KR20030057003A - 전원제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원제어시스템에 관한 것으로서 특히, HSR(High Speed Router) 알람패널에다 전원 인가도중 정전으로 인한 전원중단을 방지하기 위한 전원 Backup에 관한 것이다.

본 발명은 시스템의 상태를 디스플레이하는 LED와, 상기 LED를 제어하는 LED Controller와, 메인전원을 다운한 전원(48V)과 이차전지를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단과, 상기 디스플레이 수단을 제어하는수단과 전원을 공급하는 수단과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭하고, 이차전원의 충방전을 제어하는 전원이중화 제어기를 포함하는것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 시스템 Backup용 전원으로 이차전지를 사용하므로써 종래처럼 일차전지를 주기적으로 교환해야하는 불편을 줄일수 있으며, 시스템의 안정성 유지에도 효과가 있다.

Description

전원제어 시스템{System for controlling power}

본 발명은 전원제어시스템에 관한 것으로서 특히, HSR(High Speed Router) 알람패널에다 전원 인가도중 정전으로 인한 전원중단을 방지하기 위한 전원 Backup에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은, 시스템의 상태를 디스플레이하는 LED와, 상기 LED를 제어하는 LED Controller와, 메인전원을 다운한 전원(48V)과 이차전지를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단과, 상기 디스플레이 수단을 제어하는수단과 전원을 공급하는 수단과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭하고, 이차전원의 충방전을 제어하는 전원이중화 제어기를 포함하는 장치에서, 상기전원이중화제어기에 인가되는 DC전압과; 이차전지 충전의 기준전압 설정을 위한 Vset 전압과; 상기 Vset 출력을 입력받는 비교기와; 상기 DC전압과 접속되며 비교기의 출력에 의해 스위칭되는 제 1 스위칭소자인 FET 1과; 상기 DC전원과 Vset 전원을 증폭하는 OP 1과; 상기 증폭기의 출력에 의해 스위칭되어 이차전지가 시스템에 인가되는것을 제어하는 제 2 스위칭소자인 FET 2와; 상기 증폭기의 출력을 반전하는 인버터와; 상기 인버터의 출력에 의해 스위칭되어 상기 DC전원이 충전회로를 통해 이차전지에 충전되도록 제어하는 제 3스위칭소자인 FET 3;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 FET는 공핍형(D형) MOS FET를 사용하며, 기본적인 동작에 있어서는 게이트에 인가되는 전압이 증가함에 따라 드레인 전류가 감소된다.

이하 종래기술에 대해 설명한다.

도 1은 종래의 전원제어시스템을 나타낸 도면이다.

도 1를 참조하면, 시스템의 상태를 디스플레이하는 LED(11)와, 상기 LED를 제어하는 LED Controller(12)와, 메인전원(15a)을 다운한 전원(48V)(15b)과 일차전지(15c)를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단(15)과, 상기 디스플레이 수단을 제어하는수단(12)과 전원을 공급하는 수단(15)과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭(13)하여, 일차전원의 방전을 제어하는 전원이중화 제어기(14)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구성에 의하여 알람패널의 전원 Backup없이 정전시에는 자체 내장되어 있는 일차전지를 이용하여 알람패널을 구동한다.

상기 도 1의 구성을 다시한번 설명한다.

시스템 전면에 보이는 LED와, 이를 구동시켜주는 LED 제어기와, 시스템의 전원이 정상일경우 알람패널에 전원을 공급해주는 역활을 하는 메인파워와, 상기 메인파워에서 공급된 48V 전원을 DC to DC 스텝 다운시키어 알람패널에 사용하는 전원을 공급하는 역활을 수행하는 48V DC to DC Converter 그리고 상기 Converter의 출력을 제어하는 FET(E형 MOS FET)와 상기 두개의 FET의 게이트를 제어하는 FET 제어기로 구성된다.

상기 FET 제어기는 일반적으로48V DC to DC 제어기에 연결된 FET의 게이트를 ON 시키고, 일차전지에 연결된 FET의 게이트 단자를 OFF시켜 LED 제어기에 전원을 공급한다.

FET 제어기는 상기 두개의 FET의 소오스단자에서 흐르는 전류의 값을 모니터링하다가 메인전원에서 인가되는 48V DC to DC 변환기의 출력전류가 감소하는것이 확인되면, 48V DC to DC 변환기에 연결된 FET의 게이트 단자를 OFF시키고, 일차전지에 연결된 FET의 게이트 단자를 ON 시키어, 메인전원이 OFF된다 하여도 알람패널에 중단없는 전원을 공급하도록 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 알람패널 Backup장치는, 일차전지를 사용하며, 메인전원이 정상적으로 동작하는 경우에도 일차전지에 계속 Load가 계속 걸리는 상황(자연방전상태)이어서 상기 일차전지가 계속 소모된다.

또한 일차전지는 충전이 되지 않고 방전만 되므로 일정시간이 지나면 방전이완료되어 더 이상 알람패널을 Backup할 수가 없다.

따라서, 주기적으로 일차전지를 교환해 주어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 Backup전지 교환등의 불편함을 해소하기 위한 것으로, 정상적으로 메인전원을 이용하여 알람패널을 구동시에는 Back용인 이차전지에 전원이 충전되도록하고, 메인전원이 감소시에는 충전된 이차전지가 구동되어 알람패널을 구동하게 하는 장치를 제안한다.

도 1은 종래의 전원제어시스템을 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 전원제어시스템을 나타낸 도면

도 3은 상기 도 2의 전원이중화제어기(23)를 중심으로 하여 주위 소자들을 나타낸 도면

본 발명의 전원제어시스템은, 시스템의 상태를 디스플레이하는 수단과; 상기 디스플레이 수단을 제어하는 수단과; 메인전원을 다운한 전원과 이차전지를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단과; 상기 디스플레이 수단을 제어하는수단과 전원을 공급하는 수단과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭하고, 이차전원의 충방전을 제어하는 전원이중화 제어기;를 포함하는것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 전원제어에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 전원제어시스템을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 시스템의 상태를 디스플레이하는 LED(21)와, 상기 LED를제어하는 LED Controller(22)와, 메인전원(24a)을 다운한 전원(48V)(24b)과 이차전지(24c)를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단(24)과, 상기 디스플레이 수단을 제어하는수단(22)과 전원을 공급하는 수단(24)과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭하며, 이차전원의 충방전을 제어하는 전원이중화 제어기(23)로 구성되어 있다.

도 3은 상기 도 2의 전원이중화제어기(23)를 중심으로 하여 주위 소자들을 나타낸 도면이다.

도 3를 참고하면, 상기전원이중화제어기(23)에 인가되는 DC전압(31)과; 이차전지(40) 충전의 기준전압 설정을 위한 Vset 전압(32)과; 상기 Vset 출력을 입력받는 비교기(35)와; 상기 DC전압과 접속되며 비교기의 출력에 의해 스위칭되는 제 1 스위칭소자인 FET 1(36)과; 상기 DC전원과 Vset 전원을 증폭하는 OP 1(33)과; 상기 증폭기의 출력에 의해 스위칭되어 이차전지가 시스템에 인가되는것을 제어하는 제 2 스위칭소자인 FET 2(37)와; 상기 증폭기의 출력을 반전하는 인버터(34)와; 상기 인버터의 출력에 의해 스위칭되어 상기 DC전원이 충전회로(39)를 통해 이차전지에 충전되도록 제어하는 제 3스위칭소자인 FET 3(38);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의한 동작을 간단히 설명한다.

메인파워가 정상적으로 동작하는 경우, DC/DC 전원을 통과한 전류는 D2 다이오드와 FET 1을 거쳐 아래와 같은 공식으로 Vout을 출력한다.

Vout = Vset * ((R1 + R2)) / R2)

상기 상태에서는 FET 2의 게이트는 OFF되면서 2차전자는 상기 Vout 출력에 영향을 미치지 않으며 FET3의 게이트가 ON 되면서 2차전지는 충전회로에 의해서 충전된다.

메인파워가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 R1과 R2 저항 사이에 걸리는 전압이 감소하게 되고, 상기 감소분은 OP1 앰프의 출력에 연결되어 있는 FET2의 게이트를 ON시키고, FET3의 게이트를 OFF 시킨다.

따라서 메인파워의 출력은 없어지고, 이차전지의 전류가 Vout 에 공급되며 FET3의 게이트가 OFF됨에 따라 이차전지 충전회로도 동작을 멈춘다.

한편, 상기 2차전지가 동작하는 상황에서 다시 메인파워가 정상적으로 동작하면 FET2의 게이트는 OFF되고 FET3의 게이트가 ON되어 정상상태를 유지하면서 이차전지를 충전하게되는 과정이 이루어 진다.

상기한 바와같이 본 발명에서는, 정상적으로 메인전원을 이용하여 알람패널을 구동시에는 Back용인 이차전지에 전원이 충전되도록하고, 메인전원이 감소시에는 충전된 이차전지가 구동되어 알람패널을 구동하게 하는 장치에 관한 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.

따라서 본 발명에 의하면, 시스템 Backup용 전원으로 이차전지를 사용하므로써 종래처럼 일차전지를 주기적으로 교환해야하는 불편을 줄일수 있으며, 시스템의 안정성 유지에도 효과가 있다.

Claims (3)

1. 시스템의 상태를 디스플레이하는 수단과;

   상기 디스플레이 수단을 제어하는 수단과;

   메인전원을 다운한 전원과 이차전지를 적어도 각각 하나이상 포함하는 전원공급수단과;

   상기 디스플레이 수단을 제어하는수단과 전원을 공급하는 수단과 접속되어 상기 전원공급수단의 전원을 전원상태에 따라 스위칭하고, 이차전원의 충방전을 제어하는 전원이중화 제어기;를 포함하는것을 특징으로 하는 전원제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 전원공급수단과 전원이중화제어기의 구성관계는, 상기전원이중화제어기에 인가되는 DC전압과; 이차전지 충전의 기준전압 설정을 위한 Vset 전압과; 상기 Vset 출력을 입력받는 비교기와; 상기 DC전압과 접속되며 비교기의 출력에 의해 스위칭되는 제 1 스위칭소자와; 상기 DC전원과 Vset 전원을 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력에 의해 스위칭되어 이차전지가 시스템에 인가되는것을 제어하는 제 2 스위칭소자와; 상기 증폭기의 출력을 반전하는 인버터와; 상기 인버터의 출력에 의해 스위칭되어 상기 DC전원이 충전회로를 통해 이차전지에 충전되도록 제어하는 제 3스위칭소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원제어 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 스위칭 소자는 공핍형(D형) MOS FET인것을 특징으로 하는 전원제어 시스템.