 규격내의 범위에 든다. 도면 7의 32번은 각종 IC 이다. 16번은 에폭시 PCB이다.
통신 소프트웨어는 전술된바와 같이 각종 인터넷,E-MAIL,등을 프로그램상에서 자유로이 할수 있도록 하였으며, 또한 특정 IP와 통신을 RANDOM하게 하도록 발명되었다. 또한 자체 프로그램으로 자체 고장 진단을 하여 윈도우상에 보여주며, 이를 제조자에게 자동으로 인터넷을 이용하여 보내주도록 발명 되었다.
본 발명은 상기에 기술된 것에 제한되지 않으며, 본 발명은 아래의 청구의 범위로서만 제한된다.
본 발명의 카드식(CARD) UPS는 컴퓨터 ISA SLOT을 통한 CPU와의 병렬 통신으로, 적은 부품을 사용하면서도 아주 정밀 양호한 전원 파형이 생성될수 있도록 제어가 가능하고 또한 컴퓨터 내부의 ISA SLOT 에 꽂아지므로 컴퓨터 주변 공간 활용이 자유로와 질뿐만 아니라 이를 컴퓨터 화면의 메인 메뉴에서 각종 전압,전류,온도,주파수가 조정되어지도록 하며 자체 고장 진단이 내장되어 있고, 또한 이 UPS 구동용 소프트웨어는 프로그램되어 배포된 특정한 웹사이트 또는 호스트의 서버 IP ADDRESS 또는 인터넷에 불규칙적(RANDOM)으로 자동으로 접속되어져 기존 본 ISA 카드식 UPS를 사용하는 USER에게 E-MAIL 또는 BANNER 광고 등을 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 모든 CPU가 내장된 컴퓨터용 무정전 전원 장치(UPS)로서 컴퓨터 내부에 설치되어 컴퓨터 CPU와 병렬 통신을 하고 이를 이용하여 인버팅을 하는 UPS.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS 소자가 내부 카드인 것을 특징으로 하는 UPS.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS구동 프로그램에 인터넷 등의 IP 통신 또는 TELNET 통신, E-MAIL등을 할수 있는 것을 특징으로 하는 UPS.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 자체 고장 진단을 하여 인터넷 또는 통신으로 특정인에게 전송하는 것을 특징으로 하는 UPS.
  5. 제 1 항에 있어서,
    컴퓨터의 ISA 슬롯에 직접 꽂아 신호를 받거나 통신을 하는 내용을 특징으로하는 UPS.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 RAMDOM하게 임의로 통신 포트를 열어 임의로 인터넷에 연결되도록 하는 UPS.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 컴퓨터 내부의 ISA SLOT 및 VESA SLOT 그리고 PCI 나 기타 SCII등을 이용하여 설치되어 컴퓨터 CPU와 통신하거나 이를 이용 인터넷, E-MAIL, TELNET, IP접속과 같은 네트워크 통신을 하는 UPS.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 컴퓨터 내부의 ISA SLOT 및 VESA SLOT 그리고 PCI나 기타 SCII등을 이용하여 연결되어져 있고 주 구동 회로가 컴퓨터 본체 및 모니터 내부에 설치되어 운전되는 UPS.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 컴퓨터 내부의 ISA SLOT 및 VESA SLOT 그리고 PCI나 기타 SCII등을 이용하여 연결되어져 있고 UPS 구동 회로가 직접 컴퓨터 내부에 장착된 것으로 인버팅이 고주파 링크형인 UPS.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 UPS가 컴퓨터 내부 또는 외부에 설치되어져 컴퓨터 CPU와 청구항 9번과 같이 연결되어져 직.간접 인터넷망 또는 IP망과 연결되어지는 UPS.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제각기 100내지 340볼트의 AC 전원 출력의 UPS로서 컴퓨터 내부의 ISA,VESA,PCI SCII SLOT과 연결되어 CPU와 통신을 하는 UPS.
  12. 제1항의 카드식 UPS를 이용한 배너(banner)광고방법.
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