KR20120092703A - 디지털 출력 모듈을 사용한 리던던트 전력 제어를 위한 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 출력 모듈을 사용한 리던던트 전력 제어를 위한 시스템, 방법 및 장치 Download PDF

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윌리엄 헨리 루에켄바츠
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지이 인텔리전트 플랫폼스 인코포레이티드
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Abstract

디지털 출력 모듈을 사용하여 부하에 리던던트 전력 제어(redundant power control)를 제공하는 방법이 제공된다. 이 방법은 적어도 하나의 소싱 드라이버(sourcing driver)를 전압 서플라이(voltage supply) 및 제 1 출력 단자에 접속시키는 단계와, 적어도 하나의 싱킹 드라이버(sinking driver)를 전압 리턴(voltage return) 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계와, 부하를 상기 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하는 단계를 또한 포함한다.

Description

디지털 출력 모듈을 사용한 리던던트 전력 제어를 위한 시스템, 방법 및 장치{SYSTEM, METHODS, AND APPARATUS FOR PROVIDING REDUNDANT POWER CONTROL USING A DIGITAL OUTPUT MODULE}
본 명세서에서 개시된 실시예들은 일반적으로 디지털 출력 모듈에 관한 것이며, 특히 단일 디지털 출력 모듈 내의 I 패턴을 사용하여서 리던던트 전력(redundant power)을 부하에 제공하는 기술에 관한 것이다.
적어도 몇몇 알려진 출력 모듈들은 오직 전류를 부하로 싱킹(sinking)하거나 아니면 전류를 부하로부터 소싱(sourcing)할 수만 있지, 전류 싱킹 및 전류 소싱 모두를 수행하지는 못한다. 이러한 알려진 출력 모듈들은 사전 규정된 입력 신호를 수신하는 입력 회로 및 이 입력 신호에 기초하여서 소스 신호 또는 싱크 신호를 생성하는 다른 회로를 포함한다. 또한, 이러한 알려진 출력 모듈들은 전력을 전력 소스로부터 부하로 소싱하거나 복귀 경로를 통해서 전력을 부하로부터 전력 소스로 싱킹하는 출력단 회로를 포함한다. 그러나, 이러한 알려진 출력 모듈들은 단일 모듈 내에 전력 소싱 드라이버 및 전력 싱킹 드라이버 양자를 제공하지는 않는다.
또한, 적어도 몇몇 알려진 제어 시스템들은 소싱 출력 모듈 및 싱킹 출력 모듈 양자를 포함하며 이 소싱 출력 모듈 및 싱킹 출력 모듈은 서로 접속되어서 전력을 부하로부터 제거하는 리던던트 수단을 제공하는데 사용되는 I 패턴을 형성한다. 그러나, 이러한 알려진 제어 시스템에서는 부하를 제어하기 위해서 소싱 출력 모듈 및 싱킹 출력 모듈 양자가 독립적으로 제어되고 프로그래밍 되어야 한다. 이로써, 제어 시스템에 대한 개발 및 착수 비용이 증가하게 된다.
또한, 적어도 몇몇 알려진 출력 모듈들은 부하의 상태 변화 능력을 입증하기 위해서 펄스 테스트를 수행할 수 있다. 그러나, 이러한 I 패턴으로 구성된 개별 소싱 출력 드라이버 모듈 및 개별 싱킹 출력 드라이버 모듈을 각 부하에 대해서 탬덤(tandem) 방식으로 동작시키도록 제어 시스템이 프로그램되어야한다. 이로써, 제어 시스템에 대한 개발 및 착수 비용이 증가하게 되고 제어기 성능이 영향을 받게 된다.
일 측면에 따라서, 디지털 출력 모듈을 사용하여 부하에 리던던트 전력 제어(redundant power control)를 제공하는 방법이 제공된다. 이 방법은 적어도 하나의 소싱 드라이버(sourcing driver)를 전압 서플라이(voltage supply) 및 제 1 출력 단자에 접속시키는 단계와, 적어도 하나의 싱킹 드라이버(sinking driver)를 전압 리턴(voltage return) 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계와, 부하를 상기 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하는 단계를 또한 포함한다.
다른 측면에 따라서, 디지털 출력 모듈이 제공된다. 이 모듈은 부하에 접속되도록 구성된 제 1 출력 단자와, 상기 부하에 접속되도록 구성된 제 2 출력 단자를 포함한다. 이 모듈은 상기 제 1 출력 단자 및 전압 서플라이에 접속된 적어도 하나의 소싱 드라이버와, 상기 제 2 출력 단자 및 전압 리턴에 접속된 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 또한 포함하며, 상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는 동작용 에너지 부여 구성(energized-to-run configuration)에서 상기 부하에 리던던트 전력 제어를 제공하도록 구성된다.
또 다른 측면에 따라서, 전압 서플라이 및 전압 리턴을 포함하는 전압 소스와, 적어도 하나의 부하와, 제 1 디지털 출력 모듈을 포함하는 시스템이 제공된다. 상기 제 1 디지털 출력 모듈은, 상기 전압 서플라이에 접속된 전압 서플라이 단자와, 상기 전압 리턴에 접속된 전압 리턴 단자와, 상기 적어도 하나의 부하에 접속된 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 포함하는 단자 블록을 포함한다. 또한, 제 1 디지털 출력 모듈은 상기 전압 서플라이 단자 및 상기 제 1 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 소싱 드라이버와, 상기 전압 리턴 단자와 상기 제 2 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 포함하며, 상기 제 1 디지털 출력 모듈은 상기 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 통해서 상기 적어도 하나의 부하에 리던던트 전력 제어를 선택적으로 제공하도록 구성된다.
본 명세서에서 개시된 실시예들은 다음의 첨부 도면을 참조하여서 다음의 상세한 설명 부분을 독해하면 양호하게 이해될 것이다.
도 1은 단일 모듈로서 구현되는 예시적인 디지털 출력 모듈의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 출력 모듈 내에 제공된 예시적인 I 패턴 회로의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 I 패턴 회로를 사용하여서 형성된 예시적인 H 패턴 회로의 개략도이다.
도 4는 도 2에 도시된 I 패턴 회로를 사용하여서 리던던트 전력(redundant power)을 부하에 제공하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
단일 디지털 출력 모듈을 사용하여서 리던던트 전력을 부하에 제공하는데 사용되는 시스템, 방법 및 장치에 대한 예시적인 실시예들이 본 명세서에서 기술될 것이다. 본 명세서에서 개시된 실시예들은 단일 싱킹 드라이버(single sinking driver) 및 단일 소싱 드라이버(single sourcing driver)를 사용하여서 동작하도록 에너지가 부여되는 구성(이하, 동작용 에너지 부여 구성)에서 리던던트 전력 제어를 제공하는 단일 디지털 출력 모듈 내의 I 패턴 회로를 생성한다. 또한, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 2 개의 I 패턴 회로를 사용하여서 동작용 에너지 부여 구성 및 셧다운하도록 에너지가 부여되는 구성(이하, 셧다운용 에너지 부여 구성)에서 리던던트 전력 제어 및 가용 전력 제어를 제공하는 H 패턴 회로를 생성한다. 또한, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 프로세서 또는 네트워크 인터페이스 유닛 없이도 I 패턴 회로에 대한 펄스 테스트를 수행할 수 있다.
본 명세서에서 개시된 시스템, 방법 및 장치의 예시적인 기술적 효과는 다음 중 적어도 하나를 포함한다.
(a) 단일 디지털 출력 모듈 내에서 복수의 소싱 드라이버 및 복수의 싱킹 드라이버가 배향되어서, 일 소싱 드라이버 및 이와 연관된 싱킹 드라이버가 리던던트 전력을 부하에 제공하는데 사용되는 I 패턴 회로가 생성될 수 있다.
(b) 동작 동안 I 패턴 회로의 소싱 드라이버 및/또는 싱킹 드라이버의 고장이 감지될 수 있다.
(c) 해당 드라이버의 고장이 제어기에 알려질 수 있다.
(d) 외부 프로세서와 상호 작용 없이도 소싱 드라이버 및/또는 싱킹 드라이버에 대해서 펄스 테스트가 수행될 수 있다.
(e) 해당 드라이버를 통과하는 전류가 감지되고 과부하 상태 또는 단락 상태에서 해당 드라이버에 대해 에너지가 부여되지 않게 된다.
도 1은 단일 모듈에서 구현되는 예시적인 디지털 출력 모듈(100)의 개략도이다. 예시적인 실시예에서, 디지털 출력 모듈(100)은 단자 블록(102), 복수의 소싱 드라이버(104) 및 복수의 싱킹 드라이버(106)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 소싱 드라이버(104)의 개수와 싱킹 드라이버(106)의 개수는 동일하다.
단자 블록(102)은 각기 전압 소스(도 1에서는 도시되지 않음)에 접속되도록 구성된 전압 서플라이 단자(108) 및 전압 리턴 단자(110)를 포함한다. 보다 구체적으로, 전압 서플라이 단자(108)는 전압 서플라이(도 1에서는 도시되지 않음)에 접속되도록 구성되고, 전압 리턴 단자(110)는 전압 리턴(도 1에서는 도시되지 않음)에 접속되도록 구성된다. 또한, 예시적인 실시예에서, 단자 블록(102)은 각각이 부하(도 1에서는 도시되지 않음)에 접속되도록 구성된 복수의 출력 단자(112)를 포함한다. 가령, 단자 블록(102)은 제 1 출력 단자(114) 및 제 2 출력 단자(116)를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 각 소싱 드라이버(104)는 전압 서플라이 단자(108) 및 이와 연관된 제 1 출력 단자(114)에 접속된다. 또한, 각 소싱 드라이버(104)는 스위칭 디바이스(118) 및 감지 저항(120)을 포함한다. 스위칭 디바이스(118)는 외부 프로세서(미도시)에 접속되도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 스위칭 디바이스(118)는 트랜지스터이다. 이와 달리, 스위칭 디바이스(118)는 전기 기계 릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, 릴레이 드라이버 또는 스마트 스위치로서 구현될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 스위칭 디바이스(118)의 제 1 단부(122)는 전압 서플라이 단자(108)에 접속된다. 감지 저항(120)의 제 1 단부(124)는 스위칭 디바이스(118)의 제 2 단부(126)에 접속된다. 또한, 감지 저항(120)의 제 2 단부(128)는 제 1 출력 단자(114)에 접속된다. 또한, 각 소싱 드라이버(104)는 제 1 진단 단자(130) 및 제 2 진단 단자(132)를 포함한다. 제 1 진단 단자(130)는 감지 저항의 제 1 단부(124)에 접속되고 제 2 진단 단자(132)는 감지 저항의 제 2 단자(128)에 접속된다. 제 1 진단 단자(130) 및 제 2 진단 단자(132)는 감지 저항(120)을 통한 전류를 측정하여서 스위칭 디바이스(118)의 고장, 과전류, 무부하(no load) 및 단락을 진단하고/하거나 펄스 테스트를 수행할 수 있게 한다.
예시적인 실시예에서, 각 싱킹 드라이버(106)는 전압 리턴 단자(110) 및 이와 연관된 제 2 출력 단자(116)에 접속된다. 또한, 각 싱킹 드라이버(106)는 소싱 드라이버(104)와 유사한 요소들을 포함한다. 구체적으로, 각 싱킹 드라이버(106)는 스위칭 디바이스(134) 및 감지 저항(136)을 포함한다. 스위칭 디바이스(134)는 외부 프로세서(도 1에서는 미도시)에 접속되도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 스위칭 디바이스(134)의 제 1 단부(138)는 전압 리턴 단자(110)에 접속된다. 감지 저항(136)의 제 1 단부(140)는 스위칭 디바이스(134)의 제 2 단부(142)에 접속된다. 또한, 감지 저항(136)의 제 2 단부(144)는 제 2 출력 단자(116)에 접속된다. 또한, 각 싱킹 드라이버(106)는 제 1 진단 단자(146) 및 제 2 진단 단자(148)를 포함한다. 제 1 진단 단자(146)는 감지 저항의 제 1 단부(140)에 접속되고 제 2 진단 단자(148)는 감지 저항의 제 2 단자(144)에 접속된다. 제 1 진단 단자(146) 및 제 2 진단 단자(148)는 감지 저항(136)을 통한 전류를 측정하여서 스위칭 디바이스(134)의 고장, 과전류, 무부하 및 단락을 진단하고/하거나 펄스 테스트를 수행할 수 있게 한다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 출력 모듈(100)과 같은 단일 출력 모듈 내에 제공되는 예시적인 I 패턴 회로(200)의 개략도이다. I 패턴 회로(200)는 동작용 에너지 부여 구성에서 리던던트 전력 제어를 제공한다.
구체적으로, 예시적인 실시예에서, I 패턴 회로(200)는 소싱 드라이버(104) 및 싱킹 드라이버(106)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 소싱 드라이버(104)는 전압 서플라이 단자(108)를 통해서 전압 서플라이(202)에 접속된 스위칭 디바이스(118)와 같은 제 1 스위칭 디바이스를 포함한다. 또한, 소싱 드라이버(104)는 제 1 스위칭 디바이스(118) 및 제 1 출력 단자(114)에 접속된 감지 저항(120)과 같은 제 1 감지 저항을 포함한다. 제 1 출력 단자(114)는 부하(204)에 접속된다.
또한, 상술한 바와 같이, 싱킹 드라이버(106)는 전압 리턴 단자(110)를 통해서 전압 리턴(206)에 접속된 스위칭 디바이스(134)와 같은 제 2 스위칭 디바이스를 포함한다. 또한, 싱킹 드라이버(106)는 제 2 스위칭 디바이스(134) 및 제 2 출력 단자(116)에 접속된 감지 저항(136)과 같은 제 2 감지 저항을 포함한다. 제 2 출력 단자(116)는 부하(204)에 접속된다.
동작 동안에, 제 1 감지 저항(120) 및 제 2 감지 저항(136)을 통해 흐르는 전류를 측정하여서 소싱 드라이버(104) 또는 싱킹 드라이버(106)에서의 고장을 감지한다. 가령, 제 1 출력 단자(114)가 전압 서플라이(202)에 접속되어서 제 1 스위칭 디바이스가 단락되는 것과 같은 고장이 감지되면, 이러한 고장 상태가 제어기(도 2에서는 도시되지 않음)에 알려진다. 마찬가지로, 가령, 제 2 출력 단자(116)가 전압 리턴(204)에 접속되어서 제 2 스위칭 디바이스가 단락되는 것과 같은 고장이 감지되면, 이러한 고장 상태가 제어기(도 2에서는 도시되지 않음)에 알려진다.
또한, 이 I 패턴 회로(200)가 사용되어서 외부 프로세서를 사용하지 않고서도 소싱 드라이버(104) 및/또는 싱킹 드라이버(106)에 대하여 펄스 테스트를 행할 수 있다. 가령, 부하(204)에 에너지가 부여되지 않을 때에 소싱 드라이버(104)에 대해서 펄스 테스트를 수행하기 위해서, 싱킹 드라이버(106)가 활성화되고 소싱 드라이버(104)를 온/오프로 펄싱함으로써 부하(204)가 급하게 활성화 및 비활성화되며 이 동안에 부하(204)를 통한 전류가 제 1 진단 단자(130) 및 제 2 진단 단자(146)를 통해서 측정된다. 만약 부하(204)를 통한 전류가 검출되면, 소싱 드라이버(104)는 고장 없이 동작하고 있는 것이다. 마찬가지로, 부하(204)에 에너지가 부여되지 않을 때에 싱킹 드라이버(106)에 대해서 펄스 테스트를 수행하기 위해서, 소싱 드라이버(104)가 활성화되고 싱킹 드라이버(106)를 온/오프로 펄싱함으로써 부하(204)가 급하게 활성화 및 비활성화되며 이 동안에 부하(204)를 통한 전류가 제 1 진단 단자(130) 및 제 2 진단 단자(146)를 통해서 측정된다. 만약 부하(204)를 통한 전류가 검출되면, 싱킹 드라이버(106)는 고장 없이 동작하고 있는 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 2 개의 디지털 출력 모듈(100)과 같은 2 개의 디지털 출력 모듈들로 형성된 예시적인 H 패턴 회로(300)의 개략도이다. H 패턴 회로(300)는 동작용 에너지 부여 구성 및 셧다운용 에너지 부여 구성에서 리던던트 전력을 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, H 패턴 회로(300)는 제 1 I 패턴 회로(302) 및 제 2 I 패턴 회로(304)와 같은 2 개의 I 패턴 회로(200)를 포함한다. 따라서, H 패턴 회로(300)는 제 1 소싱 드라이버(306), 제 2 소싱 드라이버(308), 제 1 싱킹 드라이버(310) 및 제 2 싱킹 드라이버(312)를 포함한다. 제 1 소싱 드라이버(306) 및 제 1 싱킹 드라이버(310)는 각각 도 2에 도시된 요소들과 실질적으로 동일한 요소들을 포함한다. 구체적으로, 제 1 소싱 드라이버(306)는 제 1 스위칭 디바이스(118), 제 1 감지 저항(120) 및 제 1 출력 단자(114)를 포함한다. 마찬가지로, 제 1 싱킹 드라이버(310)는 제 2 스위칭 디바이스(134), 제 2 감지 저항(136) 및 제 2 출력 단자(116)를 포함한다. 제 2 소싱 드라이버(308)는 제 3 스위칭 디바이스(314), 제 3 감지 저항(316) 및 제 3 출력 단자(318)를 포함한다. 마찬가지로, 제 2 싱킹 드라이버(312)는 제 4 스위칭 디바이스(320), 제 4 감지 저항(322) 및 제 4 출력 단자(324)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, H 패턴 회로(300)는 프로세서(326)에 접속된다. 구체적으로, 각 스위칭 디바이스(118,134,314,320)는 프로세서(326)에 접속되어 프로세서(326)로부터 활성화 명령 및 비활성화 명령을 수신하도록 구성된다. 또한, H 패턴 회로(300)는 다수의 블록킹 다이오드(328,330,332,334)를 포함한다. 예시적인 실시예에서, 이 블록킹 다이오드(328,330,332,334)는 제 2 I 패턴 회로(304)가 유지 관리를 위해서 에너지가 그에 대해서 부여되지 않거나 임의의 다른 비표준 동작 모드로 존재할 때에 제 1 I 패턴 회로(302)로부터의 전류가 제 2 I 패턴 회로(304)를 파워 업(power up)시키지 못하도록 한다.
동작 동안, 제 1 감지 저항(120) 및 제 3 감지 저항(316)을 통해서 흐르는 전류가 측정되어서 각기 제 1 소싱 드라이버(306) 또는 제 2 소싱 드라이버(310)에서의 고장이 검출된다. 가령, 제 1 출력 단자(114)가 전압 서플라이(202)에 접속되는 것과 같은 고장 상황이 감지되면, 이러한 고장 상태가 프로세서(326)에 알려진다. 또한, 제 1 소싱 드라이버(306)에서 과부하 또는 과전류 상황이 검출되면, 이 제 1 소싱 드라이버(306)는 에너지가 부여되지 않으며 고장 상황이 프로세서(326)에 알려진다.
또한, H 패턴 회로(300)가 사용되어서 외부 프로세서를 사용하지 않고서 제 1 소싱 드라이버(306) 및 제 1 싱킹 드라이버(308)에 대한 펄스 테스트를 수행하거나 제 2 소싱 드라이버(310) 및 제 2 싱킹 드라이버(312)에 대한 펄스 테스트를 수행한다. I 패턴 회로(302,304) 각각에 대한 펄스 테스트는 상술한 바와 같이 서로 독립적으로 동작한다. 고속 응답 부하(204)에 있어서, 이러한 펄스 테스트가 독립적으로 동작함으로써 이 부하(204)에 대해서 에너지가 의도하지 않게 부여될 수 있다. 구체적으로, 제 1 I 패턴(302)에 대한 펄스 테스트와 제 2 I 패턴(304)에 대한 펄스 테스트가 서로 중첩하게 되면 부하(204)에 에너지가 부여될 수 있다. H 패턴 회로(300)에서 이러한 원치 않은 부하(204)의 활성화를 방지하기 위해서, 프로세서(326)는 서로 다른 모듈에 대한 펄스 테스트를 스케줄링할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 서로 다른 모듈에 대한 펄스 테스트는 서로 다른 시간에 일어나도록 스케줄링된다. 가령, 제 1 I 패턴 회로(302)는 짝수 시간에 테스트되고 제 2 I 패턴 회로(304)는 홀수 시간에 테스트될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 단일 디지털 출력 모듈(100) 내에 제공된 I 패턴 회로(200)(도 2에 도시된 바와 같은 I 패턴 회로)을 사용하여서 도 2에 도시된 바와 같은 부하(204)에 리던던트 전력 제어를 제공하는 예시적인 방법의 흐름도(400)이다.
예시적인 실시예에서, 도 1 및 도 2를 참조하여서 말하자면, 적어도 하나의 소싱 드라이버(104)가 전압 서플라이(202) 및 제 1 출력 단자(114)에 접속된다(402). 보다 구체적으로, 제 1 스위칭 디바이스(118)의 제 1 단부(122)는 전압 서플라이(202)에 접속된 전압 서플라이 단자(108)에 접속된다. 또한, 제 1 감지 저항(120)의 제 1 단부(124)는 제 1 스위칭 디바이스(118)의 제 2 단부(126)에 접속된다. 또한, 제 1 감지 저항(120)의 제 2 단부(128)는 제 1 출력 단자(114)에 접속된다. 마찬가지로, 적어도 하나의 싱킹 드라이버(106)가 전압 리턴(206) 및 제 2 출력 단자(116)에 접속된다(404). 보다 구체적으로, 제 2 스위칭 디바이스(134)의 제 1 단부(138)는 전압 리턴(206)에 접속된 전압 리턴 단자(110)에 접속된다. 또한, 제 2 감지 저항(136)의 제 1 단부(140)는 제 2 스위칭 디바이스(134)의 제 2 단부(142)에 접속된다. 또한, 제 2 감지 저항(136)의 제 2 단부(144)는 제 2 출력 단자(116)에 접속된다.
또한, 예시적인 실시예에서, 부하(204)는 제 1 출력 단자(114) 및 제 2 출력 단자(116)에 접속된다(406). I 패턴 회로(200)는 소싱 드라이버(104) 및 싱킹 드라이버(106)를 통해서 부하(204)에 전력을 제공한다(408). 동작 동안에, I 패턴 회로(200)는 제 1 진단 단자(130,146)에 의해서 부하(204) 양단에서 측정된 전압 및/또는 부하(204)를 통하여 측정된 전류에 기초하여서 소싱 드라이버(104) 및/또는 싱킹 드라이버(106)에서의 고장을 감지한다(410). 보다 구체적으로, 부하(204), 제 1 감지 저항(120) 및 제 2 감지 저항(136)을 통한 전류가 측정되고 제 2 진단 단자(132,148)에서의 전압이 측정된다. 단계(410)에서 어떠한 고장도 감지되지 않으면, I 패턴 회로(200)는 계속 동작하고/하거나 진단을 수행한다. 고장이 감지되면, 고장 메시지가 프로세서(326)에 전송된다(326).
단일 디지털 출력 모듈을 사용하여서 리던던트 전력을 부하에 제공하기 위한 시스템, 방법 및 장치의 실시예들이 세부적으로 상술되었다. 이러한 시스템, 장치 및 방법은 본 명세서에서 기술된 특정 실시예들로 한정되는 것이 아니다. 시스템 및/또는 장치의 구성 요소 및/또는 방법의 단계들은 본 명세서에서 기술된 다른 단계 및/또는 구성 요소들과 개별적이면서 독립적으로 사용될 수 있다. 또한, 기술된 단계들 및/또는 구성 요소들은 다른 시스템, 방법 및/또는 장치와 조합하여서 사용되거나 규정될 수도 있다. 또한, 기술된 단계들 및/또는 구성 요소들은 본 명세서에서 기술된 바와 같은 시스템, 방법 및 저장 매체에서만 실시되는 것으로 한정되지 않는다.
본 명세서에서 기술되고 예시된 본 발명의 실시예들에서의 동작들의 실행 또는 수행 순서는 달리 특정되지 않는 이상 필수적인 사항은 아니다. 즉, 동작들은 달리 특정되지 않은 이상 임의의 순서로 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 본 명세서에서 기술된 동작 이외의 다른 추가 또는 소수의 동작들을 포함할 수 있다. 가령, 특정 동작을 다른 동작 이전에 또는 이후에 또는 동시에 실행하는 바도 역시 모두가 다 본 발명의 실시예들의 범위 내에 포함된다.
몇몇 실시예에서, 용어 "프로세서"는 일반적으로 시스템 및 제어기, RISC(reduced instruction set circuit), ASIC(application specific integrated circuit), 프로그램 가능한 로직 회로 및 본 명세서에서 기술된 기능들을 실행할 수 있는 임의의 다른 회로 또는 프로세서를 포함하는 임의의 프로그램 가능한 시스템을 말한다. 상술한 실례들은 단지 예시적일 뿐이며 따라서 용어 프로세서의 정의 및/또는 의미를 임의의 방식으로 한정하는 것을 의도하지 않은 것이다.
본 발명의 측면들 또는 실시예들의 구성 요소들을 도입할 때에, 명사의 단수형은 그 요소가 복수 개 존재하는 것을 배제하지 않는다. 용어 "갖는다", "구비한다" 및 "포함한다"는 열거된 요소들 이외의 요소들이 추가될 수 있음을 의미한다.
위의 상세한 설명은 최상의 모드를 포함하는 실례들을 사용하여서 본 기술 분야의 당업자가 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조 및 사용하거나 임의의 인용된 방법들을 실시하는 것과 같이 본 발명을 실시할 수 있도록 하고 있다. 본 발명의 권리 범위는 청구항들에 의해서 규정되며 본 기술 분야의 당업자에게 고려될 수 있는 다른 실례들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 실례들은 청구항의 문자적 언어와 상이하지 않는 구조적 요소들을 갖거나 청구항의 문자적 언어와 비실질적 차이를 갖는 균등한 구조적 구성 요소를 갖는다면 해당 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 디지털 출력 모듈을 사용하여 부하에 리던던트 전력 제어(redundant power control)를 제공하는 방법으로서,
    적어도 하나의 소싱 드라이버(sourcing driver)를 전압 서플라이(voltage supply) 및 제 1 출력 단자에 접속시키는 단계와,
    적어도 하나의 싱킹 드라이버(sinking driver)를 전압 리턴(voltage return) 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계와,
    부하를 상기 제 1 출력 단자 및 상기 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계와,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하는 단계를 포함하는
    리던던트 전력 제어 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버를 전압 서플라이 및 제 1 출력 단자에 접속시키는 단계는,
    제 1 스위칭 디바이스의 제 1 단부를 상기 전압 서플라이에 접속시키는 단계와,
    제 1 감지 저항의 제 1 단부를 상기 제 1 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속시키는 단계와,
    상기 제 1 감지 저항의 제 2 단부를 상기 제 1 출력 단자에 접속시키는 단계를 포함하는
    리던던트 전력 제어 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 전압 리턴 및 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계는,
    제 2 스위칭 디바이스의 제 1 단부를 상기 전압 리턴에 접속시키는 단계와,
    제 2 감지 저항의 제 1 단부를 상기 제 2 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속시키는 단계와,
    상기 제 2 감지 저항의 제 2 단부를 상기 제 2 출력 단자에 접속시키는 단계를 포함하는
    리던던트 전력 제어 제공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하는 단계는,
    상기 부하를 통과하고 상기 제 1 감지 저항 및 상기 제 2 감지 저항 중 적어도 하나를 통과한 전류를 측정하는 단계와,
    상기 측정된 전류에 기초하여 상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하는 단계를 포함하는
    리던던트 전력 제어 제공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장이 감지되면 고장 상태를 프로세서에 전달하는 단계를 더 포함하는
    리던던트 전력 제어 제공 방법.
  6. 디지털 출력 모듈로서,
    부하에 접속되도록 구성된 제 1 출력 단자와,
    상기 부하에 접속되도록 구성된 제 2 출력 단자와,
    상기 제 1 출력 단자 및 전압 서플라이에 접속된 적어도 하나의 소싱 드라이버와,
    상기 제 2 출력 단자 및 전압 리턴에 접속된 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버 및 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는 동작용 에너지 부여 구성(energized-to-run configuration)에서 상기 부하에 리던던트 전력 제어를 제공하도록 구성된
    디지털 출력 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버는 상기 부하에 제공할 전력을 생성하도록 구성된 제 1 스위칭 디바이스를 포함하며,
    상기 제 1 스위칭 디바이스의 제 1 단부는 상기 전압 서플라이에 접속된
    디지털 출력 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버는,
    상기 제 1 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속된 제 1 단부 및 상기 제 1 출력 단자에 접속된 제 2 단부를 구비한 제 1 감지 저항과,
    상기 제 1 감지 저항의 제 1 단부에 접속된 제 1 진단 단자와,
    상기 제 1 감지 저항의 제 2 단부에 접속된 제 2 진단 단자를 더 포함하는
    디지털 출력 모듈.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는 상기 부하로부터 전력을 복귀시키도록 구성된 제 2 스위칭 디바이스를 포함하며,
    상기 제 2 스위칭 디바이스의 제 1 단부는 상기 전압 리턴에 접속된
    디지털 출력 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는,
    상기 제 2 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속된 제 1 단부 및 상기 제 2 출력 단자에 접속된 제 2 단부를 구비한 제 2 감지 저항과,
    상기 제 2 감지 저항의 제 1 단부에 접속된 제 1 진단 단자와,
    상기 제 2 감지 저항의 제 2 단부에 접속된 제 2 진단 단자를 더 포함하는
    디지털 출력 모듈.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 출력 모듈은,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버와 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하고,
    고장이 감지되면 고장 상태를 프로세서에 전달하도록 구성된
    디지털 출력 모듈.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버는 복수의 소싱 드라이버를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는 복수의 싱킹 드라이버를 포함하며,
    상기 복수의 소싱 드라이버의 각 소싱 드라이버와 상기 복수의 싱킹 드라이버의 각 싱킹 드라이버는 서로 쌍을 이루는
    디지털 출력 모듈.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 디지털 출력 모듈은 프로세서의 개입 없이 펄스 테스트를 수행하도록 구성된
    디지털 출력 모듈.
  14. 전압 서플라이 및 전압 리턴을 포함하는 전압 소스와,
    적어도 하나의 부하와,
    제 1 디지털 출력 모듈을 포함하는 시스템으로서,
    상기 제 1 디지털 출력 모듈은,
    상기 전압 서플라이에 접속된 전압 서플라이 단자와, 상기 전압 리턴에 접속된 전압 리턴 단자와, 상기 적어도 하나의 부하에 접속된 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 포함하는 제 1 단자 블록과,
    상기 전압 서플라이 단자 및 상기 제 1 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 소싱 드라이버와,
    상기 전압 리턴 단자와 상기 제 2 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 포함하며,
    상기 제 1 디지털 출력 모듈은 상기 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 통해서 상기 적어도 하나의 부하에 리던던트 전력 제어를 선택적으로 제공하도록 구성된
    시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버는,
    상기 적어도 하나의 부하에 제공할 전력을 생성하도록 구성된 제 1 스위칭 디바이스━상기 제 1 스위칭 디바이스의 제 1 단부는 상기 전압 서플라이에 접속됨━와,
    상기 제 1 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속된 제 1 단부 및 상기 제 1 출력 단자에 접속된 제 2 단부를 구비한 제 1 감지 저항과,
    상기 제 1 감지 저항의 제 1 단부에 접속된 제 1 진단 단자와,
    상기 제 1 감지 저항의 제 2 단부에 접속된 제 2 진단 단자를 포함하는
    시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는,
    상기 적어도 하나의 부하로부터 전력을 복귀시키도록 구성된 제 2 스위칭 디바이스━상기 제 2 스위칭 디바이스의 제 1 단부는 상기 전압 리턴 단자에 접속됨━와,
    상기 제 2 스위칭 디바이스의 제 2 단부에 접속된 제 1 단부 및 상기 제 2 출력 단자에 접속된 제 2 단부를 구비한 제 2 감지 저항과,
    상기 제 2 감지 저항의 제 1 단부에 접속된 제 1 진단 단자와,
    상기 제 2 감지 저항의 제 2 단부에 접속된 제 2 진단 단자를 포함하는
    시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 디바이스 및 제 2 스위칭 디바이스 각각은 트랜지스터, 전기 기계 릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, 릴레이 드라이버 및 스마트 스위치 중 적어도 하나를 포함하는
    시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 디지털 출력 모듈은,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버와 상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버 중 하나에서의 고장을 감지하고,
    고장이 감지되면 고장 상태를 프로세서에 알리도록 구성된
    시스템.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소싱 드라이버는 복수의 소싱 드라이버를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 싱킹 드라이버는 복수의 싱킹 드라이버를 포함하며,
    상기 복수의 소싱 드라이버의 각 소싱 드라이버와 상기 복수의 싱킹 드라이버의 각 싱킹 드라이버는 서로 쌍을 이루는
    시스템.
  20. 제 14 항에 있어서,
    제 2 디지털 출력 모듈을 더 포함하며,
    상기 제 2 디지털 출력 모듈은,
    상기 전압 서플라이에 접속된 전압 서플라이 단자와, 상기 전압 리턴에 접속된 전압 리턴 단자와, 상기 적어도 하나의 부하에 접속된 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 포함하는 제 2 단자 블록과,
    상기 전압 서플라이 단자 및 상기 제 1 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 소싱 드라이버와,
    상기 전압 리턴 단자와 상기 제 2 출력 단자에 접속된 적어도 하나의 싱킹 드라이버를 포함하며,
    상기 제 2 디지털 출력 모듈은 상기 제 1 디지털 출력 모듈에 고장이 발생하면 상기 제 2 단자 블록의 상기 제 1 출력 단자 및 제 2 출력 단자를 통해서 상기 적어도 하나의 부하에 리던던트 전력 제어를 선택적으로 제공하도록 구성된
    시스템.
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