KR940003345B1 - 무정전 전원 공급장치 - Google Patents

무정전 전원 공급장치 Download PDF

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KR940003345B1
KR940003345B1 KR1019910024931A KR910024931A KR940003345B1 KR 940003345 B1 KR940003345 B1 KR 940003345B1 KR 1019910024931 A KR1019910024931 A KR 1019910024931A KR 910024931 A KR910024931 A KR 910024931A KR 940003345 B1 KR940003345 B1 KR 940003345B1
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이덕호
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삼성전기 주식회사
황선두
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source

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Abstract

내용 없음.

Description

무정전 전원 공급장치
제1도는 종래의 무정전 전원장치의 블럭도.
제2도는 이 발명에 따른 무정전 전원공급장치의 블럭도.
제3도는 이 발명에 따른 무정전 전원공급장치의 상세회로도.
제4도는 이 발명에 따른 각단의 입출력 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 트랜스 20 : 신호정형회로
21 : 버퍼 22 : 게인조정부
23 : 제1발진부 24 : 증폭회로
30 : 위상동기 루프회로 31 : 제2발진부
32 : 비교회로 33 : 플립플롭
34 : 펄스폭 변조회로 35 : 드라이브회로
40 : 제어부 50 : 인버터
OP1,OP2 : 연산증폭기 OP3 : 제1비교기
OP4 : 제2비교기 R1~R11 : 저항
이 발명은 무정전 전원공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 궤환전압 변동에 따른 정보뿐만 아니라 파형의 변동분에 대한 정보를 검출하여 출력에 대한 왜곡을 개선하고, 출력파형의 응답속도를 향상시킬 수 있게한 무정전 전원공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 무정전 전원공급(이하“UPS”라 함)장치는 상용전원의 정전, 순간전압 강하, 서지, 과전압등의 불안정한 상태에서도 필요로 하는 부하에 적합하게 중단없이 안정된 전원을 공급하는 장치이다.
이러한 UPS 장치는 직류를 교류로 전환시켜 정전압 정주파수의 양질전원을 공급하는 인버터에 안정된 사인파를 인가시켜야만 양질의 전원을 획득할 수 있게 된다.
따라서 종래의 UPS 장치는 제1도에 도시된 바와 같이 AC/DC 변환기에 의해 교류입력전원을 직류레벨로 변환하여 인버터(50)를 구동시켜 트랜스(10)에 전압을 인가하여 전류를 출력되도록 한다. 이때 비교기(OP)에서 트랜스(10)의 출력전압과 기준전압을 비교하여 트랜스(10)의 출력전압이 기준전압보다 높을 경우 제어부(40)에 신호를 인가하게 된다.
따라서 상기 제어부(40)는 비교기(OP)로부터 공급되는 신호에 의해 이상상태임을 인지하여 인버터(50)로 인가하는 구동신호를 증감 또는 차단함으로써 부하에 안정적인 전원을 공급하도록 되어 있다.
상기와 같은 종래의 UPS 장치는 출력전압만을 궤환정보로 받아들임으로서 파형의 왜곡. 순시파형 변화등을 콘트롤하지 못하게 되어 인버터에서 양질의 전원을 부하에 공급시킬 수 없는 문제점이 있었다.
이 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 정형회로와 위상동기 루프회로로 제어부를 구성하여 UPS의 출력전압 뿐만아니라 파형의 정보를 검출하고, 출력파형의 왜곡시 개선토록 함으로써 부하에 안정된 전원을 공급할 수 있도록하는 UPS 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, 무정전 전원공급장치에 있어서, 트랜스의 출력단에 연결되어 출력이득을 조정하고 사인파형과 이득전압을 증폭하여 전압정보를 개선하는 신호정형회로와, 상기 신호정형회로의 출력단에 연결되어 개선하는 톱니파 신호와 조합하여 펄스폭을 변조하고 인버터에 인가되는 신호를 개선시키는 위상동기 루프회로로 이루어진 제어부를 포함하여서 된 무정전 전원공급장치에 있다.
이하, 이 발명에 따른 무정전 전원공급장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제2도는 이 발명에 따른 ＵPS 장치의 블럭도로서, 제어부４0)는 크게 트랜스(10)의 출력신호를 안정화시키는 신호정형회로(20)와, 상기 신호정형회로(20)의 파형을 개선시키는 위상동기 루프회로(30)로 구분된다.
또한, 상기 신호정형회로(20)는 트랜스10)의 출력단에 연결되어 전압을 안정되게 통과시키는 버퍼(21)와, 상기 버퍼(21)의 출력단에 연결되어 이득을 조정하는 게인조정부(22)와, 상기 게인조정부(22) 및 사인파를 발생하는 제1발진부(22)의 출력단에 연결되어 신호를 증폭하는 증폭회로(24)로 구성된다.
또한, 위상동기 루프회로(30)는, 톱니파를 발생하는 제2발진부(31)와, 상기 제2발진부(31) 및 신호정형 회로(20)인 증폭회로(24)의 출력단에 연결되고 비교회로(32) 및 플립플롭으로 이루어져 사인파를 펄스로 변화시키는 펄스폭 변조회로(34)와, 상기 펄스폭 변조회로(34)의 출력단에 연결되어 인버터(50)에 개선된 사인파를 제공하는 드라이브회로(35)로 구성된다.
제3도는 이 발명에 다른 UPS 장치의 상세회로도로서, 신호정형회로(20)인 게 인조정부(22)는 버퍼(21)의 출력단에 저항(R2), (R4), (R5)가 직렬접속되고, 상기 저항(R2), (R4), (R5)에는 제너다이오드(ZD1-ZD4)가 대칭으로 병렬연결된다. 상기 제너다이오드(ZD1), (ZD2)의 일측단은 증폭회로(24)의 입력단에 접속되고, 상기 제너다이오드(ZD3), (ZD4) 일측단은 증폭회로(24)의 출력단에 연결되며, 콘덴서(C1)와 저항(R3)은 직렬접속하되, 저항(R2)과 제너다이오드(ZD1), (2D3) 일측단과 병렬연결된다.
그리고, 위상동기 루프회로(30)의 펄스폭 변조회로(34)는 비교회로(32)의 제1 및 제2비교기(OP3), (OP4) 입력단에는 제2발진부31) 및 신호정형회로(20)인 증폭회로(24) 출력단이 연결되며, 상기 비교회로(32)의 출력단은 전원(Vcc)이 인가된 저항(R10), (R11)을 통해 플립플롭(33)에 연결되어 있다.
상기와 같이 이루어진 이 발명에 따른 UPS 장치는, 먼저 ＵPS의 출력파형을 트랜스(10)에서 검출한 후 버퍼(21)를 통해 게인조정부(22)에 인가되면 제너다이오드(ZD1~ZD4)에 의해 이득이 조정되어 제4도의 (a)와 같은 노이즈가 포함된 60Hz의 사인파로 되어 증폭회로(24)인 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(-)에 인가된다. 이때 제1발진부(23)에서는 제4도의 (b)와 같이 60Hz의 사인파가 출력되어 증폭회로(24)에 인가됨으로써, 상기 증폭회로(24)의 출력신호는 제4도의 (c)와 같은 게인이 보정되고 증폭된 60Hz의 사인파가 출력되어 위상동기 루프회로(30)인 제1 및 제2비교기(OP3), (OP4)로 인가된다.
한편, 제2발진부(31)에서는 제4도의 (d)와 같은 20Hz의 톱니파가 발생되어 비교회로(32)의 제1및 제2비교기(OP3), (OP4)에 인가됨에 따라 상기 제1 및 제2비교기(OP3), (OP4)에서는 증폭회로(24)의 게인 조정된 60Hz의 사인파와 제2발진부(31)의 톱니파와 비교하게 된다. 즉, 제1비교기(OP3)는 제2발진부(31)의 톱니파 신호가 양의 레벨이고 양의 사인파 범위에 존재할때“하이”레벨의 신호를 출력하고, 상기 범위 이외에는“로우”신호를 발생한다. 또한 제2비교기(OP4)는 제1비교기(OP3)와는 반대로 제2발진부(31)의 톱니파 신호가 음의 레벨이고 음의 사인파 범위에 존재할때,“하이”레벨의 신호를·출력함에 따라 플립플롭(33)을 번갈아 셋트 또는 리세트 시킴으로써 상기 플립플롭(33)의 Q 출력은 제4도의 (e)와 같이 펄스를 발생시키고, 플립플롭(33)의출력은 제4도의 (f)와 같은 펄스를 만들게 된다. 즉, 플립플롭(33)의 출력신호는 증폭회로(24)의 게인조정된 사인파와 제2발진부(31)의 20Ｈz 톱니파를 조합시켜 펄스폭이 변조된 신호를 만들게 된다.
이러한 펄스폭 변조된 파형은 드라이브회로(35)에 인가되어 플립플롭(33)의 Q 출력신호로서, 양의 사인 파형을 재현시키고,출력신호는 위상반전시켜 네가티브레벨의 사인파로 재생하여 왜곡이 없는 완전한 형태의 사인파로 만들어 인버터(50)에 공급하게 된다(제4도의 (g)).
따라서 상기 인버터(50)는 안정된 신호로 동작되어 부하에 양질의 전원을 공급할 수 있는 것이다.
이상에서와 같이 이 발명에 따른 UPS 장치에 의하면, 신호정형회로에 의해 트랜스의 출력파형을 이득을 조정하여 안정된 신호로 만든후 상기 신호와 톱니파 신호를 조합하여 펄스폭 변조시키고 드라이브회로에서 파형의 왜곡이 없는 안정된 신호를 인버터에 공급하도록 하여 ＵPS 장치에서 출력전압 뿐만아니라 파형의 정보를 검출하여 제어토록 함으로써 출력신호에 대한 왜곡현상을 개선하고 출력파형의 응답속도를 신속히하여 부하에 양질의 전원을 공급할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (4)

  1. 무정전 전원공급장치에 있어서, 트랜스(10)의 출력단에 연결되어 출력이득을 조정하고, 사인파형과 이득전압을 증폭하여 전압정보를 개선하는 신호정형회로(２0)와, 상기 신호정형회로（20)의 출력단에 연결되어 톱니파 신호와 조합하여 펄스폭을 변조하고, 인버터에 인가되는 신호를 개선시키는 펄스폭을 변조하고, 인버터에 인가되는 신호를 개선시키는 위상동기 루프회로(30)로 이루어진 제어부(40)를 포함하는 무정전 전원 공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호정형회로(20)는, 트랜스(20)의 출력단에 연결되어 전압을 안정되게 통과시키는 버퍼(21)와, 상기 게인조정부(22) 및 사인파를 발생하는 게인조정부(22)와, 상기 게인조정부(22) 및 사인파를 발생하는 제1발진부(22)의 출력단에 연결되어 신호를 증폭하는 증폭회로(24)를 포함하는 무정전 전원공급장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상동기 루프회로(30)는, 톱니파를 발생하는 제2발진부(31)와, 상기 제2발진부(31) 및 신호정형회로(20)인 증폭회로(24)의 출력단에 연결되고, 비교회로(31) 및 플릭플롭(33)으로 이루어져 사인파를 펄스로 변화시키는 펄스폭 변조회로(34)와, 상기 펄스폭 변조회로(34)의 출력단에 연결되어 인버터(50)에 개선된 사인파를 제공하는 드라이브회로(35)를 포함하는 무정전 전원공급장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 펄스폭 변조회로(34)는, 비교회로(32)의 제1 및 제2비교기(OP3), (OP4) 입력 단에는 제2발진부(31) 및 신호정형회로(20)인 증폭회로(24) 출력단이 연결되며, 상기 비교회로(32)의 출력 단은 전원(Vcc)이 인가된 저항(R10), (R11)을 통해 플립플롭(33)에 연결하여서 된 무정전 전원공급장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150000087U (ko) * 2013-06-28 2015-01-07 주식회사 종근당 클리닝 부재 수납 수단을 구비한 용기 조립체

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