KR200336092Y1

KR200336092Y1 - 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치

Info

Publication number: KR200336092Y1
Application number: KR20-2003-0030503U
Authority: KR
Inventors: 이정상; 양승욱; 신동주; 김근원
Original assignee: 주식회사 이화일렉콤
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2003-12-18

Abstract

본 고안은 국내 교환 시스템 및 전자교환기 시스템에 교류전원을 공급받아 순단없이 양질의 전원을 공급하고, 인버터와 정류기에 단전이 발생될 시에 이를 바로 하나의 배터리를 이용하여 전원을 공급할 수 있도록 한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치에 관한 것으로, 캐비넷에 정류부와 인버터부를 실장하고, 상기 정류부측으로 교류전원이 인가되며, 인가되는 교류전원에서 이상 전원(과전류 등)이 발생되면 이를 보호할 수 있도록 서지보호기를 통해 정류부로 교류전원이 인가되고, 인가된 전원에서 단락(短絡) 등의 고장으로 인해 비정상으로 큰 전류가 흐를 경우에 회로를 보호하기 위하여 전류의 흐름을 차단하는 차단기가 설치되며, 차단기를 거쳐 콘덴서, 제1트랜스, 제1무접점스위치를 통해 인가되는 교류의 전원을 직류전원으로 변환하는 정류부가 구비되고, 정류부를 통해 인가된 전원은 다시 인버터부를 거쳐 제2트랜스, 제2무접점스위치와 차단기를 통해 전원을 인가할 수 있도록 형성되며, 상기 정류부와 상기 인버터부에 이상이 발생하였을 시에 전원을 바로 인가할 수 있도록 바이패스가 될 수 있도록 하고, 바이패스되는 전원에서 과전류가 일정 시간 계속 흐르면 끊어지도록 제3차단기가 설치되며, 제3차단기를 통해 인가되는 전원을 전환할 수 있도록 전환스위치가 구비되는 것을 특징으로 하며, 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 이상 전원이 발생하였을 시에 필요한 전원을 하나의 배터리를 이용하여 출력할 수 있고, 또한 정류부와 인버터부에 이상이 발생하였을 시에 바로 바이패스하여 교류전력이 항상 단전없이 공급되도록 하는 효과가 있다.

Description

구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치{A power supply device for an inter-communication combined an inverter with a rectifier}

본 고안은 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 국내 교환 시스템 및 전자교환기 시스템에 교류전원을 공급받아 순단없이 양질의 전원을 공급하고, 인버터와 정류기에 단전이 발생될 시에 이를 바로 하나의 배터리를 이용하여 전원을 공급할 수 있도록 한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치에 관한 것이다.

종래의 직류전원 공급장치(정류기)는 교류전원을 사용기기에 상응하는 전압으로 상응전원을 정류하는 정류장치를 구성하여 축전지에 충전 공급하는 회로장치로 구성하여 양질의 직류전원을 공급하며, 교류전원의 단전이나 전압변동, 입력전원의 이상 등에 무관하게 안정된 전압과 주파수를 가진 교류전원을 공급키 위한 무정전 교류전원 공급장치UPS(Uninteruptable power system)가 각각 별도로 설계 설치되어 사용되어 왔다.

UPS는 무정전 전원 공급 장치, CVCF(constant voltage constant frequency)라고도 한다. 일반 전원 또는 예비 전원 등을 사용할 때 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고 항상 안정된 전원을 공급하여 주는 장치이다.

최근에는 금융, 방송, 산업 등 신뢰성이 요구되는 시스템이 증가함에 따라 병렬운전 UPS의 도입이 확산되고 있으며, 정보화 사회로의 급진전으로 모든 시스템이 네트워크화 됨에 따라 UPS도 네트워크상에서 관리할 필요성이 증대되었다.

그리고, UPS의 필요성은 컴퓨터, 전자응용장비, 초고속인터넷 교환기, 구내 전화교환시스템, 전자교환기 시스템 등에 매우 민감한 부하들은 교류 전원의 변동으로 상당한 영향을 받게 되기 때문이다.

UPS는 교류입력 전원 불안정(전압 및 주파수 변동, 순시전압강하, Surge, 순간정전)등으로 인한 부하기기의 오동작으로 주요자료의 유실 및 파손을 방지키 위한 것으로, UPS는 이러한 입력 교류전압의 불안정에 불문코 부하기기에 양질의 교류전원을 공급키 위한 교류전원 출력 공급장치로 교류입력전원을 사용기기에 상응하는 전압으로 정류장치와 축전지 및 축전지의 전원을 교류로 변화시키는 인버터장치, 인버터 장치가 작동될 수 있도록 전원을 제공하는 제2의 축전지로 구성된다.

때문에 정류기나 UPS에서 사용되는 전류는 48V를 사용하고 있으나, 이를 제공하기 위한 축전지는 각각의 구성 즉 정류기와 인버터에 제공하기 위한 축전지를 각각 사용하므로 인하여 불필요한 설치비용이 증대되며, 복수개의 축전지를 설치하기 위한 별도로 항상 구비되어야 하는 문제점이 있다.

별도의 축전지 공간을 구비하여야 하므로 인하여 외장 케이스의 크기가 불필요하게 커지게 되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 하나의 케이스 내에 인버터장치와 정류장치를 함께 실장하고, 실장된 인버터장치와 정류장치에 하나의 축전지를 이용하여 전원을 제공할 수 있도록 한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 공지의 정류기와 UPS를 결합하여 교류입력부-정류부-축전지부-인버터-by pass로 구성하며, 정류부와 인버터부는 각각외부출력 단자를 가지며 인버터에서는 자동 스테이틱 회로에 의해 무순단 절체 기능을 갖고 있는 하나의 캐비넷에 설 치됨을 특징으로 하는 인버터/정류기 통합형 전원공급장치에 있어서,

상기 캐비넷에 정류부와 인버터부를 실장하고, 상기 정류부측으로 교류전원이 인가되며, 인가되는 교류전원에서 이상 전원(과전류 등)이 발생되면 이를 보호할 수 있도록 서지보호기를 통해 정류부로 교류전원이 인가되고, 인가된 전원에서 단락(短絡) 등의 고장으로 인해 비정상으로 큰 전류가 흐를 경우에 회로를 보호하기 위하여 전류의 흐름을 차단하는 차단기가 설치되며, 차단기를 거쳐 콘덴서, 제1트랜스, 제1무접점스위치를 통해 인가되는 교류의 전원을 직류전원으로 변환하는 정류부가 구비되고, 정류부를 통해 인가된 전원은 다시 인버터부를 거쳐 제2트랜스, 제2무접점스위치와 차단기를 통해 전원을 인가할 수 있도록 형성되며, 상기 정류부와 상기 인버터부에 이상이 발생하였을 시에 전원을 바로 인가할 수 있도록 바이패스가 될 수 있도록 하고, 바이패스되는 전원에서 과전류가 일정 시간 계속 흐르면 끊어지도록 제3차단기가 설치되며, 제3차단기를 통해 인가되는 전원을 전환할 수 있도록 전환스위치가 구비된 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치를 제공한다.

도 1은 본 고안에 의한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 도 1의 통합 시스템에 따른 인버터/정류기의 구성을 보인 회로도.

도 3은 본 고안에 의한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치가 설치된 상태를 보인 정면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 캐비넷 2 : 유리도어

3 : 캐스터 10 : 정류부

20 : 인버터 30 : 배터리

40 : 전환스위치 50 : 서지보호기

MC1, MC2 : 제1, 제2무접점스위치 F : 퓨즈

NFB1, NFB2, NFB3, NFB4, NFB5, NFB6 : 제1 내지 제6차단기

본 고안과 본 고안의 동작상의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 고안을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 고안에 의한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치의 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 도 1의 통합 시스템에 따른 인버터/정류기의 구성을 보인 회로도이며, 도 3은 본 고안에 의한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치가 설치된 상태를 보인 정면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안은 하나의 캐비넷(1)이 구비된다.

상기 캐비넷(1)의 전면은 유리도어(2)가 설치되어 그 내측에 설치된 기기들의 작동상태를 파악할 수 있도록 설치되고, 상기 캐비넷(1)의 하단부에는 캐스터(3)가 설치되어 캐비넷(1)이 이동될 수 있도록 설치된다.

상기 캐비넷(1)의 내측에는 정류부(10)와 인버터부(20)가 설치되는데, 상기 정류부(10)는 통상적으로 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환하기 위하여 설치되고, 상기 인버터부(20)는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위하여 설치된다.

상기 정류부(10)에 공급되는 전원이 과전류 또는 단전이 되면, 회로를 보호하기 위한 서지보호기(50)가 더 설치된다.

상기 서지보호기(50)를 통해 공급되는 전원은 과전류 등으로부터 회로를 보호하기 위한 제1차단기(NFB1)가 구비된다.

상기 제1차단기(NFB1)를 통해 인가된 전원은 제2트랜스(TR2)에 인가하여 특정전압으로 조정될 수 있도록 하고, 상기 제2트랜스(TR2)를 통해 공급된 전원은 무접점스위치(MC1)와 퓨즈(F1)를 통해 상기 정류부(10)에 인가된다.

상기 정류부(10)를 통해 변환된 직류전류를 저장할 수 있도록 배터리(30)에 인가하고, 인가된 전원을 통해 배터리는 항상 만충 된 상태를 유지하여 전원의 단전, 과전류가 발생할 시에 전원을 바로 공급할 수 있도록 한다.

상기 배터리(30)를 통해 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하기 위하여 인버터부(40)가 구비되고, 상기 인버터부(40)에 직류전원이 인가되기 전에 제4차단기(NFB4)와 퓨즈(F2)를 통해 인가되며, 제4차단기(NFB4)는 배터리(30)에서 공급되는 전류에서 이상 전류가 발생 될 시에 이를 보호하기 위하여 구비된다.

상기 인버터부(20)에 의해 변환된 직류전원에서 전압의 변동, 주파수 변동 등이 발생되는 것을 방지하기 위하여 안정적인 특정 전압으로 조정하기 위한 제1트랜스(TR1)가 설치되고, 상기 제1트랜스(TR1)는 인버터부(20)를 통해 인가되는 전원은 특정전압으로 조정한다.

특정 전압으로 조정된 교류전류는 제2무접점스위치(MC2)를 거쳐 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전원의 이상을 방지하기 위한 제2차단기(NFB2)가 설치되어 최종적으로 공급되는 교류전류를 항상 안정적인 전류가 공급될 수 있도록 한다.

상기 정류부(10) 또는 인버터부(20) 중 어느 하나에 이상이 발생하였을 시에는 공급되는 전류를 바로 바이패스 할 수 있도록 하고, 상기 바이패스되는 전류에서 이상이 발생하였을 시에는 이를 차단하기 위한 제5차단기(NFB5)가 설치된다.

그리고 교류전원을 부하측으로 공급하기 위한 쌍방향성 소자로서 Triac 또는SCR을 역방향으로 하여 DOULE 조립된 것이며 부하로 흐르는 전압 및 전류에 대하여 공급하기 위한 무순단 전자 스위치로 사용되는 전환 스위치가 구비된다.

상기 정류부 부하는 DC48V를 사용하는 교환기 및 주변기기에 전원공급용이며, 이때 인버터부 부하는 과금 및 AC전원을 공급하기 위한 것으로 사용된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

하나의 캐비넷(1)에 통상적으로 공급되는 교류전원이 인가될 시에 과전류, 단락이 발생하였을 시에 제1차단기(NFB1)를 통해 차단되고, 동시에 배터리(30)에 저장된 전류가 인버터부(20)쪽으로 공급되어 순간 정전이 발생하였을 시에 이에 대처할 수 있다.

상기 제1차단기(NFB1)를 통해 공급되는 전원은 제2트랜스(TR2)에 의해 일정 전압으로 변환되고, 변환된 전압은 제1무접점스위치(MC1)와 퓨즈(F1)를 통해 정류부(10)에 인가된다.

상기 정류부(10)에 인가된 전류는 교류전력에서 직류전력을 얻기 위해 정류작용을 하여 배터리(30)와 전류가 필요한 기기에 전원을 공급한다.

상기 정류부(10)를 통해 공급되는 전류는 배터리(30)에 인가되고, 배터리(30)는 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 이상 전원이 발생하였을 시에 이에 대처할 수 있도록 항상 만충 된 상태를 유지한다.

그리고 상기 정류부(10)를 통해 공급되는 전류에서 이상 전류가 발생되면, 이상 전류가 부하측으로 인가되는 것을 제6차단기(NFB6)에 의해 차단된다.

또한 상기 정류부(10)에 이상이 발생되어 정상적인 작동이 되지 않는 경우와 순간정전, 과도전압 등에 의해 이상이 발생되었을 시에 통상적으로 인가되던 전류를 차단함과 동시에 배터리(30)에 의해 인버터부(20)로 전류가 공급된다.

상기 배터리(30)에서 공급되는 전류는 통상적으로 직류전류가 공급되고, 공급되는 직류전류는 상기에서 언급한 바와 같이 인버터부(20)로 인가된다.

상기 인버터부(20)로 인가되는 직류전류는 인버터부(20)에 의해 교류전류로 변환되고, 변화된 교류전류는 제1트랜스(TR1)를 통해 특정 전압으로 조정되어 제2차단기(NFB2)를 통해 전류가 출력된다.

상기 정류부(10)와 인버터부(20)에 이상이 감지되면, 상기 정류부(10) 쪽으로 인가되던 전류와 상기 인버터부(20)로 인가되던 전류를 차단한 상태에서 인가되는 통상의 전원을 바이패스하여 전류의 공급이 원활하도록 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 이상 전원이 발생하거나, 정류부(10), 인버터부(20)에 이상이 발생하였을 시에 그에 따라 적절하게 대응하도록 하여 전류의 공급이 원활하도록 함과 동시에 항상 안정된 교류전류가 출력되도록 하는 장점이 있다.

이하 본 고안에 의한 랜 분기기의 효과를 살펴보면, 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 이상 전원이 발생하였을 시에 필요한 전원을 하나의 배터리를 이용하여 출력할 수 있고, 또한 정류부와 인버터부에 이상이 발생하였을 시에 바로 바이패스하여 교류전력이 항상 단전 없이 공급되도록 하는효과가 있다.

Claims

공지의 정류기와 UPS를 결합하여 교류입력부-정류부-축전지부-인버터-by pass로 구성하며, 정류부와 인버터부는 각각 외부출력 단자를 가지며 인버터에서는 자동 스테이틱 회로에 의하 무순단 절체 기능을 갖고 있는 하나의 캐비넷에 장치됨을 특징으로 하는 인버터/정류기 통합형 전원공급장치에 있어서,

상기 캐비넷에 정류부와 인버터부를 실장하고, 상기 정류부측으로 교류전원이 인가되며, 인가되는 교류전원에서 이상 전원(과전류 등)이 발생되면 이를 보호할 수 있도록 서지보호기를 통해 정류부로 교류전원이 인가되고, 인가된 전원에서 단락(短絡) 등의 고장으로 인해 비정상으로 큰 전류가 흐를 경우에 회로를 보호하기 위하여 전류의 흐름을 차단하는 차단기가 설치되며, 차단기를 거쳐 콘덴서, 제1트랜스, 제1무접점스위치를 통해 인가되는 교류의 전원을 직류전원으로 변환하는 정류부가 구비되고, 정류부를 통해 인가된 전원은 다시 인버터부를 거쳐 제2트랜스, 제2무접점스위치와 차단기를 통해 전원을 인가할 수 있도록 형성되며, 상기 정류부와 상기 인버터부에 이상이 발생하였을 시에 전원을 바로 인가할 수 있도록 바이패스가 될 수 있도록 하고, 바이패스되는 전원에서 과전류가 일정 시간 계속 흐르면 끊어지도록 제3차단기가 설치되며, 제3차단기를 통해 인가되는 전원을 전환할 수 있도록 전환스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 구내 통신용 인버터/정류기 통합형 전원공급장치.