KR20150073400A

KR20150073400A - 전압 조정 장치 및 전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법

Info

Publication number: KR20150073400A
Application number: KR1020130161054A
Authority: KR
Inventors: 정희석
Original assignee: 동부대우전자 주식회사
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-07-01
Also published as: EP2887516A1; CN104734522A; US20150180360A1

Abstract

본 발명은 전압 조정 장치(Auto Voltage Regulator)에 관한 것으로, 전자제품에서 소비전력이 높은 특정 부하에 대해 전압 조정 장치의 전력 경로를 우회(bypass)시킴으로써, 전자제품 부하의 소비전력에 상관 없이 전압 조정 장치를 적용할 수 있는 전력 우회 기술을 제안하고자 한다.

Description

전압 조정 장치 및 전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법 {AUTO VOLTAGE REGULATOR AND METHOD FOR BYPASSING POWER PATH IN AUTO VOLTAGE REGULATOR}

본 발명은 전압 조정 장치(Auto Voltage Regulator)에 관한 것으로, 특히 가전제품의 부하별 소비전력에 따라 전압 조정 장치의 전력 경로를 우회(bypass)시키는데 적합한 기술에 관한 것이다.

전자제품을 각국에 수출하기 위해서는 국가별 전원 규격(예를 들어, 미국 120V/60Hz, 일본 100V/50Hz 등)이 필요하며, 이에 따라 다양한 전원 규격을 적용한 전장부품들이 제작되고 있다.

이때, 전압 조정 장치를 해당 제품에 장착하게 되면, 제품 개발시 단일 정격사양, 예를 들어 220V/60Hz에만 맞추면 되기 때문에, 개발비용이나 제품 재료비, 개발 기간 등에서 유리할 수 있다. 전압 조정 장치는 입력 전압을 일정하게 변환하여 출력하는 장치로서, 입력 전압값에 상관 없이 출력 전압값을 일정하게 조정할 수 있는 이점이 있다.

이러한 전압 조정 장치는 가격대가 매우 다양한데, 그 이유는 전자제품에서 어떠한 부하를 사용하는지에 따라 소비전력이 달라지게 되고, 높은 소비전력을 수용하기 위해서는 전압 조정 장치의 부품 단가가 상승할 수밖에 없기 때문이다. 예를 들어, 히터(heater), 모터(motor) 등과 같은 대전력 부하들은 높은 소비전력으로 인해 해당 전자제품 내에 설치되는 전압 조정 장치의 제조 단가를 상승시킬 수 있다.

이는 전압 조정 장치를 다양한 전자제품에 전반적으로 적용하는데 걸림돌이 될 수 있으며, 수출 제품의 가격 경쟁력을 떨어뜨리는 원인이 된다.

한국공개특허 2006-0091397, 대용량 자동전압 전력 제어 장치, 2006.08.21 공개 한국공개특허 2005-0062316, 출력전압 자동 조정장치, 2005.06.23 공개

이에 본 발명에서는, 전자제품에서 소비전력이 높은 특정 부하에 대해 전압 조정 장치의 전력 경로를 우회(bypass)시킴으로써, 전자제품 부하의 소비전력에 상관 없이 전압 조정 장치를 적용할 수 있는 전력 우회 기술을 제안하고자 한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 적어도 하나의 규격을 갖는 입력 전력을 단일 규격의 출력 전압으로 변환하는 전압 조정부와, 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하도록 하거나, 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하지 않도록 경로를 우회(bypass)시키는 스위치부를 포함하는 전압 조정 장치를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 스위치부는, 스위칭 오프 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하지 않도록 경로를 우회시킬 수 있다.

또한, 상기 전압 조정 장치는, 기 설정 범위의 소비전력을 갖는 부하와 연결될 수 있다.

또한, 상기 스위치부는, 스위칭 온 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 전자제품 내의 전압 조정 장치를 구동시키는 과정과, 상기 전자제품 내의 부하별 소비전력에 따라 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하도록 하거나 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하지 않고 우회하도록 상기 입력 전력의 경로를 스위칭하는 과정을 포함하는 전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 스위칭하는 과정은, 스위칭 오프 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하지 않고 우회하도록 설정하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위칭하는 과정은, 스위칭 온 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하도록 설정하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전자제품의 일부 소비전력이 높은 부하에 대한 전압 조정 장치의 전력 경로를 우회시킴으로써, 전자제품 부하의 소비전력에 상관 없이 전압 조정 장치를 적용할 수 있다. 이로 인해, 전압 조정 장치의 범용성을 높이고 전압 조정 장치의 제조 단가를 줄여 전자제품, 특히 수출용 전자제품의 시장 경쟁력을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치가 적용되는 전자제품의 전체 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치의 상세 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치가 적용되는 전자제품의 전체 블록도로서, 전압 조정 장치(100), PCB(Printed Circuit Board)부(200), 부하들(300/1~300/n)을 포함할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 전압 조정 장치(100)는 전자제품으로 입력되는 전력, 예를 들어 교류(AC) 전력을 일정한 출력 전압으로 변환하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 전압 조정 장치(100)는 다양한 규격의 전력에 대해 단일의 정격 전압으로 변환할 수 있다.

이때, 전압 조정 장치(100)는, 본 발명의 실시예에 따라, 입력 전력에 대해 전압 조정 기능을 적용하여 전압이 조정되도록 하거나, 입력 전력의 경로를 우회(bypass)시켜 전압 조정 기능이 적용되지 않도록 설정할 수 있다. 예컨대, 전압 조정 장치(100)는 소비전력이 낮은 소형 부하, 예를 들어 제1 부하(300/1)에 대해서는 일반 모드(normal mode)로 전력 경로를 설정하고(점선 화살표), 소비전력이 높은 대형 부하, 예를 들어 제2 부하(300/2)에 대해서는 우회 모드(bypass mode)로 전력 경로를 설정할 수 있다(실선 화살표).

PCB부(200)는 전압 조정 장치(100)에서 우회 모드 또는 일반 모드로 전력 경로가 설정된 경우에 해당 부하, 예를 들어 제1 부하(300/1) 또는 제2 부하(300/2)를 제어할 수 있다.

부하들(300/1~300/n)은 전자제품 내에 장착되어 전력을 소비하는 구성으로서, 소비전력이 낮은 부하, 예를 들어 700W 정도의 소비전력을 갖는 부하가 포함될 수 있고, 소비전력이 높은 부하, 예를 들어 2.5KW 내지 3KW 범위의 소비전력을 갖는 히터(heater), 모터(motor) 등의 부하들이 포함될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전력 경로 우회 기술을 보다 구체적으로 설명하기 위해 전압 조정 장치(100)를 상세히 도시한 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치(100)는 전압 조정부(102), 스위치부(104), 제어부(106) 등을 포함할 수 있다.

전압 조정부(102)는 입력되는 AC 전력을 일정한 출력 전압으로 변환하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 스위치부(104)는 입력되는 AC 전력의 경로가 일반 모드(점선 화살표)로 설정되거나 우회 모드(실선 화살표)로 설정되도록 스위칭 동작될 수 있다. 예컨대, 스위치부(104)가 스위칭 온(on)될 때 일반 모드(점선 화살표)로 전력 경로가 설정되고, 스위치부(104)가 스위칭 오프(off)될 때 우회 모드(실선 화살표)로 전력 경로가 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 일반 모드는 입력 전력이 전압 조정부(102)를 거쳐 전압 조정된 후 출력되는 모드이고, 우회 모드는 입력 전력이 전압 조정부(102)를 거치지 않고 우회하여 부하로 직접 출력되는 모드이다.

제어부(106)는 사용자 입력신호(예를 들어, DC 12V)에 대응하여 스위치부(104)를 제어하는 역할을 할 수 있다. 예컨대, 스위치부(104)가 스위칭 온되도록 제어하거나, 스위칭 오프되도록 제어할 수 있다.

이러한 제어부(106)는 전원 조정 장치(100) 내에서 스위치부(104)를 제어하기 위한 것으로, 반드시 필수적으로 구성될 필요는 없다. 예컨대, 제어부(106) 없이 스위치부(104)로 사용자 입력신호를 직접 인가할 수도 있다. 이 경우, 스위치부(104)는 적어도 한 종류 이상의 릴레이(relay)를 포함할 수 있는데, 예를 들어 접점(contact) 릴레이, 써멀(thermal) 릴레이, 압력(pressure) 릴레이, 광(optical) 릴레이 중 어느 하나가 적용될 수 있다.

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 실시예에 따른 전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법을 첨부하는 도 3의 흐름도를 참조하여 예시적으로 설명하기로 한다.

도 3에 예시한 바와 같이, AC 전력이 입력되고 전압 조정 장치(100)가 구동되면(S300), 전압 조정 장치(100) 내의 제어부(106)는 우회 모드로의 진입을 위한 입력신호가 인가되는지를 판단한다(S302). 예컨대, 제어부(106)로 스위치부(104)를 오프시키기 위한 입력신호가 인가되는지를 판단할 수 있다.

제어부(106)로 우회 모드로의 진입을 위한 입력신호가 인가되면, 제어부(106)는 스위치부(104)로 스위칭 오프 제어 명령을 전달한다. 이에 따라, 스위치부(104)가 스위칭 오프 동작될 수 있다(S304).

스위치부(104)가 스위칭 오프되면, 입력되는 AC 전력은 전압 조정부(102)를 통하지 않고 소비전력이 높은 부하, 예를 들어 제2 부하(300/2)로 직접 공급될 수 있다(S306).

반면, 우회 모드로의 진입이 아닌 일반 모드로의 진입을 위한 입력신호가 인가되면(S308), 제어부(106)는 스위치부(104)로 스위칭 온 제어 명령을 전달한다. 이에 따라, 스위치부(104)가 스위칭 온 동작될 수 있다(S310).

스위치부(104)가 스위칭 온되면, 입력되는 AC 전력은 전압 조정부(102)를 통해 일정한 출력 전압으로 변환되고, 변환된 출력 전압은 PCB부(200)를 거쳐 소비전력이 낮은 부하, 예를 들어 제1 부하(300/1)로 공급될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는, 제어부(106)의 스위칭 온/오프 제어 명령을 통하지 않고, 스위치부(104)가 사용자 입력신호를 직접 인가받아 스위칭 온/오프 동작될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 전자제품의 부하별 소비전력에 따라 입력 전력이 전압 조정 장치를 통해 출력되게 하거나 입력 전력이 전압 조정 장치를 통하지 않고 우회하여 출력되게 함으로써, 전자제품 부하의 소비전력에 상관 없이 전압 조정 장치를 적용할 수 있게 구현한 것이다.

100: 전압 조정 장치
102: 전압 조정부
104: 스위치부
106: 제어부

Claims

적어도 하나의 규격을 갖는 입력 전력을 단일 규격의 출력 전압으로 변환하는 전압 조정부와,
상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하도록 하거나, 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하지 않도록 경로를 우회(bypass)시키는 스위치부를 포함하는
전압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치부는, 스위칭 오프 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하지 않도록 경로를 우회시키는
전압 조정 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 전압 조정 장치는, 기 설정 범위의 소비전력을 갖는 부하와 연결되는
전압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스위치부는, 스위칭 온 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정부를 통하도록 하는
전압 조정 장치.
전자제품 내의 전압 조정 장치를 구동시키는 과정과,
상기 전자제품 내의 부하별 소비전력에 따라 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하도록 하거나 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하지 않고 우회하도록 상기 입력 전력의 경로를 스위칭하는 과정을 포함하는
전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 스위칭하는 과정은,
스위칭 오프 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하지 않고 우회하도록 설정하는 과정을 포함하는
전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 스위칭하는 과정은,
스위칭 온 동작되어 상기 입력 전력이 상기 전압 조정 장치를 통하도록 설정하는 과정을 포함하는
전압 조정 장치의 전력 경로 우회 방법.