KR20110009415U - Ｕｓｂ커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치 - Google Patents

Ｕｓｂ커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부기기의 USB포트에 연결되어 전원 공급받는 USB커넥터; 상기 USB커넥터로부터 유입되는 일정 이상의 전류를 차단하는 과전류보호부; 상기 USB커넥터로부터 인가되는 일정 이상의 전압을 차단하는 과전압보호부; 상기 USB커넥터의 입력전압으로부터 일정한 전압을 출력하도록 조정하는 레귤레이터부; 상기 USB커넥터로부터 전원을 공급받아 충전하고, 순간 정전을 보상하도록 출력전압을 공급하는 충전부; 상기 레귤레이터부에 의해 조정된 출력전압을, 접속된 기기에 공급하는 출력단자;를 포함하는 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치에 관한 것이다.

Description

ＵＳＢ커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치{Stabilized Power Supply Device using Universial Serial Bus}
본 고안은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컴퓨터의 USB 포트에 연결되어 소정의 전원을 공급받아 통신용 단말기에 제공하도록 전압을 안정화시켜 공급하는 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치에 관한 것이다.
컴퓨터, 셋톱박스 및 홈네트워크 장비 등 다양한 통신시스템이 사무실 또는 주거용으로 사용되고 있으며, 대부분의 시스템이 전원과 관련한 어댑터를 통해 전원을 공급받고 있는데, 해당 장비를 사용하지 않을 때에 대부분의 경우 어댑터를 콘센트에서 빼지않거나 콘센트 스위치를 오프(off)하지 않는 경향이 있어, 대기전력 손실이 많이 발생하고 있으며, 국가 전체적으로 볼 때 상당한 에너지 손실이 발생하고 있다. 또한, 각 장비마다 어댑터가 별도로 마련됨에 따라 제품 제조비용 상승 문제와 다수의 장비 및 어댑터로 인해 기기가 과열되어 오작동, 소손 등의 발생 우려도 있었다.
본 고안은 상기한 필요성을 감안하여 창안된 것으로, 주변에서 USB포트가 마련된 외부기기로부터 전원을 공급받아 통신용 장치에 안정화된 전원을 공급하도록 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 USB포트를 이용한 안정화된 전원 공급 장치는 외부기기의 USB포트에 연결되어 전원 공급받는 USB커넥터; 상기 USB커넥터로부터 유입되는 일정 이상의 전류를 차단하는 과전류보호부; 상기 USB커넥터로부터 인가되는 일정 이상의 전압을 차단하는 과전압보호부; 상기 USB커넥터의 입력전압으로부터 일정한 전압을 출력하도록 조정하는 레귤레이터부; 상기 USB커넥터로부터 전원을 공급받아 충전하고, 순간 정전을 보상하도록 출력전압을 공급하는 충전부; 상기 레귤레이터부에 의해 조정된 출력전압을, 접속된 기기에 공급하는 출력단자;를 포함한다.
본 고안은 컴퓨터 등의 외부기기의 USB포트를 통하여 전원을 공급받아 다른 통신용 장치에 안정적으로 공급함으로써, 어댑터의 무분별한 남용으로 인한 대기전력 손실의 문제와, 제품 제조비용 상승 문제를 해결하는 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치와 USB 변환 케이블의 연결 상태를 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 USB 변환 케이블이 컴퓨터의 USB포트에 연결된 상태를 보인 도면이다.
도 3은 도 1의 전원 공급 장치의 내부 구성 일부를 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 고안은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 고안의 개시가 완전하도록 하며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 고안의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 고안은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치와 USB 변환 케이블의 연결 상태를 보인 도면이며,도 2는 도 1의 USB 변환 케이블이 컴퓨터의 USB포트에 연결된 상태를 보인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 고안의 전원 공급 장치(200)는 기본적으로, 외부기기(100)의 USB포트(101)에 연결되는 USB커넥터(211)를 구성한다.
외부기기(100)는 USB포트(101)를 갖는 장치로서, 예컨데, 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 울트라 모바일 PC, 셋톱박스, 홈네트워크 장비가 될 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터나 셋톱박스의 USB포트(101)는 약 3.5W의 출력을 제공한다. 또한, 외부기기(100)의 USB포트(101)는 표준형으로서, 5V 입력전압(+), GND(-), 데이터신호(+), 데이터신호(-)의 4핀 구조를 갖는다. 이 5V 입력전압을 5V DC 전원 공급용 출력단자(270)를 통하여 접속된 기기에 안정적으로 공급하도록 전원 공급 장치(200)가 구성된다.
출력단자(270)에 접속되어 출력전압을 공급받는 기기는 일반적으로, 이더넷(Ethernet) 통신용 단말기, 광 이더넷(Optical Ethernet) 통신용 단말기, 이동통신 단말기, MP3 플레이어, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP)가 될 수 있다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 전원 공급 장치(200)에 접속된 광 이더넷 통신용 단말기(300)는 평균 2W 정도의 소비전력이 요구되므로, 외부기기(100)의 입력전압에 의해 안정적으로 전원 공급이 가능하다.
전원 공급 장치(200)는 커넥터변환부(212)를 더 포함하여 구성된다. 커넥터변환부(212)는 탈부착이 가능한 구조로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, USB커넥터(211)에 한쪽이 결합되고, 다른쪽에는 USB 변환 케이블(10)이 결합될 수 있다. 또한, USB 변환 케이블(10)은 한쪽 끝이 USB포트(101)에 접속되는 제 1터미널(11)과, 다른 쪽 끝이 커넥터변환부(212)에 접속되는 제 2터미널(12)로 구성되며, 외부기기(100)와 전원 공급 장치(200) 간에 떨어져 있더라도 상호 접속 가능하도록 구비된다.
물론, 이때 외부기기(100)와 전원 공급 장치(200) 간에 거리가 가깝다면, USB 변환 케이블(10) 및 커넥터변환부(212)의 사용없이 USB커넥터(211)와 USB포트(101)를 결합하여 사용할 수도 있다.
도 3은 도 1의 전원 공급 장치의 내부 구성 일부를 보인 도면이다.
도 3을 참조하여 상세하게 설명하면, 전원 공급 장치(200)는 과전류보호부(220), 과전압보호부(230), 전원감시부(240), 충전부(250), 노이즈차단부(260)를 더 포함한다.
과전류보호부(220)는 USB커넥터(211)로부터 유입되는 전류가 일정값을 넘지않도록 차단하여 과전류로 인한 장치의 소손을 미연에 방지하는 기능을 수행한다.
과전압보호부(230)는 과전류보호부(220)와 병렬로 연결되며, USB커넥터(211)로부터 인가되는 입력전압이 일정값을 넘지않도록 차단하여 과전압이 인가되는 것을 방지하여 장치를 보호한다.
전원감시부(240)는 레귤레이터부(241)와 스위치(242)를 더 포함하여 구성되며, 레귤레이터부(241)는 일정한 입력전압을 출력단자(270)를 통하여 공급하도록 전압의 안정도를 향상시키는 기능을 수행한다. 또한, 스위치(242)와 연동하여 레귤레이터부(241)가 출력전압을 공급시에는 스위치(242)를 개로 상태가 되도록 하고, 일시적인 정전(순간 정전) 등으로 인한 출력전압의 공급이 불가한 경우 폐로 상태가 된다.
스위치(242)와 직렬연결되는 충전부(250)는 소형 충전지로, 평상시에 입력전압을 공급받아 충전하고, 레귤레이터부(241)로부터 출력전압의 공급이 불가한 경우 스위치(242)가 폐로됨에 따라 출력단에 출력전압을 공급하여 순간 정전을 보상하게 된다.
노이즈차단부(260)는 USB커넥터(211)로부터 통신 장애나 외부기기(100)의 일시적인 전압 상승 등으로 인해 고주파의 입력전압 또는 출력전압이 발생하게 되면, 고주파 노이즈를 차단하는 고주파 필터로서의 역할을 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
10: USB 변환 케이블 11: 제 1터미널
12: 제 2터미널 100: 외부기기
101: USB포트 200: 전원공급장치
211: USB커넥터 212: 커넥터변환부
220: 과전류보호부 230: 과전압보호부
240: 전원감시부 241: 레귤레이터부
242: 스위치 250: 충전부
260: 노이즈차단부 270: 출력단자
300: 광이더넷 통신용 단말기

Claims (5)

  1. 외부기기의 USB포트에 연결되어 전원 공급받는 USB커넥터;
    상기 USB커넥터로부터 유입되는 일정 이상의 전류를 차단하는 과전류보호부;
    상기 USB커넥터로부터 인가되는 일정 이상의 전압을 차단하는 과전압보호부;
    상기 USB커넥터의 입력전압으로부터 일정한 전압을 출력하도록 조정하는 레귤레이터부;
    상기 USB커넥터로부터 전원을 공급받아 충전하고, 순간 정전을 보상하도록 출력전압을 공급하는 충전부; 및
    상기 레귤레이터부에 의해 조정된 출력전압을, 접속된 기기에 공급하는 출력단자;
    를 포함하는 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전부로부터 상기 출력단자에 출력전압을 공급하도록 폐로되는 스위치; 및
    고주파 입력 또는 출력에 의해 발생된 노이즈를 차단하는 노이즈차단부;
    를 더 포함하는 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    일단에 상기 USB포트에 접속되는 제 1터미널과 타단에 제 2터미널을 갖는 USB 변환 케이블의 상기 제 2터미널에 접속되는 커넥터변환부;
    를 더 포함하는 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력단자는 DC 5V 전원 공급용 출력 단자이며,
    상기 출력단자에 접속되는 기기는 DC 5V 전원을 공급받는 이더넷(Ethernet) 통신용 단말기, 광 이더넷(Optical Ethernet) 통신용 단말기, 이동통신 단말기, MP3 플레이어, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP) 중 어느 하나인 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부기기는 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 울트라 모바일 PC, 셋톱박스, 홈네트워크 장비 중 어느 하나인 USB커넥터를 이용한 안정화된 전원 공급 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180129236A (ko) * 2017-05-26 2018-12-05 김경수 Usb 수전 기기용 usb 플러그 및 usb 수전 기기 동작 제어 시스템
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