KR20090079097A - Dual-power supplying system with circuit loop switching control circuit - Google Patents

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Abstract

A dual power supply system having a circuit loop switching control circuit is provided to realize an automatic switching function without using expensive power control ICs by controlling the power supply timing. A dual power supply system having a circuit loop switching control circuit includes a first voltage output circuit loop(100), a second voltage output circuit loop(200), and a circuit loop switching control circuit(7). The first voltage output circuit loop receives a first power source and includes an output transformer(2) for supplying a first output voltage to an output terminal. The second voltage output circuit loop receives a second output voltage from a second power source and supplies selectively the second output voltage to the output terminal.

Description

회로 루프 스위칭 제어 회로를 이용한 이중 전력 공급 시스템 {DUAL-POWER SUPPLYING SYSTEM WITH CIRCUIT LOOP SWITCHING CONTROL CIRCUIT}Dual power supply system using circuit loop switching control circuit {DUAL-POWER SUPPLYING SYSTEM WITH CIRCUIT LOOP SWITCHING CONTROL CIRCUIT}

본 발명은 자동 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로시스템(dual-power-circuit-loop circuit system)에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 회로 루프 스위칭 제어회로를 이용한 이중 전력 공급 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a dual-power-circuit-loop circuit system capable of automatic switching, and more particularly to a dual power supply system using a circuit loop switching control circuit.

전기 전력의 안정적인 공급은 하이 테그 시대(high-tech era)에 점점 더 중요성을 더해가고 있으며, 전력 고장에 의하여 발생하는 피해로부터 비즈니스를 보호하는 것은 하이 테그 회사의 성공에 주요한 요소 중의 하나라고 할 수 있다. 전력 고장에 의하여 유발되는 피해는 컴퓨터 다운, 하드 디스크 데이터의 손실 또는 전력 시설의 차단 등을 포함하며, 이러한 전력 고장에 의하여 유발되는 결과는 일반적으로 비즈니스의 관점에서 그 회복이 아주 어렵다고 할 수 있다. The stable supply of electrical power is of increasing importance in the high-tech era, and protecting the business from damage caused by power failure is one of the key factors in the success of a high-tag company. have. Damages caused by power failures include computer downtime, loss of hard disk data, or power outages. The consequences of such power failures are generally very difficult to recover from a business perspective.

이러한 문제에 대처하기 위하여 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템이 일반 시장에서 이용가능한데, 상기 시스템은 서로 다른 전압 출력 회로 루프의 두 개의 전력원으로 연결되는 시스템 아키텍쳐를 가지고 있는데, 상기 두 개의 전력원은 메인으로부터 공급되는 교류 전력원(AC power source)과 언인터 럽트 전력원(un-interrupt power supply)에 의하여 공급되는 직류 전력원(DC power source)과 같은 것을 의미하며, 상기 각각은 주요 전력원과 백업 전력원으로 기능하게 된다. 상기 주요 전력원이 충분한 전력을 공급할 수 없거나 상기 주요 전력원이 중단되는 경우, 자동적으로 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 상기 전력 붕괴에 의하여 유발되는 피해로부터 관련된 설비시설들을 보호하기 위하여 자동적으로 백업 전력원으로 스위칭하여 전력의 안정적인 공급을 유지하도록 한다. To address this problem, an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system is available in the general market, which has a system architecture that is connected to two power sources of different voltage output circuit loops. Power source means the same as the AC power source supplied from the main and the DC power source supplied by the un-interrupt power supply, each of which is It will function as the main and backup power source. When the main power source cannot supply enough power or the main power source is interrupted, an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system protects the associated facilities from damage caused by the power collapse. In order to maintain the stable supply of power by automatically switching to a backup power source.

첨부된 도면 중 도 1은 종래의 자동적으로 스위칭이 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템의 회로도를 도시하고 있는데, 상기 시스템은 제1전압 출력 회로 루프(100)와 제2전압 출력 회로 루프(200)를 포함한다. 상기 제1전압 출력 회로 루프(100)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(filter circuit)(12), 출력 변환기(output transformer)(2), PWM(Pulse Width Modulation)제어 회로(3) 및 제1전압 출력 정류/조절 회로(4)로 이루어진다.1 of the accompanying drawings shows a circuit diagram of a conventional automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system, the system comprising a first voltage output circuit loop 100 and a second voltage output circuit loop ( 200). The first voltage output circuit loop 100 generally includes a rectifier circuit 11, a filter circuit 12, an output transformer 2, and a pulse width modulation (PWM) control. Circuit 3 and a first voltage output rectifying / regulating circuit 4.

상기 제1 전력원(ACV)는 정류기 회로(11)와 필터 회로(12)를 거쳐 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(primary-side winding)(21)에 구동 전압을 공급한다. 상기 출력 변환기(2)의 제2면 권선부(second-side winding)(22)는 차례로 제2면 출력 전압을 생성하고, 이 전압은 상기 제1전압 출력 정류/조절 회로(4)의 정류 회로(rectification circuit)(41)와 조절 회로(regulation circuit)(42)를 통해 인가되고 이에 의하여 제1출력 전압(DCV1)을 공급한다.The first power source ACV supplies a driving voltage to the primary-side winding 21 of the output converter 2 via the rectifier circuit 11 and the filter circuit 12. The second side winding 22 of the output converter 2 in turn generates a second side output voltage, which is the rectifying circuit of the first voltage output rectifying / regulating circuit 4. (rectification circuit) 41 and the regulation circuit (regulation circuit) 42 is applied through thereby providing a first output voltage (DCV1).

상기 제1출력 전압(DCV1)은 다이오드(43)를 통하여 공급된 후, DC전압 출력 단(5)에 인가된다. 반면, 상기 제1출력 전압(DCV1)은 또한 피드백 회로(44)에 인가되어 상기 PWM 제어회로(3)에 인가되는 피드백 신호(Sfb)를 생성한다. The first output voltage DCV1 is supplied through the diode 43 and then applied to the DC voltage output terminal 5. On the other hand, the first output voltage DCV1 is also applied to the feedback circuit 44 to generate a feedback signal Sfb that is applied to the PWM control circuit 3.

상기 PWM 제어회로(3)는 일반적으로 PWM 제어기(31), 게이트 구동 회로(gate driving circuit)(32), 트랜지스터 스위칭 요소(33) 및 센싱 저항(34)으로 구성된다. 상기 PWM 제어기(31)는 상기 피드백 회로(44)에 의하여 생성된 피드백 신호(Sfb)를 수신하고, 이어 상기 피드백 신호(Sfb), 참조전압(reference voltage)(Vref) 및 상기 센싱 저항(34)에 의하여 검출된 검출 신호(Ssen)를 기초로 게이트 제어 신호(Sg)를 출력단에 생성하게 된다. 생성된 이 신호는 상기 게이트 구동 회로(32)로 인가되어, 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(21)의 여기(excitation)를 제어하는 상기 트랜지스터 스위칭 요소(33)의 동작을 구동하게 된다. 상기 출력 변환부(2)는 PWM 동작 전압 권선부(PWM operation voltage winding)(23)를 더 포함할 수 있으며, 이것은 상기 PWM 제어기(31)에 PWM 동작 전압(Vdd)를 생성한다. The PWM control circuit 3 generally consists of a PWM controller 31, a gate driving circuit 32, a transistor switching element 33 and a sensing resistor 34. The PWM controller 31 receives the feedback signal Sfb generated by the feedback circuit 44, and then the feedback signal Sfb, a reference voltage Vref, and the sensing resistor 34. The gate control signal Sg is generated at the output terminal based on the detection signal Ssen detected by the SG. This generated signal is applied to the gate driving circuit 32 to drive the operation of the transistor switching element 33 to control the excitation of the first side winding 21 of the output converter 2. Done. The output converter 2 may further include a PWM operation voltage winding 23, which generates a PWM operating voltage Vdd in the PWM controller 31.

상기 제2전압 출력 회로 루프(200)에서는 제2 전력원(61)과 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)에 직렬로 연결된 다이오드(62)가 포함된다. 상기 제2 전력원(61)은 출력 전압(DCV2)를 공급하고, 이것은 상기 DC전압 출력단(5)에 인가될 수 있다. The second voltage output circuit loop 200 includes a second power source 61 and a diode 62 connected in series to the second voltage output circuit loop 200. The second power source 61 supplies an output voltage DCV2, which may be applied to the DC voltage output terminal 5.

전술된 종래의 회로는 회로의 각 소자들에서 높은 열이 발생되기 쉽고, 고 전력이 소비된다는 단점을 가진다. 전기 전력의 통상적인 공급이 이루어지는 경우, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 출력단(5)에 상기 제1 출력 전압(DCV1)을 공 급하는데 반해, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 차단된다. 그리고, 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 전기 전력을 공급하지 못하는 경우 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 출력단(5)에 제2 출력 전압(DCV2)를 공급하기 시작한다. 큰 전류가 다이오드(43, 62)들을 통하여 공급되기 때문에 큰 전력이 소비되며, 고온이 발생하는 문제들이 야기될 수 있다.The conventional circuit described above has the disadvantage that high heat is likely to be generated in each element of the circuit, and high power is consumed. When a normal supply of electrical power is made, the first voltage output circuit loop 100 supplies the first output voltage DCV1 to an output terminal 5, whereas the second voltage output circuit loop 200 Is blocked. In addition, when the first voltage output circuit loop 100 fails to supply electric power, the second voltage output circuit loop 200 starts to supply the second output voltage DCV2 to the output terminal 5. Since a large current is supplied through the diodes 43 and 62, a large power is consumed, and problems may arise that high temperatures occur.

또 다른 주지의 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 전력 제어 집적 회로(IC:Intergated Cirduit)를 채용하여 전술된 기술에서 사용되는 다이오드들을 대체한다. 이러한 방법에서, 개선된 제어와 고전력 소비와 고온 발생 문제점의 제거를 이룰 수는 있으나, 상기 단순한 구조의 다이오드 회로를 대용하기 위하여 일반적으로 고가의 비용이 요구되는 전력 제어 수단들(전력 트렌지스터를 포함)을 사용하는 것은 상기 주지 회로에 대한 비용을 높이는 문제를 발생시키게 된다.Another known automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system employs a power control integrated circuit (IC) to replace the diodes used in the techniques described above. In this way, improved control and elimination of high power consumption and high temperature generation problems can be achieved, but power control means (including power transistors) which are generally expensive to replace the simple structure diode circuit. The use of causes a problem of increasing the cost for the known circuit.

상기 주지된 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 현존하는 상기 문제점과 단점들의 관점에서, 본 발명의 목적은 단순한 회로 구조를 가지는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급하는 데 있다.In view of the above problems and disadvantages existing in the above-mentioned automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system, an object of the present invention is to provide an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system having a simple circuit structure. There is.

본 발명의 또 다른 목적은 저 전력 소비를 실현하고, 고온 발생이 야기되지 않는 특성을 가지는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급하는 데 있으며, 여기에서 스위칭 제어 회로는 종래의 기술에 포함된 직렬 연결 다이오드들의 사용을 배제하기 위한 필드-효과 스위칭 수단들(field-effect switching means)과 게이트 제어 수단들을 구비한다.It is still another object of the present invention to provide an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system which realizes low power consumption and does not cause high temperature generation, wherein the switching control circuit is a prior art Field-effect switching means and gate control means for excluding the use of the series-connected diodes included in the apparatus.

상기 기술된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 해결방법은 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에서 회로 루프 스위칭 제어 회로를 통합하며, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는 인덕션 코일(induction coil)을 포함하고, 상기 인덕션 코일은 제1 전력원 회로 루프의 제1 전력원의 전력 공급 조건을 검출하기 위하여 출력 변환기에 연결된다. 스위칭 요소는 제2 전압 출력 회로 루프에 연결된다. 상기 스위칭 요소는 개방 회로 조건(open-circuit condition)과 폐회로 조건(closed-circuit condition)을 가지고 있으며, 이러한 조건들은 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 인덕션 코일에 의하여 생성되는 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭된다. 상기 제1 전력원이 전기 전력을 공급하지 못하는 경우, 제2전 력원이 전력 공급을 인수한다. 일반적인 응용례에서, 상기 제1 전력원은 교류 전류 전력원일 수 있으며, 이에 반해 상기 제2전력은 직류 전류 전력원일 수 있다.In order to solve the above-described problem, the solution according to the present invention integrates a circuit loop switching control circuit in an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system, the circuit loop switching control circuit comprising an induction coil. Wherein the induction coil is coupled to the output converter to detect a power supply condition of the first power source of the first power source circuit loop. The switching element is connected to the second voltage output circuit loop. The switching element has an open-circuit condition and a closed-circuit condition, which conditions are switched by a switching drive signal generated by an induction coil of the circuit loop switching control circuit. If the first power source fails to supply electrical power, the second power source takes over the power supply. In a typical application, the first power source may be an alternating current power source, whereas the second power source may be a direct current current power source.

본 발명은 또한, 출력 변환기(output tramsformer)를 전혀 포함하지 않는 PWM 전력 컨버터(PWM POWER CONVERTER)에 적용되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템을 공급한다. 여기에서 제1 전압 출력 회로 루프는 PWM 제어 회로와 상기 PWM 제어회로와 출력단 사이에 연결되는 제1 출력 전압 공급 회로를 포함한다. 또한, 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)과 제2 전압 출력 회로 루프에 직렬로 연결된 스위칭 요소를 포함하는 회로 루프 스위칭 제어 회로(circuit loop switching control circuit)가 포함된다. 상기 스위칭 요소는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지고 있으며, 상기 조건들은 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭된다. The present invention also provides an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system applied to a PWM power converter that does not include any output tramsformer. Here, the first voltage output circuit loop includes a PWM control circuit and a first output voltage supply circuit connected between the PWM control circuit and an output terminal. Also included is a circuit loop switching control circuit comprising a choke coil connected in series and a switching element connected in series to the second voltage output circuit loop. The switching element has an open circuit condition and a closed loop condition, and the conditions are switched by a switching drive signal generated by the PWM control circuit.

종래의 주지 기술과 비교하여 볼 때, 본 발명은 제1 전력원 회로 루프의 전력 공급 조건을 검출하고, 검출된 결과를 기초로 제2 전력원으로부터 전력을 공급하는 타이밍을 제어할 수 있는 간단한 회로 루프 스위칭 제어 회로를 사용한다. 그러므로, 고가의 전력 제어 IC들이 없는 이중 전력 공급 회로의 자동 스위칭을 실현할 수 있다. 또한, 상기 본 발명에서 채용되는 회로 루프 스위칭 제어 회로는 종래의 기술에서 사용되는 다이오드들을 포함하지 않으며, 종래 기술에서 흔히 관찰되는 고 전력 소비와 고온 발생의 단점과 문제점들은 본 발명에서 극복될 수 있다. 결론적으로, 본 발명은 이중 전력 공급 회로에서 요구되는 상기 스위칭 제어를 실 현하는 간단한 제어 회로들과 간단한 회로 요소들을 사용하고, 본 발명에 의한 회로의 전반적인 비용을 낮출 수 있다는 효과를 창출한다.Compared with the known art, the present invention provides a simple circuit capable of detecting a power supply condition of a first power source circuit loop and controlling timing of supplying power from a second power source based on the detected result. Use a loop switching control circuit. Therefore, automatic switching of the dual power supply circuit without expensive power control ICs can be realized. In addition, the circuit loop switching control circuit employed in the present invention does not include diodes used in the prior art, and the disadvantages and problems of high power consumption and high temperature generation commonly observed in the prior art can be overcome in the present invention. . In conclusion, the present invention creates the effect of using simple control circuits and simple circuit elements implementing the switching control required in the dual power supply circuit, and lowering the overall cost of the circuit according to the present invention.

본 발명에 첨부된 도면, 특히 본 발명의 제1 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도를 도시하고 있는 도 2를 참조할 때, 본 발명에 의한 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템은 제1 전압 출력 회로 루프(100)와 제2 전압 출력 회로 루프(200)를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 대한 회로를 구성하는 대부분의 구성요소들은 도 1에 도시된 종래 회로의 구성요소들과 유사하거나 동일하며, 유사하거나 동일한 구성요소들은 도면들에 걸쳐 동일한 참조부호를 가진다. With reference to FIG. 2, which shows a circuit diagram for an attached figure of the present invention, in particular an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system constructed by the first embodiment of the present invention, The switchable dual-power-circuit-loop circuit system includes a first voltage output circuit loop 100 and a second voltage output circuit loop 200. Most of the components constituting the circuit for the first embodiment of the present invention are similar or identical to those of the conventional circuit shown in FIG. 1, and similar or identical components have the same reference numerals throughout the drawings. .

상기 도 2에 도시된 상기 본 발명의 제1 실시예는 출력 변환기(output transformer)를 포함하는 PWM 전력 컨버터(Pulse Width Modulation power converter)의 제어 시스템에 적용될 수 있다. 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 상기 제1 전력원(ACV)으로부터 구동 전압을 받고, 차례로 직류 전압 출력단(5)에 제1 출력 전압(DCV1)를 공급한다. 이 때, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)는 차단된다. 반면에, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 전기 전력의 공급에 실패하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)가 인계받아 직류 전력원(제2전력원)로부터 상기 출력단(5)으로 제2 출력 전압(DCV2)을 공급한다.The first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2 may be applied to a control system of a pulse width modulation power converter including an output transformer. When the first power source ACV typically supplies electrical power in normal operation, the first voltage output circuit loop 100 receives a driving voltage from the first power source ACV, and in turn, a DC voltage output terminal 5. ) Is supplied to the first output voltage DCV1. At this time, the second voltage output circuit loop 200 is interrupted. On the other hand, when the first voltage output circuit loop 100 fails to supply electric power, the second voltage output circuit loop 200 takes over and receives the output terminal 5 from the DC power source (second power source). ) Supplies a second output voltage DCV2.

상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(12), 출력 변환기(output transformer)(2), PWM제어 회로(Pulse Width Modulation control circuit)(3)와 정류 회로(rectification circuit)(41) 및 조절 회로(regulation circuit)(42)로 이루어진다.The first voltage output circuit loop 100 generally includes a rectifier circuit 11, a filter circuit 12, an output transformer 2, and a PWM control circuit (Pulse Width Modulation control circuit) ( 3) and a rectification circuit 41 and a regulation circuit 42.

상기 제1 전력원(ACV)은 정류기 회로(11)와 필터 회로(12)를 거쳐 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(primary-side winding)(21)에 구동 전압을 공급한다. 차례로, 상기 출력 변환기(2)의 제2면 권선부(second-side winding)(22)는 제2면 출력 전압을 생성하고, 이 전압은 제1 전압 출력 정류/조절 회로(4)를 구성하는 상기 정류 회로(rectification circuit)(41)와 상기 조절 회로(regulation circuit)(42)를 통해 인가되고 이에 의하여 제1출력 전압(DCV1)을 상기 DC 전압 출력단(5)으로 공급한다. 상기 제1 출력 전압(DCV1)은 또한, 상기 PWM 제어회로(3)에 인가되는 피드백 신호(Sfb)를 생성하는 피드백 회로(44)로 인가된다.The first power source ACV supplies a driving voltage to the primary-side winding 21 of the output converter 2 via the rectifier circuit 11 and the filter circuit 12. In turn, a second-side winding 22 of the output converter 2 generates a second surface output voltage, which constitutes a first voltage output rectifying / regulating circuit 4. It is applied through the rectification circuit 41 and the regulation circuit 42 to thereby supply a first output voltage DCV1 to the DC voltage output terminal 5. The first output voltage DCV1 is also applied to a feedback circuit 44 which generates a feedback signal Sfb that is applied to the PWM control circuit 3.

상기 PWM 제어회로(3)는 일반적으로 PWM 제어기(31), 게이트 구동 회로(gate driving circuit)(32), 트랜지스터 스위칭 요소(33) 및 센싱 저항(34)으로 구성된다. 상기 PWM 제어기(31)는 상기 피드백 회로(44)에 의하여 생성된 피드백 신호(Sfb)를 수신하고, 상기 피드백 신호(Sfb), 참조전압(reference voltage)(Vref) 및 상기 센싱 저항(34)에 의하여 검출된 검출 신호(Ssen)를 기초로 게이트 제어 신호(Sg)를 출력단에 생성하게 된다. 생성된 이 신호는 상기 게이트 구동 회로(32)로 인가되어, 상기 출력 변환기(2)의 제1면 권선부(21)의 여기(excitation)를 제어하는 상기 트랜지스터 스위칭 요소(33)의 동작을 구동하게 된다. 상기 출력 변환부(2)는 PWM 동작 전압 권선부(PWM operation voltage winding)(23)를 더 포함할 수 있으며, 이것은 상기 PWM 제어기(31)에 PWM 동작 전압(Vdd)를 생성한다. The PWM control circuit 3 generally consists of a PWM controller 31, a gate driving circuit 32, a transistor switching element 33 and a sensing resistor 34. The PWM controller 31 receives the feedback signal Sfb generated by the feedback circuit 44 and supplies the feedback signal Sfb, the reference voltage Vref, and the sensing resistor 34 to the feedback signal Sfb. The gate control signal Sg is generated at the output terminal based on the detected detection signal Ssen. This generated signal is applied to the gate driving circuit 32 to drive the operation of the transistor switching element 33 to control the excitation of the first side winding 21 of the output converter 2. Done. The output converter 2 may further include a PWM operation voltage winding 23, which generates a PWM operating voltage Vdd in the PWM controller 31.

상기 제2 전압 출력 회로 루프(200)에서는 제2 전력원(DC 전력원)(61)이 포함된다. 본 발명에 의하면, 검출과 제어의 목적을 위하여 기능하는 제어 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)가 추가적으로 공급되며, 상기 제2 전력원(61)은 이에 기초하여 제어되어 상기 제2출력 전압(DCV2)을 상기 DC전압 출력단(5)에 선택적으로 공급한다. The second voltage output circuit loop 200 includes a second power source (DC power source) 61. According to the present invention, a control circuit loop switching control circuit 7 which functions for the purpose of detection and control is additionally supplied, and the second power source 61 is controlled on the basis of the second output voltage DCV2. Is selectively supplied to the DC voltage output terminal 5.

본 발명의 제1 실시예에 의한 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)는 인덕션 코일(induction coil)(71), 다이오드(72), 캐패시터(73), 저항(74) 및 스위칭 요소(75)를 포함한다. 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(7)는 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)의 전력 공급 조건을 검출하고, 상기 검출 결과에 기초하여 상기 스위칭 요소(75)가 상기 회로를 온/오프하도록 제어하여 상기 제2 출력 전압(DCV2)이 DC전압 출력단(5)으로 선택적으로 공급되도록 상기 제2 전력원(61)을 제어한다.The circuit loop switching control circuit 7 according to the first embodiment of the present invention uses an induction coil 71, a diode 72, a capacitor 73, a resistor 74 and a switching element 75. Include. The circuit loop switching control circuit 7 detects a power supply condition of the first voltage output circuit loop 100 and controls the switching element 75 to turn on / off the circuit based on the detection result. The second power source 61 is controlled to selectively supply the second output voltage DCV2 to the DC voltage output terminal 5.

상기 스위칭 요소(75)는 예를 들어, 필드-효과 스위칭 요소(field-effect switching element)로서 게이트 구동 신호(Sg1)에 의하여 제어되는 게이트단(gate terminal)을 포함한다. 상기 다이오드(72)는 상기 인덕션 코일(71)의 일단과 연결되는 연결되는 양극단(positive terminal)과 상기 스위칭 요소(75)의 게이트단과 연결되는 음극단(negative terminal)을 가진다. 상기 캐패시터(73)는 상기 다이오드(72)의 음극단과 연결되며, 상기 저항(74)은 상기 캐패시터(73)와 병렬로 연결된다. The switching element 75 comprises, for example, a gate terminal controlled by the gate drive signal Sg1 as a field-effect switching element. The diode 72 has a positive terminal connected to one end of the induction coil 71 and a negative terminal connected to the gate end of the switching element 75. The capacitor 73 is connected to the negative terminal of the diode 72, and the resistor 74 is connected in parallel with the capacitor 73.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 상기 인덕션 코일(71)은 상기 출력 변환기(2)의 제2면에 연결되도록 구성되어 유도된 전압을 유도한다. 이 유도된 전압은 상기 다이오드(72)를 통해 인가되며, 그 후 전압 조절을 위한 상기 캐패시터(73)를 통하여 전송되어 상기 스위칭 요소(75)의 상기 게이트단으로 스위칭 구동 신호(Sg1)를 생성하여 상기 스위칭 요소(75)가 개방 회로가 되도록 한다. 이러한 조건 하에서 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)는 상기 출력단(5)에 상기 제2출력 전압(DCV2)이 공급될 수 없게 된다.When the first power source ACV typically supplies electrical power in normal operation, the induction coil 71 is configured to be connected to the second side of the output converter 2 to induce induced voltages. This induced voltage is applied through the diode 72, and then transmitted through the capacitor 73 for voltage regulation to generate a switching drive signal Sg1 to the gate end of the switching element 75. The switching element 75 causes the open circuit. Under this condition, the second voltage output circuit loop 200 cannot supply the second output voltage DCV2 to the output terminal 5.

이와 달리, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 상기 출력단(5)으로 상기 제1 전력원을 정상적으로 공급할 수 없게 되는 경우, 어떠한 전압도 상기 인덕션 코일(71)에 유도되지 않게 되고, 이것은 상기 스위칭 요소(75)가 폐회로가 되도록 함으로써, 상기 제2전압 출력 회로 루프(200)가 상기 스위칭 요소(75)를 통하여 상기 출력단(5)으로 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급하도록 한다.Alternatively, if the first voltage output circuit loop 100 is unable to normally supply the first power source to the output stage 5, no voltage is induced to the induction coil 71, which causes the By causing the switching element 75 to be a closed circuit, the second voltage output circuit loop 200 supplies the second output voltage DCV2 to the output terminal 5 through the switching element 75.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도를 도시하고 있으며, 어떠한 출력 변환기(output transformer)도 포함하지 않는 PWM 전력 컨버터의 제어 시스템에 적용될 수 있다. FIG. 3 shows a circuit diagram for an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system constructed by a second embodiment of the present invention, and the control of a PWM power converter that does not include any output transformer. Applicable to the system.

도 3의 제2 실시예에 의할 때, 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 전기 전력을 통상적으로 공급할 때, 제1 전압 출력 회로 루프(100a)는 상기 제1 전력원(ACV)으로부터 구동 전압을 받고, 차례로 직류 전압 출력단(5)에 제1 출력 전압(DCV1)을 공급한다. 이 때, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)는 차단된다. 반면에, 상기 제1 전압 출력 회로 루프(100)가 상기 제1 전력원을 상기 출력단(5)에 공급하지 못할 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)가 인계받아 직류 전력원(제2전력원)으로부터 상기 출력단(5)으로 제2 출력 전압(DCV2)을 공급한다.According to the second embodiment of FIG. 3, when the first power source ACV typically supplies electrical power in normal operation, the first voltage output circuit loop 100a is separated from the first power source ACV. The driving voltage is received, and the first output voltage DCV1 is sequentially supplied to the DC voltage output terminal 5. At this time, the second voltage output circuit loop 200a is interrupted. On the other hand, when the first voltage output circuit loop 100 fails to supply the first power source to the output terminal 5, the second voltage output circuit loop 200a takes over and receives a DC power source (second A second output voltage DCV2 from the power source) to the output terminal 5.

상기 제1 전압 출력 회로 루프(100a)는 일반적으로 정류기 회로(rectifier circuit)(11), 필터 회로(12), PWM제어 회로(Pulse Width Modulation control circuit)(3) 및 제1출력 전압 공급회로(8)로 이루어진다.The first voltage output circuit loop 100a generally includes a rectifier circuit 11, a filter circuit 12, a pulse width modulation control circuit 3 and a first output voltage supply circuit 8)

상기 제1 전력원(ACV)이 구동 전압(operation voltage)을 정규기 회로(11) 및 필터 회로(12)를 통하여 상기 PWM제어회로(3) 및 나아가 전압 조절 요소(voltage regulation element)(81)와 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)(82)로 공급하여 상기 DC전압 출력단(5)으로 상기 제1 출력 전압(DCV1)을 공급한다. 상기 제1 출력 전압(DCV1)은 또한, 캐패시터(83), 저항(84) 및 또 다른 저항(85)으로 이루어지지는 피드백 회로에도 인가되어 상기 PWM 제어 회로(30)로 피드백 신호(Sfb1)를 생성한다. The first power source ACV transmits an operation voltage to the PWM control circuit 3 and further to a voltage regulation element 81 through a regular circuit 11 and a filter circuit 12. It is supplied to the choke coil (82) connected in series with the first output voltage (DCV1) to the DC voltage output terminal (5). The first output voltage DCV1 is also applied to a feedback circuit composed of a capacitor 83, a resistor 84, and another resistor 85 to supply a feedback signal Sfb1 to the PWM control circuit 30. Create

상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)에는 제2전력원(DC전력원)(61)이 포함된다. 본 발명에 의하면, 검출과 제어의 목적을 위하여 기능하는 제어 회로 루프 스위칭 제어 회로(9)가 추가적으로 공급되며, 상기 제2 전력원(61)은 이에 기초하여 제어되어 상기 제2출력 전압(DCV2)을 상기 DC전압 출력단(5)에 선택적으로 공급한다.The second voltage output circuit loop 200a includes a second power source (DC power source) 61. According to the present invention, a control circuit loop switching control circuit 9 additionally supplied for the purpose of detection and control is supplied, and the second power source 61 is controlled based on the second output voltage DCV2. Is selectively supplied to the DC voltage output terminal 5.

본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로(9)는 전압 조절 요소(voltage regulation element)(91)와 이에 직렬로 연결된 쵸크 코일(choke coil)(92)을 포함한다.The circuit loop switching control circuit 9 according to the second embodiment of the invention comprises a voltage regulation element 91 and a choke coil 92 connected in series thereto.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 통상적으로 전기전력을 공급할 때, 상기 PWM 제어회로(3)는 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하고, 이 신호는 상기 전압 조절 요소(91), 상기 직렬 연결된 쵸크 회로(92) 및 저항(93)을 포함하는 회로를 통하여 인가되어 스위칭 요소(94)를 제어함으로써 상기 스위칭 요소(94)가 선택적으로 개방 회로 또는 폐회로의 형태가 되도록 한다. 상기 쵸크 코일(92)을 통하여 전송된 후, 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)는 나아가 캐패시터(95), 저항(96) 및 또 다른 저항(97)으로 이루어지는 피드백 회로에 인가되어 상기 PWM제어회로(3)로 피드백 신호(Sfb2)를 생성한다.When the first power source ACV typically supplies electrical power in normal operation, the PWM control circuit 3 generates a switching drive signal Sg2, which is the voltage regulating element 91, the It is applied through a circuit comprising a series connected choke circuit 92 and a resistor 93 to control the switching element 94 such that the switching element 94 is optionally in the form of an open or closed circuit. After being transmitted through the choke coil 92, the switching drive signal Sg2 is further applied to a feedback circuit consisting of a capacitor 95, a resistor 96 and another resistor 97 to provide the PWM control circuit 3 ) Generates a feedback signal Sfb2.

상기 제1 전력원(ACV)이 정상적인 동작에서 통상적으로 전기전력을 공급하는 경우, 상기 PWM제어회로(3)가 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하기 때문에 상기 스위칭 요소(94)는 개방 회로 조건으로 세팅된다. 이러한 조건 하에서는 상기 제2 전압 출력 회로 루프(200a)가 상기 출력단(5)에 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급하는 것이 허용되지 않는다. 반면, 상기 제1전압 출력 회로 루프(100a)가 상기 출력단(5)으로 상기 제1전력을 공급하지 못하는 경우, 상기 PWM 제어회로(3)는 상기 스위칭 구동 신호(Sg2)를 생성하지 않으므로 상기 스위칭 요소(94)는 폐회로 상태가 되고 이를 통하여 상기 제2전력원(61)은 상기 스위칭 요소(94)를 통하여 상기 출력단(5)으로 상기 제2 출력 전압(DCV2)을 공급할 수 있게 된다. 이러한 관점에서, 본 발명의 제2 실시예의 회로 시스템은 상기 제1 실시예와 동일한 효율성을 공급할 수 있게 된다.When the first power source ACV typically supplies electric power in normal operation, the switching element 94 is in an open circuit condition because the PWM control circuit 3 generates the switching drive signal Sg2. Is set to. Under these conditions, the second voltage output circuit loop 200a is not allowed to supply the second output voltage DCV2 to the output terminal 5. On the other hand, when the first voltage output circuit loop 100a fails to supply the first power to the output terminal 5, the PWM control circuit 3 does not generate the switching driving signal Sg2 and thus the switching. The element 94 is in a closed loop, which enables the second power source 61 to supply the second output voltage DCV2 to the output terminal 5 through the switching element 94. In this respect, the circuit system of the second embodiment of the present invention can supply the same efficiency as that of the first embodiment.

본 발명이 비록 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되고 있으나, 다양한 수 정들과 변형이 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지게 되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다. Although the invention has been described with reference to preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 후술의 도시를 통하여 당업자에게 명확해질 것이다. The present invention will become apparent to those skilled in the art through the following description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도,1 is a circuit diagram of a conventional automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도,2 is a circuit diagram of an automatically switchable dual-power-circuit-loop circuit system constructed by the first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의하여 구성되는 자동 스위칭 가능한 이중-전력-회로-루프 회로 시스템에 대한 회로도이다.3 is a circuit diagram of an auto-switchable dual-power-circuit-loop circuit system constructed by the second embodiment of the present invention.

Claims (6)

제1 전력원을 받고 차례로 출력 변환기를 통하여 출력단으로 제1 출력 전압을 공급하는 상기 출력 변환기를 가진 제1 전압 출력 회로 루프;A first voltage output circuit loop having said output converter receiving a first power source and in turn supplying a first output voltage to an output stage through an output converter; 제2 출력 전압을 제2 전력원으로부터 받고, 상기 제2 출력 전압을 상기 출력단으로 선택적으로 공급하는 제2 전압 출력 회로 루프; 및A second voltage output circuit loop for receiving a second output voltage from a second power source and selectively supplying the second output voltage to the output terminal; And 상기 출력 변환기와 연결되며 상기 제1 전압 출력 회로 루프의 상기 제1 출력 전압을 검출하는 인덕션 코일 및 상기 제2출력 전압 회로 루프에 직렬로 연결되며 상기 인덕션 코일에 의하여 생성되는 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭되는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지는 스위칭 요소를 포함하는 회로 루프 스위칭 제어 회로를 포함하고,An induction coil connected to the output converter and connected in series to the second output voltage circuit loop for detecting the first output voltage of the first voltage output circuit loop and switched by a switching drive signal generated by the induction coil A circuit loop switching control circuit comprising a switching element having an open circuit condition and a closed loop condition, wherein 상기 제1 전력원이 상기 제1 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 출력단으로 공급되는 경우, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 상기 인덕션 코일이 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로의 상기 스위칭 요소를 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 차단하는 개방 회로 조건으로 스위칭하기 위한 상기 스위칭 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 전압 출력 회로 루프가 상기 제1 전력원을 상기 출력단으로 공급하지 못하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 제2 전력원이 상기 출력단으로 공급될 수 있도록 상기 스위칭 요소가 폐회로 조건으로 정해지는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.When the first power source is supplied to the output terminal through the first voltage output circuit loop, the induction coil of the circuit loop switching control circuit replaces the switching element of the circuit loop switching control circuit with the second voltage output circuit. Generate the switching drive signal for switching to an open circuit condition that interrupts the loop, and if the first voltage output circuit loop fails to supply the first power source to the output stage, through the second voltage output circuit loop And the switching element is set to a closed loop condition such that the second power source can be supplied to the output stage. 제 1항에 있어서, 상기 제1 전력원은,The method of claim 1, wherein the first power source, 정류기 회로와 필터 회로를 통하여 인가되어 상기 제1 전력원을 상기 출력 변환기로 공급하는 교류 전력원으로 이루어지며, 상기 제2 전력원은 직류 전력원인 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.And an alternating current power source applied through a rectifier circuit and a filter circuit to supply the first power source to the output converter, wherein the second power source is a direct current power source. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭 요소는,The method of claim 1, wherein the switching element, 게이트단을 가지는 필드 효과 스위칭 요소로 구성되며, Consists of a field effect switching element with a gate stage, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는,The circuit loop switching control circuit, 상기 인덕션 코일과 연결되는 양극단과 상기 스위칭 요소의 게이트단과 연결되는 음극단을 가지는 다이오드;A diode having an anode end connected to the induction coil and a cathode end connected to the gate end of the switching element; 상기 다이오드의 음극단과 연결되는 캐패시터; 및A capacitor connected to the cathode end of the diode; And 상기 캐패시터에 병렬로 연결되는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.And a resistor connected in parallel to said capacitor. PWM(Pulse Width Modulation) 제어 회로 및 상기 PWM 제어 회로와 출력단 사이에 연결되는 제1 출력 전압 공급 회로를 가지며, 제1 전력원을 받아 차례로 제1 출력 전압을 상기 제1 출력 전압 공급 회로를 통하여 상기 출력단으로 공급하는 제1 전압 출력 회로 루프;A pulse width modulation (PWM) control circuit and a first output voltage supply circuit connected between the PWM control circuit and an output terminal, the first output voltage being sequentially received through the first output voltage supply circuit in response to the first power source; A first voltage output circuit loop for supplying to the output stage; 제2 출력 전압을 제2 전력원으로부터 받고 상기 제2 출력 전압을 상기 출력단으로 선택적으로 공급하는 제2 전압 출력 회로 루프; 및A second voltage output circuit loop for receiving a second output voltage from a second power source and selectively supplying the second output voltage to the output terminal; And 상기 제1 전압 출력 회로 루프의 PWM 제어 회로에 연결된 직렬 연결의 쵸크 코일과 상기 제2 전압 출력 회로 루프에 직렬로 연결된 스위칭 요소를 포함하되, 상기 스위칭 요소는 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 스위칭 구동 신호에 의하여 스위칭되는 개방 회로 조건과 폐회로 조건을 가지는 회로 루프 스위칭 제어 회로를 포함하고,A switching coil connected in series to the second voltage output circuit loop and a choke coil in series connected to a PWM control circuit of the first voltage output circuit loop, wherein the switching element is a switching drive generated by the PWM control circuit. A circuit loop switching control circuit having an open circuit condition and a closed loop condition switched by a signal, 상기 제1 전력원이 상기 제1 출력 전압 공급 회로를 통하여 출력단으로 공급되는 경우, 상기 PWM 제어 회로가 상기 스위칭 요소를 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 차단하는 개방 회로 조건으로 스위칭하기 위한 상기 스위칭 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 전력원이 상기 제1 전력원을 상기 출력단으로 공급하지 못하는 경우, 상기 제2 전압 출력 회로 루프를 통하여 상기 제2 전력원이 상기 출력단으로 공급될 수 있도록 상기 스위칭 요소가 폐회로 조건으로 정해지는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.The switching drive for switching the switching element to an open circuit condition in which the PWM control circuit interrupts the second voltage output circuit loop when the first power source is supplied to the output terminal through the first output voltage supply circuit. The switching element such that the second power source can be supplied to the output stage via the second voltage output circuit loop when generating a signal and the first power source fails to supply the first power source to the output stage. Power supply system, characterized in that is determined by the closed-circuit condition. 제 4항에 있어서, 상기 제1 전력원은,The method of claim 4, wherein the first power source, 정류기 회로와 필터 회로를 통하여 인가되어 상기 제1 전력원을 상기 PWM제어 회로로 공급하는 교류 전력원으로 이루어지며, 상기 제2 전력원은 직류 전력원인 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.And an AC power source applied through a rectifier circuit and a filter circuit to supply the first power source to the PWM control circuit, wherein the second power source is a DC power source. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 스위칭 요소는 상기 쵸크 코일과 연결된 게이트단을 가지는 필드 효과 스위칭 요소로 구성되고, 상기 쵸크 코일를 통하여 인가되고 상기 PWM 제어 회로에 의하여 생성된 상기 스위칭 구동 신호는 상기 게이트단을 경유하여 상기 폐회로 조건과 상기 개방 회로 조건 사이에서 상기 필드 효과 스위칭 요소의 스위칭을 제어하며, 상기 회로 루프 스위칭 제어 회로는 상기 필드 효과 스위칭 요소의 게이트단과 연결되고 상기 PWM제어 회로에 피드백 신호를 생성하는 피드백 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 전력 공급 시스템.The switching element is comprised of a field effect switching element having a gate end connected to the choke coil, wherein the switching drive signal applied through the choke coil and generated by the PWM control circuit is coupled to the closed loop condition via the gate end. Controlling the switching of the field effect switching element between the open circuit conditions, wherein the circuit loop switching control circuit comprises a feedback circuit connected to the gate end of the field effect switching element and generating a feedback signal to the PWM control circuit. Dual power supply system characterized by the above.
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