KR20020038627A - 직류전원 공급장치에 출력전압 변경요구 데이터를송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기 - Google Patents

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Abstract

직류전원으로 작동하는 기기가 직류전원 공급장치에 전압변경 요구 데이터를 송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기에 대하여 개시한다. 개시된 본 발명은 직류전원 공급장치로 부터 직류전원을 공급받아 작동하는 기기에 있어 기기가 최적상태로 작동하기 위하여, 기기가 공급받고 있는 직류전원의 전압을 가변할 필요가 있을 때 이것에 관한 데이터를 직류전원 공급장치 쪽으로 송출하여 직류전원 공급장치는 기기로부터의 요구사항에 맞는 전압으로 출력전압을 변경하여 출력하도록 해서 직류전원으로 작동하는 기기가 최적의 전원으로 작동하도록 함으로써, 기기의 에너지 효율 향상과 신뢰성 향상 및 가치를 상승시키는 효과를 제공하게 된다.

Description

직류전원 공급장치에 출력전압 변경요구 데이터를 송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기{omitted}
본 발명은 "직류전원 공급장치로 부터 직류전원을 공급 받아 작동하는 기기에 있어 기기가 직류전원 공급장치 쪽으로 출력전압 변경 요구 데이터를 송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기에 관한 것으로서, 기기가 기기내부의 에너지 사용소자에 가하는 에너지양을 비례 제어가 가능하도록 하여 기기의 에너지 효율 향상과 신뢰성향상 및 가치상승의 효과를 제공하는 것에 관한 것이다. 예를 들어 냉각소자로 열전소자 [TEC ; Thermo Electric Couple]를 사용한 저장고 [김치냉장고, 화장품 냉장고등]는 직류전원 12V [열전소자의 정격전압이 통상 12V임]로 작동하도록 되어 있다. 이 경우 직류전원 공급장치 [SMPS]를 저장고의 내부에 내장하게 되면 일본, 미국, 유럽등 각국의 안전규격 승인을 각 제품마다 따로 받아야 되기 때문에 통상 12V 스위칭전원 공급장치만 각국의 안전규격을 취득하고 저장고 자체는 직류전원 작동제품으로 하여 규격취득을 하지 않는 방법을 택하고 있다. 이 경우 저장고는 저장고의 고내온도 목표치[예 ; 5℃]에 도달할 때 까지는 열전소자에 12V를 풀 [Full]로 가해야 하고 저장고의 고내온도가 목표치에 도달하게 되면 보냉에 필요한 전압 [예 ; 5V]만 가해야 되는데 직류전원 공급장치로 부터 공급받는 전압이 12V 로 고정되어 있으면 온·오프 제어방법으로 저장고의 고내온도를 일정하게 유지하도록 해야한다. 그런데 온·오프 제어를 하게 되면 오프기간에 저장고 고내의 냉기가 열전소자와 방열판을 통하여 외부로 유출되기 때문에 에너지 낭비가 많을 뿐 아니라 열전소자는 계속되는 냉·열 싸이클 시험 [Coll and Heat Cycle Test]을 받는 셈이 되어 신뢰성이 급감하게 되는 문제가 있다. 직류전원을 공급받아 작동하는 기기가 전원공급 장치쪽으로 전압변경 요구 사항을 전달하기 위하여 별도의 통신선을 두게되면 전원 공급장치의 출력 코드선과 플러그가 3 선식으로 바뀌어야 하는 문제가 있다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 직류전원 입력선을 2 선식으로 유지하면서 직류전원 공급장치쪽으로 출력전압 변경에 대한 데이터를 송출하는 방법 및 그 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기를 제공함에 있다.
도1은 본 발명에 따른 방법으로 직류전원 공급장치에 출력전압 변경요구 데이터를 송출할 수 있도록 구성된 기기의 일 실시예에 대한 회로구성도.
도2는 본 발명에 따른 방법으로 전압변경 요구 데이터를 송출받아 출력전압을 변경하여 출력할 수 있도록 구성된 직류전원 공급장치의 일 실시예에 대한 회로도.
도 3 은 본 발명에 따른 방법으로 직류전원 공급장치에 전압변경 요구를 할 때의 콘트롤 펄스 [도 3 의 (1)]와 출력전압 변경상태를 나타내는 일 실시예에 대한 타이밍도 [도3의 (2)].
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
J1; 직류전원 입력단자
TEC ; 열전소자 [Thermo Electric Couple]
U1; 레귤레이터
U2; 제어마이콤
I1; AD 입력단자
O1; 콘트롤 펄스 출력단자
R1∼R3; 제 1∼ 제3 저항
TH ; 온도감지 센서 [Thermistor]
TR ; 트란지스터
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "직류전원으로 작동되는 기기"의 특징은 직류전원 입력단자는 2 선식으로 유지하면서 직류전원 공급장치쪽으로 출력전압 변경요구 데이터를 송출하여 직류전원 공급장치로 부터 출력전압을 기기 내부의 에너지 사용소자에 최적인 전압으로 변경하여 공급받는 단계를 포함한다. 직류전원 공급장치로 부터 출력전압을 에너지 사용소자에 최적인 전압으로 변경하여 공급받으면 기기의 에너지 효율향상 및 신뢰성향상의 효과를 제공하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 "출력전압 변경요구 데이터를 송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기"의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법으로 직류전원 공급장치에 "전압 변경요구 데이터를 송출할 수 있도록 구성된 저장고의 일 실시예에 대한 회로구성도이다. U1은 레글레이터이고 U2는 제어마이콤이다. TEC는 열전 냉각소자로 비례제어가 가능한 소자이다.
즉, 열전소자에 12V를 가했을 때의 냉각능력 ＞ 8V 를 가했을 때의 냉각능력 과 같이 되어 열전소자에 낮은 전압을 가 할수록 에너지소모도 줄고 냉각능력도 함께 비례해서 떨어진다. 제어마이콤 [U2]은 온도감지 센서 [TH]로 감지한 저장고의 고내온도 정보를 제 1 입력단자 [I1]으로 입력받아 열전소자에 가하는 전압을 올려야 할 것인지 내려야 할 것인지 그대로 두어야 할 것인지를 판단하게 된다. 제어마이콤 [U2]의 제 1 출력단자 [O1]를 하이 [High]로 출력하면 트란지스터 [TR]는 온·되고 FET 는 오프되어 열전소자에는 전압이 가해지지 않는다. 제 1 출력단자 [O1]를 로우 [Low]로 하면 트란지스터 [TR]는 오프되고 FET 는 온·되어 열전소자에는 입력단자 [J1]로 입력되는 전압이 풀 [Full]로 걸리게 된다. 저장고의 고내온도가 목표치에 도달할 때 까지는 냉각능력을 최대로 해야하기 때문에 직류전원 공급장치로 부터의 출력전압 [12V]을 그대로 열전소자에 가해야 하므로 제어마이콤 [U2]은 제 1 출력단자 [O1]를 로우 [Low]로 유지하면 된다. 시간이 경과하여 저장고의 고내온도가 목표치 [예 ; 5℃]에 도달하게 되면 열전소자에 가하는 전압을 보냉에 필요한 전압까지 내려야 하므로 직류전원 공급장치쪽으로 출력전압을 내려 [Down 시켜]줄 것을 요구해야 된다. 도 2 에 본 발명에 따른 직류전원으로 작도하는 기기와 함께 사용될 수 있는 "출력전압 가변대응이 가능한 스위칭전원 공급장치"의 회로구성예가 나타나 있다. 도 2 에서 비교기 [U4]의 출력은 전원 공급장치의 부하에 정상전류가 흐르고 있을 때에는 로우가 된다. 부하전류가 끊기면 비교기 [U4]의 정(+) 입력단자 전압이 부(-) 입력단자 전압보다 높아지므로 비교기[U4]의 출력은 하이 [High]가 된다. 따라서 도 1 의 제어마이콤 [U2]에서 제 1 출력단자 [O1]에와 같이 하이 펄스 [High Pulse] 1개를 발생시키면 열전소자 [TEC]는 순간 오프되고 도 2 의 전원 공급장치에 내장된 제어마이콤 [U3]의 제 1 입력단자 [I1]에도 하이 펄스 [High Pulse] 한 개가 발생한다. 여기서
펄스 2개 ; 한 단계 [1 Step] 전압 강하
펄스 1개 ; 한 단계 [1 Step] 전압 상승
펄스 없음 ; 현 상태 전압 유지
와 같이 약속하면 도 1 과 같이 구성된 저장고쪽에서 도 2 와 같이 구성된 스위칭전원공급장치쪽으로 출력전압 변경에 대한 데이터를 송출하여 열전소자에 가하는 전압을 변경할 수 있어 저장고의 고내온도를 비례제어하는 방법으로 일정하게 유지할 수가 있다. 도 3 에 본 발명에 따른 방법으로 직류전원 공급장치에 콘트롤 펄스를 송출하고 [도 3 의 (1)], 직류전원 공급장치는 여기에 맞추어 출력전압을 변경하여 출력하는 일 실시예에 대한 타이밍도 [도 3 의 (2)]가 나타나있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 "직류전원 공급장치에 출력전압 변경요구 데이터를 송출하는 기능이 있는 직류전원으로 작동하는 기기"는 기존의 2 선식 전원 입력단자를 그대로 사용하면서 직류전원 공급장치쪽으로 출력전압 변경요구 데이터를 송출하여 기기내의 에너지 사용소자에 가하는 전압을 마음대로 변경할 수가 있어 기기를 최적의 상태로 작동하도록 함으로써 기기의 에너지효율 상승효과 및 기기의 신뢰성향상 효과를 함께 제공하게 되는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 특허 청구범위에서 청구하는 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경할 수 있으나 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (1)

  1. 외장된 직류전원 공급장치로 부터 직류전원을 공급받아 작동하도록 된 기기에 있어, 기기내부에 있는 주된 에너지 소비소자의 전원을 순간 단속하는 방법으로 외장된 직류전원 공급장치로 부터의 출력전압 변경을 요구하는 데이터를 송출하는 것을 특징으로 하는 직류전원으로 작동하는 기기.
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