KR20010056662A - 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정류장치를 통해 다수의 전원 팩으로 전원을 인가하는 전원장치에 있어서, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 전원 제어기를 구비하여 다수의 전원 팩에 전원을 순차적으로 인가하도록 관리함으로써 전원장치의 과부하를 방지할 수 있도록 한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템에 관한 것으로, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 구비된 전원 제어기를 통해 정류장치에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩에 순차적으로 인가하도록 제어하고, 이때 각 전원 팩에 연결된 보드에서는 전원 제어기를 통해 먼저 메인 프로세서에 전원을 인가한 후에 하위 프로세서에 전원을 인가하도록 제어함을 특징으로 하며, 이와 같이 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 구비된 전원 제어기를 통해 정류장치에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩으로 순차적으로 인가하도록 관리함으로써 전원장치의 과부하로 발생하는 리플을 제거하여 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드의 동작 불능과 오동작을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템 {Power management system for preventing overload}

본 발명은 정류장치를 통해 다수의 전원 팩(Power Pack)으로 전원을 인가하는 전원장치에 있어서, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 전원 제어기(Power Controller)를 구비하여 다수의 전원 팩에 전원을 순차적으로 인가하도록 관리함으로써 전원장치의 과부하를 방지할 수 있도록 한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전원장치에서는 전원을 처음 인가할 경우 정류장치에서 다수의 전원 팩으로 전원을 동시에 인가하고, 이러한 정류장치의 전원이 일정 수준 이상이 되면 다수의 전원 팩이 동시에 동작하여 각 보드로 전원을 공급하기 시작한다.

그러나, 이때 상기와 같이 모든 전원 팩이 동시에 전원을 요구하여 각 보드로 출력하기를 원하기 때문에 전원장치에 상당한 부하가 걸리게 된다.

이에 따라, 종래에는 특별한 전원제어장치없이 전원장치의 출력만을 감지하여 전원의 출력을 재조정하는 정도의 제어만을 수행하였으나, 처음 전원 인가시 각 전원 팩에서 순간적으로 많은 양의 전류를 소모하게 되므로 전원장치에 과부하가 걸려 출력 전압을 제어해 주더라도 상당한 시간동안 전원의 리플(Ripple)이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 전원 팩에는 전압, 전류의 평활용으로 적어도 2000∼3000㎌정도의 캐패시터가 구비되는데, 처음 전원 인가시 모든 캐패시터가 동시에 충전되어야 하므로 정류장치의 입장에서 보면 부하가 거의 단락상태나 마찬가지여서 아무리 큰 용량의 전원을 사용하더라도 전원이 뚝 떨어지게 되며 이와 동시에 각 전원 팩의 출력도 큰 폭으로 스윙(Swing)하게 되는 등, 과부하가 걸리게 되는 것이다.

이에 따라, 상기와 같이 발생된 리플이 약 1초 정도만 되더라도 전원 팩에 연결된 각 보드의 동작에 치명적인 영향을 미칠 수 있게 된다.

즉, 처음 전원 인가시 약 100∼500msec동안 리셋신호가 인가되는데, 상기와 같이 전원이 아래위로 스윙하면서 동작 전압 아래로 떨어지기 때문에 각 보드의 동작이 불안정해지면서 심지어 각 보드내 프로세서 및 디바이스가 리셋신호 자체를 인식하지 못해 동작 불능 상태가 되는 경우가 발생하게 되는 것이다.

상기와 같이 종래 전원장치는 전원 인가시 상당한 양의 부하가 걸리기 때문에 실제 사용되는 전력량보다 충분히 큰 용량의 정류장치를 사용해야 되고, 전원 인가시마다 과부하가 걸려 수명감축의 요인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 정류장치를 통해 다수의 전원 팩으로 전원을 인가하는 전원장치에 있어서, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 전원 제어기를 구비하여 다수의 전원 팩에 전원을 순차적으로 인가하도록 관리함으로써 전원장치의 과부하를 방지하고, 이에 따라 정류장치에서 다수의 전원 팩으로 전원 인가시 발생되는 리플을 제거할 수 있어 각 전원 팩에 연결된 보드의 동작 불능 및 오동작을 방지할 수 있도록 한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템을 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 상세 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 동작 흐름도,

도 4는 본 발명의 타 실시예에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 블록 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 정류장치 20 : 전원 제어기

21 : 감지부 22 : 비교부

23 : 셋팅 레지스터 24 : 제어 프로세서

25 : 전원 공급 스위치 30-1∼30-N : 전원 팩1∼전원 팩N

40-1 : 보드 1 41 : 메인 프로세서

42-1∼42-n : 하위 프로세서1∼하위 프로세서n

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템은, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 구비된 전원 제어기를 통해 정류장치에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩에 순차적으로 인가하도록 제어하고, 이때 각 전원 팩에 연결된 보드에서는 전원 제어기를 통해 먼저 메인 프로세서에 전원을 인가한 후에 하위 프로세서에 전원을 인가하도록 제어함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 블록 구성도로서, 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드로 동작 전원을 공급하기 위한 전원을 출력하는 정류장치(10)와, 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩에 순차적으로 공급하기 위해 동작하는 전원 제어기(20)와, 각각의 보드가 연결되어 있으며, 상기 전원 제어기(20)의 동작 제어에 따라 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 인가받아 각각의 보드1∼보드N(40-1∼40-N)으로 공급하는 다수의 전원 팩1∼전원 팩N(30-1∼30-N)으로 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 상세 구성도로서, 상기 전원 제어기(20)는 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원의 전압을 측정하는 감지부(21)와, 상기 감지부(21)에서 측정된 전압과 이전에 측정된 전압을 비교하여 두 전압이 다를 경우 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 정전압으로 유지하도록 하기 위한 피드백 데이터(Feedback Data)를 출력하는 비교부(22)와, 상기 비교부(22)에서 출력되는 피드백 데이터를 제어 데이터로 생성하여 상기 정류장치(10)로 출력하는 셋팅 레지스터(Setting Register)(23)와, 상기 전원 팩1(30-1)에 연결된 보드1(40-1)내 메인 프로세서(41)와 통신하여 하위 프로세서에 대한 전원 공급의 순서 및 상태를 체크하는 제어 프로세서(24)와, 상기 제어 프로세서(24)에서 출력되는 제어 데이터에 따라 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 상기 전원 팩1(30-1)을 통해 보드1(40-1)내 다수의 하위 프로세서1∼하위 프로세서n(42-1∼42-n)으로 인가하는 전원 공급 스위치(25)로 구성된다.

그리고, 상기 전원 제어기(20)의 동작 제어에 따라 전원 팩1(30-1)을 통해 출력되는 정류장치(10)의 전원을 인가받는 상기 보드1(40-1)은 먼저 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 전원 팩1(30-1)을 통해 인가받아 동작하여 상기 전원 제어기(20)내 제어 프로세서(24)와 통신하는 메인 프로세서(41)와 이 메인 프로세서(41)와 상기 전원 제어기(20)내 제어 프로세서(24)의 통신 결과에 따른 전원 공급 스위치(25)의 동작에 의해 전원 팩1(30-1)을 통해 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 인가받아 동작하는 다수의 하위 프로세서1∼하위 프로세서n(42-1∼42-n)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 동작을 도 2 및 도 3의 흐름도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템에서는 정류장치(10)와 다수의 전원 팩1∼전원 팩N(30-1∼30-N) 사이에 구비된 전원 제어기(20)를 통해 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩1∼전원 팩N(30-1∼30-N)에 순차적으로 인가하도록 제어한다.

그리고, 다수의 전원 팩1∼전원 팩N(30-1∼30-N)에 연결된 각 보드에서는 전원 제어기(20)를 통해 먼저 보드내 메인 프로세서에 정류장치(10)의 전원을 인가한 후에 다수의 하위 프로세서에 정류장치(10)의 전원을 순차적으로 인가하도록 제어한다.

이때, 상기 정류장치(10)에서 전원 팩1(30-1)에 연결된 보드1(40-1)로 동작 전원을 공급하기 위한 전원을 출력하는 경우(S1), 먼저 보드1(40-1)내 메인 프로세서(41)에서는 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 전원 팩1(30-1)을 통해 인가받아 동작함으로써 상기 전원 제어기(20)내 제어 프로세서(24)와 통신할 수 있도록 한다(S2).

상기 단계(S2)를 통해 보드1(40-1)내 메인 프로세서(41)와 상기 전원 제어기(20)내 제어 프로세서(24)가 통신이 이루어지면 메인 프로세서(41)는 다수의 하위 프로세서1∼하위 프로세서n(42-1∼42-n)으로 전원을 공급하기 위한 단계별 동작 데이터를 상기 제어 프로세서(24)로 출력한다(S3).

그러면, 상기 제어 프로세서(24)에서는 상기 메인 프로세서(41)에서 출력되는 단계별 동작 데이터에 따라 전원 공급 스위치(25)의 동작을 제어하여 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 전원 팩1(30-1)을 통해 보드1(40-1)내 다수의 하위 프로세서1∼하위 프로세서n(42-1∼42-n)에 순차적으로 공급한다(S4).

이때, 상기와 같은 동작을 수행하는 동시에 전원 제어기(20)내 감지부(21)와 비교부(22) 및 셋팅 레지스터(23)는 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원이 정전압을 유지하도록 제어한다.

즉, 감지부(21)가 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원의 전압을 측정하여 비교부(22)로 출력하면, 비교부(22)에서 상기 감지부(21)에서 측정된 전압과 이전에 측정된 전압을 비교하여 두 전압이 다를 경우 상기 정류장치(10)의 출력되는 전원을 정전압으로 유지하도록 하기 위한 피드백 데이터를 셋팅 레지스터(23)로 출력하며, 이에 따라셋팅 레지스터(23)가 상기 비교부(22)에서 출력되는 피드백 데이터를 제어 데이터로 생성하여 상기 정류장치(10)로 출력함으로써 정류장치(10)에서 출력되는 전압이 항상 일정하게 유지되도록 하는 것이다.

본 발명에서는 전원 팩에 연결된 대개의 보드내에서 프로세서 및 디바이스가 순차적으로 동작하기 때문에 전원을 동시에 인가해 줄 필요는 없다고 하는 특성을 이용하여 각 전원 팩을 보드의 동작에 따라 필요한 순서대로 순차적인 전원 관리 제어를 수행함으로써 전원장치의 과부하를 방지하여 보드의 동작 안정화를 도모하도록 하고 있다.

즉, 보드내 메인 프로세서와 이 메인 프로세서에 속해 있는 하위 프로세서가 트리(Tree)구조로 이루어져, 메인 프로세서가 1차적으로 전원을 인가받아 동작하게 되면 하위 프로세서에 프로그램을 로딩해주어 하위 프로세서가 순차적으로 동작하도록 되어 있으므로, 이러한 관점에서 보면 동시에 전원이 인가될 필요가 없는 것이다.

한편, 도 4는 본 발명의 타 실시예에 의한 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템의 블록 구성도로서, 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드로 동작 전원을 공급하기 위한 전원을 출력하는 정류장치(10)와, 상기 정류장치(10)에서 출력되는 전원을 인가받아 각 보드로 출력하는 다수의 전원 팩1∼전원 팩(30-1∼30-N)과, 다수의 전원 팩1∼전원 팩N(30-1∼30-N)에 연결되어, 전원 관리 기능을 구비하는 메인 프로세서(41)와 이 메인 프로세서(41)가 전원 팩을 통해 정류장치(10)의 전원을 인가받은 후에 메인 프로세서(41)의 전원 관리 기능에 따라 정류장치(10)의 전원을 인가받는 다수의 하위 프로세서1∼하위 프로세서n(42-1∼42-n)으로 이루어진 다수의 보드1∼보드N(40-1∼40-N)으로 구성된다.

상기 도 4와 같은 구성은 도 1의 구성에서와 같이 전원 제어기(20)를 사용하지 않는 대신에 보드(40-1)내 메인 프로세서(41)가 전원 팩(30-1)을 통해 직접 정류장치(10)에 연결되어 있으며, 상기 메인 프로세서(41)의 전원 관리 기능을 통해 메인 프로세서(41)가 먼저 동작되어 정류장치(10)의 전원을 인가받은 후 하위 프로세서1,2(42-1,42-2)를 동작시켜 정류장치(10)의 전원을 인가받도록 하고, 이어 그 다음 하위 프로세서3,4,5,6(42-3,4,5,6)도 차례로 동작시켜 정류장치(10)의 전원을 인가받도록 한다.

이상, 상기 설명에서와 같이 본 발명은, 정류장치와 다수의 전원 팩 사이에 구비된 전원 제어기를 통해 정류장치에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩으로 순차적으로 인가하도록 관리함으로써 전원장치의 과부하로 발생하는 리플을 제거하여 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드의 동작 불능과 오동작을 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

즉, 전원을 동시에 인가하지 않아 전원 인가시 발생하는 리플을 최소화하여 전원장치의 과부하를 줄여 전원장치를 보호할 수 있고 전원의 안정화를 도모할 수 있으며, 용량이 큰 정류장치를 사용하지 않아도 되고 각 보드내 프로세서 및 디바이스의 동작 불능 및 오동작 현상을 방지할 수 있어 동작의 안정화를 도모할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드로 동작 전원을 공급하기 위한 전원을 출력하는 정류장치와;

   상기 정류장치에서 출력되는 전원의 전압을 측정하는 감지부와, 상기 감지부에서 측정된 전압과 이전에 측정된 전압을 비교하여 두 전압이 다를 경우 상기 정류장치에서 출력되는 전원을 정전압으로 유지하도록 하기 위한 피드백 데이터를 출력하는 비교부와, 상기 비교부에서 출력되는 피드백 데이터를 제어 데이터로 생성하여 상기 정류장치로 출력하는 셋팅 레지스터와, 전원 팩에 연결된 보드내 메인 프로세서와 통신하여 하위 프로세서에 대한 전원 공급의 순서 및 상태를 체크하는 제어 프로세서와, 메인 프로세서와의 통신에 의해 상기 제어 프로세서에서 출력되는 제어 데이터에 따라 상기 정류장치에서 출력되는 전원을 전원 팩을 통해 보드내 다수의 하위 프로세서로 인가하는 전원 공급 스위치로 구성되어, 상기 정류장치에서 출력되는 전원을 다수의 전원 팩에 순차적으로 공급하기 위해 동작하는 전원 제어기와;

   상기 전원 제어기의 동작 제어에 따라 전원 팩을 통해 출력되는 정류장치의 전원을 인가받는 각각의 보드가 연결되어 있으며, 상기 전원 제어기의 동작 제어에 따라 상기 정류장치에서 출력되는 전원을 인가받아 각각의 보드로 공급하는 다수의 전원 팩으로 구성되는 것을 특징으로 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템.
2. 제1항에 있어서, 다수의 전원 팩에 연결된 각각의 보드가, 상기 정류장치에서 출력되는 전원을 전원 팩을 통해 인가받아 동작하여 상기 전원 제어기내 제어 프로세서와 통신하는 메인 프로세서와 이 메인 프로세서와 상기 전원 제어기내 제어 프로세서의 통신 결과에 따른 전원 공급 스위치의 동작에 의해 전원 팩을 통해 정류장치에서 출력되는 전원을 인가받아 동작하는 다수의 하위 프로세서로 구성되는 것을 특징으로 하는 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템.
3. 다수의 전원 팩에 연결된 각 보드로 동작 전원을 공급하기 위한 전원을 출력하는 정류장치와;

   상기 정류장치에서 출력되는 전원을 인가받아 각 보드로 출력하는 다수의 전원 팩과,

   상기 다수의 전원 팩에 연결되어, 전원 관리 기능을 구비하는 메인 프로세서와 이 메인 프로세서가 전원 팩을 통해 정류장치의 전원을 인가받은 후에 메인 프로세서의 전원 관리 기능에 따라 정류장치의 전원을 인가받는 다수의 하위 프로세서로 이루어진 다수의 보드로 구성되는 것을 특징으로 하는 과부하 방지를 위한 전원 관리 시스템.