KR20160038941A

KR20160038941A - 출력전원 안정화 장치

Info

Publication number: KR20160038941A
Application number: KR1020140130886A
Authority: KR
Inventors: 유한민
Original assignee: 주식회사 티노스
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-04-08
Also published as: WO2016052796A1

Abstract

본 발명은 충전부에 전원이 과도하게 급속 충전되면서 발생되는 전원의 불안정 및 충전부가 과충전되는 것을 방지하는 장치를 제공하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 입력전원 장치로부터 입력전원을 공급받는 입력전원부;와 충전부를 포함하여 상기 입력전원을 충전하고 상기 입력전원이 불안정한 경우에 상기 충전부에 충전된 전압을 방전하여 상기 타전기장치의 동작전원으로 공급하는 제1 패스부;와 상기 입력전원을 타전기장치에 동작전원으로 공급하는 제2 패스부; 및 상기 제1 패스부의 전류흐름을 차단하여 상기 충전부의 급속충전 및 과충전을 방지하는 제1 패스 차단부;를 포함하는 출력전원 안정화 장치를 제공한다.

Description

출력전원 안정화 장치{OUTPUT VOLTAGE STABILIZING DEVICE}

본 발명은 출력전원 안정화 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전부를 급속 충전하는 경우 또는 충전부가 과도하게 급속충전되는 경우에 바이패스를 통해 출력전압을 출력함으로써 전원의 안정화를 유지하는 장치에 대한 것이다.

최근 들어 전기전자기기의 사용이 빈번해짐에 따라 전원 안정화 장치를 이용하여 전원을 안정화 시키는 장치들이 많이 개발되고 있다.

이러한 전원 안정화 장치는 콘덴서와 같은 충전부를 두어 충전부에 충전된 전압을 방전하여 타 전자전기기기에 동작전원을 안정적으로 공급하도록 한다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0077385호인 '자동차 전장품의 전원 안정화 회로'는 자동차의 5V 구동 전원을 입력받아 동작하는 전장품을 배터리 단락 또는 쇼트로부터 보호하는 전원 안정화 회로에 관한 것으로, 레귤레이터를 이용하지 않고도 배터리 쇼트 및 그라운드 단락에 의한 과전압과 역전압으로부터 5V 전원 전장품을 보호하는 전원 안정화 회로를 나타내고 있다.

그러나 상기의 종래 기술에도 충전부에 전원이 과도하게 급속 충전되면서 발생되는 전원의 불안정을 해결하는 특징 및 충전부가 과충전되는 것을 방지하는 특징은 언급되어 있지 않다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 충전부에 전원이 과도하게 급속 충전되면서 발생되는 전원의 불안정 및 충전부가 과충전되는 것을 방지하는 장치를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측에 따르면, 입력전원 장치로부터 입력전원을 공급받는 입력전원부;와 충전부를 포함하여 상기 입력전원을 충전하고 상기 입력전원이 불안정한 경우에 상기 충전부에 충전된 전압을 방전하여 상기 타전기장치의 동작전원으로 공급하는 제1 패스부;와 상기 입력전원을 타전기장치에 동작전원으로 공급하는 제2 패스부; 및 상기 제1 패스부의 전류흐름을 차단하여 상기 충전부의 급속충전 및 과충전을 방지하는 제1 패스 차단부;를 포함하는 출력전원 안정화 장치를 제공한다.

여기서, 상기 제1 패스 차단부는, 상기 입력전원부의 입력전원 상태를 감지하여 제1 패스 차단신호를 출력하는 입력전원 감지부; 및 상기 제1 패스 차단신호를 입력받는 경우에 상기 제1 패스를 통한 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 전류차단부는, PNP 트랜지스터와 NPN 트랜지스터를 포함하여 구성되어, 상기 NPN 트랜지스터는 상기 제1 패스 차단신호가 베이스에 입력되는 경우에 상기 PNP 트랜지스터의 베이스에 양의 전압을 입력함으로써 상기 PNP 트랜지스터의 전류를 차단하여 상기 제1 패스의 전류 흐름을 차단하는 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

여기서, 상기 제1 패스부 및 상기 제2 패스부는 역전류를 방지하는 다이오드를 각각 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 충전부를 급속 충전하는 경우에 발생되는 불안전 전원을 안정화 시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 충전부의 과충전을 방지하여 발열로 인한 장치의 불안정을 방지하는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 일실시예로 출력전원 안정화 장치의 구성도를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예로 출력전원 안정화 장치의 회로구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예로 출력전원 안정화 장치의 구성도를 도시한 도면이다.

본 발명의 출력전원 안정화 장치(100)는 타전기장치에 안정적인 동작전원(즉, 출력전원)을 공급하는 장치로 입력전원부(110), 제1 패스 차단부(120), 제1 패스부(130) 및 제2 패스부(140)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 출력전원 안정화 장치(100)는 설명의 편의를 위해서 주로 자동차의 각종 전기장치에 동작전원을 공급하는 전원 공급장치를 예로 들어 설명하기로 한다.

입력전원부(110)는 입력전원 장치로부터 입력전원을 공급받는 구성부를 의미한다. 본 발명의 출력전원 안정화 장치(100)가 자동차에 이용되는 경우에는 예를 들어 자동차의 배터리가 될 수 있다.

제1 패스 차단부(120)는 충전부(131)의 급속충전 및 과충전을 방지하기 위해서 제1 패스부의 전류흐름을 차단하는 기능을 수행한다.

즉, 충전부(131)가 급속충전되는 경우에 출력전압이 불안정화 되는 것을 방지하고, 충전부(131)가 과충전되어 열이 발생하거나 부품에 이상이 발생하는 것을 방지한다.

이를 위해서 제1 패스 차단부(120)는 전류 차단부(121)와 입력전원 감지부(122)를 포함하여 구성될 수 있다.

전류 차단부(121)는 제1 패스부(130)로 공급되는 전원/전류를 차단하는 기능을 수행한다.

입력전원 감지부(122)는 입력전원부(110)의 입력전원 상태를 감지하여 제1 패스 차단신호를 출력한다.

즉, 입력전원 감지부(122)는 충전부(131)의 급속충전으로 인한 입력전원부(110)의 전원상태를 감지하거나 충전부(131)가 과충전된 상태를 감지하여 제1 패스 차단신호를 출력한다.

예를 들어 입력전원 감지부(122)는 자동차의 시동을 켤때 순간적으로 발생하는 입력전원의 불안정을 감지하여 전류차단부(121)을 연결하여 제1 패스부(130)를 통해 출력전압을 생성한다. 즉, 제1 패스부(130)의 충전부(131)에 저장되어 있는 전압을 방전하여 출력전압을 안정화한다.

또한, 충전부(131)가 급속 충전되는 경우나 과충전되는 경우를 감지하여 제1 패스 차단신호를 출력하여 전류차단부(121)을 단락시킴으로서 제2 패스부(140)를 통해 출력전압을 생성한다.

전류 차단부(121)는 제1 패스 차단신호가 입력되는 경우에 입력전원부(110)와 제1 패스부(130)의 연결을 차단하여 입력전원부(110)의 전원이 제1 패스부(130)로 공급되는 것을 차단한다.

본 발명에서 전류차단부(121)는 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 패스부(130)는 충전부(131)를 포함하여 구성된다. 제1 패스부(130)는 입력전원부(110)로부터 전원을 입력받아 충전부(131)를 충전하고 타전기장치의 동작전원인 출력전원이 불안정한 경우에 충전된 전압을 방전하여 출력전원이 안정적으로 출력되도록 한다.

제2 패스부(140)는 입력전원부(110)의 출력전원을 타전기장치의 동작전원으로 공급할 수 있도록 하는 바이패스 회로이다.

즉, 제2 패스부(140)는 충전부(131)가 급속 충전이 되는 경우나 과충전이 되어 제1 패스부(130)가 차단되는 경우 및 입력전원이 순간적으로 단락되어 정상상태로 복귀하는 경우에 제1 패스부가 준비되기 전에 타전기장치로 동작전원을 공급하고, 입력전원이 정상상태인 경우에도 물론 안정적으로 타전기장치로 동작전원을 공급할 수 있다.

도2는 본 발명의 일실시예로 출력전원 안정화 장치의 회로구성을 도시한 도면이다.

상술한 바와 같이 입력전원부(110)는 자동차의 배터리일 수도 있다.

제1 패스 차단부(120)의 전류차단부(121)는 2개의 트랜지스터를 포함하는 회로로 구성될 수 있다.

예를 들어, 전류차단부(121)는 입력전원과 제1 패스부(130)을 연결하는 PNP 형 트랜지스터(123)와 상기 PNP 형 트랜지스터(123)의 동작을 제어하는 NPN 형 트랜지스터(124)를 포함하여 구성될 수 있다.

NPN 형 트랜지스터(124)는 입력전원 감지부(122)로부터 제1 패스 차단신호를 입력받으면(즉 베이스에 제1 패스 차단신호가 입력되면) PNP 형 트랜지스터(123)의 전류가 단락되도록 한다. 따라서, 제1 패스부(130)를 통해 출력전압이 출력되지 않는다.

상술한 바와 같이 입력전원 감지부(122)는 입력전원의 불안정을 감지하는 경우(즉, 출력전압이 불안정화되는 경우)에는 제1 패스 차단신호를 생성하지 않아 PNP 형 트랜지스터(123)의 전류가 흐르도록 하여 입력전압이 제1 패스부(130)를 통해 출력전압으로 출력되도록 한다.

또한, 입력전원 감지부(122)는 충전부(131)가 급속 충전 또는 과충전이 되는 경우에는 제1 패스 차단신호를 생성하여 상술한 바와 같이 PNP 형 트랜지스터(123)의 전류가 차단되도록 하여 입력전압이 제2 패스부(140)를 통해 출력전압으로 출력되도록 한다.

제1 패스부(130)에는 도2에 도시되어 있는 바와 같이 충전부(131)가 연결되어 있다. 여기서 충전부(131)는 콘덴서를 의미한다. 제1 패스부(130)에는 도2에 도시되어 있는 바와 같이 다이오드(132, 133)가 연결되어 있어 역전류를 방지한다.

제2 패스부(140)는 제1 패스부(130)가 단락되는 경우에 입력전원을 출력전원으로 출력한다. 또는, 제1 패스부(130)가 연결되어 있는 경우에는 제1 패스부(130)를 통해 흐르는 전류의 일부을 분배하는 기능도 수행한다.

제2 패스부(140)는 입력전원이 정상상태인 경우에 타전기장치에 동작전원을 공급하고, 입력전원이 순간적으로 단락되어 정상상태로 복귀시에 제1 패스부(130)가 준비되기 전에 타전기장치에 동작전원을 공급한다.

제2 패스부(140)에는 도2에 도시되어 있는 바와 같이 다이오드(141)가 연결되어 있어 역전류를 방지한다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 출력전원 안정화 장치 110 : 입력전원부
120 : 제1 패스차단부 121 : 전류차단부
122 : 입력전원 감지부 123 : PNP 트랜지스터
124 : NPN 트랜지스터 130 : 제1 패스부
131 : 충전부 140 : 제2 패스부

Claims

입력전원 장치로부터 입력전원을 공급받는 입력전원부;
충전부를 포함하여 상기 입력전원을 충전하고 상기 입력전원이 불안정한 경우에 상기 충전부에 충전된 전압을 방전하여 상기 타전기장치의 동작전원으로 공급하는 제1 패스부;
상기 입력전원을 타전기장치에 동작전원으로 공급하는 제2 패스부; 및
상기 제1 패스부의 전류흐름을 차단하여 상기 충전부의 급속충전 및 과충전을 방지하는 제1 패스 차단부;를 포함하는 출력전원 안정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 패스 차단부는,
상기 입력전원부의 입력전원 상태를 감지하여 제1 패스 차단신호를 출력하는 입력전원 감지부; 및
상기 제1 패스 차단신호를 입력받는 경우에 상기 제1 패스를 통한 전류의 흐름을 차단하는 전류차단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출력전원 안정화 장치.
제2항에 있어서,
상기 전류차단부는,
PNP 트랜지스터와 NPN 트랜지스터를 포함하여 구성되어,
상기 NPN 트랜지스터는 상기 제1 패스 차단신호가 베이스에 입력되는 경우에 상기 PNP 트랜지스터의 베이스에 양의 전압을 입력함으로써 상기 PNP 트랜지스터의 전류를 차단하여 상기 제1 패스의 전류 흐름을 차단하는 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 출력전원 안정화 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 패스부 및 상기 제2 패스부는 역전류를 방지하는 다이오드를 각각 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 출력전원 안정화 장치.