KR920000457Y1

KR920000457Y1 - 무정전 전원장치용 펄스폭 변조 제어회로

Info

Publication number: KR920000457Y1
Application number: KR2019880021966U
Authority: KR
Inventors: 김원석
Original assignee: 대우전자부품 주식회사; 김용원
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1992-01-15
Also published as: KR900013548U

Abstract

내용 없음.

Description

무정전 전원장치용 펄스폭 변조 제어회로

제1도는 종래의 제어회로도.

제2도 (a)는 본 고안의 비교 검출부 (b)는 본 고안의 펄스폭 변조 제어부.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A₁: 발진부 A₂: 카운터부

AND₁, AND₂: 앤드게이트 C₄: 콘덴서

D₁, D₂: 다이오드 INV : 반전기

OP₁-OP₅: 비교기 Q₁, Q₂: 트랜지스터

R₁₁-R₁₄: 저항

본 고안은 무정전 전원장치(UNINTERRRUTABLE POWER SUPPY)를 구성하기 위하여 사용되는 펄스폭 변조(PULSE WIDTH MODULATION) 제어회로에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 무정전 전원장치는 입력되는 교류전원을 정류하여 축전지를 충전시키고 정전시에는 충전된 전력을 다시 교류로 변환하여 컴퓨터에 공급함으로써 컴퓨터의 가동중 불시에 정전되더라도 작성중인 프로그램을 잃게되거나 하드 디스크 드라이브의 헤드가 손상됨을 방지하기 위하여 사용되는 것이다.

이러한 무정전 전원장치의 펄스폭 변조회로는 이산(DISCRETE)형 부품을 조립하여서 된 것이므로 각 부품의 온도변화에 따른 특성 변화율이 상당히 크므로 안정된 출력펄스를 얻기 어려우며, 제1도에 도시된 바와 같이 카운터부(A₁₁)의 출력이 병렬 접속되는 다이오드(D₂₁-D₂₆)를 거쳐 출력되므로 카운터부(A₁₁)의 출력단자간 특성차이에 따른 출력 비중첩 시간에 발생되는 노이즈는 세트의 오동작을 유발하게 되는 것이다.

또한 펄스폭 변조방식이 익스쿠르시브 오아게이트의 입력신호 레벨을 기준으로 선택하기 때문에 온도 변화에 따른 입력 전압의 변화는 즉시 출력펄스의 불안정으로 이어지게 되므로 정교한 동작이 요구되는 컴퓨터에 양질의 전력을 공급할 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.

본 고안에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 무정전 전원장치의 펄스폭 변조회로의 발진기의 출력을 카운트하고 그 출력을 비교기로써 정형하며 카운트한 캐리 출력을 이용하여 조합 논리회로로써 안정된 출력파형을 얻을 수 있도록 한 것으로 이를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

발진부(A₁)의 출력이 비교기(OP₃)에 연결되고 전원 전압감지를 위한 단자(8)가 비교기(OP₄)에 접속되도록 하며 비교기(OP₄)의 출력이 비교기(OP₁, OP₂)에 인가되도록 하고 비교기(OP₁)의 출력에 트랜지스터(Q₁)의 베이스를 접속하고 비교기 (OP₂)의 출력과 트랜지스터(Q₁, Q₂)의 콜렉터에서 출력파형을 얻도록 한 공지의 무정전 전원 장치용 펄스폭 변조 제어회로에 있어서, 비교기(OP₁)의 출력과 트랜지스터 (Q₁, Q₂)의 출력을 카운터부(A₂)의 입력에 접속하고 그 출력이 다이오드(D₁, D₂) 및 반전기(INV)를 거쳐 저항(R₁₁-R₁₄), 다이오드(D₃) 콘덴서(C₄)가 접속된 비교기(OP₅)의 입력에 접속되도록 하며 그 출력과 카운터부(A₂)의 캐리출력단자(12)를 앤드게이트 (AND₁, AND₂) 및 익스쿠르시브오어게이트(XOR)등으로 된 조합 논리회로에 연결하고 그 출력에 단자(13, 14)를 접속하여 펄스폭 변조 제어출력을 얻도록 하여서 된 것으로, 미설명 부호 C₁, C₂는 콘덴서, R₁-R₁₀은 저항이며, 9, 15는 전원공급을 위한 단자이고, 17, 16은 카운터부(A₂)의 입력을 위한 단자이다.

이와 같이 된 본 고안은 전원 공급이 개시되면 제2도(a)로 보인 비교검출부에서는 저항(R₁, R₂)과 콘덴서(C₁)의 설정값에 의하여 발진부(A₁)에서는 일정 주파수의 신호가 발생된다.

그러므로 비교기(OP₃)는 입력되는 반전 출력의 토글로 인하여 출력전압이 변화하는 상태로 되는 것이며 그 결과 비교기(OP₃)의 출력은 연속 변화하는 상태로 된다.

아울러 단자(8)에는 컴퓨터에 인가되는 전압이 인가된다.

이 단자(8)를 거쳐서 입력되는 신호 전압은 비교기(OP₄)에 입력되어 저항(R₄, R₇)에 의한 기준 전압과 비교된다.

정상 상태에서는 단자(8)에 인가되는 전압은 충분히 높으므로 반전 증폭되어 비교기(OP₄)의 출력단자에는 로우레벨의 전압이 출력되고 이는 다시 비교기(OP₁, OP₂)의 반전 증폭단자에 인가되어 비교기(OP₁, OP₂)의 출력을 하이레벨 상태로 하므로 트랜지스터(Q₁)를 턴온 시키고 트랜지스터(Q₂)는 트린지스터(Q₁)가 턴온되어 있어 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터 전위를 거의 접지 전위 수준으로 저하시키므로 발진부(A₁)의 출력과 무관하게 트랜지스터(Q₂)는 턴오프되어 있는 것이다.

그 결과 단자(6, 3)은 각각 로우레벨과 하이레벨 상태가 되며 단자(7) 역시 로우레벨 상태를 유지하게 된다.

그러므로 단자(6, 3)에 접속되어 있는 경고용 발광다이오드와 부져는 동작하지 않고 있게 된다.

이와는 달리 정전이 되어 컴퓨터에 공급되던 전원 전압이 낮아지면서 단자(8)의 전압이 강하되면 비교기(OP₄)의 출력전압이 상승하게 되고 그 결과 비교기기(OP₁, OP₂)의 출력 전압이 하강하여 로우레벨 상태가 된다.

그로므로 트랜지스터(Q₁)는 턴오프되고 단자(6, 3)는 정상 상태와는 달리 하이레벨과 로우레벨 상태로 된다.

아울러 단자(6)는 트랜지스터(Q₂)가 발진부(A₁)의 출력에 따라 턴오프, 턴온을 반복하는 상태가 되어 하이레벨과 로우레벨로 연속 변화하는 상태가 된다.

그러므로 트랜지스터(Q₁)는 트랜지스터(Q₂)의 동작에 장애를 주지않아 트랜지스터(Q₂)는 정상동작이 가능하게 되는 것이어서 발진부(A₁)에 의하여 공급되는 신호 주파수에 상응하는 속도로 경고용 발광다이오드가 점멸하고 부져에 비교기(OP₂)의 출력측으로 흐르는 전류가 발생되어 부져가 경보음을 발생시킴으로써 사용자에게 정전사실을 통보할 수 있게 되는 것이고 이에따라 사용자는 컴퓨터등에서 수행중인 프로그램을 저장하고 시스템의 작동을 정상적으로 중지시켜 하드디스크 드라이브의 헤드가 손상됨을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 동시에 입력전원의 전압강하 또는 전원이 차단된 상태에서 단자(9, 15)등에 축전지에 의한 전원의 공급이 이루어지는 것이며 카운터부(A₁)에서는 비교검출부 (가)에서의 단자(6, 7)의 출력을 단자(16, 17)로 공급받아 트랜지스터(Q₂)로 스위칭되는 횟수를 카운트하여 출력단자(2, 11)로 출력신호를 발생시키게 되고 이는 다이오드 (D₁, D₂)를 거쳐 교번으로 출력되고 반전기(INV)에서 출력되어 비교기(OP₂)에 인가되는 것이다.

이와같이 본 고안에서는 저항(R₁₁-R₁₄) 및 콘덴서(C₄), 다이오드(D₃)가 입력단자에 접속된 비교기(OP₅)를 이용하여 정확하고 온도변화에 영향을 받지않는 안정된 기준 전압으로 출력함으로써 안정된 출력파형을 유지할 수 있게 된다.

그리고 본 고안에서는 카운터부(A₂)의 캐리출력단자(12)를 이용하여 앤드게이트(AND) 및 익스쿠르시브오어게이트(XOR)에 인가하게 되는 것이어서 앤드게이트 (AND₁) 및 익스쿠르시브 오어게이트(XOR)의 출력이 접속된 앤드게이트(AND₂)의 출력은 장치 주변의 온도변화 및 회로 주변의 전기적 노이즈의 발생시에도 안정된 출력펄스를 내게 된다.

이와 같이 하여 본 고안은 매우 안정된 출력파형을 제공할 수 있게 되어 정전시 무정전 전원장치에 의하여 공급되는 전력의 품질을 개선할 수 있게 됨으로써 컴퓨터등의 기기가 정전시에도 안정된 동작을 할 수 있게 되는 유용한 고안이다.

Claims

발진부(A₁)의 출력이 비교기(OP₃)에 연결되고 전원 전압 감지를 위한 단자(8)가 비교기(OP₄)에 접속되도록하며 비교기(OP₄)의 출력이 비교기(OP₁, OP₂)에 인가되도록 하며 비교기(OP₁)의 출력에 트랜지스터(Q₁)의 베이스를 접속하고 비교기(OP₁)의 출력과 트랜지스터(Q₁, Q₂)의 콜렉터에서 출력파형을 얻도록 한 공지의 것에 있어서, 비교기(OP₁)의 출력과 트랜지스터(Q₁, Q₂)의 출력을 카운터부터(A₂)의 입력에 접속하고 그 출력이 다이오드(D₁, D₂) 및 반전기(INV)를 거쳐 저항(R₁₁-R₁₄), 다이오드(D₁, D₂), 콘덴서(C₄)가 접속된 비교기(OP₁)의 입력을 접속하며 그 출력과 카운터부(A₂)의 캐리출력단자(12)를 앤드게이트(AND₁, AND₂) 및 익스쿠르시브 오어 게이트(XOR)등으로 된 조합논리회로에 접속하며 그 출력에 단자(13, 14)를 접속하여 펄스폭 변조제어 출력을 얻도록 함을 특징으로 하는 무정전 전원장치용 펄스폭 변조 제어회로.