KR20140074167A - 범용 전원 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 전원 공급 장치를 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있으며, 디바이스에 전원 공급 중 연결이 분리되는 경우에도 안전하게 전원 공급을 중단시키는 범용 전원 공급 장치에 관한 것으로, 입력 전원을 스위칭해서 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부; 전원이 출력되는 출력단에 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 인식 전압을 출력하여 디바이스의 연결을 인식하고, 검출된 정격 출력에 따라 상기 전원 공급부의 전원 출력을 제어하며, 상기 전원 공급부의 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 이후 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 전원 인식부; 및 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력단에 제공하는 검출부를 포함하는 범용 전원 공급 장치를 제안한다.

Description

범용 전원 공급 장치{UNIVERSAL POWER SUPPLYING APPARATUS}
본 발명은 다양한 디바이스에 전원을 공급할 수 있는 범용 전원 공급 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 휴대용 전자기기 동향은 기기간의 시스템화, 디지털화, 무선화, 멀티미디어화, 인텔리전트화, 복합화 등이며 그 중에서도 멀티미디어화에 대한 사회적 관심도가 높아짐에 따라 소형 및 휴대용 멀티미디어가 각광받고 있다.
그 중에서도 특히, 스마트 폰(Smart Phone), 테블릿 PC를 비롯한 모바일 디바이스가 새로운 정보기기로서 각광받기 시작하면서 이러한 장치의 배터리를 충전하기 위한 어댑터(adapter)와 같은 구동 전원 공급 장치에 대한 새로운 기술적 요구 사항이 증가되고 있다.
기존의 구동 전원 공급 장치는 대기전력에 대한 규제만이 공식적으로 존재하였지만 모바일 디바이스에 터치 스크린을 비롯한 여러 가지 기능들이 부가되면서 구동 전원 공급 장치가 기기를 충전하는 동안 본체에 미치는 영향을 최소화해야 하는 상황이 되었다.
한편, 다양한 모바일 디바이스가 사용됨에 따라, 하나의 구동 전원 공급 장치로 필요한 전원 전압이 다른 여러 모바일 디바이스에 적용이 가능한 새로운 구동 전원 공급 장치에 대한 연구가 요구되어 지고 있다.
모바일 디바이스는 다양한 종류 만큼 정격 전력 사양 또한 다양하기 때문에 각각의 기기에 따라 전용 구동 전원 공급 장치가 필요한 상황이다. 이에 따라, 가격적인 문제 뿐만 아니라 사용자 입장에서는 사용하는 모바일 디바이스 종류 만큼 구동 전원 공급 장치의 개수를 준비해야 하는 상황에 처하게 된다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 모바일 디바이스의 입력 전압을 예를 들어, 5V로 공유할 경우 노트북과 같이 요구되는 입력파워가 큰 경우 많은 전류가 필요하고, 이로 인하여 기기에 발생한 열을 흡수하기 위한 별도의 방열기구가 요구된다.
즉, 구동 전원 공급 장치의 크기가 필수적으로 커지게 되며 이로 인하여 가격이 상승할 수 있다.
반대로 출력 전압을 예를 들어, 12V로 높이는 경우 낮은 입력 전압을 가지는 기기(스마트 폰 등)는 전류는 줄어들지만 소형과 저가격으로 제작하기 위하여 내압이 작고 저렴한 소자를 쓰다가 입력 전압의 상승 범위만큼 내압이 높은 소자를 사용하여야 하고, 일반적으로 내압이 높은 소자는 크기가 크고 비용이 증가하기 때문에 하나의 전압 레벨을 제공하는 구동 전원 공급 장치를 다양한 디바이스에 사용하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 선행기술문헌에 기재된 바와 같이, 통합 전원 공급 장치가 공개되었으나, 이러한 종래의 통합 전원 공급 장치는 다양한 전압 레벨을 제공하기 위해 전원 회로가 각각 구비되어 부피가 증가하며, 제조 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 하나의 구동 전원 공급 장치를 이용하여 여러 디바이스에 모두 사용할 수 있는 새로운 구동 전원 공급 장치의 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2011-0062549호
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 하나의 전원 공급 장치를 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있으며, 디바이스에 전원 공급 중 연결이 분리되는 경우에도 안전하게 전원 공급을 중단시키는 범용 전원 공급 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로는 입력 전원을 스위칭해서 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부; 전원이 출력되는 출력단에 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 인식 전압을 출력하여 디바이스의 연결을 인식하고, 검출된 정격 출력에 따라 상기 전원 공급부의 전원 출력을 제어하며, 상기 전원 공급부의 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 이후 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 전원 인식부; 및 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력단에 제공하는 검출부를 포함하는 범용 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 스위칭 모드 변경에 의한 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 분리를 인식할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 공급부는 상기 입력 전원을 사전에 설정된 정상 모드로 스위칭하고, 상기 정상 모드 스위칭 이후 상기 디바이스의 연결 분리시 사전에 설정된 버스트(Burst) 모드로 상기 입력 전원을 스위칭하는 스위칭부; 상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원을 변압하여 출력하는 출력부; 및 상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원에 기초하여 상기 디바이스의 연결 분리를 검출하는 연결 분리 검출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 인식부는 상기 연결 분리 검출부로부터의 검출 신호에 따라 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 전원 출력을 중단시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 공급부는 상기 전원 인식부의 제어에 따라 상기 출력부의 출력 전원을 방전시키는 방전부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 방전부가 상기 출력부의 출력 전원을 방전하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이상이면, 상기 검출 전압의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨 단위로 가변하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이하이면, 상기 전원 공급부의 구동 전원을 출력시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 검출 전압의 전압 레벨은 상기 구동 전원의 전압 레벨과 동일할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 검출부는 상기 구동 전원의 전압 레벨을 가변하여 상기 검출 전압의 전압 레벨을 설정할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로는 입력 전원을 스위칭해서 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부; 전원이 출력되는 출력단의 임피던스 변동에 따라 디바이스의 연결을 인식하고, 검출된 정격 출력에 따라 상기 전원 공급부의 전원 출력을 제어하며, 상기 전원 공급부의 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 이후 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 전원 인식부; 및 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력단에 제공하는 검출부를 포함하는 범용 전원 공급 장치를 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 하나의 전원 공급 장치를 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있으며, 디바이스에 전원 공급 중 연결이 분리되는 경우에도 안전하게 전원 공급을 중단시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 일 실시형태를 개략적으로 나타낸 회로도.
도 2는 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 다른 일 실시형태를 개략적으로 나타낸 회로도.
도 3은 본 발명의 범용 전원 공급 장치에 채용된 방전부를 개략적으로 나타낸 회로도.
도 4는 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 주요 부분의 신호 파형을 나타내는 그래프.
도 5 및 도 6은 본 발명의 범용 전원 공급 방법의 일 실시예 및 다른 일 실시예를 각각 나타내는 개략적인 플로우 챠트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 일 실시예 및 다른 일 실시예를 나타내는 개략적인 회로도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 범용 전원 공급 장치(100)의 일 실시예는 전원 공급부(110), 전원 인식부(120) 및 검출부(130)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 입력 전원을 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 가변하여 공급할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 전원 공급부(110)는 상기 입력 전원을 스위칭하는 스위칭부(111), 스위칭된 전원을 변압하여 출력하는 출력부(112) 및 스위칭된 전원에 기초하여 디바이스(A)의 연결 유무를 검출하는 연결 분리 검출부(113)를 포함할 수 있다.
스위칭부(111)는 상기 입력 전원을 정상 모드 또는 버스트(Burst) 모드로 스위칭할 수 있다. 상기 정상 모드는 출력되는 전원의 상태에 따라 정상적인 스위칭 동작을 수행하는 모드이며, 상기 버스트 모드는 간헐적으로 스위칭 동작을 수행하는 모드이다. 디바이스(A)의 연결 인식 후 연결이 분리되면 정상 모드로 동작하기 위한 최소 부하 이하로 부하 상태가 낮아지므로, 스위칭부(111)는 상기 버스트 모드로 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
출력부(112)는 트랜스포머(T)를 통해 스위칭된 전원을 변압하고, 저항(Ro1,Ro2)을 통해 기준 전압이 설정된 전압 레귤레이터(SR)를 통해 변압된 전원이 레귤레이션(regulation)되고 캐패시터(Co)를 통해 안정화되어 출력될 수 있다.
연결 분리 검출부(113)는 트랜스포머(T)의 이차측으로부터의 변압된 전원의 전원 상태에 기초하여 디바이스(A)의 연결 인식 후 연결 분리를 검출할 수 있으며, 캐패시터(C1)의 유무에 따라 변압된 전원의 전압 레벨 또는 변압된 전원이 출력되는 주기에 따라 디바이스(A)의 연결 인식 후 연결 분리를 검출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 범용 전원 공급 장치에 채용된 방전부를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 일 실시예 및 다른 일 실시예에는 방전부(114)가 채용될 수 있다.
방전부(114)는 방전 저항(RCUR _ LIM), 제너 다이오드(DZENER), 트랜지스터(QTR), 트랜지스터(QTR)의 베이스에 연결되는 베이스 저항(RBASE) 및 제어부(121)로부터의 신호(QDON)를 안정화시키는 캐패시터(CFILTER)를 포함할 수 있다.
방전부(114)의 상세 동작에 관해서는 하기의 도 4를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 주요 부분의 신호 파형을 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 범용 전원 공급 장치의 전원 공급부(110)의 출력 전원(Vo)은 디바이스(A)의 연결 인식 후 연결이 분리되면 부하 상태가 낮아질 수 있으며, 이에 따라, 스위칭부는 스위칭을 간헐적으로 하는 버스트 모드(VGATE)로 스위칭 동작을 수행할 수 있고, 연결 분리 검출부(113)로부터의 검출 신호는 캐패시터(C1)가 있을 경우 특정 전압(Vj)이하일 경우 전원 인식부(120)에서 연결이 분리됨을 인식하거나, 캐패시터(C1)가 없을 경우 특정 주기(Pj)이상으로 스위칭 동작이 수행될 경우 전원 인식부(120)에서 연결이 분리됨을 인식할 수 있다.
전원 인식부(120)는 전원이 출력되는 출력단에 디바이스(A)의 연결을 인식하고, 디바이스(A)에 전원 공급부(110)로부터의 구동 전원을 전달할 수 있다. 더하여, 디바이스(A)의 연결 인식 후 디바이스(A)의 연결이 분리됨을 인식할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전원 인식부(120)는 구동 전원이 출력되는 출력단에 디바이스(A)가 전기적으로 연결되는 것을 감지할 수 있는데, 이는 출력단의 임피던스 변동에 의해 감지되거나, 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 인식 전압의 감압된 전압 레벨에 의해 감지될 수 있다.
즉, 전원 인식부(120)는 출력단에 연결된 검출 저항(R2,R3)을 포함할 수 있으며, 디바이스(A)의 전원 입력단에 연결된 저항(R4)과 결합하여 발생되는 임피던스의 변동을 검출하거나, 디바이스(A)의 연결을 인식하기 위한 인식 전압을 출력단을 통해 출력하여 디바이스 연결을 인식하는 제어부(121)를 더 포함할 수 있다.
제어부(121)는 임피던스의 변동 정도가 사전에 설정된 기준값 이상이거나, 상기 인식 전압이 감압되어 감압된 전압의 레벨이 사전에 설정된 기준 레벨 이하인 경우에는 디바이스(A)의 연결로 인식할 수 있다.
더하여, 전원 인식부(120)는 스위치(Q)를 더 포함할 수 있으며, 스위치(Q)는 제어부(121)의 제어에 따라 턴 온 또는 턴 오프하여 전원 공급부(110)로부터의 구동 전원이 출력단을 통해 디바이스(A)에 공급되는 경로를 도통 또는 차단할 수 있다.
한편, 디바이스(A)가 출력단에 연결되어도 디바이스(A)가 설정한 정격 레벨을 갖는 구동 전원이 공급되어야 한다.
이에 따라, 검출부(130)는 디바이스(A)의 정격 전원을 검출하기 위한 검출 전압을 출력단을 통해 출력할 수 있다.
상기 검출 전압의 전압 레벨이 디바이스(A)의 정격 전원의 전압 레벨에 해당하면 전압 레벨이 감압되어 감압된 전압 레벨이 사전에 설정된 기준 감압 레벨 이하가 될 것이며, 디바이스(A)의 정격 전원의 전압 레벨에 해당되지 않으면 전압 레벨이 감압되어도 감압된 전압 레벨이 사전에 설정된 기준 감압 레벨 이상이 될 것이다.
따라서, 제어부(121)는 검출 전압이 감압된 전압 레벨이 상기 기준 감압 레벨 이하인 경우 검출부(130)의 스위치(S)를 턴 오프시켜 검출 전압의 출력을 중단시키고, 스위치(Q)를 턴 온시켜 전원 공급부(110)로부터의 구동 전원이 출력단을 통해 디바이스(A)에 공급되도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 검출부(130)는 스위치(S) 및 검출 전압이 전달되는 경로로 소전류가 흐르도록 하는 저항(R)을 구비할 수 있다.
제어부(121)는 검출 전압이 감압된 전압 레벨이 상기 기준 감압 레벨 이상인 경우 디바이스(A)의 정격 전원을 검출하기 위해, 검출 전압의 전압 레벨을 가변할 수 있다.
이를 위해, 제어부(121)는 전원 공급부(110)의 구동 전원의 전압 레벨이 가변되도록 제어하여, 구동 전원의 전압 레벨과 검출 전압의 전압 레벨을 동일하게 할 수 있고, 또는 검출부(130)를 제어하여 검출 전압의 전압 레벨을 가변하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 검출부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 전원 공급부(110)로부터의 구동 전원의 전압 레벨을 가변하여 검출 전압의 전압 레벨을 가변 설정하는 전원 가변부(131)를 포함할 수 있다.
상술한 검출 전압의 가변은 사전에 설정된 전압 레벨로 변경될 수 있으며, 더하여 사전에 설정된 전압 레벨 단위로 예를 들어 계단식으로 전압 레벨이 변경될 수 있다. 이때의 전압 레벨 변경은 점차 상승시킬 수도 있고, 점차 하강시킬 수도 있다.
한편, 제어부(121)가 디바이스(A)가 분리되었음을 인식하는 시간과, 디바이스(A)의 연결을 대기하는 대기 모드로 돌아가기 위해서 출력 전원의 방전되는 시간을 합하면 다소 시간이 소요될 수 있다. 캐패시터(Co)의 용량에 따라 방전 시간이 다소 차이가 있지만, 예를 들어 출력 전원이 12V에서 5V로 방전되는 시간과 분리 인식 시간을 합치면 대략 2초 정도의 시간이 소요될 수 있다.
출력 전원이 12V에서 5V로 방전되는 시간에 정격 전압이 다른 디바이스가 연결되는 경우 연결 인식이 명확하지 않을 수 있고, 오동작의 가능성이 있을 수 있다.
이에 따라, 방전부(114)는 디바이스(A)가 분리되었을 경우 출력 전원의 방전 시간을 단축시킬 수 있다.
제어부(121)는 디바이스(A)의 분리를 인식하면, 직전의 출력 전원의 전압 레벨을 기억하여 방전부(114)의 방전 동작 개시 여부를 결정할 수 있다.
디바이스(A)의 분리를 인식하고, 직전의 출력 전원의 전압 레벨이 트랜지스터(QTR)의 턴 온 조건을 만족하는 경우, 턴 온 제어신호(QDON)를 제공하여 트랜지스터(QTR)를 턴 온 시키고, 트랜지스터(QTR) 턴 온에 의해 전류 패스가 형성되어 캐패시터(Co)에 충전된 전원은 방전 저항(RCUR _ LIM)에 의해 소비될 수 있다.
또한, 출력 전원은 제너 다이오드(DZENER) 및 트랜지스터(QTR)의 컬렉터-이미터간의 포화 전압의 합 이하로는 내려가지 못하기 때문에 설정된 전압 이하로 출력 전원의 전압 레벨이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 적절한 트랜지스터(QTR)의 턴 온 시간에 의해 디바이스(A)가 분리되었을 경우 출력 전원의 방전 시간을 단축시켜, 다른 정격 전압의 디바이스(A)가 연결되도 안정적으로 디바이스(A) 연결 인식 및 적합한 정격 전압을 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 범용 전원 공급 방법의 일 실시예 및 다른 일 실시예를 각각 나타내는 개략적인 플로우 챠트이다.
도 1 및 도 2와 함께, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 범용 전원 공급 방법은 먼저, 출력단에 디바이스의 연결 유무를 검출할 수 있다.
그 방법으로는 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(121)가 출력단을 통해 인식 전압을 출력하여 감압된 전압 레벨을 검출하거나(도 5의 S10~S40) 또는 임피던스의 변동 정도를 검출할 수 있다(도 6의 S10~S40).
임피던스의 변동에 따른 디바이스(A) 인식의 경우 범용 전원 공급 장치(100)의 출력단은 저항(R2,R3)에 의해 설정된 임피던스를 가질 수 있다.
이후, 디바이스(A)가 출력단에 전기적으로 연결되면 디바이스(A)의 저항(R4)에 의해 출력단의 임피던스가 변경되고, 임피던스의 변경이 확인되면 디바이스(A) 즉 부하가 연결되었음을 감지할 수 있다(도 6의 S20~S40).
반면에 인식 전압의 감압된 전압 검출에 의한 디바이스(A) 인식의 경우 제어부(121)는 출력단을 통해 인식 전압을 출력할 수 있으며, 디바이스(A)의 연결에 의해 출력단의 저항 성분이 변동되어 전압이 감압되는 경우 감압된 전압 레벨이 기준 전압 레벨 이하이면 디바이스(A)가 연결되었음을 감지할 수 있다(도 5의 S20~S40).
다음으로, 디바이스(A)이 구동 또는 충전에 필요한 정격 전원의 레벨을 인지하여야 하므로(S50), 검출부(130)는 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력하고 제어부(121)는 검출 전압의 감압된 전압 레벨을 검출한다(S60). (도 5 및 도 6의 단계가 동일하므로, 그 구분은 생략하도록 한다.)
검출 전압의 감압된 전압 레벨이 사전에 설정된 기준 감압 레벨 이하이면 현재 설정된 전압 레벨을 유지하여 이에 해당하는 전압 레벨을 갖는 구동 전원을 출력하고, 검출 전압의 감압된 전압 레벨이 사전에 설정된 기준 감압 레벨 이상이면 검출 전압의 전압 레벨을 가변할 수 있다.
예를 들어, 5V의 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력하여 검출 전압의 전압 레벨이 3V 정도로 감압되었다면 디바이스(A)에서 요구하는 정격에 부합되는 것으로 판단하여 검출 전압의 출력을 중단하고 현재 전압 레벨을 갖는 구동 전원을 디바이스(A)에 출력하고, 검출 전압의 전압 레벨이 3V 정도로 감압되지 않았으면 디바이스(A)에서 요구하는 정격에 부합되지 않는 것으로 판단하여, 검출 전압의 전압 레벨을 가변할 수 있다(S70,S90).
검출 전압의 전압 레벨 가변은 디바이스(A)의 종류에 따라 다르게 설정할 수 있으며, 적용하고자 하는 디바이스(A)의 정격 전압 레벨이 2종류인 경우 예를 들어 5V 또는 12V인 경우 5V에서 전압 강하가 이루어지지 않으면 바로 12V로 구동 전원의 전압 레벨을 승압시킬 수 있다.
반면에, 디바이스(A)의 정격 전압 레벨이 다양할 경우 검출 전압의 전압 레벨은 단계적으로 가변하는 것이 바람직할 것이며, 원하는 전압 강하가 이루어질때까지 반복하는 것이 보다 더 바람직할 것이다.
한편, 디바이스(A)의 정격 전원은 전압 레벨 및 전류 레벨이 있을 수 있으며, 범용 전원 공급 장치(100)는 구동 전원의 전압 레벨을 설정한 후 전류 레벨을 설정할 수 있다.
전류 레벨 또한 적용하고자 하는 디바이스(A)의 정격 전류 레벨의 종류에 따라 다르게 설정할 수 있으며, 예를 들어, 5V 전압 레벨에서 1A 또는 2A의 전류 레벨을 요구하는 디바이스가 각각 있을 경우가 있다.
이를 위해, 먼저 5V의 검출 전압의 전압 레벨과 동일한 전압 레벨을 갖는 구동 전원을 1A로 디바이스(A)에 공급한 후, 구동 전원의 전압 레벨의 감압된 전압 레벨이 검출 전압이 감압된 전압 레벨과 동일 또는 유사한 경우 1A가 정격 전류 레벨임을 인지하여 해당 전류 레벨을 유지하고, 구동 전원의 전압 레벨의 전압 강하가 검출 전압이 감압된 전압 레벨과 상이하면, 2A로 전류 레벨을 변경할 수 있다(S100~S130). 한편, 12V의 전압 레벨을 갖는 디바이스는 1A의 전류 레벨을 정격으로 갖는 것으로 도시하였으나 이는 다양하게 변경될 수 있다(S80).
즉, 디바이스(A)의 정격 전류 레벨이 다양할 경우 구동 전원의 전류 레벨은 단계적으로 가변하는 것이 바람직할 것이며, 원하는 전압 강하가 이루어질 때까지 반복하는 것이 보다 더 바람직할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 하나의 전원 공급 장치를 구동 전원의 전압 및 전류 레벨이 다양한 여러 종류의 디바이스에 범용으로 사용할 수 있으며, 디바이스에 전원 공급 중 연결이 분리되는 경우에도 안전하게 전원 공급을 중단시킬 수 있으며, 이후 연결되어 다른 정격의 전원을 요구하는 디바이스에 원할하게 정격 전원을 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 전원 공급 장치
110: 전원 공급부
111: 스위칭부
112: 출력부
113: 연결 분리 검출부
114: 방전부
120: 전원 인식부
121: 제어부
130: 검출부
131: 전압 가변부

Claims (20)

  1. 입력 전원을 스위칭해서 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부;
    전원이 출력되는 출력단에 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 인식 전압을 출력하여 디바이스의 연결을 인식하고, 검출된 정격 출력에 따라 상기 전원 공급부의 전원 출력을 제어하며, 상기 전원 공급부의 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 이후 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 전원 인식부; 및
    사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력단에 제공하는 검출부
    를 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 스위칭 모드 변경에 의한 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 범용 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 입력 전원을 사전에 설정된 정상 모드로 스위칭하고, 상기 정상 모드 스위칭 이후 상기 디바이스의 연결 분리시 사전에 설정된 버스트(Burst) 모드로 상기 입력 전원을 스위칭하는 스위칭부;
    상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원을 변압하여 출력하는 출력부; 및
    상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원에 기초하여 상기 디바이스의 연결 분리를 검출하는 연결 분리 검출부
    를 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 연결 분리 검출부로부터의 검출 신호에 따라 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 전원 출력을 중단시키는 범용 전원 공급 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 전원 인식부의 제어에 따라 상기 출력부의 출력 전원을 방전시키는 방전부를 더 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 방전부가 상기 출력부의 출력 전원을 방전하도록 제어하는 범용 전원 공급 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이상이면, 상기 검출 전압의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨 단위로 가변하도록 제어하는 범용 전원 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이하이면, 상기 전원 공급부의 구동 전원을 출력시키는 범용 전원 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검출 전압의 전압 레벨은 상기 구동 전원의 전압 레벨과 동일한 범용 전원 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 구동 전원의 전압 레벨을 가변하여 상기 검출 전압의 전압 레벨을 설정하는 범용 전원 공급 장치.
  11. 입력 전원을 스위칭해서 사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 구동 전원으로 변환하여 공급하는 전원 공급부;
    전원이 출력되는 출력단의 임피던스 변동에 따라 디바이스의 연결을 인식하고, 검출된 정격 출력에 따라 상기 전원 공급부의 전원 출력을 제어하며, 상기 전원 공급부의 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 이후 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 전원 인식부; 및
    사전에 설정된 전압 레벨을 갖는 검출 전압을 출력단에 제공하는 검출부
    를 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 스위칭 모드 변경에 의한 상기 구동 전원의 전원 상태에 따라 상기 디바이스의 연결 분리를 인식하는 범용 전원 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 입력 전원을 사전에 설정된 정상 모드로 스위칭하고, 상기 정상 모드 스위칭 이후 상기 디바이스의 연결 분리시 사전에 설정된 버스트(Burst) 모드로 상기 입력 전원을 스위칭하는 스위칭부;
    상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원을 변압하여 출력하는 출력부; 및
    상기 스위칭부에 의해 스위칭된 전원에 기초하여 상기 디바이스의 연결 분리를 검출하는 연결 분리 검출부
    를 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 연결 분리 검출부로부터의 검출 신호에 따라 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 전원 공급부의 전원 출력을 중단시키는 범용 전원 공급 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 전원 인식부의 제어에 따라 상기 출력부의 출력 전원을 방전시키는 방전부를 더 포함하는 범용 전원 공급 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 디바이스의 연결 분리시 상기 방전부가 상기 출력부의 출력 전원을 방전하도록 제어하는 범용 전원 공급 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이상이면, 상기 검출 전압의 전압 레벨을 사전에 설정된 전압 레벨 단위로 가변하도록 제어하는 범용 전원 공급 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전원 인식부는 상기 검출 전압이 감압된 전압의 레벨이 기준 감압 레벨 이하이면, 상기 전원 공급부의 구동 전원을 출력시키는 범용 전원 공급 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 검출 전압의 전압 레벨은 상기 구동 전원의 전압 레벨과 동일한 범용 전원 공급 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 구동 전원의 전압 레벨을 가변하여 상기 검출 전압의 전압 레벨을 설정하는 범용 전원 공급 장치.
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