KR200284135Y1

KR200284135Y1 - 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치

Info

Publication number: KR200284135Y1
Application number: KR2020020007512U
Authority: KR
Inventors: 정태산
Original assignee: (주)피에너텍
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2002-07-27

Abstract

본 고안은 사용자의 필요에 따라 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 선택적으로 입력받아 적절한 레벨(27V, 13.5V, 8V 등을 말한다.)의 직류전원을 출력하되, 출력전원을 배터리에 저장하였다가 정전시 방전할 수 있도록 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치에 관한 것이다.

즉, 본 고안은 230V의 교류전원을 필터링 및 정류하여 스위칭 회로부에 공급하는 라인필터 및 정류부와, 48V의 직류전원을 필터링하여 상기 스위칭 회로부에 공급하는 라인필터와, 트랜스포머의 2차측 출력을 포토 카플러를 통해 피드백 받아 스위칭 회로부의 구동을 제어하는 PWM 제어부와, 상기 PWM 제어부의 제어로 트랜스포머의 1차측에 공급되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부와, 상기 스위칭 회로부의 제어로 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 27V의 직류전원으로 변환해서 출력하는 트랜스포머 및 상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원을 저장하였다가 상기 트랜스포머의 1차측에 입력되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원이 정전되었을 때 출력하도록 하는 배터리로 구성된 것이다.

Description

무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치{high power supply unit}

본 고안은 무정전회로(uninterruptible power supply)를 구비한 고전력(100W 이상의 용량을 말한다.)용 전원 공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 필요에 따라 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 선택적으로 입력받아 적절한 레벨(27V, 13.5V, 8V 등을 말한다.)의 직류전원을 출력하되, 출력전원을 배터리에 저장하였다가 정전시 방전할 수 있도록 하는 무정전회로를 구비한 저압용 전원 공급장치에 관한 것이다.

통상적으로, 가전제품은 서로 다른 레벨의 직류전원을 사용하고 있으나, 정작 가전제품에 입력되는 전원은 교류전원이나 혹은 특정 레벨을 가지는 직류전원만이 입력되게 된다. 이에 따라 종래에는 가전제품 내에 교류전원이나 직류전원을 가전제품 내에서 필요로 하는 일정레벨의 직류전원으로 변환하는 전원공급장치를 구비하고 있다.

상기한 전원공급장치의 일 예로는 1996. 12. 30. 자의 실용신안등록출원 제49353호(교류/직류 겸용 전원회로)를 들 수 있는데, 이는 교류전원이나 직류전원을 트랜스포머(transformer)를 이용해서 직류전원(B⁺)(스탠바이 전원)으로 변환해서 출력하도록 하고 있다.

즉, 위의 교류/직류 겸용 전원회로는, 교류전원이나 직류전원을 각 동작회로단측으로 공급하기 위한 전원 온 키 설정을 행하는 기능 설정부와, 상기 기능 설정부의 전원 온 조작상태에 따라 교류전원이나 직류전원의 공급을 위한 전원 구동 제어를 행하고, 교류전원이나 직류전원의 공급상태를 제어하는 구동펄스신호를 발생하는 SMPS 제어부와, 상기 SMPS 제어부로부터의 구동펄스신호를 인가받아 브릿지다이오드를 통해 정류된 교류전원이 트랜스포머의 1차측으로 유기되어 2차측을 통해 변합되도록 구동되는 제1전원제어소자 및 상기 SMPS 제어부로부터의 구동펄스신호를 인가받아 상기 직류전원이 트랜스포머의 1차측으로 유기되어 그 2차측에 의해 변압되도록 구동되는 제2전원제어소자를 구비한 것이다.

또한, 교류/직류 겸용 전원회로는, 상기 트랜스포머와 제2전원제어소자 단 사이에 접속되고 나서 상기 SMPS 제어부로부터의 구동펄스신호를 인가받아 상기 직류전원이 트랜스포머의 1차측에 공급되는 상태를 단속적으로 보상하는 전원보상회로를 더 구비할 수 있다.

하지만, 상기한 바와 같은 교류/직류 겸용 전원회로는 교류전원이나 직류전원의 입력이 차단되었을 때 후단, 즉 가전제품에 전원이 공급되지 않아 가전제품이 동작하지 않을 뿐더러 컴퓨터와 같은 경우에는 진행중인 자료들이 모두 손실되는 등의 결점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 결점을 해소하기 위한 본 고안은 사용자의 필요에 따라 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 선택적으로 입력받아 적절한 레벨(27V, 13.5V, 8V 등을 말한다.)의 직류전원을 출력하되, 출력전원을 배터리에 저장하였다가 정전시 방전할 수 있도록 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도1은 본 고안에 의한 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치를 보인 구성도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1,2 : 라인필터 3 : 정류부

4,5,11 : 스위칭 회로부 6,12 : PWM 제어부

7,13 : 포토 카플러 8,14,15 : 정류부 및 필터

9,16 : 트랜스 포머 10 : 배터리

100 : 직류/직류 컨버터 D : 다이오드

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치는, 230V의 교류전원을 필터링(filtering) 및 정류하여 스위칭 회로부에 공급하는 라인필터(line filter) 및 정류부(rectifier)와, 48V의 직류전원을 필터링하여 상기 스위칭 회로부(switching circuit)에 공급하는 라인필터와, 트랜스포머(transformer)의 2차측 출력을 포토 카플러(photo coupler)를 통해 피드백(feed back) 받아 스위칭 회로부의 구동을 제어하는 PWM 제어부와, 상기 PWM 제어부의 제어로 트랜스포머의 1차측에 공급되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부와, 상기 스위칭 회로부의 제어로 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 27V의 직류전원으로 변환해서 출력하는 트랜스포머 및 상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원을 저장하였다가 상기 트랜스포머의 1차측에 입력되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원이 정전되었을 때 출력하도록 하는 배터리(battery charger)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치에 있어서, 상기 트랜스포머의 1차측은 2개의 권선으로 이루어지되, 상기 두 개의 권선은 서로 병렬로 접속되는 것이 바람직하다.

본 고안에 의한 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치에 있어서, 정류부 및 필터를 통해 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원이나 상기 배터리에서 출력되는 27V의 직류전원을 13.5V 또는 8V의 직류전원으로 다시 변환하는 직류/직류 컨버터를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 고안에 의한 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치에 있어서, 상기 직류/직류 컨버터는 트랜스포머(transformer)의 2차측 출력을 포토 카플러(photo coupler)를 통해 피드백(feed back) 받아 스위칭 회로부의 구동을 제어하는 PWM 제어부와,

상기 PWM 제어부의 제어로 상기 트랜스포머의 1차측에 공급되는 상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원 또는 상기 배터리에서 출력되는 27V의 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부와, 상기 스위칭 회로부의 제어로 27V의 직류전원을 13.5V 또는 8V의 직류전원으로 변환해서 출력하는 트랜스포머 및 상기 트랜스포머에서 출력되는 13.5V 또는 8V의 직류전원을 정류 및 필터링하는 정류부 및 필터로 구성되는 것이 바람직하다.

이하에서 본 고안을 상세히 설명한다.

먼저, 230V의 교류전원은 라인필터(1) 및 정류부(3)에 의해 필터링 및 정류되어 병렬 접속된 트랜스포머(9)의 1차측에 연결된 스위칭 회로부(4)에 입력되고, 48V의 직류전원은 라인필터(2)에 의해 필터링되어 병렬 접속된 트랜스포머(9)의 1차측에 연결된 스위칭 회로부(5)에 각각 입력된다.

이러한 스위칭 회로부(4)(5)의 제어로 트랜스포머(9)의 1차측에 공급되는 230V의 교류전원과 48V의 직류전원이 조절되므로 트랜스포머(9)의 2차측에서는 27V의 직류전원이 일정레벨을 유지하면서 출력되게 된다.

특히, 트랜스포머(9)의 1차측에 공급되는 교류전원과 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부(4)(5)가 포토 카플러(7)를 통해 트랜스포머(9)의 2차측 출력을 피드백 받은 PWM 제어부(6)의 제어로 트랜스포머(9)의 1차측에 입력되는 교류전원과 직류전원을반복적으로 조절함으로써 트랜스포머(9)의 2차측 출력이 일정레벨을 유지할 수 있는 것이다.

여기서, 정류부 및 필터(8)는 트랜스포머(9)의 2차측 출력을 정류 및 필터링하여 출력하는 구성요소이고, 다이오드(D)는 정류부 및 필터(8)에서 출력되는 27V의 직류전원이 배터리(10)에 충전되는 것을 차단하기 위한 구성요소이다.

뿐만 아니라, 트랜스포머(9)의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원은 후단의 가전제품의 특정구성으로 출력됨과 동시에 배터리(10)에 충전되게 된다.

이렇게 배터리(10)에 27V의 직류전원을 충전하는 중에 트랜스포머(9)의 1차측에 입력되는 교류전원 또는 직류전원이 차단되면, 배터리(10)에 충전되었던 27V의 직류전원이 가전제품의 구동전원으로 공급되게 된다.

상기한 트랜스포머(9)의 2차측, 즉 정류부 및 필터(8)의 후단과 배터리(10)의 후단에 직류/직류 컨버터(100)가 더 구비되어 있어, 가전제품에는 27V의 직류전원과 함께 13.5V 또는 8V의 직류전원을 공급할 수 있는 것이다.

보다 상세하게는 27V의 직류전원을 입력받은 스위칭 회로부(11)는 포토 카플러(13)를 통해 트랜스포머(16)의 2차측 출력을 피드백 받은 PWM 제어부(12)의 제어로 트랜스포머(16)의 1차측에 공급되는 직류전원을 조절하게 된다.

이렇게 스위칭 회로부(11)에 의해 조절된 직류전원을 인가되는 트랜스포머(16)는 27V의 직류전원을 강압시켜 13.5V의 직류전원 또는 8V의 직류전원을 출력하게 된다.

이때 정류부 및 필터(14)(15)는 상기 트랜스포머(16)의 2차측에서 출력되는 13.5V의 직류전원과 8V의 직류전원을 정류 및 필터링하여 가전제품에 공급하는 역할을 한다.

따라서, 본 고안에 의하면 230V의 교류전원이나 48V의 직류전원으로부터 가전제품에 필요한 27V, 13.5V, 8V 등의 직류전원을 얻을 수 있을뿐더러 230V의 교류전원이나 48V의 직류전원이 입력되지 않을 때, 즉 정전되었을 때 미리 충전해두었던 직류전원을 방전함으로써 230V의 교류전원이나 48V의 직류전원이 정전되었을 때에도 가전제품을 정상적으로 동작시킬 수 있는 것이다.

더 나아가서 본 고안은 별도의 직류/직류 컨버터를 더 구비해서 27V의 직류전원을 13.5V 또는 8V의 직류전원으로 다시 변환함으로써 가전제품에 공급할 수 있는 직류전원의 레벨을 다양화할 수 있는 것이다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

230V의 교류전원을 필터링(filtering) 및 정류하여 스위칭 회로부에 공급하는 라인필터(line filter) 및 정류부(rectifier);

48V의 직류전원을 필터링하여 상기 스위칭 회로부(switching circuit)에 공급하는 라인필터;

트랜스포머(transformer)의 2차측 출력을 포토 카플러(photo coupler)를 통해 피드백(feed back) 받아 스위칭 회로부의 구동을 제어하는 PWM 제어부;

상기 PWM 제어부의 제어로 트랜스포머의 1차측에 공급되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부;

상기 스위칭 회로부의 제어로 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원을 27V의 직류전원으로 변환해서 출력하는 트랜스포머; 및

상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원을 저장하였다가 상기 트랜스포머의 1차측에 입력되는 230V의 교류전원 또는 48V의 직류전원이 정전되었을 때 출력하도록 하는 배터리(battery charger);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 트랜스포머의 1차측은 2개의 권선으로 이루어지되, 상기 두 개의 권선은 서로 병렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치.
제1항에 있어서,

정류부 및 필터를 통해 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원이나 상기 배터리에서 출력되는 27V의 직류전원을 13.5V 또는 8V의 직류전원으로 다시 변환하는 직류/직류 컨버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치.
제3항에 있어서,

상기 직류/직류 컨버터는, 트랜스포머(transformer)의 2차측 출력을 포토 카플러(photo coupler)를 통해 피드백(feed back) 받아 스위칭 회로부의 구동을 제어하는 PWM 제어부와,

상기 PWM 제어부의 제어로 상기 트랜스포머의 1차측에 공급되는 상기 트랜스포머의 2차측에서 출력되는 27V의 직류전원 또는 상기 배터리에서 출력되는 27V의 직류전원을 제어하는 스위칭 회로부와,

상기 스위칭 회로부의 제어로 27V의 직류전원을 13.5V 또는 8V의 직류전원으로 변환해서 출력하는 트랜스포머; 및

상기 트랜스포머에서 출력되는 13.5V 또는 8V의 직류전원을 정류 및 필터링하는 정류부 및 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 무정전회로를 구비한 고전력용 전원 공급장치.