KR20060125950A - 전원제어 장치 및 방법 - Google Patents

전원제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전원제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 부하장치의 온도에 따른 전원제어 장치에 있어서, 제어 신호에 의하여 전류제어가 가능한 전원장치와, 상기 전원장치가 출력한 전압을 미리 설정된 조건에 의해 변환하여 출력하는 컨버터 장치와, 상기 컨버터 장치가 출력한 전압에 의하여 구동하는 부하장치와, 상기 부하장치의 온도를 실시간 확인하고, 확인한 온도 데이터를 출력하는 센싱/변환장치 및 상기 센싱/변환장치의 온도 데이터에 따라 상기 전원장치의 출력 전류를 제어하는 제어장치로 구성되므로써, 과전압 및 부하장치의 노화등으로 인하여 상승하는 온도로부터 부하장치의 파손 및 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
컨버터, 전류제어

Description

전원제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for Power controling}
도 1은 종래 기술의 DC/DC컨버터를 이용한 전원 공급장치를 상세히 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 제어장치를 도시한 블록도.
도 3은 제어장치의 온도 단계별에 따른 출력 전류를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 전원장치의 온도 단계별에 따른 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 전원장치. 202 : 제어장치.
203 : 전류드라이브부. 204 : 컨버터장치.
206 : 부하장치. 208 : 센싱/변환장치.
본 발명은 온도에 따른 전원제어 장치에 관한 것으로, 부하장치의 과전압 및 노화로 인하여 발생하는 부하장치의 온도를 실시간 확인하여, 전원장치의 전류를 제어하는 전원제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨터의 활용이 점차적으로 늘어나면서, 사용자의 이동 공간에 구애받지 않고, 컴퓨터를 이용할 수 있는 피디에이(PDA), 핸드PC(Hand Held PC)등과 같은 휴대용 컴퓨터가 상용화되고 있다.
이러한 컴퓨터는 오프라인뿐만 아니라 통신망을 통해 온라인상에서도 필요한 정보를 송수신할 수 있는 기능을 제공한다.
피디에이(PDA)는 외부로부터 공급된 전원을 이용하여 피디에이(PDA) 내의 디바이스(Device)를 동작시키기 위해, 공급된 전원을 디바이스(Device) 동작에 필요한 레벨의 동작 전원으로 변환하기 위한 DC/DC컨버터를 갖는다.
이러한 DC/DC컨버터는 해당 디바이스(Device)의 전단에 배치되어 입력되는 전원을 디바이스(Device)에 필요한 레벨의 동작 전원으로 변환하여 제공한다.
도 1은 종래 기술의 DC/DC컨버터 장치를 이용한 전원 공급장치를 상세히 도시한 블록도 이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 부하의 온도에 따른 전원장치 제어에 있어서 입력되는 전압으로부터 교류성분 및 노이즈를 제거한 보조전원을 출력하는 제 1평활 회로장치(100)와, 논리회로(미도시)로부터 전송된 동작신호를 출력하는 분배회로 장치(102)와, 상기 제 1평활회로 장치(100)와 상기 분배회로장치(102)가 출력한 전압과 동작신호를 비교하여 동작 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 입력된 전압을 부하로 제공하기 위해 미리 설정된 레벨의 전압으로 변환하여 출력하는 DC/DC 컨버터장치(104)와, 상기 DC/DC 컨버터장치(104)가 변환하여 출력한 전압에 대응하는 전류를 충전 및 방전하는 스텝다운 장치(106)와, 상기 스텝다운 장치(106)가 출력한 전압을 보다 정확한 전압으로 변환하여 출력하는 제 2평활회로장치(110) 및 상기 스텝다운 장치(106)로부터 출력된 전류를 설정된 저항을 기초로 DC/DC 컨버터장치(104)로 피드백하는 피드백장치(108)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 상기 도 1의 종래 기술의 DC/DC컨버터 장치를 이용한 전원 공급장치의 동작을 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제 1평활 회로장치(100)는 배터리 및 VDC의 입력 전원으로부터 교류성분을 제거하고, 노이즈를 제거하여 전원을 분배회로장치(102) 및 DC/DC 컨버터장치(104)로 전송한다.
상기 분배회로장치(102)는 논리회로(미도시)로부터 전송된 DC/DC컨버터의 동작신호를 DC/DC컨버터장치(104)로 제공한다.
또한, 상기 DC/DC컨버터장치(104)는 상기 제 1평활회로 장치(100)와 분배회로 장치(102)가 전송한 전압에 의해서 부하에 설정된 레벨의 전압으로 변환하여 출력하여 스텝다운 장치(106)로 전송한다.
상기 스텝다운 장치(106)는 상기 DC/DC컨버터 장치(104)로부터 출력된 전압 에 대응하는 전류를 충전 및 방전하여 제 2평활회로 장치(110) 및 피드백 장치(108)로 전송한다.
상기 제 2평활회로 장치(110)는 상기 스텝다운 장치(106)에서 출력된 전압을 보다 정확한 직류성분의 전압으로 변환하여 부하로 전송한다.
상기 피드백 장치(108)는 상기 스텝다운 장치(106)가 전송한 전압을 상기 DC/DC컨버터 장치(104)로 피드백한다.
따라서 상기와 같이, 부하는 DC/DC컨버터 장치의 입력 전압 차이가 생기면 DC/DC컨버터장치의 동작이 멈추고, 또한 과전압으로 인하여 DC/DC컨버터 장치가 파괴되어, 미소한 전류를 지속적으로 출력함으로써 부하의 온도가 상승하게 되어 노이즈 발생 및 파손되는 문제가 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 부하장치의 온도를 실시간 확인하여, 부하장치에 상승하는 온도에 의해서 발생하는 노이즈(noise) 및 부하장치의 파손에 대한 내성을 향상시키는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 부하장치의 온도에 따른 전류제어 장치에 있어서, 제어 신호에 의하여 전류제어가 가능한 전원장치와, 상기 전원장치가 출력한 전압을 미리 설정된 조건에 의해 변환하여 출력하는 컨버터 장치와, 상기 컨버터 장치가 출력한 전압에 의하여 구동하는 부하장치와, 상기 부하장치의 온도를 실시간 확인하고, 확인한 온도 데이터를 출력하는 센싱/변환장치와, 상기 센싱/변환 장치의 온도 데이터에 따라, 상기 전원장치의 출력전류를 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 부하장치의 온도에 따른 전원제어 방법에 대하여, 부하장치의 온도를 실시간 확인하는 단계 및 상기 부하장치의 온도에 따라 미리 설정된 전류를 출력하도록 하는 전류 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전원 제어장치를 도시한 블록도 이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 부하장치(206)의 온도에 따라 전류 제어하는 장치에 있어서, 제어신호에 의하여 전류제어가 가능한 전원장치(200)와, 상기 전원장치(200)가 출력한 전압을 설정된 조건에 의해 변환하여 출력하는 컨버터 장치(204)와, 상기 컨버터 장치(204)가 출력한 전압에 의하여 구동하는 부하 장치(206)와, 상기 부하장치(206)의 온도를 실시간 확인하고, 확인한 온도 데이터를 출력하는 센싱/변환장치(208) 및 상기 센싱/변환장치(208)의 온도 데이터에 따라, 상기 전원장치(200)의 출력전류를 제어하는 제어장치(202)로 구성된다.
이때, 상기 제어장치(202)는 부하장치(206)의 온도에 따른 전류를 출력할 수 있는, 상기 부하장치(206)의 온도 및 전류 정보를 보유하고 있는 전류드라이브부(203)를 포함한다.
이하, 본 발명의 도 2의 본 발명의 전원 제어장치의 동작을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 의한 전원장치(200)는 제어신호에 의하여 부하장치(206)의 온도 단계에 따른 전류에 부합하는 전압을 컨버터 장치(204)로 전송한다.
상기 컨버터 장치(204)는 전원장치(200)가 출력한 전압 및 전류에 따라, 미리 설정된 조건에 의하여 전압과 전류를 부하장치(206)로 출력한다.
상기 컨버터 장치(204)가 인가한 전압이 부하장치(206)의 노화 및 과전압으로 상기 부하장치(206)의 온도가 상승하게 된다.
이때, 센싱/변환장치(208)가 실시간으로 상기 부하장치(206)의 온도를 확인하고, 확인한 온도를 데이터를 제어장치(202)로 전송한다.
상기 제어장치(202)는 전송받은 상기 부하장치(206)의 실시간 확인한 온도 데이터를 상기 전류드라이브부(203)에 저장되어 있는 부하장치(206)의 온도 단계별 데이터와 비교한다.
그리고 비교 결과에 따라, 상기 제어장치(202)는 온도에 따른 전류를 출력하도록 제어신호를 전원장치(200)로 전송한다.
상기 전원 장치(200)는 상기 제어장치(202)로부터 전류제어 신호를 인가받아 상기 부하장치(206)의 온도에 따른 전류를 컨버터 장치(204)로 인가하고, 상기 컨버터 장치(204)는 인가되는 전류를 미리 설정된 조건에 따라 변환하여, 부하장치(206)로 전압을 인가한다.
만일 상기 부하장치(206)의 온도가 상기 제어장치(202)의 전류드라이브부(203)에 저장되어 있는 온도 단계별 데이터를 넘을 경우에는 상기 제어장치(202)가 전원을 차단하는 제어신호를 상기 전원장치(200)로 전송한다.
도 3은 제어장치의 온도 단계별에 따른 출력전류를 도시한 블록도 이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 부하장치(206)가 최대 견딜 수 있는 온도가 70℃이고, 부하장치(206)의 최소 및 최대 구동장치의 전류가 25㎃에서 65㎃일 경우에 제어장치(202)가 센싱/변환장치(208)로부터 전송되는 온도 데이터를 이용하여 부하장치(206)의 온도를 확인한다.
제어장치(202)는 부하장치(206)의 온도가 30℃이상 40℃미만으로 확인되면, 전류드라이브부(203)에 저장된 온도별 출력 전류 정보를 확인하여 전원장치(200)로 60㎃를 출력하도록 하는 제어신호를 전송한다.(a)
또한, 상기 부하장치(206)의 온도가 40℃이상 50℃미만인 단계에는 전류를 50mA로 출력하도록 하는 제어신호를 전원장치(200)로 인가한다.(b)
상기 부하장치(206)의 온도가 50℃이상 60℃미만인 단계에는 제어장치(202)가 전류를 40mA로 출력하도록 전원장치(200)로 제어신호를 인가한다.(c)
또한, 상기 부하장치(206)의 온도가 60℃이상인 경우에는 전원장치(200)로부터 출력하는 전압을 차단하는 제어신호를 인가한다.(d)
즉, 상기 제어장치(202)가 센싱/변환장치(208)가 전송하는 실시간 부하장치(206)의 온도를 확인하여, 부하장치(206)의 온도가 35℃이면 전류드라이브부(203)의 온도가 30℃이상 40℃미만인 단계에 해당하므로 전원장치(200)가 60㎃의 전류를 출력하도록 제어한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원제어 방법의 흐름도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전원제어 방법은 부하장치(206)의 전압에 맞게 미리 설정된 조건으로 전압이 인가되며, 상기 미리 설정된 조건으로 출력된 전압에 의해서 부하장치(206)가 구동이 된다.
센싱/변환장치(208)는 부하장치(206)에 입력되는 전압에 의하여 발생하는 온도를 실시간 확인하고, 확인한 온도를 디지털 온도 데이터로 변환한다.(S400)
이때, 변환된 디지털 온도 데이터는 제어장치(202)에 전송된다
상기 제어장치(202)는 상기 단계 S400에서 부하장치(206)의 온도가 30℃이상 40℃미만인 경우에는(S402) 전류드라이브부(203)에 저장된 온도 단계 전류정보를 참고로 하여 상기 전원장치(200)에 60㎃의 전류를 출력하도록 하는 전류제어 신호를 인가한다.(S404)
상기 단계 S402에서 부하장치(206)의 온도가 40℃미만 50℃이상이면(S406) 상기 제어장치(202)는 상기 전원장치(200)가 50mA를 출력하도록 하는 제어신호를 전송한다.(S408)
또한, 상기 단계 S402에서 50℃이상 60℃미만인 경우에(S410), 상기 제어장치(202)는 상기 전원장치(200)가 40mA를 출력하도록 하는 제어신호를 전송한다.(S413)
상기 단계 S412에서 부하장치(206)의 온도가 60℃이상이면, 제어 장치(202)는 전원 장치(200)의 동작을 멈추는 제어 신호를 전송하여, 전원의 동작을 멈추어(S414) 시스템을 보호한다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시 예는, 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시 예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
본 발명에 따르면, 부하(Load)장치의 온도 상태를 실시간 확인하고, 확인한 온도 단계별 전류제어가 가능하므로 부하장치를 보호할 뿐만 아니라, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 부하장치의 온도에 따른 전류제어 장치에 있어서,
    제어 신호에 의하여 전류 제어가 가능한 전원장치와;
    상기 전원장치가 출력한 전압을 설정된 조건에 의해 변환하여 출력하는 컨버터 장치와;
    상기 컨버터 장치가 출력한 전압에 의하여 구동하는 부하 장치와;
    상기 부하 장치의 온도를 확인하고, 확인한 온도 데이터를 출력하는 센싱/변환장치; 및
    상기 센싱/변환장치의 온도 데이터에 따라, 상기 전원장치의 출력전류를 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 제어장치
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 부하장치의 온도 데이터에 따른 출력 전류 데이터가 저장되어있는 전류드라이브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 제어장치.
  3. 전원제어 방법에 대하여,
    부하장치의 온도를 실시간 확인하는 단계; 및
    상기 부하장치의 온도에 따라 미리 설정된 전류를 출력하도록 하는 전류 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 부하장치의 온도가 설정된 임계치를 넘는 경우 전원 공급을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 제어 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 전류제어신호는 미리 저장되어 있는 부하장치의 온도에 따른 인가 전류정보에 따라 출력되는 것을 특징으로 하는 전원 제어 방법.
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