KR20090072573A - 홀센서를 이용한 무접점 전원공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무접점 전원공급장치에 관한 것으로서, 전원공급부로부터 교류전원을 공급받는 변압기에 전기적으로 연결된 1차코일부를 구비하는 충전장치와, 상기 충전장치와 격리되되 상기 1차코일부에 대응되는 2차코일부를 구비하여 유도기전력에 의해 전압을 공급받는 휴대장치를 포함하는 무접점 전원공급장치에 있어서, 상기 충전장치는 상기 휴대장치의 접근을 감지하여 상기 변압기에 신호를 출력하는 감지센서부를 포함하며, 상기 변압기는 상기 감지센서부로부터 출력된 신호를 입력받아 동작되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 휴대장치에 구비된 마그넷을 홀센서가 감지하여 유도기전력에 의하여 충전장치로부터 휴대장치에 에너지를 전달함으로써, 전기적인 접촉 없이 휴대장치에 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.

홀센서, 무접점, 전원공급장치, 마그넷, 1차코일부, 2차코일부, 유도기전력

Description

홀센서를 이용한 무접점 전원공급장치{Non-contact power supply apparatus}

본 발명은 홀센서를 이용한 무접점 전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휴대장치에 마그넷이 구비되고, 충전장치에 상기 마그넷을 감지하는 홀센서가 구비되어 상기 휴대장치가 접근하면 1차코일부에 전원을 인가하여 유도기전력에 의해 2차코일부로 전원을 공급하는 무접점 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 핸드폰과 같은 휴대용 디바이스의 충전에는 접촉형 충전방식이 사용된다. 도 1은 상기 접촉형 충전방식을 구현한 접촉형 전원공급장치를 나타낸 구성도이다. 상기 도 1에서와 같이, 접촉형 전원공급장치는 고정장치부(100)의 전원공급부(110)에서 교류전원이 선형변압기(120)로 인가되고, 상기 선형변압기(120)의 변압된 출력이 다이오드(130)에서 정류되어 맥류가 되고, 상기 맥류가 전해콘덴서(140)를 통해 평활되고, 상기 전해콘덴서(140)에서 평활된 출력은 전원공급용 접촉단자를 통해 휴대장치부(200)로 공급된다.

그러나, 상기 접촉형 충전방식은 접촉단자가 외부에 노출되어 있기 때문에 먼지 또는 부식 등에 의한 접촉불량이 발생되어 충전이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 전기적인 접촉 없이 유도기전력을 이용하여 전원을 공급할 수 있는 무접점 전원공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 구현하기 위하여 본 발명의 무접점 전원공급장치는 전원공급부로부터 교류전원을 공급받는 변압기에 전기적으로 연결된 1차코일부를 구비하는 충전장치와, 상기 충전장치와 격리되되 상기 1차코일부에 대응되는 2차코일부를 구비하여 유도기전력에 의해 전압을 공급받는 휴대장치를 포함하는 무접점 전원공급장치에 있어서, 상기 충전장치는 상기 휴대장치의 접근을 감지하여 상기 변압기에 신호를 출력하는 감지센서부를 포함하며, 상기 변압기는 상기 감지센서부로부터 출력된 신호를 입력받아 동작되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 휴대장치에는 마그넷이 구비되며, 상기 감지센서부는 상기 마그넷으로부터 발생되는 자계를 감지하는 홀센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 변압기는 공진형 컨버터로 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무접점 전원공급장치는 휴대장 치에 구비된 마그넷을 홀센서가 감지하여 유도기전력에 의하여 충전장치로부터 휴대장치에 에너지를 전달함으로써, 전기적인 접촉 없이 휴대장치에 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.

아래에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제공한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공하는 것이고, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 무접점 전원공급장치의 개략도를 나타낸 것이다.

상기 도 2에 보인 것과 같이, 본 발명에 따른 무접점 전원공급장치는 전원공급부(10)로부터 교류전원을 공급받는 변압기(22)에 전기적으로 연결된 1차코일부(21)를 구비하는 충전장치(20)와, 상기 충전장치(20)와 격리되되 상기 1차코일부(21)에 대응되는 2차코일부(31)를 구비하여 유도기전력에 의해 전압을 공급받는 휴대장치(30)로 구성된다.

충전장치(20)는 상기 전원공급부(10)로부터 공급된 전원을 변압기(22)에서 승압하여 상기 1차코일부(21)에 공급하도록 구성된다. 이때, 상기 충전장치(20)는 상기 휴대장치(30)의 접근을 감지하여 신호를 출력하는 감지센서부와, 상기 감지센서부로부터 출력된 신호를 입력받아 상기 변압기(22)에 동작신호를 출력하는 마이컴(23)을 더 구비한다.

휴대장치(30)는 상기 1차코일부(21)와 대응되는 2차코일부(31)와, 상기 2차코일부(31)와 부하(33)의 사이에 전기적으로 연결되어 상기 2차코일부(31)로부터 입력되는 전류를 정류하는 정류기(32)를 구비한다.

여기서, 상기 휴대장치(30)는 마그넷(34)을 더 구비하고, 상기 감지센서부는 상기 마그넷(34)으로부터 발생되는 자계를 감지하는 홀센서(24)로 이루어짐으로서, 상기 휴대장치(30)가 상기 충전장치(20)에 접근하는 것을 감지하는 것이 바람직하다.

홀센서(24)는 상기 전원공급부(10)로부터 전원이 인가되면 상기 충전장치(20)의 인접한 영역에 발생되는 자계를 감시하고, 자계가 감지되면 상기 마이컴(23)에 신호를 출력하여 변압기(22)를 동작시킨다. 이때, 상기 변압기(22)는 상기 마이컴(23)으로부터 동작신호를 입력받으면 상기 전원공급부(10)로부터 공급받은 교류전원을 승압하여 1차코일부(21)에 전류를 공급한다. 이러한 상기 변압기(22)는 고주파를 구현할 수 있도록 풀 브릿지 또는 하프 브릿지로 설계된 공진형 컨버터로 구성되는 것이 바람직하다.

2차코일부(31)는 전원이 인가된 상기 1차코일부(21)로부터 유도기전력에 의해 전원을 인가받는다. 상기 2차코일부(31)와 전기적으로 연결된 정류기(32)는 상기 2차코일부(31)로부터 부하(33)로 출력되는 전류를 정류한다.

이하에서는 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 무접점 전원공급장치의 작동 순서를 설명한다.

도 3은 상기 무접점 전원공급장치의 작동 순서를 나타내는 플로우차트이다. 상기 도 3에 보인 것과 같이, 전원공급부(10)로부터 전원이 인가되면 홀센서(24)는 인근 영역의 자계를 감시한다. 이때, 상기 휴대장치(30)가 충전장치(20)에 근접하면 상기 홀센서(24)는 상기 마그넷(34)으로부터 발산되는 자계를 감지하면 스위치 On 상태로 신호를 출력한다. 마이컴(23)은 상기 홀센서(24)로부터 출력된 신호가 입력되면 상기 변압기(22)에 동작신호를 출력하여 상기 변압기(22)를 동작시킨다. 상기 변압기(22)가 작동하게 되면 1차코일부(21)에 전류가 공급되고, 상기 1차코일부(21)에 대응되는 2차코일부(31)에 유도기전력에 의하여 전압이 인가된다. 이때, 상기 2차코일부(31)에 전기적으로 연결된 정류기(32)가 동작하여 전류를 정류한다. 따라서, 상기 휴대장치(30)의 부하(33)는 상기 충전장치(20)로부터 전달된 에너지로 작동된다.

한편, 상기 홀센서(24)가 자계를 감지하지 못할 경우에는 스위치 Off 상태로 전환되어 상기 변압기(22)의 동작을 제한한다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 접촉형 전원공급장치를 나타낸 구성도이며,

도 2는 본 발명에 따른 무접점 전원공급장치를 나타내는 개략도이며,

도 3은 상기 무접점 전원공급장치의 작동 순서를 나타내는 플로우차트이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 전원공급부 20: 충전장치

21: 1차코일부 22: 변압기

23: 마이컴 24: 홀센서

30: 휴대장치 31: 2차코일부

32: 정류기 33: 부하

34: 마그넷

Claims (3)

1. 전원공급부로부터 교류전원을 공급받는 변압기에 전기적으로 연결된 1차코일부를 구비하는 충전장치와, 상기 충전장치와 격리되되 상기 1차코일부에 대응되는 2차코일부를 구비하여 유도기전력에 의해 전압을 공급받는 휴대장치를 포함하는 무접점 전원공급장치에 있어서,

   상기 충전장치는 상기 휴대장치의 접근을 감지하여 상기 변압기에 신호를 출력하는 감지센서부를 포함하며,

   상기 변압기는 상기 감지센서부로부터 출력된 신호를 입력받아 동작되는 것을 특징으로 하는 무접점 전원공급장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 휴대장치에는 마그넷이 구비되며,

   상기 감지센서부는 상기 마그넷으로부터 발생되는 자계를 감지하는 홀센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 무접점 전원공급장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 변압기는 공진형 컨버터인 것을 특징으로 하는 무접점 전원공급장치.

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