KR20010109010A - 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초소형으로 용량이 적합한 예를 들어, 약 250W 정도의 즉 컴퓨터 1 대 정도의 전원용량에 적합한 개별 무정전 전원 공급장치를 구성하여 이를 종래 컴퓨터의 내부 및 외부 구조의 변경없이 배면에 설치되는 전원소켓에 그대로 연결하여 사용 가능하게 구성한 것으로, 마이크로프로세서에 의한 소용량으로 제조 가능하고, 또한 디지털화가 가능하게 구성한 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치에 관한 것이다. 한편, 본 발명은 범용 컴퓨터의 전원 인입구에 접속되며 상용전원의 입력상태 및 무정전 전원공급 상태를 표시하고 필요에 따라 공급전력 용량의 증설이 가능하며 마이크로프로세서의 프로그램 제어에 의해 무정전 전원 공급제어가 이루어지도록 하고, 마이크로프로세서의 제어에 의해 전원을 충전하고 정전시 충전된 충전전원을 상용전원에 대신하여 부하(범용 컴퓨터)에 공급하는 무정전 전원공급장치를 모듈(Module) 형식으로 표준화하여 컴팩트화함으로써 무정전 전원공급장치의 용량 증설 및 부가설치 등의 이용 편리성을 향상시킨 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치에 관한 것이다.

Description

어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치{adapter type uninterruptible power supply system of computer}

본 발명은 상용전원의 공급이 예고없이 중단되는 정전이 발생했을 경우 이에 상관없이 필요한 전원을 일정시간 동안 부하측에 공급하는 무정전 전원 공급장치에 관한 것으로서, 특히 개인용 컴퓨터를 포함하는 범용 컴퓨터(General Purpose Computer)의 변형없이 어댑터(adaper) 방식으로 컴퓨터에 연결되며 상용전원의 입력상태 및 무정전 전원공급 상태를 표시하고 필요에 따라 공급전력 용량의 증설이 가능하며 마이크로프로세서의 프로그램 제어에 의해 무정전 전원 공급제어가 이루어지도록 한 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 마이크로프로세서의 제어에 의해 전원을 충전하고 정전시 충전된 충전전원을 상용전원에 대신하여 부하(범용 컴퓨터)에 공급하는 무정전 전원공급장치를 모듈(Module) 형식으로 표준화하여 극소형 컴팩트화함으로써 무정전 전원공급장치의 용량 증설 및 부가설치 등의 이용 편리성을 향상시킨 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치에 관한 것이다.

예를 들어 개인용 컴퓨터(PC; Personal Computer)를 포함한 범용 컴퓨터(General Purpose Computer)의 사용시 통상적으로 상용전원을 사용하게 되는데, 상용전원을 사용하여 컴퓨터를 사용하는 중에 상용전원 공급자측의 예고없는 상용전원 공급중단 사태, 즉 정전이 발생하면 컴퓨터 사용자는 컴퓨터에 저장하지 않은 소중한 자료 및 정보 등을 손실하게 되고, 컴퓨터에 내장된 소프트웨어 및 하드웨어 장치 등이 손상을 입을 수가 있다.

상기와 같이 컴퓨터를 사용하는 중에 예고없이 정전이 발생하는 경우, 컴퓨터 사용자로 하여금 저장하지 않은 정보 및 자료 등을 안전하게 컴퓨터에 저장하고 컴퓨터 사용의 종료를 안정적으로 수행할 수 있도록 일정 시간동안 상용전원을 대신하여 컴퓨터 동작에 필요한 전원을 공급하는 장치가 널리 보급되어 사용되고 있는데, 이 장치가 소위 무정전 전원 공급장치이다.

그런데, 종래의 무정전 전원 공급장치는 통상적으로 여러대의 컴퓨터와 연결되어 이들 여러대의 컴퓨터에 무정전 전원을 공급하도록 되어 있다.

그러나 이 경우, 무정전 전원 공급장치는 대용량이어서 부피가 매우 크고, 또, 처음엔 적당한 용량이나 연결하여 쓰는 컴퓨터의 수가 늘어나면 그 용량이 따라가지 못하므로 다시 더 대용량의 무정전 전원 공급장치를 구입하여 대체 하여야 하고 시스템도 다시 구축하여야 하는 등 여러 가지 비경제적이고 어려운 시설적인 문제점을 가지고 있다.

또한, 무정전 전원 공급장치를 컴퓨터 본체 내부에 내장시키는 형태의 장치가 고려되고 있지만, 이 경우에는 컴퓨터 본체의 내부 구조를 변경해야 하는 문제점이 대두된다.

본 발명의 목적은 초소형으로 용량이 적합한 예를 들어, 약 250W 정도의 즉 컴퓨터 1 대 정도의 전원용량에 적합한 개별 무정전 전원 공급장치를 구성하여 이를 종래 컴퓨터의 내부 및 외부 구조의 변경없이 배면에 설치되는 전원소켓에 그대로 연결하여 사용 가능하게 구성한 것으로, 마이크로프로세서에 의한 소용량으로 제조 가능하고, 또한 디지털화가 가능하게 구성한 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 범용 컴퓨터의 전원 인입구에 접속되며 상용전원의 입력상태 및 무정전 전원공급 상태를 표시하고 필요에 따라 공급전력 용량의 증설이 가능하며 마이크로프로세서의 프로그램 제어에 의해 무정전 전원 공급제어가 이루어지도록 하고, 마이크로프로세서의 제어에 의해 전원을 충전하고 정전시 충전된 충전전원을 상용전원에 대신하여 부하(범용 컴퓨터)에 공급하는 무정전 전원공급장치를 모듈(Module) 형식으로 표준화하여 컴팩트화함으로써 무정전 전원공급장치의 용량 증설 및 부가설치 등의 이용 편리성을 향상시킨 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치의 적용 실시예도.

도 3은 본 발명 장치의 용량 증설을 설명하기 위한 도면으로서,

3a는 블록 구성도,

3b는 작용 설명도.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명 축전지의 다양한 외관 형태의 실시예도.

도 5 내지 도 7은 본 발명 축전지의 병렬 접속 체결 형태의 다양한 구조도.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명 표시부의 다양한 실시예도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 정류부 2 : 스위칭부

3 : 정전 검출부 4 : 승압부

5 : 인버터부(역변환부) 6 : 필터부

7 : 레벨 변환부 8 : 아날로그/디지털 변환부

9 : 전원절체용 스위칭부 10 : 충전부

20 : 제어부(마이크로프로세서) 30 : 표시부

200 : 어댑터형 무정전 전원 공급장치

210 : 상용전원 접속 케이블 220 : 컴퓨터 전원접속 케이블

250 : 인터페이스 접속부

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치는, 도 1 및 도 2에서 보듯이, 상용전원 인입구(105)에 접속되어 상용전원을 입력받는 상용전원 접속 케이블(210)과, 컴퓨터(100)의전원입력부(102)에 접속되어 상용전원 및 무정전 전원이 컴퓨터(100)에 인가되도록 하는 컴퓨터 전원접속 케이블(220), 교류 상용전원(AC 220V)를 직류전원(DC 12V)으로 변환하는 정류부(1), 상기 교류 상용전원의 정전상태를 검출하여 이를 제어부(20)에 입력하는 정전 검출부(3), 상용전원의 정상적인 인입시 전원을 그 내부의 축전지(15)에 충전하는 충전부(10), 소정의 제어 프로그램이 저장된 마이크로프로세서를 구비하며 상기 컴퓨터로의 무정전 전원공급과 관련한 일련의 제어동작을 수행하는 제어부(20), 정류부(1)와 충전부(10) 사이에 개재되며 제어부(20)의 제어에 따라 정전시에는 정류부(1)와 충전부(10)의 연결을 차단하고 정전이 아닌 경우에는 정류부(1)와 충전부(10)를 연결시키는 스위칭부(2)를 포함하여 구성된다. 후술하겠지만, 본 발명 무정전 전원 공급장치는, 컴퓨터(100)의 내외부 구조를 변경함이 없이 어댑터 방식으로 컴퓨터(100) 또는 모니터(150)에 연결 접속되어 이용된다.

그리고, 본 발명의 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치는, 충전부(10)에 충전된 12V 직류전압을 220V 직류전압으로 승압시키는 승압부(4)와, 제어부(20)의 제어에 따라 승압부(4)에서 승압된 직류전원을 220V의 교류전원으로 변환시키는 인버터부(5), 제어부(20)의 제어에 따라 정전시에는 충전부(10)와 승압부(4) 및 인버터부(5)를 경유한 전원이 컴퓨터 전원접속 케이블(220)를 통해 컴퓨터(100; 도 2)에 공급되게 하고 정전이 아닌 경우에는 상용전원이 컴퓨터 전원접속 케이블(220)를 통해 컴퓨터(100)에 직접 공급되도록 하는 전원절체용 스위칭부(9), 제어부(20)의 제어에 따라 전원공급과 관련한 표시를 수행하는 표시부(30)를 포함한다. 본 발명에 있어서, 도시하지는 않았지만 상기한 각 부를 케이싱하여 하나의 제품형태로 하는 케이스가 바람직하게 구비된다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

더욱이, 본 발명은 인버터부(5)와 전원절체형 스위칭부(9) 사이에 개재되어 인버터부(5)에서 출력되는 교류전원을 필터링하는 필터부(6)와, 정전 검출부(3)와 충전부(10)로부터 신호를 각각 입력받아 이들 신호의 레벨을 변환하여 아날로그 신호로 출력하는 레벨 변환부(7), 레벨 변환부(7)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 이를 제어부(20)에 입력하는 아날로그/디지털 변환부(ADC; 8)을 바람직하게 더 포함한다.

상기한 정류부(1)는 220V/(15V 및 3V) 10VA 변압기의 2차측 AC 15V를 정류다이오드를 이용하여 12V DC로 변환하는 장치이다.

상기한 정전 검출부(3)는 기본 신호와의 비교에 의한 상용전원의 정전 검출 방법을 이용한다. 즉, 상기 방법은 상용 전원 220V(15V 및 3V) 10VA 변압기의 2차측 AC 3V를 정류다이오드를 이용해 직류로 변환하고, 직류로 변환된 신호는 레벨 변환부(7)의 아날로그 가산기(adder)에 의해 0-5V 레벨로 설정되어 ADC(8)를 통해 제어부(20)의 마이크로프로세서에 입력된다.

그 다음, 제어부(20)의 제로 크로싱 포인트(Zero Crossing Point)의 인터럽트 신호와 제어부(20)의 마이크로프로세서의 카운터를 이용하여 기준신호를 발생한다. 이와 같은 상황에서 제어부(20)는 상기한 기준신호와 ADC(8)에 의해 입력된 상용전원을 비교하여 정전을 검출한다.

승압부(4)는 충전부(10)에서 출력되는 DC 12V로부터 인버터부(5)의 출력전압의 피크치인 AC 220V에 대응되는 DC 220V를 만들기 위한 DC/DC 컨버터 회로를 포함한다. 이를 위한 과정을 살펴보면, 정류부(1)에 의해 AC 15V가 DC 12V로 변환되고, 이 DC 12V 전압은 충전부(10)의 축전지에 충전되고 축전지에 충전된 DC 12V는 승압부(10)의 입력전압이 되고, 이 입력전압은 승압부(4)의 고주파 변압기, 트랜지스터(Tr), 및 다이오드 등에 의해 DC 220V로 승압된다.

인버터부(5), 즉 직류전원을 교류전원으로 변환하는 역변환부는 승압부(5)에 의해 승압된 DC 220V를 그 내부의 DC/AC 컨버터를 통해 피크치가 220V인 정현파 AC로 변환한다. DC 220V를 60Hz AC 220V로 변환하는데 필요한 인버터부(5) 내부의 MOSFET의 게이트 단자에 인가되는 스위칭 신호는 제어부(20)의 마이크로프로세서에서 발생된다.

제어부(20)의 마이크로프로세서는 정전검출 및 무정전 전원 공급 제어와 관련된 프로그램(소프프웨어)를 그 내부의 롬(ROM)에 저장하며, 도 1에서 전원절체용 스위칭부(9)의 스위칭 동작신호와, 정전후 스위칭부(2)의 스위칭 신호 발생, 축전지 충전상태, 무전전 전원 공급장치 동작여부, 회로고장의 진단 등을 수행한다. 본 발명의 마이크로프로세서는 4킬로 바이트의 롬을 내장한 8751(인텔사 제품)를 바람직하게 사용할 수 있으며, 이는 이와 동등한 규격을 갖는 다른 마이크로프로세서로 대체될 수 있음은 물론이다.

상기한 본 발명의 구성에 있어서, 도시하지는 않았지만 실제 제품 구현시 제어부(20)를 포함하는 제어 회로기판과, 승압부(4)/인버터부(5) 등을 포함한 전력 회로기판 및 충전부(10)의 축전지(15)는 상호간에 구분되어 도 2에 도시한 바와 같이 한 몸체로 패키지화된다. 여기서, 상기 제어 회로기판과 전력 회로기판 및 축전지(15)는 서로 절연되어 하여 노이즈의 유입이나 고장시 파손 등을 예방할 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 무정전 전원 공급장치는 병렬접속, 즉 용량 증설이 가능한 구조로 되어 있는데 이에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3a에 개념적으로 도시한 바와 같이, 2개의 무정전 전원 공급장치(200m)(200s)가 병렬로 접속될 수 되는데, 이때 그 하나는 제어부(20)의 제어에 따라 마스터(Master) 무정전 전원장치(200m)의 역할을 하고, 다른 하나는 슬레이브(Slave) 무정전 전원 공급장치(200s)의 역할을 한다.

마스타 무정전 전원 공급장치(200m)와 관련한 제어부(20)의 마이크로프로세서는 슬레이브 무정전 전원 공급장치(200s)로 위상 동기신호를 전송한다. 따라서, 슬레이브 무정전 전원 공급장치(200s)는 마스터 무정전 전원 공급장치(200m)와 같은 위상을 갖는 동상의 AC 220V를 발생시키고, 이때 슬레이브 무정전 전원 공급장치(200s)의 동작신호는 마스터 무정전 전원 공급장치(200m)의 제어부(20)에 의해 제어된다.

본 발명의 무정전 전원 공급장치를 병렬로 구현할 때, 도 3b에 도시한 바와 같이 별도로 설치되는 딥(dip) 스위치와 같은 선택 스위치(27)에 의해서 마스터 또는 슬레이브 무정전 전원장치가 결정될 수 있는데, 이에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 병렬운전에는 패래럴 리던턴트(parallel redundunt) 방식과 2개의 아이솔레이션 리던턴트(isolation redundunt) 방식이 있는데, 상기 패래럴 리던턴트 방식은 상시(정전이 아닌 상태) 및 정전시 2개의 무정전 전원 공급장치가 요구되는 부하를 각각 50%씩 나누어 공급하는 형태의 구성방식이고, 아이솔레이션 리던턴트 방식은 상시 및 정전시 2대의 무정전 전원 공급장치중 1대가 100%의 부하를 공급하고 정전 보상시간 만료 및 장비의 이상시 나머지 1대의 장비로 부하를 넘겨주는 형태의 구성방식인데, 본 발명의 선택 스위치(27)에 의해 병렬접속된 2개의 무정전 전원 공급장치(200m)(200s)의 병렬접속이 패래럴 리던턴트 방식 또는 아이솔레이션 리던턴트 방식으로 선택되어 운전되게 될 수 있다. 즉, 상기 선택 스위치(27)의 작동을 통해 무정전 전원 공급장치(200m)(200s)는 마스터 또는 슬레이브로 인식시킬 수 있고, 병렬 운전을 원할 경우(중요 부하 사용시) 상기 선택 스위치(27)의 선택을 통해 상기한 패래럴 리던턴트 방식 또는 아이솔레이션 리던턴트 방식으로 사용할 수 있다.

이로써 종래의 무정전 전원 공급장치는 병렬 구현시 별도의 인터페이스 또는 아웃 페이스를 사용하여야만 상기 패래럴 리던턴트 방식과 아이솔레이션 리던턴트 방식중에서 하나를 선택적으로 사용가능하지만, 본 발명의 선택 스위치(27)는 본 발명 장치내의 있어 별도의 장치없이 상기 병렬 운전 기능을 선택하여 사용가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치의 회로적인 측면의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

(1) 정상 운전시;

상용전원 케이블(210)을 통해 정상적인 상용전원이 인입될 때에는 상용전원을 컴퓨터 전원접속 케이블(220)를 통해 직접 컴퓨터(100)에 공급하고, 충전부(10)는 반도체 및 필터에 의해 교류를 직류 정전압으로 변환시켜 그 내부의 축전지(15; 도 4 내지 도 7)를 충전시킨다.

(2) 정전시 운전;

정전 사고 발생시, 정전 사고 정전 검출부(3)에서 정전사고를 검출하여 제어부(20)의 마이크로프로세서에서 전원절체용 스위칭부(9)에 신호를 인가하여 부하단에 대한 상용전원의 출력을 차단한다. 그리고 평상시 충전부(10)에 충전되었던 축전지(15)의 직류 전압 12V를 승압부(4)에서 220V로 승압한 후, 인버터부(5)에 의해 만들어진 220V 교류 정현파, 즉 무정전 전원을 컴퓨터 전원접속 케이블(220)을 통해 컴퓨터(100)에 공급함으로써, 무정전상태로 주어진 운전시간 동안 계속 운전 가능하게 한다.

(3) 정전 회복시의 운전;

정전사고 회복시에 정전 검출부(3)에서 정전 회복상태를 검출하여 제어부(20)의 마이크로프로세서에 의해 부하단에 대한 무정전 전원 공급장치의 전원을 차단하고 자동으로 부하에 상용전원을 공급하고 동시에 방전된 축전지(15)를 자동으로 충전시킨다.

본 발명에 따른 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치의 몸체(200)는 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이 박스형으로 실제 제작할 경우, 적어도 60 × 60 × 120mm 이하로 제작 가능하다.

그 구조는 하부 일부공간엔 12V 축전지(15)를 구성하고, 그 주위엔 두 개의 기판으로 구성할 수 있는 바, 하나의 기판엔 정류부, 승압부, 인버터부, 보조전원장치가 있는 전력 회로기판이 수직으로 설치되게 하고, 축전지(15)의 상측에 예를 들어 수평으로 설치될 수 있는 다른 기판엔 마이크로프로세서가 실장된 제어 회로기판이 설치되게 할 수 있다. 도시되어 있지 않지만, 축전지(15)의 후방엔 변압기가 설치됨은 물론이다.

상기한 변압기는 AC 220V를 AC 15V, AC 3V로 변환하는 10VA 변압기, 승압용 고주파 변압기, 보조 전원용 변압기 기능을 포함하는 구성을 하는데, 이는 본 발명의 구성 및 작용과 직접적인 관련이 없으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치는, 도 8a 내지 도 8c에 도시한 바와 같이 무정전 전원 공급과 관련한 표시 등을 나타내는 표시부(30)를 구비하는데, 이에 대해 상세히 설명하면 아래와 같다.

표시부(30)는 도 2 및 도 8a에 도시한 바와 같이 본 발명의 무정전 전원 공급장치 그 자체에 독립적으로 구성되거나, 도 8b 및 도 8c에 도시한 바와 같이 본 발명의 무정전 전원 공급장치가 연결되는 컴퓨터 모니터(150)에 구성되는데, 이들 모두는 제어부(20)의 마이크로프로세서의 프로그램 수행과 연관되며, 컴퓨터 모니터(150)에 구성되는 경우 제어부(20)는 RS232 인터페이스와 같은 부재를 통해 컴퓨터(100)와 유기적인 표시 운영동작을 수행한다. 도 2 및 도 8a의 표시부는 LED와 같은 표시소자로 바람직하게 구성된다. 본 발명의 무정전 전원 공급장치(200)는 도 2에 도시한 바와 같이 컴퓨터(100)의 RS232 인터페이스부에 접속하기 위한 인터페이스 접속부(250)를 구비한다.

상기한 표시부(30)는 도시한 바와 같이 해당하는 부하, 즉 컴퓨터(100)가 상용전원과 축전지 충전전원 중 어느 것을 사용하고 있는지를 표시하고, 정전고장의 발생 여부, 축전지(15)의 충전/방전용량, 정전시 무정전 전원장치의 작동 여부, 부하의 소비 용량 등을 표시하며, 경우에 따라서는 정전시 불빛에 의한 깜빡임이나 부저를 울리도록 구성된다. 도 8b 및 도 8c에 있어서, 미설명된 도면부호 30b는 컴퓨터 모니터(150)에 축전지(15)의 충전 및 방전 용량을 표시하는 일실시예의 형태도이고, 30c는 컴퓨터 모니터(150) 바탕화면에 무정전 전원공급과 관련한 정보를 탐색토록 하기 위한 폴더 아이콘의 일실시예이고, 30d는 컴퓨터 모니터(150) 화면에 디스플레이되어 무정전 전원공급과 관련한 정보를 표시하는 표시부의 일실시예이다.

도 8b 및 도 8c에 도시한 바와 같이 표시부가 컴퓨터 모니터상에서 구현될 때, 예를 들어 문서편집 작업중 정전시 모니터 화면에 정전과 관련한 창(window)이 나타나고 막대줄자와 같은 형태의 바(bar) 그래프도 나타나 정전보상 시간을 표시하는 상기 바 그래프의 길이가 30% 정도 남으면 창이 하나 더 나타나 "현재 정전보상 시간이 1분 남았으니 속히 저장하라"와 같은 메시지를 출력하여 사용자의 이용 편의성을 한층 더 향상시킬 수도 있다. 이와 같은 작용은 제어부(20)의 마이크로프로세서의 프로그램 수행에 의해 용이하게 수행될 수 있을 것이라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

본 발명의 충전부(10)를 구성하는 축전지는 단위 팩(pack) 형태로 상호간에병렬 (체결)접속할 수 있도록 다양한 형태를 가질 수 있는데, 이를 도 4 내지 도 7를 참조하면서 설명한다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 충전부(10)를 구성하는 축전지(15a..15f)의 다양한 외관 형태를 도시한 것으로서, 도 4a의 축전지(15a)는 측단면으로 보았을때 한쪽이 오목한 홈부(17)가 형성되어 체결가능한 구조로 되어 있고, 도 4b의 축전지(15b)는 한쪽은 상기한 홈부에 체결 가능한 돌기(18)가 있고 다른 한쪽은 오목한 홈부(17)가 형성된 구조로 되어 있다.

도 4c는 양쪽 돌기형, 도 4d는 양쪽 홈형, 도 4e는 한쪽 돌기형으로 되어 있다.

도 4에 도시한 축전지의 다양한 구조를 통해서 축전지들이 병렬로 접속 체결되는데, 이를 통해 정전 보상 시간을 다양하게 연장할 수 있다. 예를 들어, 축전지의 단위 팩 용량이 5분동안의 전력을 보상하는 용량인 경우 20분 동안 정전 보상이 필요한 경우 축전지 단위 팩을 4개 병렬로 접속 체결하면 된다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

도 5는 도 4a,b의 축전지 각 1개가 병렬 접속 체결된 형태를 나타내고, 도 6은 도 4d의 축전지 양쪽에 도 4a의 축전지가 각각 병렬 접속 체결된 형태를 나타내고, 도 7은 도 4b의 축전지 1개와 도 4e의 축전지 4개가 병렬로 접속 체결된 형태를 나타낸다.

상기한 체결 구조적인 것은 단지 예시적인 것으로 이런 구조에 한정되는 것이 아니라 얼마든지 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 초소형으로 용량이 적합한 예를 들어, 약 250W 정도의 즉 컴퓨터 1 대 정도의 전원용량에 적합한 개별 무정전 전원 공급장치를 구성하여 이를 종래 컴퓨터의 내부 및 외부 구조의 변경없이 배면에 설치되는 전원소켓에 그대로 연결하여 사용 가능하게 구성한 것으로, 마이크로프로세서에 의한 소용량으로 제조 가능하고, 또한 디지털화가 가능하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 범용 컴퓨터의 전원 인입구에 접속되며 상용전원의 입력상태 및 무정전 전원공급 상태를 표시하고 필요에 따라 공급전력 용량의 증설이 가능하며 마이크로프로세서의 프로그램 제어에 의해 무정전 전원 공급제어가 이루어지도록 하고, 마이크로프로세서의 제어에 의해 전원을 충전하고 정전시 충전된 충전전원을 상용전원에 대신하여 부하(범용 컴퓨터)에 공급하는 무정전 전원공급장치를 모듈(Module) 형식으로 표준화하여 컴팩트화함으로써 무정전 전원공급장치의 용량 증설 및 부가설치 등의 이용 편리성이 향상된다.

한편, 본 발명에 의하면, 종래 장치가 차지하는 용적의 약 20% 이하의 극소형으로 제조 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면 최하 5분의 정전에 대응할 수 있으며, 필요시 축전지의 용량 증설로 정전 보상 시간을 얼마든지 더 늘릴 수 있으며,

또한, 병렬 연결 구조로 가동 가능하여, 용량을 필요에 따라 얼마든지 늘릴 수 있어 장비의 폐기가 없이 기존 장비에서 용량 및 정전 보상 시간을 늘리는 것이 무제한적으로 매우 자유로운 장점이 있다. 예들 들어, 250W짜리 2개 이상을 붙이면500W 이상으로 사용 가능하게 되는 등 용량의 늘림이 자유롭다.

또한, 본 발명에 의하면 팩 형태의 축전지를 적용함으로서 손쉬운 교체 및 확장이 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 컴퓨터 구조의 변경없이 어댑터 방식으로 연결할 수 있어 취급 및 사용이 매우 편리한 장점이 있다.

Claims (8)

1. 컴퓨터의 내외부 구조를 변경함이 없이 어댑터 방식으로 상기 컴퓨터에 연결

   *접속되는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치에 있어서,

   *상용전원 인입구에 접속되어 상용전원을 입력받는 상용전원 접속수단;

   상기 컴퓨터의 전원입력부에 접속되어 상기 상용전원 및 무정전 전원이 상기 컴퓨터에 인가되도록 하는 컴퓨터 전원 접속수단;

   소정의 제어 프로그램이 저장된 마이크로프로세서를 구비하며 상기 컴퓨터로의 무정전 전원공급과 관련한 일련의 제어동작을 수행하는 제어수단;

   상용전원의 정전상태를 검출하여 이를 상기 제어수단에 입력하는 정전 검출수단;

   상용전원의 정상적인 인입시 전원을 충전하는 충전수단;

   상기 충전수단에 직류전원이 충전되도록 상기 상용전원을 직류전원으로 정류하는 정류수단;

   상기 정류수단과 충전수단 사이에 개재되며 상기 제어수단의 제어에 따라 정전시에는 상기 정류수단과 충전수단의 연결을 차단하고 정전이 아닌 경우에는 상기 정류수단과 충전수단을 연결시키는 스위칭 수단;

   상기 충전수단에 충전된 전압을 승압시키는 승압수단;

   상기 제어수단의 제어에 따라 승압수단에서 승압된 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 인버터 수단;

   상기 제어수단의 제어에 따라 정전시에는 상기 충전수단과 승압수단 및 인버터 수단을 경유한 전원이 상기 컴퓨터 전원 접속수단을 통해 상기 컴퓨터에 공급되게 하고 정전이 아닌 경우에는 상기 상용전원이 상기 컴퓨터 전원 접속수단을 통해 상기 컴퓨터에 직접 공급되도록 하는 전원절체용 스위칭 수단;

   상기 제어수단의 제어에 따라 전원공급과 관련한 표시를 수행하는 표시수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 수단과 전원절체형 스위칭수단 사이에 개재되어 상기 인버터 수단에서 출력되는 교류전원을 필터링하는 필터수단과,

   상기 정전 검출수단과 충전수단으로부터 신호를 각각 입력받아 이들 신호의 레벨을 변환하여 아날로그 신호로 출력하는 레벨 변환수단과,

   상기 레벨 변환수단으로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 이를 제어수단에 입력하는 아날로그/디지털 변환수단을 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 표시수단은 LED(Light Emitting Diode)와 같은 표시매체로 독립적으로 구성된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 표시수단은 상기 컴퓨터의 모니터 화면이며, 상기모니터 화면에는 상기 제어수단의 마이크로프로세서의 프로그램 동작과 상기 컴퓨터의 운영 프로그램에 의해 정전상태/충전상태/방전상태와 같은 전원공급과 관련한 정보를 표시하도록 된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 무정전 전원 공급장치는,

   상기 제어수단의 마이크로프로세서의 프로그램 동작이 상기 컴퓨터의 내부에 전달되도록 상기 컴퓨터의 RS232와 같은 인터페이스 수단에 연결 접속되는 인터페이스 접속수단을 갖는 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 충전수단은 정격용량을 갖는 축전지(Battery)를 포함하고,

   상기 축전지는 그 자체의 체결수단을 통해 병렬접속되어 그 용량 증설이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 축전기가 병렬접속되어 이용될 때 그 각각의 축전지 용량이 통합된 용량으로 되게 하거나 그 각각의 용량이 개별적으로 순차적으로 사용되게 선택하는 축전지용량 선택수단이 구비된 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 축전지의 체결수단은 홈 및 돌기인 것을 특징으로 하는 어댑터형 컴퓨터 무정전 전원 공급장치.