KR20080006212A - Power supply apparatus - Google Patents

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Abstract

A power supply device is provided to offer a proper DC voltage to an electrical load by controlling a power consumption of the load. A power supply device includes a rectifying unit(10), an output varying unit, load resistors(210,220), and a controller. The output varying unit receives a rectified AC voltage and outputs first and second DC voltages. The output varying unit changes an output according to the second DC voltage. The load resistors receive the second DC voltage from the output varying unit and consume electrical power. The controller determines a load variation of an electrical load using the first DC voltage and electrically couples or disconnects the load resistors to or from an interface between the output varying unit and the electrical load.

Description

전원 공급 장치{Power Supply Apparatus}Power Supply Apparatus

도 1은 종래 기술에 따른 전원 공급 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a power supply according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구성도이다. 2 is a block diagram of a power supply apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

20 : 다단 출력부20: multi-stage output

30, 40 : 평활부30, 40: smooth part

200 : 마이컴200: micom

210 : 제1부하 저항210: first load resistance

220 : 제2부하 저항220: second load resistance

230 : 전압 검출부230: voltage detector

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단 출력하는 직류 전원을 공급받는 전기 부하측에서 부하 변동이 발생하여도 안정적으로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a power supply device for stably supplying power even when a load variation occurs on an electric load side receiving a DC power output in multiple stages.

가전 제품과 퍼스널 컴퓨터(PC)에는 서로 다른 직류 전원을 요구하는 각종 전기 부하를 구비하고 있다. 그래서 이 기기에서는 전원 공급 장치로서 교류 전원을 공급받아 서로 다른 전압의 여러 직류 전원을 출력하는 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)를 일반적으로 사용한다. 그러한 예가 도 1에 도시되어 있다.Household appliances and personal computers (PCs) are equipped with various electrical loads that require different DC power sources. Thus, the device typically uses a switched-mode power supply (SMPS) that receives AC power and outputs multiple DC power sources of different voltages. Such an example is shown in FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 전원 공급 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a power supply according to the prior art.

교류전원 평활부(10)는 브리지 정류기(11)와 평활 캐패시터(12)를 통하여 교류전원(AC)을 정류 및 평활한 후 다단 출력부(20)에 인가한다.The AC power smoothing unit 10 rectifies and smoothes the AC power AC through the bridge rectifier 11 and the smoothing capacitor 12, and then applies the AC power smoothing unit 10 to the multi-stage output unit 20.

다단 출력부(20)는 정류된 전원을 인가받아 제1직류 전원(Vd1)과 제2직류 전원(Vd2)을 출력하는 트랜스(21) 및 출력 조절용 트랜지스터(25)를 구비한다. 트랜스(21)는 1차 코일(22)과 복수 2차 코일(23)(24)의 권선 수에 따라 서로 다른 전압의 제1 및 직류 전원(Vd1)(Vd2)을 출력하는데, 예를 들어 제1직류 전원(Vd1)은 12V이고 제2직류 전원(Vd2)은 5V이다. 출력 조절용 트랜지스터(25)는 1차 코일(22)에 연결되어 후술하는 PWM 제어부(50)에 의하여 on, off 스위칭하는 것으로, 제1 및 제2직류전원의 출력 전압을 조절하는 역할을 수행한다.The multi-stage output unit 20 includes a transformer 21 and an output control transistor 25 for receiving the rectified power to output the first DC power supply Vd1 and the second DC power supply Vd2. The transformer 21 outputs the first and DC power supplies Vd1 and Vd2 having different voltages according to the number of turns of the primary coil 22 and the plurality of secondary coils 23 and 24. The first DC power supply Vd1 is 12V and the second DC power supply Vd2 is 5V. The output control transistor 25 is connected to the primary coil 22 to be switched on and off by the PWM controller 50 to be described later, and serves to adjust the output voltages of the first and second DC power supplies.

다단 출력부(20)의 제1 및 제2직류전원(Vd1)(Vd2)은 제1 및 제2직류전원 평활부(30)(40)에 각각 인가된다. 제1 및 제2직류전원 평활부(30)(40)는 다이오드(31, 41)와 캐패시터(32, 42)를 각각 구비하여 입력되는 각 직류 전원의 리플을 제거하여 출력한다.The first and second DC power supplies Vd1 and Vd2 of the multi-stage output unit 20 are applied to the first and second DC power smoothing units 30 and 40, respectively. The first and second DC power smoothing units 30 and 40 are provided with diodes 31 and 41 and capacitors 32 and 42, respectively, to remove and output the ripple of each DC power input.

제1전기부하 그룹(70)은 제1직류전원(Vd1)을 사용하는 전기부하(L1, L2, L3)로 이루어지며, 예를 들어 이들 전기 부하(L1, L2, L3)는 스텝핑 모터, 전기 집진 기, 이온 발생기 등이 해당한다.The first electric load group 70 consists of electric loads L1, L2, L3 using the first DC power supply Vd1, for example, these electric loads L1, L2, L3 are stepping motors, electric A dust collector, an ion generator, etc. correspond.

제2전기부하 그룹(90)은 제2직류전원(Vd2)을 사용하는 전기부하(L4, L5)로 이루어지며, 예를 들어 이들 전기부하(L4, L5)는 가스 센서, LED 등이 해당한다. The second electric load group 90 is composed of electric loads L4 and L5 using the second DC power supply Vd2. For example, the electric loads L4 and L5 correspond to gas sensors and LEDs. .

마이컴(100)도 제2직류전원(Vd2)을 인가 받아 구동하며 기기 전반에 대한 동작을 제어한다. The microcomputer 100 also operates by receiving the second DC power supply Vd2 and controls the overall operation of the apparatus.

제1 및 제2전기부하 그룹(70)(90)은 각각 마이컴(100)에 의해 제어되는 제1 및 제2릴레이부(60)(80)를 통해 제1 및 제2직류전원(Vd1)(Vd2)을 인가받도록 되어 있다. 마이컴(100)은 입력부(미도시)를 통해 사용자의 운전 명령을 입력받고, 작동이 요구되는 전기 부하에 직류 전원을 공급하기 위하여 릴레이 구동부(110)에 제어 명령을 인가하고, 릴레이 구동부(110)는 제어 명령에 따라 제1릴레이부(60)의 제1 내지 제3릴레이(61,62,63) 또는 제2릴레이부(80)의 제3, 4릴레이(81, 82)를 선택적으로 가동하거나 복수 개를 동시에 가동시켜서 제1직류 전원(Vd1) 또는/및 제2직류전원(Vd2)을 해당 전기 부하에 공급하게 한다.The first and second electrical load groups 70 and 90 are connected to the first and second DC power supplies Vd1 (1) through the first and second relay parts 60 and 80 controlled by the microcomputer 100, respectively. Vd2) is to be applied. The microcomputer 100 receives a user's driving command through an input unit (not shown), applies a control command to the relay driver 110 to supply DC power to an electric load requiring operation, and relay driver 110. Selectively operates the first to third relays 61, 62 and 63 of the first relay unit 60 or the third and fourth relays 81 and 82 of the second relay unit 80 according to the control command. The plurality of devices are operated simultaneously to supply the first DC power supply Vd1 and / or the second DC power supply Vd2 to the electric load.

기기 전반의 동작을 제어하는 마이컴(100)에 인가되는 제2직류 전원(Vd2)은 신뢰성 확보를 위해 전압 변동이 매우 적게 하여 안정적으로 공급되도록 하는 것이 요구된다. 이 요구를 만족시키기 위해, PWM 제어부(50)는 마이컴(100)에 인가되는 제2직류 전원(Vd2)이 안정화되도록 이 제2직류전원을 입력으로 하여 다단 출력부(20)의 트랜지스터(25)를 스위칭 제어한다. 예를 들어, 전기부하(L4, L5)의 가동으로 인하여 제2직류전원(Vd2)이 전압 강하하여 적정 전압(5V)보다 낮아지면, PWM 제어부(50)는 다단 출력부(20)의 출력이 증가하도록 출력 조절용 트랜지스터(25)의 베이스에 스위칭 제어신호를 인가하여 턴 온 시간을 증가하도록 하고, 한편 제2직류전원(Vd2)이 전압 상승하여 적정 전압(5V)보다 높아지면, PWM 제어부(50)는 다단 출력부(20)의 출력이 감소하도록 출력 조절용 트랜지스터(25)의 베이스에 스위칭 제어신호를 인가하여 턴 온 시간을 감소하도록 하여 제2직류 전원(Vd2)이 적정 전압을 유지하도록 하고 있다. 이와 같이 PWM 제어부(50)에 의하여 마이컴(100)에 인가되는 제2직류 전원(Vd2)은 안정화된다.The second DC power supply Vd2 applied to the microcomputer 100 controlling the overall operation of the device is required to be stably supplied with a very small voltage fluctuation for securing reliability. In order to satisfy this requirement, the PWM control unit 50 inputs the second DC power supply so that the second DC power supply Vd2 applied to the microcomputer 100 is stabilized and the transistor 25 of the multi-stage output unit 20 is input. To control switching. For example, when the second DC power supply Vd2 drops due to the operation of the electric loads L4 and L5 and falls below the appropriate voltage 5V, the PWM controller 50 may output the output of the multi-stage output unit 20. When the switching control signal is applied to the base of the output adjusting transistor 25 to increase the turn-on time, while the second DC power supply Vd2 rises and rises above the proper voltage 5V, the PWM controller 50 is increased. In order to reduce the turn-on time by applying a switching control signal to the base of the output adjusting transistor 25 so that the output of the multi-stage output unit 20 is reduced, the second DC power supply Vd2 maintains an appropriate voltage. . As described above, the second DC power supply Vd2 applied to the microcomputer 100 by the PWM controller 50 is stabilized.

그런데 상술한 종래 기술에서는 제2직류 전원(Vd2)의 전압에 의존하여 PWM 제어부(50)가 다단 출력부(20)의 출력을 가변하기 때문에 제2직류 전원(Vd2)을 안정화시킬 수 있을 뿐 그 다단 출력부(20)에서 출력되는 제1직류 전원(Vd1)도 변화함에 따라 불안정하게 되는 문제가 있었다.However, in the above-described conventional technology, since the PWM controller 50 varies the output of the multi-stage output unit 20 depending on the voltage of the second DC power supply Vd2, only the second DC power supply Vd2 can be stabilized. There was a problem that the first direct current power source (Vd1) output from the multi-stage output unit 20 also becomes unstable as it changes.

예를 들어 제2직류 전원이 전압 강하하여 PWM 제어부(50)에 의해 다단 출력부(20)의 출력을 증가하면 제2직류 전원뿐만 아니라 제1직류 전원도 출력 전압이 증가한다. 이때 전기 부하(L1, L2, L3)를 가동하지 않는 대기 모드라고 하면, 불필요하게 전압이 증가된 제1직류 전원(Vd1)을 릴레이부(60)에 인가된다. 이 때문에 릴레이부(60)의 제1 내지 제3릴레이(61, 62, 63)는 전기적인 스트레스를 받아서 오동작을 일으킬 수 있어서 릴레이의 신뢰성이 저하된다.For example, when the second DC power supply drops to increase the output of the multi-stage output unit 20 by the PWM controller 50, the output voltage of the first DC power supply as well as the second DC power supply increases. In this case, when the standby mode in which the electric loads L1, L2, and L3 are not operated is applied, the first DC power supply Vd1 having an unnecessarily increased voltage is applied to the relay unit 60. For this reason, the first to third relays 61, 62, and 63 of the relay unit 60 may malfunction due to electrical stress, thereby reducing the reliability of the relay.

다른 예로 제2직류 전원이 전압 상승하여 PWM 제어부(50)에 의해 다단 출력부(20)의 출력을 감소하면 제2직류 전원뿐만 아니라 제1직류 전원도 출력 전압이 감소한다. 그 결과 전기 부하(L1, L2, L3)를 모두 가동하여 최대 출력을 발생하고 있는 도중에 적정 전압 보다 낮은 제1직류 전원이 릴레이구동부(60)를 통하여 전기 부하에 공급되는 결과를 초래함에 따라 전기 부하를 정상 동작시킬 수 없게 되므로 기기 작동에 대한 신뢰성이 저하된다.As another example, when the second DC power is increased in voltage and the output of the multi-stage output unit 20 is reduced by the PWM controller 50, the output voltage of the first DC power as well as the second DC power is reduced. As a result, the first direct current power lower than the appropriate voltage is supplied to the electric load through the relay driver 60 while the electric loads L1, L2, and L3 are all operated to generate the maximum output. This makes the device unable to operate normally, which lowers the reliability of the equipment operation.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수 전기 부하 중 어느 하나의 직류 전원을 사용하는 전기 부하 측에서 부하 변동이 발생하는 경우 다른 직류 전원을 사용하는 전기 부하 측에 마련한 부하 저항의 전기적 연결을 제어하여 직류 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 한 전원 공급 장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to the electrical load side using a different DC power supply when a load variation occurs in the electrical load side using any one of a plurality of electrical loads of the electrical load. It is to provide a power supply device that can supply the DC power stably by controlling the electrical connection of the load resistance prepared.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수 전기 부하에 직류 전원을 안정적으로 공급하기 위한 전원 공급 장치에 있어서, 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류된 교류 전원을 입력받아 서로 다른 제1 및 제2직류 전원을 출력하고, 상기 제2직류 전원의 전압에 따라 그 출력을 가변하는 출력 가변부; 상기 출력 가변부에서 출력하는 제2직류 전원을 공급받아 전력을 소모하는 부하 저항부; 및 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하 측의 부하 변동을 판단하여 상기 출력 가변부와 상기 전기부하 사이에 상기 부하 저항부를 전기적으로 연결 또는 차단하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power supply device for stably supplying DC power to a plurality of electric loads, the rectifying unit configured to rectify AC power; An output variable unit configured to receive the rectified AC power and output different first and second DC power sources, and vary their outputs according to the voltage of the second DC power source; A load resistor configured to consume power by receiving a second DC power output from the output variable unit; And a controller configured to determine a load change on the electrical load side using the first DC power source and electrically connect or disconnect the load resistor unit between the output variable unit and the electrical load. .

상기 부하 저항부는 상기 제어부에 의해 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터에 직렬 연결된 부하 저항을 포함한다.The load resistor unit includes a transistor switched by the controller and a load resistor connected in series with the transistor.

상기 제어부는 사용자의 운전 명령에 따라 가동하는 전기 부하의 개수에 따 라 상기 전기 부하 측의 부하 변동을 판단한다.The controller determines a load change on the electric load side according to the number of electric loads operating according to a user's driving command.

상기 제어부는 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하가 모두 가동하지 않는 대기 모드인 경우 상기 부하 저항부의 전기적 연결을 차단한다.The controller cuts off the electrical connection of the load resistor unit when the electric load using the first DC power is in a standby mode in which all of the electric loads do not operate.

상기 제1직류 전원의 전압을 검출하는 전압 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전압 검출부의 검출 전압에 따라 상기 전기 부하 측의 부하 변동을 판단한다.And a voltage detector configured to detect a voltage of the first DC power supply, wherein the controller determines a load change on the electrical load side according to the detected voltage of the voltage detector.

상기 제어부는 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하가 모두 가동하지 않는 대기 모드인 경우 상기 전압 검출부과 상기 제1직류 전원 사이의 전기적 연결을 차단한다.The controller cuts off an electrical connection between the voltage detector and the first DC power when the electric load using the first DC power is in a standby mode in which all of the electric loads do not operate.

상기 출력 가변부는 1차 코일과 복수 2차 코일의 권선 수에 따라 제1 및 제2직류 전원을 출력하는 트랜스를 포함하고, 상기 복수 2차 코일 중 상단 2차 코일의 권선 수는 상기 제1직류 전원의 최소 출력에 대응하여 설정하고, 하단 2차 코일의 권선 수는 상기 제2직류 전원의 최대 출력에 대응하여 설정한다.The output variable part includes a transformer for outputting first and second DC power sources according to the number of windings of the primary coil and the plurality of secondary coils, and the number of windings of the upper secondary coil of the plurality of secondary coils is the first direct current. The winding number of the lower secondary coil is set corresponding to the maximum output of the second DC power supply.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 따라 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 전원 공급 장치의 구성도로서, 종래의 구성과 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 인용하여 간략히 설명한다.FIG. 2 is a configuration diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. Components that perform the same functions as those of the conventional configuration will be briefly described with reference to the same reference numerals.

본 발명의 전원 공급 장치는, 도 1의 구성과 같이, 교류 전원(AC)을 정류 및 평활하는 교류전원 평활부(10), 다단 출력부(20), 제1 및 제2직류전원 평활부(30)(40), PWM 제어부(50), 릴레이부(60)(80), 제1 및 제2전기부하 그 룹(70)(90), 릴레이 구동부(110)를 구비한다. As in the configuration of FIG. 1, the power supply device of the present invention includes an AC power smoothing unit 10 for rectifying and smoothing AC power AC, a multi-stage output unit 20, and first and second DC power smoothing units ( 30, 40, a PWM controller 50, a relay unit 60, 80, a first and second electric load groups 70, 90, and a relay driver 110.

상기 다단 출력부(20)는 정류된 전원을 인가받아 제1직류 전원(Vd1)과 제2직류 전원(Vd2)을 출력하는 트랜스(21) 및 출력 조절용 트랜지스터(25)를 구비하는 구성은 종전과 같다. 상기 트랜스(21)는 1차 코일(22)과 복수 2차 코일(23-1)(24)을 구성함에 있어서, 1차 코일(22)의 권선 수와 제2직류 전원을 출력하기 위한 트랜스 하단의 2차 코일(24)의 권선 수는 종전과 같게 하고 제1직류 전원을 출력하기 위한 트랜스 상단의 2차 코일(23-1)의 권선 수는 종전과 다르게 한다.The multi-stage output unit 20 includes a transformer 21 and an output control transistor 25 for outputting a first DC power supply Vd1 and a second DC power supply Vd2 by receiving rectified power. same. The transformer 21 constitutes the primary coil 22 and the plurality of secondary coils 23-1 and 24, and the lower end of the transformer for outputting the number of turns of the primary coil 22 and the second DC power. The number of turns of the secondary coil 24 of the same as before and the number of turns of the secondary coil 23-1 of the upper end of the transformer for outputting the first DC power is different from the previous.

제1직류 전원이 최소 출력이 되도록 트랜스 상단의 2차 코일(23-1)의 권선 수를 설정한다. 예를 들어 제1직류 전원의 최소 출력은 제1전기부하 그룹(70)의 전기부하(L1, L2, L3)를 가동하지 않은 대기 모드에 사용하기에 적정한 정도로 한다.The number of turns of the secondary coil 23-1 at the upper end of the transformer is set so that the first DC power supply is the minimum output. For example, the minimum output of the first DC power supply is such that the electric loads L1, L2, L3 of the first electric load group 70 are suitable for use in an idle mode.

제2직류 전원이 최대 출력이 되도록 트랜스 하단의 2차 코일(24)의 권선 수를 종전과 같이 설정하는데, 제2전기 부하그룹(90)의 전기 부하(L4, L5)를 모두 가동하기에 적정한 정도로 한다.The number of turns of the secondary coil 24 at the lower end of the transformer is set as before so that the second DC power supply is the maximum output, which is suitable for operating both the electric loads L4 and L5 of the second electric load group 90. It is enough.

본 발명의 전원 공급 장치는, 도 1의 구성에 더하여 제2직류 전원(Vd2)의 일단에 각각 연결되는 제1부하 저항부(210)와 제2부하 저항부(220), 그리고 상기 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)를 제어하는 마이컴(200)을 구비한다.In addition to the configuration of FIG. 1, the power supply apparatus of the present invention includes a first load resistor 210 and a second load resistor 220 connected to one end of the second DC power supply Vd2, and the first and second load resistors. The microcomputer 200 for controlling the second load resistors 210 and 220 is provided.

상기 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)는 제1직류 전원(Vd1)의 전압을 증가시키기 위한 것으로, 제2직류 전원(Vd2)을 입력받아 전력을 소모하는 부하 저항의 역할을 한다.The first and second load resistors 210 and 220 are for increasing the voltage of the first DC power supply Vd1 and serve as a load resistor that consumes power by receiving the second DC power supply Vd2. do.

제1 및 제2부하 저항부(210)(220)가 부하 저항으로 작용하면 제2직류 전원에 의한 전력을 소모하고, 이에 따라 제2직류 전원이 전압 강하됨에 따라 PWM 제어부(50)로 하여금 다단 출력부(20)의 출력을 증가하는 방향으로 트랜지스(25)를 제어하게 되도록 한다.When the first and second load resistors 210 and 220 act as load resistances, power is consumed by the second DC power supply. Accordingly, the second DC power supply causes the PWM control unit 50 to multistage as the voltage drops. The transistor 25 is controlled to increase the output of the output unit 20.

제1부하 저항부(210)는 상기 마이컴(200)에 의해 스위칭 제어되는 제1스위치(211), 제1스위치(211)에 직렬 연결되는 제1 및 제2부하 저항(212)(213)을 구비한다. 제2부하 저항부(220)는 상기 마이컴(200)에 의해 스위칭 제어되는 제2스위치(221), 제2스위치(221)에 직렬 연결되는 제3 및 제4부하 저항(222)(223)을 구비한다. 여기서 제1 및 제2스위치(211)(221)는 마이컴(200)에 베이스단이 연결되는 트랜지스터를 사용한다.The first load resistor 210 may include a first switch 211 controlled by the microcomputer 200 and first and second load resistors 212 and 213 connected in series to the first switch 211. Equipped. The second load resistor unit 220 may include a second switch 221 which is switched and controlled by the microcomputer 200, and third and fourth load resistors 222 and 223 connected in series to the second switch 221. Equipped. Here, the first and second switches 211 and 221 use transistors having a base terminal connected to the microcomputer 200.

기기에 교류 전원(AC)을 투입하면, 다단 출력부(20)는 최소 출력(예를 들어 12V)의 제1직류 전원(Vd1)과 최대 출력(예를 들어 5V)의 제2직류전원(Vd2)을 각각 출력한다. 이때 제1 및 제2스위치(211)(221)는 오프 되어 있다.When the AC power source is input to the device, the multi-stage output unit 20 receives the first DC power supply Vd1 having the minimum output (for example, 12V) and the second DC power supply Vd2 having the maximum output (for example, 5V). ) Respectively. At this time, the first and second switches 211 and 221 are turned off.

마이컴(200)은 초기화 운전을 수행하고 나서, 도시하지 않은 입력부를 통하여 입력되는 사용자의 운전 명령에 따라 기기 전반의 동작을 제어한다.After performing the initialization operation, the microcomputer 200 controls the overall operation of the device according to a driving command of the user input through an input unit (not shown).

마이컴(200)에 인가되는 제2직류 전원(Vd2)은 신뢰성 확보를 위해 전압 변동이 매우 적게 하여 안정적으로 공급되도록 하는 것이 요구된다. The second DC power supply Vd2 applied to the microcomputer 200 is required to be stably supplied with a very small voltage fluctuation in order to secure reliability.

제2직류 전원(Vd2)의 전압 강하 또는 전압 상승하면, PWM 제어부(50)는 마이컴(200)에 인가되는 제2직류 전원(Vd2)이 안정화되도록 다단 출력부(20)의 트랜지스터(25)를 스위칭 제어한다. 이때 제1직류 전원(Vd1)은 최소 출력으로 초기 설정되어 있어서 출력 전압의 변동이 있어도 릴레이부(60)에 악영향을 크게 미치지 않 는다.When the voltage drops or rises in voltage of the second DC power supply Vd2, the PWM controller 50 switches the transistor 25 of the multi-stage output unit 20 to stabilize the second DC power supply Vd2 applied to the microcomputer 200. Switching control. At this time, since the first DC power supply Vd1 is initially set to the minimum output, even if there is a change in the output voltage, the first DC power supply Vd1 does not significantly affect the relay unit 60.

한편, 사용자의 운전 명령을 해석한 결과 제1전기부하 그룹의 전기 부하(L1, L2, L3)를 가동할 필요가 있으면, 마이컴(200)은 제1 및 제2부하 저항부(210)(220) 중 적어도 하나를 전기적으로 연결한다. 가동하는 제1전기 부하 그룹의 전기 부하가 많을수록 제1직류 전원의 전압 강하가 커진다. 따라서 전압 강하가 크면 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)를 모두 전기적으로 연결하고 전압 강하가 적으면 어느 하나의 부하 저항부만을 전기적으로 연결한다.On the other hand, if it is necessary to operate the electric loads L1, L2, and L3 of the first electric load group as a result of analyzing the user's driving command, the microcomputer 200 includes the first and second load resistance parts 210 and 220. At least one of The greater the electrical load of the first electrical load group in operation, the greater the voltage drop of the first DC power supply. Therefore, if the voltage drop is large, the first and second load resistors 210 and 220 are electrically connected to each other. If the voltage drop is small, only one load resistor is electrically connected.

예를 들어 사용자의 운전 명령을 해석한 결과 전기 부하(L1, L2, L3)를 모두 가동하는 경우 마이컴(200)은 제1 및 제2스위치(211)(221)를 모두 턴 온시킨다. 제2직류 전원(Vd2)의 일단은 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)에 공급된다. 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)는 전력을 소모하는 부하 저항의 역할을 하며, 이에 따라 제2직류 전원(Vd2)이 대폭 전압 강하되고, PWM 제어부(50)에 의해 다단 출력부(20)의 출력이 대폭 증가한다. 그 결과 제1직류 전원(Vd1)은 출력은 가동하는 전기 부하의 개수에 적절하게 증가된다. 그런 다음 마이컴(200)은 전기 부하(L1, L2, L3)를 모두 가동하기 위한 제어 명령을 릴레이 구동부(110)에 인가하고, 릴레이 구동부(110)는 릴레이(61,62,63)를 모두 온시킨다. 출력이 증가된 제1직류 전원(Vd1)은 릴레이(61,62,63)를 통하여 전기 부하(L1, L2, L3)에 각각 공급된다.For example, as a result of analyzing a user's driving command, when the electric loads L1, L2, and L3 are all operated, the microcomputer 200 turns on both the first and second switches 211 and 221. One end of the second DC power supply Vd2 is supplied to the first and second load resistor parts 210 and 220. The first and second load resistors 210 and 220 serve as load resistors consuming power, thereby greatly reducing the second DC power supply Vd2 and outputting the multi-stage by the PWM controller 50. The output of the unit 20 greatly increases. As a result, the output of the first DC power supply Vd1 is appropriately increased to the number of electric loads that operate. Then, the microcomputer 200 applies a control command for operating all the electric loads L1, L2, and L3 to the relay driver 110, and the relay driver 110 turns on the relays 61, 62, and 63. Let's do it. The first DC power supply Vd1 having the increased output power is supplied to the electrical loads L1, L2, and L3 through the relays 61, 62, and 63, respectively.

이후 가동하는 전기부하(L1, L2, L3)의 개수를 줄이기 위한 사용자 운전 명령이 입력되면 그에 상응하여 어느 하나 즉 제1부하 저항부(210)의 전기적 연결을 차단하기 위하여 마이컴(200)은 제1스위치(211)를 턴 오프한다. 이에 따라 제2부하 저항부(220)만 부하 저항의 역할을 한다. 그에 따른 제2직류 전원(Vd2)에 기초하여 PWM 제어부(50)에 의해 제어되는 다단 출력부(20)의 출력은 줄어든다. 이때 가동하는 전기 부하의 개수가 줄어든 만큼 제1직류 전원(Vd1)이 나타난다.If a user operation command for reducing the number of electric loads L1, L2, and L3 that is operated after the input is input, the microcomputer 200 may block the electrical connection of any one of the first load resistor unit 210 accordingly. 1 Turn off the switch 211. Accordingly, only the second load resistor 220 serves as a load resistor. The output of the multi-stage output unit 20 controlled by the PWM control unit 50 is reduced based on the second DC power supply Vd2. At this time, the first direct current power source Vd1 appears as the number of electric loads that are operated decreases.

제1전기부하 그룹(70)의 모든 전기부하(L1, L2, L3)를 가동 정지하기 위한 대기 모드인 경우, 마이컴(200)은 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)의 제1 및 제2스위치(211)(221)를 모두 턴 오프한다. 대기 모드에서 제1 및 제2부하 저항부(210)(20)는 부하 저항의 역할을 하지 않아서 불필요한 소모 전력을 줄일 수 있다.In the standby mode for stopping all the electric loads L1, L2, and L3 of the first electric load group 70, the microcomputer 200 may be configured to include the first and second load resistors 210 and 220. Both the first and second switches 211 and 221 are turned off. In the standby mode, the first and second load resistors 210 and 20 do not act as load resistors, thereby reducing unnecessary power consumption.

상술한 제1 실시 예에서는 사용자의 운전 명령을 해석하여 가동하는 전기 부하의 개수에 따라 제1직류 전원이 전압 강하되는 정도를 미리 설정해 두고 이를 토대로 하여 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)의 전기적 연결을 제어하였으나, In the above-described first embodiment, the degree of voltage drop of the first DC power supply is set in advance according to the number of electric loads operated by analyzing a user's driving command, and based on this, the first and second load resistors 210 ( 220, but controlled the electrical connection

전기 부하의 개수가 많은 경우 가동하는 전기 부하의 조합에 따른 유형이 여러 가지가 있고 이러한 여러 가지 유형마다 제1직류 전원의 전압 강하를 사전에 체크해 두고 이를 토대로 하여 제1 및 제2 부하 저항부에 대한 전기적 연결을 제어하여야 하는 부담이 따른다.When the number of electric loads is large, there are various types according to the combination of the electric loads to be operated. For each of these types, the voltage drop of the first DC power supply is checked in advance, and based on this, the first and second load resistors There is a burden to control the electrical connection.

후술하는 도 3의 제2 실시 예에 따르면 제1직류 전원의 전압을 검출하는 전압 검출부를 이용하여 그 검출 결과에 따라 제1 및 제2부하 저항부(210)(220) 모두 또는 어느 하나를 대상으로 전기적 연결을 차단하도록 한다.According to the second embodiment of FIG. 3 to be described below, the first and second load resistors 210 and 220 are all or one of the first and second load resistors according to the detection result using the voltage detector that detects the voltage of the first DC power supply. To cut off the electrical connections.

도 3을 참고하여, 본 발명에 따른 전원 공급 장치는, 도 2의 구성에 더하여 제1직류전원(Vd1)의 전압을 검출하는 전압 검출부(230)을 추가로 구비한다. 전압 검출부(230)는 마이컴(300)에 베이스단에 연결되는 제3스위치(231)과 제1 및 제2분압 저항(232)(233)을 구비한다. 제1분압 저항(232)과 제2분압 저항(233)의 분기점은 마이컴(300)에 연결되어 제1직류 전원(Vd1)의 검출 전압을 제공한다.Referring to FIG. 3, the power supply apparatus according to the present invention further includes a voltage detector 230 that detects a voltage of the first DC power supply Vd1 in addition to the configuration of FIG. 2. The voltage detector 230 includes a third switch 231 and first and second voltage divider resistors 232 and 233 connected to the base of the microcomputer 300. A branch point of the first voltage divider resistor 232 and the second voltage divider resistor 233 is connected to the microcomputer 300 to provide a detection voltage of the first DC power supply Vd1.

교류 전원(AC)을 투입하면 다단 출력부(20)는 최소 출력(예를 들어 12V)의 제1직류 전원(Vd1)과 최대 출력(예를 들어 5V)의 제2직류전원(Vd2)을 각각 출력한다. 이때 제1 및 제2스위치(211)(221)는 오프 되어 있다.When AC power is input, the multi-stage output unit 20 supplies the first DC power supply Vd1 having the minimum output (for example, 12V) and the second DC power supply Vd2 having the maximum output (for example, 5V), respectively. Output At this time, the first and second switches 211 and 221 are turned off.

도시하지 않은 입력부를 통하여 제1전기부하 그룹(70)의 전기부하(L1, L2, L3)를 가동하기 위한 사용자의 운전 명령이 입력되면, 마이컴(300)은 제3스위치(231)를 온 시킨다. 또한 마이컴(300)은 사용자 운전 명령에 따라 제어명령을 릴레이구동부(110)에 인가하여 제1그룹의 전기 부하(L1, L2, L3)를 가동하게 된다.When a user's driving command for operating the electric loads L1, L2, and L3 of the first electric load group 70 is input through an input unit (not shown), the microcomputer 300 turns on the third switch 231. . In addition, the microcomputer 300 applies a control command to the relay driver 110 according to a user driving command to operate the first group of electric loads L1, L2, and L3.

전기 부하의 가동에 따라 제1직류 전원(Vd1)이 전압 강하된다. 전압 검출부(230)는 전압 강하된 검출 전압을 마이컴(300)에 인가한다. 이때 마이컴(300)은 제1직류 전원(Vd1)의 전압을 검출한 결과 전압 강하가 크면 제1 및 제2부하 저항부(210)(220) 모두 전기적 연결하고 전압 강하가 작으면 어느 하나를 전기적 연결한다. As the electric load is operated, the first DC power supply Vd1 drops in voltage. The voltage detector 230 applies the dropped voltage to the microcomputer 300. At this time, the microcomputer 300 detects the voltage of the first DC power supply Vd1 and if the voltage drop is large, the first and second load resistors 210 and 220 are electrically connected. Connect.

전기부하(L1, L2, L3)를 모두 가동하지 않는 대기 모드에서 제1직류 전원이 전압 상승하고 마이컴(300)은 전압 검출부(230)를 통해 검출한 전압에 의해 이를 인식하고 제1 및 제2부하 저항부(210)(220)의 전기적 연결을 차단하기 위해 제1 및 제2스위치(211)(221)를 오프시킨다. 이에 따라 제1직류 전원(Vd1)은 최소 출력으로 감소하여 대기 모드에 적정한 상태로 된다. 또한 마이컴(300)은 제3스위치(231)를 오프시켜 불필요한 전력의 소모를 방지한다.In the standby mode in which the electric loads L1, L2, and L3 are not operated, the first DC power supply rises in voltage, and the microcomputer 300 recognizes the voltage by the voltage detected by the voltage detector 230, and the first and second voltages are recognized by the voltage detector 230. The first and second switches 211 and 221 are turned off to cut off the electrical connection of the load resistors 210 and 220. As a result, the first DC power supply Vd1 is reduced to the minimum output and is in a state suitable for the standby mode. In addition, the microcomputer 300 prevents unnecessary power consumption by turning off the third switch 231.

이상과 같이 본 발명은 직류 전원을 공급받는 전기 부하 측에 마련한 부하 저항을 전기적으로 연결하여 소모 전력을 제어함으로써 전기 부하에 적정 전압의 직류 전원을 공급할 수 있다.As described above, the present invention can supply a DC voltage having an appropriate voltage to the electrical load by electrically connecting the load resistor provided on the side of the electrical load receiving the DC power to control the power consumption.

또한 직류 전원의 전압을 검출하여 부하 변동의 크기를 판단하여 부하 저항의 전기적 연결을 제어할 수 있어서 전기 부하에 적정 전압의 직류 전원을 공급할 수 있다.In addition, it is possible to control the electrical connection of the load resistance by detecting the magnitude of the load fluctuation by detecting the voltage of the DC power supply to supply the DC load of the appropriate voltage to the electrical load.

또한 대기 모드에서는 부하 저항의 전기적 연결을 차단함과 아울러 직류 전원의 전압을 검출하는 검출회로의 전기적 연결을 차단하므로 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.In addition, the standby mode cuts off the electrical connection of the load resistor and cuts off the electrical connection of the detection circuit for detecting the voltage of the DC power supply, thereby preventing unnecessary power consumption.

Claims (7)

복수 전기 부하에 직류 전원을 안정적으로 공급하기 위한 전원 공급 장치에 있어서,A power supply for stably supplying DC power to a plurality of electrical loads, 교류 전원을 정류하는 정류부; 상기 정류된 교류 전원을 입력받아 서로 다른 제1 및 제2직류 전원을 출력하고, 상기 제2직류 전원의 전압에 따라 그 출력을 가변하는 출력 가변부; 상기 출력 가변부에서 출력하는 제2직류 전원을 공급받아 전력을 소모하는 부하 저항부; 및 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하 측의 부하 변동을 판단하여 상기 출력 가변부와 상기 전기부하 사이에 상기 부하 저항부를 전기적으로 연결 또는 차단하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.Rectifier for rectifying AC power; An output variable unit configured to receive the rectified AC power and output different first and second DC power sources, and vary their outputs according to the voltage of the second DC power source; A load resistor configured to consume power by receiving a second DC power output from the output variable unit; And a controller configured to determine a load change on the electrical load side using the first DC power source and to electrically connect or disconnect the load resistor unit between the output variable unit and the electrical load. Power supply. 제1항에 있어서, 상기 부하 저항부는 상기 제어부에 의해 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터에 직렬 연결된 부하 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The power supply apparatus of claim 1, wherein the load resistor unit comprises a transistor switched by the controller and a load resistor connected in series with the transistor. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 사용자의 운전 명령에 따라 가동하는 전기 부하의 개수에 따라 상기 전기 부하 측의 부하 변동을 판단하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The power supply apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines the load variation on the electric load side according to the number of electric loads operating according to a user's driving command. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하가 모두 가동하지 않는 대기 모드인 경우 상기 부하 저항부의 전기적 연결을 차단하는 특징으로 하는 전원 공급 장치.The power supply device of claim 1, wherein the control unit cuts off electrical connection of the load resistor unit when the electric load using the first DC power is in a standby mode in which all of the electric loads do not operate. 제1항에 있어서, 상기 제1직류 전원의 전압을 검출하는 전압 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전압 검출부의 검출 전압에 따라 상기 전기 부하 측의 부하 변동을 판단하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The power supply of claim 1, further comprising a voltage detector configured to detect a voltage of the first DC power supply, wherein the controller determines a load change on the electrical load side according to the detected voltage of the voltage detector. Device. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1직류 전원을 사용하는 전기 부하가 모두 가동하지 않는 대기 모드인 경우 상기 전압 검출부과 상기 제1직류 전원 사이의 전기적 연결을 차단하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The power supply of claim 5, wherein the control unit cuts off an electrical connection between the voltage detection unit and the first DC power supply when the electric load using the first DC power does not operate in a standby mode. Device. 제1항에 있어서, 상기 출력 가변부는 1차 코일과 복수 2차 코일의 권선 수에 따라 제1 및 제2직류 전원을 출력하는 트랜스를 포함하고, 상기 복수 2차 코일 중 상단 2차 코일의 권선 수는 상기 제1직류 전원의 최소 출력에 대응하여 설정하고, 하단 2차 코일의 권선 수는 상기 제2직류 전원의 최대 출력에 대응하여 설정하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.The coil of claim 1, wherein the output variable part includes a transformer configured to output first and second DC power according to the number of windings of the primary coil and the plurality of secondary coils, and the upper secondary coil of the plurality of secondary coils. The number is set corresponding to the minimum output of the first DC power supply, and the number of windings of the lower secondary coil is set corresponding to the maximum output of the second DC power supply.
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