KR100666151B1 - 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치 - Google Patents

팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치 Download PDF

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Abstract

입력전원을 직류전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터, 이 DC/DC 컨버터의 출력전압으로부터 정상/비정상 상태를 감지하는 출력전압 감지회로를 각각 구비한 디지털 전원부와 팬 전원부, 및 디지털 전원부와 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호를 입력받아 상태신호를 출력하는 제어회로를 포함하는 전원공급장치에 있어서, 팬 전원부의 출력전압 감지회로와 제어회로 사이에 옵토커플러(optocoupler)가 개재되어 팬 전원부와 디지털 전원부가 전기적으로 분리됨으로써 팬 구동시의 노이즈가 디지털 전원부로 유기되는 것을 차단하는 전원공급장치가 개시된다.
광결합기, 포토커플러, 분리, 노이즈, 신뢰성, 오동작

Description

팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치{Power supply apparatus for providing power for driving fan and power for digital device separately}
도 1은 종래의 전원공급장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 제 2 출력전압 감지회로의 일 예인 집적회로의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전원공급장치를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 옵토커플러를 상세하게 보여주는 회로도이다.
본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 구체적으로 디지털 전원부 팬 전원부를 함께 구비한 전원공급장치에서 팬 구동에 따른 노이즈가 디지털 전원부에 유기되어 외부 전자회로에 공급됨으로써 전자회로의 오동작이 발생하는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 종래의 전원공급장치를 나타내는 블록도이다.
제 1 DC/DC 컨버터(10)는 입력전원, 예를 들어, 300V 직류전원을 전자회로용 직류전원(예를 들어, +18V 직류전원)으로 변환하고, 제 2 DC/DC 컨버터(20)는 입력전원을 팬구동용 직류전원(예를 들어, +24V 직류전원)으로 변환한다.
또한, 제 1 출력전압 감지회로(30)와 제 2 출력전압 감지회로(40)은 각각 제 1 DC/DC 컨버터(10)와 제 2 DC/DC 컨버터(20)의 출력전압으로부터 정상/비정상 상태, 예를 들어, 과전압 및 저전압 상태를 감지한다.
구체적으로 제 2 출력전압 감지회로(40)의 동작은 다음과 같다.
도 2는 제 2 출력전압 감지회로의 일 예인 집적회로의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
집적회로(40)의 2번 핀으로 입력되는 전압은 저전압 감지용으로 사용되고, 3번 핀으로 입력되는 전압은 과전압 감지용으로 사용된다.
집적회로(40)로 입력되는 전압은 내부의 기준전압과 비교하고 그 결과에 따라 출력의 상태를 변화시킨다. 저전압 상태정보는 6번 핀으로 출력되고 과전압 상태정보는 5번 핀으로 출력된다.
제 2 DC/DC 컨버터(20)의 출력전압이 정상상태인 경우에 집적회로(40)의 트랜지스터 TR1과 TR2는 각각 오프되고, 감지신호로 하이(HIGH) 신호를 제어회로(50)에 보낸다.
반면에, 제 2 DC/DC 컨버터(20)의 출력전압이 과전압 또는 저전압의 비정상 상태인 경우에 집적회로(40)의 트랜지스터 TR1과 TR2는 각각 온되고, 감지신호로 로우(LOW) 신호를 제어회로(50)에 보낸다.
그리고, 제어회로(50)는 제 1 및 제 2 출력전압 감지회로(30, 40)로부터 출 력되는 감지신호를 입력받아 상태신호를 출력하거나 출력을 제어하게 된다.
이와 같이, 전자회로용 직류전원과 팬 구동용 직류전원을 함께 공급하는 전원공급장치에서는 동일한 접지를 사용함으로써 팬 구동시 발생되는 노이즈가 전자회로용 직류전원에 유기되어 외부 전자회로에 공급됨으로써 전자회로의 오동작이 발생한다는 문제점이 있다.
특히, 전자장비의 전자회로가 복잡한 디지털회로인 경우에는 노이즈에 의한 오동작이 심하기 때문에 장비 동작의 신뢰성이 크게 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 팬 구동시에 발생되는 노이즈가 전자회로용 직류전원에 유기되지 않도록 하는 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적과 특징 및 이점들은 이하에 기술되는 실시예를 통하여 더욱 명확하게 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 입력전원을 직류전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터, 이 DC/DC 컨버터의 출력전압으로부터 정상/비정상 상태를 감지하는 출력전압 감지회로를 각각 구비한 디지털 전원부와 팬 전원부, 및 디지털 전원부와 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호를 입력받아 상태신호를 출력하는 제어회로를 포함하는 전원공급장치에 있어서, 팬 전원부의 출력전압 감지회로와 제어회로 사이에 옵토커플러(optocoupler)가 개재되어 팬 전원부와 디지털 전원부가 전기적 으로 분리됨으로써 팬 구동시의 노이즈가 디지털 전원부로 유기되는 것을 차단하는 전원공급장치가 개시된다.
바람직하게, 옵토커플러는 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호에 의해 광을 방출하는 발광소자; 및 발광소자로부터 방출되는 광을 게이트로 입력받아 턴-온되는 포토 트랜지스터로 구성된다.
또한, 바람직하게, 옵토커플러는 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호에 의해 광을 방출하는 발광소자; 및 발광소자로부터 방출되는 광을 입력받아 턴-온되는 포토 다이오드로 구성된다.
또한, 옵토커플러는 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 저전압 감지신호 또는 과전압 감지신호에 의해 각각 구동되는 저전압용 옵토커플러와 과전압용 옵토커플러로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전원공급장치를 나타내는 회로도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 옵토커플러를 상세하게 보여주는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 입력부와 디지털 전원부, 및 팬 전원부로 구성된다. 디지털 전원부와 팬 전원부는 각각 입력전원을 직류전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터(10, 20a), DC/DC 컨버터(10, 20a)의 출력전압으로부터 정상/비정상 상태를 감지하는 출력전압 감지회로(30, 40)를 각각 구비한다. 또한, 제어회로(50)는 디지털 전원부와 팬 전원부의 출력전압 감지회로(30, 40)로부터 출력되는 감지신호를 입력받아 상태신호를 출력한다.
본 발명에 따르면, 디지털 전원부와 팬 전원부는 옵토커플러(optocoupler; 100)를 개재하여 전기적으로 분리(Isolation)됨으로써 팬 구동시의 노이즈가 디지털 전원부로 유기되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 입력부와 디지털 전원부, 입력부와 팬 전원부는 DC-DC 컨버터(10, 20a) 내부의 트랜스포머에 의해 분리된다.
도 4를 참조하면, 저전압 및 과전압용 옵토커플러(110, 120)는 각각 발광소자, 예를 들어, LED(112, 122)와 LED(112, 122)로부터 방출되는 광에 의해 온되는 포토 트랜지스터(114, 124)로 이루어진다.
저전압 옵토커플러(110)의 LED(112)는 애노드에 출력전압 감지회로(40)의 Vcc가 연결되고 캐소드에 출력전압 감지회로(40)의 출력단 트랜지스터 TR1(도 2 참조)이 연결된다.
또한, 고전압 옵토커플러(120)의 LED(122)는 애노드에 출력전압 감지회로(40)의 Vcc가 연결되고 캐소드에 출력전압 감지회로(40)의 출력단 트랜지스터 TR2(도 2 참조)이 연결된다.
한편, 저전압 및 고전압 옵토커플러(110, 120)의 포토 트랜지스터(114, 124)의 소스에는 5V의 전원이 연결되고, 드레인은 접지에 연결된다.
이와 같은 구성에 따르면, DC/DC 컨버터(20a)가 DC/DC 컨버터(10)와 동일한 접지를 이용하지 않기 때문에, 팬 전원부는 DC/DC 컨버터(20a)의 내부 트랜스포머와 옵토커플러(100)에 의해 디지털 전원부와 완전하게 분리된다.
이하, 본 발명에 따른 전원공급장치의 동작에 대해 도 2와 도 4를 참조하여 설명한다.
팬 전원부의 DC/DC 컨버터(20a)의 출력전압이 정상상태인 경우에 집적회로(40) 내부 출력단의 트랜지스터 TR1과 TR2는 각각 오프되고, 출력전압 Vcc으로부터 저항 R1과 R2, 저전압 및 고전압용 옵토커플러(110, 120)의 LED(112, 122)를 통해 전류가 흐르지 않게 된다.
따라서 LED(112, 122)는 발광하지 않으며, 이에 따라 저전압 및 고전압용 옵토커플러(110, 120)의 포토 트랜지스터(114, 124)도 오프된다.
결과적으로, 5V의 하이(HIGH) 신호가 제어회로(50)에 출력된다.
이에 반해 팬 전원부의 DC/DC 컨버터(20a)의 출력전압이 과전압 또는 저전압 상태인 경우에 집적회로(40) 내부 출력단의 트랜지스터 TR1과 TR2는 각각 온되고, 출력전압 Vcc으로부터 저항 R1과 R2, 저전압 및 고전압용 옵토커플러(110, 120)의 LED(112, 122)를 통해 전류가 흐르게 된다.
따라서 LED(112, 122)는 빛을 방출하며, 이에 따라 저전압 및 고전압용 옵토커플러(110, 120)의 포토 트랜지스터(114, 124)는 온된다.
결과적으로, 접지신호인 로우(LOW) 신호가 제어회로(50)에 출력된다.
상기의 실시예에서는 옵토커플러(100)가 LED와 포토 트랜지스터로 이루어진 것을 예로 들었으나, LED와 포토 다이오드로 구성하는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변경을 가할 수 있다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어 해석되어서는 안되며, 이하에 기술되는 특허청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 팬 전원부를 옵토커플러에 의해 디지털 전원부와 완전하게 분리함으로써 팬 구동에 따른 노이즈가 디지털 전원부에 유기되어 외부 전자회로에 공급됨으로써 전자회로의 오동작이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 입력전원을 직류전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터, 상기 DC/DC 컨버터의 출력전압으로부터 정상/비정상 상태를 감지하는 출력전압 감지회로를 각각 구비한 디지털 전원부와 팬 전원부, 및 상기 디지털 전원부와 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호를 입력받아 상태신호를 출력하는 제어회로를 포함하는 전원공급장치에 있어서,
    상기 팬 전원부의 출력전압 감지회로와 상기 제어회로 사이에 옵토커플러(optocoupler)가 개재되어 상기 팬 전원부와 디지털 전원부가 전기적으로 분리됨으로써 팬 구동시의 노이즈가 상기 디지털 전원부로 유기되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 옵토커플러는,
    상기 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호에 의해 광을 방출하는 발광소자; 및
    상기 발광소자로부터 방출되는 광을 게이트로 입력받아 턴-온되는 포토 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 옵토커플러는,
    상기 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 감지신호에 의해 광을 방출하는 발광소자; 및
    상기 발광소자로부터 방출되는 광을 입력받아 턴-온되는 포토 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 옵토커플러는 상기 팬 전원부의 출력전압 감지회로로부터 출력되는 저전압 감지신호 또는 과전압 감지신호에 의해 각각 구동되는 저전압용 옵토커플러와 과전압용 옵토커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 팬 전원과 디지털 전원이 분리된 전원공급장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1066329A (ja) 1996-08-23 1998-03-06 Tec Corp スイッチング電源装置
JPH1155946A (ja) 1997-07-31 1999-02-26 Nec Home Electron Ltd 過電流保護回路
JPH11356041A (ja) 1998-06-09 1999-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源

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