KR20020052496A - 전원공급 자동 전환장치 및 방법 - Google Patents

전원공급 자동 전환장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원공급 자동 전환장치 및 방법에 관한 것으로, 시스템에 공급되는 전원이 불안하거나 문제가 발생하면 시스템을 정상적으로 유지시키면서 자동으로 다른 공급전원으로 전환시켜 네트워크의 성능을 향상시키도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원부와; 상기 제1 전원부의 이상 발생시 선택되어, 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원부와; 상기 제2 전원부의 직류전원이 제2 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제1 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제1 제너다이오드와; 상기 제1 전원부의 직류전원이 제1 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제2 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제2 제너다이오드와; 상기 제1,제2 커넥터를 통과한 직류전원의 레벨을 각기 검출하는 제1,제2 센서와; 상기 제1 센서 또는 제2 센서로부터 검출된 직류전원의 레벨로 현재 제1,제2 전원부의 상태를 체크하여 그에 따른 제1,제2 스위칭제어신호를 출력하는 피엘디와; 상기 제1 커넥터와 제1 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제1 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제1 스위치와; 상기 제2 커넥터와 제2 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제2 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제2 스위치로 구성한다.

Description

전원공급 자동 전환장치 및 방법{POWER SUPPLY AUTO SWITCHING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 전원공급 자동 전환장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 시스템에 공급되는 전원이 불안하거나 문제가 발생하면 시스템을 정상적으로 유지시키면서 자동으로 다른 공급전원으로 전환시켜 네트워크의 성능을 향상시키도록 한 전원공급 자동 전환장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전원을 공급해 주는 장치에서는 과도전류 보호기능을 두어 전원을 공급 받아야 하는 장치에 전원을 공급하였을 때 특정전류 이상이 흐르게 되면 전원을 차단하여 전원공급장치를 보호한다.
여기서, 만약 전원공급장치에 이상이 발생하여 시스템에 공급되는 전원에 이상이 발생하면 대체 전원을 공급하는 장치를 이용하여 시스템이 안정적으로 동작하도록 하는데, 이와같은 종래 전원공급장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 종래 전원공급장치의 실시예에 대한 구성을 보인 개략도로서, 이에 도시된 바와같이 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원부(1)와; 상기 제1 전원부(1)의 직류전원을 시스템에 공급하기 위한 제1 커넥터(3)와; 상기 제1 전원부(1)의 이상 발생시 선택되어, 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원부(2)와; 상기 제2 전원부(2)의 직류전원을 시스템에 공급하기 위한 제2커넥터(4)와; 상기 제2 전원부(2)의 직류전원이 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제1 전원부(1)로 공급되는 것을 차단하기 위한 제1 제너다이오드(ZD1)와; 상기 제1 전원부(1)의 직류전원이 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제2 전원부(2)로 공급되는 것을 차단하기 위한 제2 제너다이오드(ZD2)로 구성되며, 이와같은 종래 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 제1 전원부(1)는 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 제1 커넥터(3)을 통해 공급하고, 또한 제2 전원부(2)도 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 제2 커넥터(4)를 통해 공급한다.
여기서,상기 제1,제2 전원부(1),(2)의 출력단에는 역전류를 차단하기 위한 제너다이오드(ZD1),(ZD2)가 접속된다.
예를 들어, 상기 제1, 제2 전원부(1),(2)에 이상이 없을 경우, 제1 전원부 (1)로 교류전원을 입력하여 시스템을 사용하다가 그 제1 전원부(1)에 이상이 발생하여 시스템이 다운되면 백업용으로 추가해둔 제2 전원부(2)에 교류전원을 입력하여 시스템을 사용한다.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래기술에 있어서, 교류전원을 하나의 전원공급원에 의해 공급하므로 시스템이 이상이 발생할 경우에나 그 전원공급원의 이상을 감지하게 되어 교체하거나 수리하게 되고, 이로 인해 시스템이 불안정해지게 되는 문제점이 있다.
또한, 두개의 전원공급원에 의해 전원을 공급하는 경우에는 그 두개의 전원공급원이 모두 동작하지 않을 때 이상을 감지하므로 장비를 교체하여 시스템을 복구하는데 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 시스템에 공급되는 전원이 불안하거나 문제가 발생하면 시스템을 정상적으로 유지시키면서 자동으로 다른 공급전원으로 전환시켜 네트워크의 성능을 향상시키도록 한 전원공급 자동 전환장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 종래 전원공급장치에 대한 구성을 보인 회로도.
도2는 본 발명 전원공급 자동 전환장치의 구성을 보인 회로도.
도3은 본 발명 전원공급 자동전환방법에 대한 동작흐름도.
*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****
1,2:전원부3,4:커넥터
10,11:센서12,13:스위치
14:피엘디15:배터리 및 충전부
16:전원상태표시부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원부와; 상기 제1 전원부의 이상 발생시 선택되어, 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원부와; 상기 제2 전원부의 직류전원이 제2 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제1 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제1 제너다이오드와; 상기 제1 전원부의 직류전원이 제1 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제2 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제2 제너다이오드와; 상기 제1,제2 커넥터를 통과한 직류전원의 레벨을 각기 검출하는 제1,제2 센서와; 상기 제1 센서 또는 제2 센서로부터 검출된 직류전원의 레벨로 현재 제1,제2 전원부의 상태를 체크하여 그에 따른 제1,제2 스위칭제어신호를 출력하는 피엘디와; 상기 제1 커넥터와 제1 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제1 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제1 스위치와; 상기 제2 커넥터와 제2 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제2 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제2 스위치로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 전원부에 의해 전원을 공급하면서 그 제1 전원부의 정상유무를 판단하는 제1 과정과; 상기 제1 과정의 판단결과, 제1 전원부가 정상이면 제1 엘이디를 온시키고, 제1 전원부가 정상이 아니면 제2 전원부가 정상인지를 판단하는 제2 과정과; 상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부가 정상이면, 그 제2 전원부에 전원을 공급하면서 제2 엘이디를 온시킨후 상기 제1 과정으로 궤환하는 제3 과정과; 상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부가 정상이 아니면, 제1,제2 엘이디를 오프시키고 배터리에 의해 전원을 공급한후 그 배터리의 방전유무를 판단하는 제4 과정과; 상기 제4 과정의 판단결과, 배터리가 방전되었으면 피엘디에 의해 배터리를 충전시키고, 배터리방전되지 않으면 상기 제1 과정으로 궤환하는 제5 과정으로 수행함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 전원공급 자동 전환장치 및 방법에 대한 작용과 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명 전원공급 자동 전환장치에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원부(1)와; 상기 제1 전원부(1)의 직류전원을 시스템에 공급하기 위한 제1 커넥터(3)와; 상기 제1 전원부(1)의 이상 발생시 선택되어, 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제2전원부(2)와; 상기 제2 전원부(2)의 직류전원을 시스템에 공급하기 위한 제2 커넥터(4)와; 상기 제2 전원부(2)의 직류전원이 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제1 전원부(1)로 공급되는 것을 차단하기 위한 제1 제너다이오드(ZD1)와; 상기 제1 전원부(1)의 직류전원이 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제2 전원부(2)로 공급되는 것을 차단하기 위한 제2 제너다이오드(ZD2)와; 상기 제1 커넥터(3)를 통과한 직류전원의 레벨을 검출하는 제1 센서(10)와; 상기 제2 커넥터(4)를 통과한 직류전원의 레벨을 검출하는 제2 센서(11)와; 상기 제1 센서(10)와 제2 센서(11)로부터 검출된 직류전원의 레벨로 현재 제1,제2 전원부(1),(2)의 상태를 체크하여 그에 따른 제1,제2 스위칭제어신호를 출력하는 피엘디(14)와; 상기 제1 커넥터(3)와 제1 제너다이오드(ZD1) 사이에 접속되어, 상기 피엘디(14)의 제1 스위칭제어신호 (SW1_ACT)에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제1 스위치 (12)와; 상기 제2 커넥터(4)와 제2 제너다이오드(ZD2) 사이에 접속되어, 상기 피엘디(14)의 제2 스위칭제어신호(SW2_ACT)에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제2 스위치(13)와; 제1 전원부(1)에서 제2 전원부(2) 또는 제2 전원부(2)에서 제1 전원부(1)로 전원공급 전환 발생시, 시스템의 짧은 전원 공급 중단을 방지하기 위해 전원을 공급하는 배터리 및 충전부(15)와; 제1 전원부(1) 또는 제2 전원부(2)에서 시스템으로 전원을 공급하는지를 사용자에게 알리기 위한 전원상태표시부(16)로 구성한다.
도3은 본 발명 전원공급 자동 전환방법에 대한 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 제1 전원부(1)에 의해 전원을 공급하면서 그 제1 전원부(1)의 정상유무를판단하는 제1 과정과; 상기 제1 과정의 판단결과, 제1 전원부(1)가 정상이면 제1 엘이디(LED1)를 온시키고, 제1 전원부(1)가 정상이 아니면 제2 전원부(2)가 정상인지를 판단하는 제2 과정과; 상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부(2)가 정상이면, 그 제2 전원부(2)에 전원을 공급하면서 제2 엘이디(LED2)를 온시킨후 상기 제1 과정으로 궤환하는 제3 과정과; 상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부(2)가 정상이 아니면, 제1,제2 엘이디(LED1),(LED2)를 오프시키고 배터리에 의해 전원을 공급한후 그 배터리의 방전유무를 판단하는 제4 과정과; 상기 제4 과정의 판단결과, 배터리가 방전되었으면 피엘디(14)에 의해 배터리를 충전시키고, 배터리가 방전되지 않으면 상기 제1 과정으로 궤환하는 제5 과정으로 이루어지며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.
먼저, 제1 전원부(1)는 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 제1 커넥터(3)을 통해 공급하고, 제2 전원부(2)는 상기 제1 전원부(1)의 이상 발생시 피엘디(14)에 의해 선택되어, 교류전원(AC)을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급한다.
이때, 제1 센서(10)는 상기 제1 커넥터(3)를 통과한 직류전원의 레벨을 검출하고, 제2 센서(11)는 상기 제2 커넥터(4)를 통과한 직류전원의 레벨을 검출한다.
그러면, 피엘디(14)는 상기 제1 센서(10)와 제2 센서(11)로부터 검출된 직류전원의 레벨로 현재 제1,제2 전원부(1),(2)의 상태를 체크하여 그에 따른 제1,제2 스위칭제어신호를 출력하는데, 상기 제1,제2 전원부 (1),(2)는 역전류를 차단하기 위한 제1,제2 제너다이오드(ZD1),(ZD2)가 출력단에 부착된다.
여기서, 정상적인 전원공급시, 상기 제1 전원부(1)가 시스템에 전원을 공급한다고 가정할 경우, 상기 피엘디(14)는 제1 스위치(12)를 온시키는 스위칭제어신호를 출력하여 그 제1 전원부(1)가 시스템에 전원을 공급하도록 제어한다.
만약, 상기 제1 전원부(1)에 이상이 발생하면, 상기 피엘디(14)는 제1 센서(10)를 통해 이상을 감지하여 제1 스위치(12)를 오프시키고, 제2 스위치(13)를 온시켜 제2 전원부(2)에 의해 전원을 시스템에 공급하도록 제어한다.
이때, 상기 피엘디(14)는 전원상태표시부(16)의 제1 엘이디(LED1)는 오프시키고, 제2 엘이디(LED2)는 온시켜, 사용자에게 상기 제1 전원부(1)의 이상을 알리게 되고, 이에 따라 사용자가 제1 전원부(1)를 교체하거나 수리한다.
여기서, 제1,제2 엘이디(LED1),(LED2)는 피엘디(14)의 제어신호가 '로우'일 경우에 발광하는데, 만약 제1,제2 엘이디(LED1),(LED2)의 일측에 접지단을 연결하면 그 제1,제2 엘이디(LED1),(LED2)는 피엘디(14)의 제어신호가 '하이'일 경우에 발광하게 할 수 있다.
만약, 상기 피엘디(14)는 제1,제2 전원부(1),(2)가 이상이 발생하였음이 감지되면, 제1,제2 스위치(12),(13)를 오프시키고, 배터리 및 충전부(15)에 의해 전원을 시스템에 공급하도록 제어하면서, 전원상태표시부(16)의 제1,제2 엘이디 (LED1),(LED2)를 오프시켜, 사용자에게 제1,제2 전원부(1),(2)의 이상을 알리게 되고,이에 따라 사용자가 제1,제2 전원부 (1),(2)를 교체하거나 수리한다.
여기서, 상기 배터리 및 충전부(15)는 제1,제2 전원부(1),(2)에 의해 전원이 공급되지 않을 경우에 그 제1,제2 전원부(1),(2)를 교체하거나 수리시의 짧은 시간에 시스템에 전원을 공급하기 위한 장치인데, 배터리가 저전압상태가 될 경우에 저전압신호를 상기 피엘디(14)에 인가하고, 이에 의해 피엘디(14)가 배터리의 저전압 상태를 감지한후 그 배터리에 충전신호를 인가하여 배터리의 충전을 허용한다.
여기서, 상기 배터리 및 충전부(15)의 출력단에는 제1,제2 전원부 (1),(2)에 의해 발생하는 역전류를 차단하기 위한 제너다이오드(ZD3)가 부착된다.
이때, 상기 배터리를 통한 전원공급은 충전이 끝날때가지 중단되며 필요시 전원이 다시 연결될 수 있다.
보다 상세하게, 본 발명 전원공급 자동 전환과정을 첨부한 도3을 참조하여 설명하면, 제1 전원부(1)에 의해 전원을 공급하면서 그 제1 전원부 (1)의 정상유무를 판단하여 제1 전원부(1)가 정상이면 제1 엘이디(LED1)를 온시킨후 제2 전원부(2)가 정상인지를 판단하여, 그 제2 전원부(2)가 정상이면 제2 엘이디(LED2)를 온시키고, 정상이 아니면 제2 엘이디(LED2)를 오프시킨다.
한편, 상기 제1 전원부(1)가 정상이 아니면 제2 전원부(2)가 정상인지를 판단하여 제1 전원부(1)가 정상이 아니면서 제2 전원부(2)가 정상이면, 그 제2 전원부(2)에 전원을 공급하면서 제2 엘이디(LED2)를 온시키고, 제1 전원부(1)가 수리되거나 교체되면 다시 그 제1 전원부(1)에 의해 전원을 시스템에 공급한다.
만약, 제1,제2 전원부(1),(2)가 정상이 아니면, 제1,제2 엘이디 (LED1) ,(LED2)를 오프시키고 배터리에 의해 전원을 공급하면서 제1,제2 전원부 (1),(2)를 교체하는데,이때 배터리의 방전이 감지되면 피엘디에 의해 그 배터리를 충전시킨다.
이후, 다시 상기 제1 전원부(1)에 의해 정상적으로 시스템에 전원을 공급하면서, 상기와 같은 전원공급 자동전환과정을 반복하여 수행한다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 백업용 전원공급원을 구비함으로써 네트워크 상태를 안정적으로 운용할 수 있고, 엘이디를 통하여 각각의 전원공급원의 상태를 확인할 수 있으므로 전원공급원의 이상발생시 네트워크를 단절시키지 않은 상탱서 전원을 교체하거나 수리할 수 있을뿐만 아니라 전원의 자동전환 기능으로 전원을 효율적으로 사용하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제1 전원부와; 상기 제1 전원부의 이상 발생시 선택되어, 교류전원을 입력받아 이를 시스템에 필요한 직류전원으로 변환하여 공급하는 제2 전원부와; 상기 제2 전원부의 직류전원이 제2 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제1 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제1 제너다이오드와; 상기 제1 전원부의 직류전원이 제1 커넥터를 통해 시스템에 공급될때 발생하는 역전류가 제2 전원부로 공급되는 것을 차단하는 제2 제너다이오드와; 상기 제1,제2 커넥터를 통과한 직류전원의 레벨을 각기 검출하는 제1,제2 센서와; 상기 제1 센서 및 제2 센서로부터 검출된 직류전원의 레벨로 현재 제1,제2 전원부의 상태를 체크하여 그에 따른 제1,제2 스위칭제어신호를 출력하는 피엘디와; 상기 제1 커넥터와 제1 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제1 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제1 스위치와; 상기 제2 커넥터와 제2 제너다이오드 사이에 접속되어, 상기 피엘디의 제2 스위칭제어신호에 의해 온/오프 제어되어 직류전원을 시스템으로 공급하는 제2 스위치로 구성한 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환장치.
  2. 제1 항에 있어서, 제1 전원부에서 제2 전원부 또는 제2 전원부에서 제1 전원부로 전원공급 전환 발생시, 시스템의 짧은 전원 공급 중단을 방지하기 위해 전원을 공급하는 배터리및 충전부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환장치.
  3. 제2 항에 있어서, 배터리 및 충전부는 제1,제2 전원부가 각기 시스템에 전원을 공급할 때 발생하는 역전류를 차단하는 제너다이오드가 출력단에 접속되는 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환장치.
  4. 제2 항에 있어서, 배터리 및 충전부는 배터리가 방전되면 그에 따른 방전신호를 피엘디에 인가한후, 그 피엘디에 의해 배터리가 충전되는 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환장치.
  5. 제1 항에 있어서, 제1 전원부 또는 제2 전원부에서 시스템으로 전원을 공급하는지를 사용자에게 알리기 위한 전원상태표시부를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환장치.
  6. 제1 전원부에 의해 전원을 공급하면서 그 제1 전원부의 정상유무를 판단하는 제1 과정과;
    상기 제1 과정의 판단결과, 제1 전원부가 정상이면 제1 엘이디를 온시키고, 제1 전원부가 정상이 아니면 제2 전원부가 정상인지를 판단하는 제2 과정과;
    상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부가 정상이면, 그 제2 전원부에 전원을공급하면서 제2 엘이디를 온시킨후 상기 제1 과정으로 궤환하는 제3 과정과;
    상기 제2 과정의 판단결과, 제2 전원부가 정상이 아니면, 제1,제2 엘이디를 오프시키고 배터리에 의해 전원을 공급한후 그 배터리의 방전유무를 판단하는 제4 과정과;
    상기 제4 과정의 판단결과, 배터리가 방전되었으면 피엘디에 의해 배터리를 충전시키고, 배터리가 방전되지 않으면 상기 제1 과정으로 궤환하는 제5 과정으로 수행함을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환방법.
  7. 제6 항에 있어서, 제2 과정의 제1 엘이디를 온시킨후, 제2 전원부가 정상인지를 판단하여, 그 제2 전원부가 정상이면 제2 엘이디를 온시키고, 정상이 아니면 제2 엘이디를 오프시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환방법.
  8. 제6 항에 있어서, 제3 과정은 제2 전원부에 의해 전원을 공급하면서 제1 전원부를 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환방법.
  9. 제6 항에 있어서, 제4 과정은 배터리에 의해 전원을 공급하면서 제1,제2 전원부를 교체하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급 자동 전환방법.
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