KR200276819Y1 - 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정전시 축전지에 의한 전원 공급이 개시되도록 하는 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급장치를 개시한다.

본 고안은 스위칭 타임을 극소화할 수 있도록 함과 아울러 정전 감지회로 및 릴레이가 불필요하도록 하기 위하여 교류전원의 정류기에 다수의 2차측 권선을 구비한 트랜스와 스위칭 소자로 된 제1인버터와, 충전 회로에 의하여 반복 충전되도록 한 축전지의 전압이 제2콘버터에서 승압되어 정전시 공급되도록 한 공지의 것에 있어서, 축전지 측의 제2콘버터와 정류기 사이에 실리콘 정류기를 연결하여서 된 것이다. 이에 따라 본 고안은 정전시 즉시 축전지의 전원 공급이 개시되어 정전으로 인한 컴퓨터 오작동을 완벽하게 방지할 수 있게 되어 매우 안정된 전원 공급이 가능하게 되는 것이며, 그 구조가 단순화되어 제조원가의 절감과 고장률 감소에 크게 기여할 수 있게 된다.

Description

컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치{Uninterruptible Power Supply Apparatus for Computer System}

본 고안은 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치에 관한 것으로 특히, 정전시 축전지에 의한 전원 공급이 개시되도록 하는 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 종래의 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급장치는 컴퓨터의 데이터가 소멸되는 것을 방지하기 위해 전원 전압, 주파수 변동이 있는 곳에서 전압, 주파수를 자동적으로 안정하게 조정하고 정전 시에도 일정 시간 전력을 계속 공급할 수 있도록 한 것으로, 이는 평상시 교류전원이 컴퓨터의 작동 전원으로 공급됨과 아울러 축전지를 충전시키게 되고, 정전시 컴퓨터에 계속 작동 전원을 공급할 수 있도록 되어 있으며, 대부분 정전후 10분 내지 15분 정도 전원 공급이 유지되도록 하고 있는 것이고 이러한 대표적인 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급장치의 구성을 도1로 도시하였다.

이는 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안은 교류전원을 정류하기 위한 정류기(200)와, 정류기(200)의 출력을 스위칭 소자에 의하여 스위칭함으로써 교류 출력을 발생시키는 제1콘버터(300)와, 제1콘버터(300)의 트랜스가 구비한 다수의 권선에 각각의 정류 및 평활회로(400)와, 정전 감지 회로(500)에 의하여 정전으로 판단되었을시 작동되는 릴레이(600)의 접점이 절환되면서 충전회로(800)를 구비한 축전지(900)에 의하여 제공되는 전원이 제2콘버터(700)에 의하여 교류로 변환되어 교류 전원을 대체하기 위한 전원으로 인가되도록 하여서 된 것이다.

이러한 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급장치는 전원 공급 전압이 비정상적으로 강하되는 경우 이를 정전 감지 회로(500)에 의하여 정전으로 간주하여 즉시 릴레이(600)접점이 절환되면서 축전지의 전압이 전원으로 공급될 수 있도록 함으로써 교류 전원에 의한 전원 공급에서 축전지에 의한 전원 공급이 이루어 질수 있도록 한 것이다. 반면에 이는 릴레이 접점에 의하여 접속이 절환되는데 소요되는 스위칭 타임이 최소 수십ms가 소요되며, 이에 따라 스위칭 타임동안의 전원 불안정과 채터링(chattering)현상으로 인하여 컴퓨터의 데이터가 손상되는 경우가 발생하는 문제점이 있는 것이다.

아울러, 이러한 종래의 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 장치는 반드시 정전을 감지하기 위한 신뢰도 높은 정전 감지회로(500)가 구비되어야 하고, 전술한 바와 같은 스위칭 타임을 줄이고 채터링 현상을 감소시키기 위한 고가의 릴레이(600)를 사용하여야 하는 것이어서 제조원가가 높게 되는 일요인이 되었던 문제점이 있는 것이다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 스위칭 타임을 극소화할 수 있도록 함과 아울러 정전 감지회로 및 릴레이가 불필요하도록 한 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치를 제공함에 있다.

도1은 종래의 무정전 전원 공급 장치를 도시한 개략도.

도2는 본 고안에 의한 무정전 전원 공급 장치를 도시한 회로도.

도3은 다른 실시예에 의한 무정전 전원 공급 장치를 도시한 회로도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:정류기 2:실리콘 정류기 3,3':스위칭소자

4:제1콘버터 5:제2콘버터 6:트랜스

7:정류 및 평활회로 8:충전회로 9:축전지

10:마이크로 컴퓨터 11:전압감지부 12:제어출력부

이러한 본 고안의 목적은 교류전원의 정류기에 다수의 2차측 권선을 구비한 트랜스와 스위칭 소자로 된 제1콘버터와, 충전 회로에 의하여 반복 충전되도록 한 축전지의 전압이 제2콘버터에서 승압되어 정전시 공급되도록 한 공지의 것에 있어서, 축전지 측의 제2콘버터와 정류기 사이에 실리콘 정류기를 연결하여서 된 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치를 제안한다.

이에 따라 본 고안은 정전시 즉시 축전지의 전원 공급이 개시되어 정전으로 인한 컴퓨터 오작동을 완벽하게 방지할 수 있게 되어 매우 안정된 전원 공급이 가능하게되는 것이며, 그 구조가 단순화되어 제조원가의 절감과 고장률 감소에 크게 기여할 수 있게 된다.

이러한 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2에 본 고안의 개략적인 전체적 구성을 도시하였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안은 교류전원을 정류하기 위한 정류기(1)와, 정류기(1)의 출력을 스위칭 소자(3)에 의하여 스위칭함으로써 교류 출력을 발생시키는 제1콘버터(4)와, 제1콘버터(4)의 트랜스(6)가 구비한 다수의 권선에 각각의 정류 및 평활회로(7)와, 충전회로(8)를 구비한 축전지(9)와, 축전지(9)의 출력을 교류 출력으로 변환시키기 위한 제2콘버터(5)를 구비하여서 된 공지의 것에 있어서, 제2콘버터(5)의 출력과 상기 정류기(1)의 출력에 실리콘 정류기(2)를 연결하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 평상시에는 교류 전원이 정류기(1)를 거쳐서 정류된후 맥류파형으로 출력된다. 이러한 맥류파형은 제1콘버터(4)의 스위칭 소자(3)에 의하여 트랜스(6) 일차측 권선에 설정된 주파수로 흐르게 된다. 이에 따라 트랜스(6)의 다수 이차측 권선에는 각 권선비에 해당하는 전압이 유기되고 이는 각각의 정류 및 평활회로(7)에 의하여 정류되고 평활되어 출력되는 것이다. 이러한 출력 전압은 예를 들면 +5V, -5V, -12V, +12V, +3.3V등 매우 다양한 것이 될 수 있어서, 컴퓨터의 각 요소에 공급되어 최적의 작동 상태를 유지하게 되는 것이다.

이와 같이 하여 사용하다가 보면 정전이나 사용자의 의사와 무관한 플러그의 발탈

, 플러그의 접촉 불량등으로 인하여 전원이 차단되는 경우가 발생된다.

이러한 경우 본 고안에서는 별도의 정전 감지회로 없이 신속하게 축전지(9)의 충전전력이 공급됨으로써 정전으로 인한 컴퓨터 시스템의 작동 불안정과 데이터의 망실을 방지할 수 있게 된다.

즉, 본 고안에서는 정전으로 인하여 전원 전압이 강하되는 경우 먼저 정류기(1)의 출력 전압이 하강을 시작하게 된다. 이러한 경우 본 고안에서는 실리콘 정류기(2)의 순방향 강하 전압인 0.7V가 하강된 시점부터 즉시 축전지(9)에 의하여 작동되는 제2콘버터(5)의 출력전압이 정류기(1)의 출력측 보다 전압이 높은 상태가 되어 전원 공급이 개시될 수 있는 것이며, 이에 따라 축전지(9)의 출력이 제2콘버터(5)에 의하여 맥류 출력으로 변환되고, 이는 제1콘버터(4)에 인가되어 교류 전압에 의하여 전원 공급이 유지되던 종전의 상태와 동일하게 제1콘버터(4)의 트랜스(6) 2차측 권선들에 소정의 전압을 유기시키고 이에 따라 각각의 정류 및 평활회로(7)에 의하여 컴퓨터 작동에 필요한 다수의 전압을 출력시켜 정상적인 작동이 가능하게 하는 것이다.

이에 따라 본 고안에서는 교류 전원공급이 차단되는 경우에도 종래의 정전 감지회로와, 릴레이를 사용한 경우와는 달리 즉시 축전지(9)에 의한 전원 공급이 재개되어 컴퓨터 시스템의 정상적 작동을 유지시킬 수 있게 되는 것이어서 데이터의 손실 없이 안정적인 사용이 가능하게 된다.

특히 본 고안에서는 이와 같이 하여 스위칭 타임에 의한 짧은 시간의 전원 공급의 중단으로 인한 제반 문제점을 해결할 뿐만 아니라, 정전 감지 회로 없이 실리콘 정류기(2)의 특성을 이용하여 평상시에는 실리콘 정류기(2)의 역방향으로 되어 축전지(9)에 의한 전력 공급이 차단되고 있다가 정전시에는 실리콘 정류기(2)가 순방향으로 되어 축전지(9)에 의한 전력 공급이 개시되도록 하고 있으므로 별도의 정전 감지회로가 불필요하게 됨과 아울러, 고가의 릴레이가 불필요하게 되는 것이다.

또한, 본 고안에서는 도3으로 도시한 바와 같이 제1콘버터(4)와 제2콘버터(5)의 작동을 위하여 제1콘버터(4)의 제2권선 어느 하나에 마이크로 컴퓨터(10)의 전압 감지부(11)를 연결하고, 2개의 제어 출력부(12)에 제1콘버터(4) 및 제2콘버터(5)의 스위칭 소자(3,3')에 연결함으로써 정전 여부를 마이크로컴퓨터(10)에 의하여 더욱 신속하게 감지하고, 이에 따라 제2콘버터(5)의 스위칭 소자(3') 작동이 개시되도록 함으로써 정전 감지 동작을 더욱 신속하게 할 수 있도록 하고, 평상시 제2콘버터(5)의 작동이 정지되도록 함으로써 전력 소비량을 감소시킬수 있는 것이며, 이와 같이 하여 본 고안은 정전시에는 축전지(9)에 의한 신속하고 안정적인 전원 공급이 이루어 지도록 할 수 있게 되는 것이다.

이러한 상태로 대기하다가 교류 전원 공급이 재개된 경우에는 교류전원에 의하여 정류기(1)의 출력 전압이 상승하게 되며, 이는 현재보다 최소한 0.7V의 전압 상승을 초래하므로 실리콘 정류기는 턴오프상태가 되고, 이에 따라 축전지(9) 및 제2콘버터(5)에 의한 전원 공급이 차단되고, 교류 전원에 의한 전술한 바와 같은 평상적인 전원 공급이 재개되는 것이다.

이와 같이 하여 본 고안은 정전시 축전지(9)에 의한 전원 공급이 개시되도록 함에 있어서 특히 별도의 정전 감지회로 및 고가의 릴레이 없이도 정전 즉시 저가인 실리콘 정류기에 의하여 축전지(9)에 의한 전원 공급이 개시되도록 할 수 있게 되는것이어서 제조 원가를 크게 절감할 수 있게 됨은 물론이려니와, 그 구성 요소를 간소화시켜 고장 발생률을 줄일 수 있게 되는 것이다.

뿐만 아니라, 본 고안은 축전지(9)에 의한 전원 공급 절환시 스위칭 타임이 종전의 수십 ms에서 수십㎲로 크게 감소되어 작동의 신뢰성을 개선하여 정전에도 불구하고 컴퓨터 시스템의 안정적 작동이 가능하게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 교류전원을 정류하기 위한 정류기(1)와, 정류기(1)의 출력을 스위칭 소자(3)에 의하여 스위칭함으로써 교류 출력을 발생시키는 제1콘버터(4)와, 제1콘버터(4)의 트랜스(6)가 구비한 다수의 권선에 각각의 정류 및 평활회로(7)와, 충전회로(8)를 구비한 축전지(9)와, 축전지(9)의 출력을 교류 출력으로 변환시키기 위한 제2콘버터(5)를 구비하여서 된 공지의 것에 있어서, 제2콘버터(5)의 출력과 상기 정류기(1)의 출력에 실리콘 정류기(2)를 연결하여서 됨을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치.
2. 제1항에 있어서,

   제1콘버터(4)와 제2콘버터(5)의 작동개시를 위하여 제1콘버터(4)의 제2권선 어느 하나에 마이크로 컴퓨터(10)의 전압 감지부(11)를 연결하고, 2개의 제어 출력부(12)에 제1콘버터(4) 및 제2콘버터(5)의 스위칭 소자(3,3')를 연결함을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템용 무정전 전원 공급 장치.