KR20100066603A

KR20100066603A - 전원장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20100066603A
Application number: KR1020080124968A
Authority: KR
Inventors: 주성용; 최효순
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-18
Also published as: US8867239B2; US20100141037A1; EP2197094A1

Abstract

본 발명은 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시스템부에 구동전원을 공급하는 전원장치는 입력되는 원시전원의 역률을 보상하는 역률보상부와; 상기 역률보상부에 연결되어, 상기 역률보상부로부터 입력되는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환하는 트랜스포머를 갖는 대기전원부와; 상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지하는 감지부와; 시스템 온 신호가 수신되면 상기 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 판단하고, 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 역률보상부를 인에이블시키고, 상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨에 기초하여 상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 전원제어부를 포함한다. 이에 의해 소모전력이 감소되고, 제조원가가 절감되는 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

PFC, 역률 보상

Description

전원장치 및 그 제어방법{POWER SUPPLY DEVICE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명은 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역률보상부를 갖는 전원장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

전원장치는 입력되는 교류전원의 역률을 보상하기 위한 역률보상부(power factor correction; PFC)를 포함할 수 있다. 역률보상이란 전원장치의 전력효율을 향상시키기 위하여 전원의 전압과 전류의 위상을 동일하게 조절하는 절전회로의 일종으로 순간적인 전력 누출이 우려되는 트랜스포머, 안정기 등으로 공급되는 전력을 조절하는 회로이다. 역률보상부를 포함하는 전원장치의 경우, 입력되는 교류전압의 오류여부를 검출하는 검출회로 및 역률보상부로부터 출력되는 전압 범위를 검출하여 오류를 방지하기 위한 보호회로 등이 필요하다. 이러한 다수의 검출 또는 보호 회로는 전원장치를 포함하는 전자장치의 소모전력을 증가시키는 요인이 되고, 제조원가의 상승을 초래한다.

본 발명은 소모전력이 감소되고, 제조원가가 절감되는 전원장치 및 그 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 간단한 구조의 회로를 이용하여 복수의 전원레벨을 감지할 수 있는 전원장치 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 시스템부에 구동전원을 공급하는 전원장치는 입력되는 원시전원의 역률을 보상하는 역률보상부와; 상기 역률보상부에 연결되어, 상기 역률보상부로부터 입력되는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환하는 트랜스포머를 갖는 대기전원부와; 상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지하는 감지부와; 시스템 온 신호가 수신되면 상기 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 판단하고, 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 역률보상부를 인에이블시키고, 상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨에 기초하여 상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 전원제어부를 포함할 수 있다.

상기 역률보상부가 인에이블 되기 전에 상기 원시전원은 상기 역률보상부를 바이패스 한다.

상기 전원제어부는 상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우 상기 역률보상부를 디스에이블 시킬 수 있다.

상기 전원제어부는 상기 역률보상부를 디스에이블 시키기 위한 스위칭부를 포함할 수 있다.

상기 허용범위는 최저전압부터 최고전압 사이의 범위를 가지며, 상기 최저전 압은 상기 임계값 보다 큰 것이 바람직하다.

상기 전원제어부는 상기 유도전원의 레벨이 기설정된 시간을 초과하여 상기 최저전압보다 낮은 경우 상기 역률보상부를 디스에이블 시킬 수 있다.

역률이 보상된 전원을 상기 구동전원으로 변환하여 상기 시스템부에 공급하는 전원변환부를 더 포함하고, 상기 전원제어부는 상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 전원변환부를 디스에이블 시키는 것이 바람직하다.

상기 감지부는, 상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 트랜스포머의 1차측 코일 턴수보다 작은 턴수를 갖는 감지코일과; 상기 감지코일의 양 단의 전압을 분압하는 분압저항을 포함할 수 있다.

상기 전원제어부는 상기 분압저항 사이와 접지점 사이의 전압을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.

상기 역률보상부와 상기 대기전원부 사이에 연결되어 있는 캐패시터를 더 포함하고, 상기 입력전원의 레벨은 상기 캐패시터 양단의 전압이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 입력되는 원시전원의 역률을 보상하는 역률보상부와, 상기 역률보상부에 연결되어 상기 역률보상부로부터 입력되는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환하는 트랜스포머를 갖는 대기전원부를 포함하고, 시스템부에 구동전원을 공급하는 전원장치의 제어방법은 상기 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지하는 단계와; 시스템 온 신호가 수신되면 상기 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 판단하는 단계와; 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 역률보상부를 인에이블시키는 단계와; 상기 역 률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨에 기초하여 상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소모전력이 감소되고, 제조원가가 절감되는 전원장치 및 그 제어방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 간단한 구조의 회로를 이용하여 복수의 전원레벨을 감지할 수 있는 전원장치 및 그 제어방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전원테스트 시 요구되는 전압레벨을 보장할 수 있는 전원장치 및 그 제어방법이 제공된다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 전원장치(100)는 역률보상부(10), 대기전원부(20), 감지부(30), 전원변환부(40) 이들을 제어하는 전원제어부(50)를 포함한다. 또한, 전원장치(100)는 역률보상부(10)의 전단에 마련되어 있는 정류부(60), 역률보상부(10)의 출력단에 연결되어 있는 캐패시터(C1, 70)를 더 포함한다. 전원장치(100)는 복수의 구동소자를 포함하고 있는 시스템부(200)에 대기전원 및 구동전원을 제공한다. 전원장치(100) 및 시스템부(200)는 방송신호를 수신하여 표시하는 텔레비전, 컴퓨터 시스템 등을 포함하는 각종 전자장치로 구현될 수 있다.

전원장치(100)로 입력되는 원시전원은 상용 교류전원이며, 정류부(60)에서 직류전원으로 평활된다. 원시전원의 전압은 대략 90~260 V 이다. 만약, 원시전원의 전압레벨이 소정 임계값 이하인 경우, 시스템부(200)로 정상적인 구동전원이 공급될 수 없으며, 설령 구동전원이 공급되더라도 전원의 리플이 심하여 시스템부(200)는 정상적으로 작동하지 못하는 문제점이 발생한다.

한편, 전원장치(100)는 원시전원의 유입 시 발생하는 노이즈 또는 전원장치(100) 내부에서 발생하는 고주파 스위칭 노이즈를 억제하기 위한 EMI 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.

역률보상부(10)는 원시전원의 역률을 보상하고 입력되는 전압의 잦은 변동에도 정전압을 출력하는 보상회로에 해당한다. 역률보상부(10)는 전원의 역률을 보상하기 위한 코일, 스위칭 소자, 정류용 다이오드 및 스위칭 소자를 단속하는 제어부를 포함할 수 있다. 이하, 역률보상부(10)로부터 출력되어 대기전원부(20) 및 전원변환부(40)로 입력될 수 있는 전원을 “입력전원”으로 정의한다. 즉, 도 1의 A 노드의 전원을 입력전원으로 명명한다. 입력전원의 전압은 역률 보상에 의하여 정류부(60)로부터 출력되는 직류전원의 전압 레벨보다 높다. 이러한 입력전원의 전압레벨은 기설정된 허용 범위 내에 존재해야 하며, 허용 범위를 벗어나는 경우, 전원변환부(40) 및 시스템부(200)의 보호를 위하여 전원공급은 중단되어야 한다. 예컨대, 입력전원의 전압레벨의 허용범위가 380~410V인 경우, 이러한 범위를 벗어나는 입력전원은 전원변환부(40) 및 시스템부(200)로 공급되지 않는다.

대기전원부(20)는 역률보상부(10)에 연결되어 있으며, 대기전원을 시스템부(200)에 공급한다. 대기전원은 전원장치(100)에 원시전원만 공급되고, 시스템부(200)가 정상적인 동작을 수행하지 않고 있는 대기모드 일 때, 사용자에 의한 시스템 온 신호를 수신할 수 있는 최소한의 전원을 의미한다. 이러한 대기전원은 전원장치에 원시전원이 입력되기만 하면 시스템부(200)에 공급되며, 약 3-7V의 전압레벨을 갖는다. 에너지 절감 차원에서 대기모드 시 소모되는 소비전력을 감소시키는 것은 점차적으로 중요한 이슈로 부각되고 있다. 대기전원부(20)로 입력되는 입력전원은 대기모드 일 때는 원시전원의 레벨에 대응되고, 역률보상부(10)가 인에블되어 동작되는 경우에는 역률보상부(10)에 의하여 역률이 보상된 전원의 레벨에 대응한다. 달리 말하면, 역률보상부(10)가 동작하지 않는 대기모드에서 원시전원은 정류된 후 역률보상부(10)를 바이패스 하고, 입력전원은 역률보상부(10)의 인에이블 여부에 따라 상이한 레벨을 갖는다. 대기전원부(20)는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환시키는 트랜스포머(21)를 포함한다. 대기전원부(20)는 1 및 2차 코일로 구성된 트랜스포머(21) 이외에, 도시되어 있는 바와 같이 스위칭 소자, 스위칭 소자를 PWM 제어하기 위한 PWM 제어부, 포토 커플러, 에러 증폭기 및 다수의 저항 과 다이오드 등으로 구성된다.

감지부(30)는 대기전원부(20)가 포함하고 있는 트랜스포머(21)의 2차측에 마련되어 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지한다. 도시된 바와 같이, 감지 부(30)는 트랜스포머(21)의 2차측에 마련되어 있는 감지코일(31), 감지코일(31)의 양 단에 연결되어 있는 분압저항(R1, R2)을 포함한다. 감지코일(31)의 턴수는 트랜스포머(31)의 1차측 코일의 턴수보다 작은 것이 바람직하며, 1 또는 2회 정도의 턴수를 가질 수 있다. 트랜스포머(31)의 1차 코일로 입력되는 입력전원은 2차측 코일에 대응하는 감지코일(31)에 의하여 유도된다. 이하, 감지코일(31)에 의하여 유도된 전원을 “유도전원”으로 정의한다. 유도전원은 입력전원에 대응하여 증감하며, 전압레벨은 입력전원의 전압레벨에 비례한다. 유도전원은 분압저항(R1, R2) 사이의 전압이 전원제어부(50)로 출력됨으로써 감지된다. 유도전원의 전압레벨은 감지코일(31)의 턴수 및 분압저항(R1, R2)의 크기에 의하여 그 범위가 조절될 수 있다. 정리하면, 원시전원 또는 역률보상부(10)에서 보상된 전원은 입력전원으로 대기전원부(20)에 입력되고, 감지코일(31)에 의하여 유도전원으로 유도되며, 분압저항(R1, R2)에 의하여 분압되어 전원제어부(50)에 입력된다.

종래의 경우, 입력전원을 감지하기 위한 감지회로는 원시전원이 입력되는 노드 및 역률보상부의 출력 노드 등에 분산되어 있었으며, 감지회로에 별도의 전원을 공급해야 했기 때문에 대기모드 시 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다. 본 실시예에 따른 감지부(30)는 항상 입력전원이 공급되는 대기전원부(20) 내에 마련되어 있기 때문에 전원장치(100)는 감지부(30)에 별도의 전원을 공급하지 않아도 된다.

역률보상부(10)와 대기전원부(20) 사이에는 용량이 큰 캐패시터(70)가 연결되어 있다. 캐패시터(70)는 입력전원이 정전압이 될 수 있도록 노이즈를 제거하고 리플을 방지하는 역할을 한다. 캐패시터(70)의 용량은 대기전원부(20) 및 전원장 치(100)로부터 전원을 공급받는 시스템부(200)의 부하에 의하여 결정된다.

전원변환부(40)는 역률보상부(10)에 연결되어 있으며, 역률이 보상된 전원을 수신하여 시스템부(200)에 필요한 구동전원으로 변환한다. 전원변환부(40)는 dc/dc 컨버터 및/또는 인버터를 포함할 수 있으며, 전원레벨의 변환을 위한 트랜스포머를 포함할 수 있다. 전원변환부(40)는 역률보상부(10)로부터 출력되는 전원의 정상 범위를 벗어나는 경우, 동작되지 않는 것이 바람직하다.

전원제어부(50)는 시스템 온 신호가 수신되면, 감지부(30)에서 감지된 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 대응하여 역률보상부(10)를 인에이블 시킨다. 만약, 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는 경우 역률보상부(10)를 인에이블시켜 원시전원의 역률을 보상하고, 보상된 전원이 전원변환부(40)에 공급되도록 한다. 하지만, 유도전원의 레벨이 임계값 이하인 경우, 다시 말해 입력전원의 레벨이 불안정하거나 시스템부(200)를 구동시킬 수 없는 전압레벨을 갖는다면, 전원제어부(50)는 역률보상부(10)를 인에이블 시키지 않는다. 이 경우, 역률보상부(10)를 비롯한 시스템부(200)의 보호를 위하여 전원 공급을 중단하는 것이 바람직하다.

역률보상부(10)가 인에이블 되는 경우, 원시전원이 보상되어 입력전원의 레벨은 상승하게 되고, 이에 대응하여 유도전원의 레벨 역시 상승한다. 전원제어부(50)는 역률보상부(10)가 인에이블 된 후 감지된 유도전원의 레벨이 소정의 허용 범위 내에 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 시스템부(200)에 구동전원을 공급할지 여부를 결정한다. 입력전원이 허용 범위 내에 존재하는 경우 역률보상 부(10)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단하고, 전원제어부(50)는 역률보상부(10)의 인에이블을 유지한다. 만약, 전원변환부(40)가 아직 디스에이블 상태라면, 이 시점에 인에이블 시킬 수 있다. 반면, 유도전원의 레벨이 허용 범위를 벗어나는 경우, 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 디스에이블 시키고, 시스템부(200)에 구동전원이 공급되지 않도록 한다.

전원제어부(50)는 도 1과 같이 분압저항(R1, R2) 사이의 전압을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(51)를 포함한다. 도 2는 감지부(30)에서 감지된 유도전원의 전압레벨이 디지털 신호로 변경된 것을 설명하기 위한 도시한 도면이다. 유도전원의 전압레벨은 A/D 컨버터(51)에 의하여 디지털 신호인 이진수로 변경되며 본 실시예에 따른 A/D 컨버터(51)는 최하 0V 부터 최대 5V까지의 전압을 8비트, 즉 256개의 값으로 변경시킬 수 있다. 0V는 20으로 5V는 28로 표현될 수 있다. 상술한 바와 같이, 유도전원의 전압레벨의 범위는 감지코일(31)의 턴수 및 분압저항(R1, R2)의 크기에 의하여 조절 가능하며, 이들을 조절함으로써 분압저항(R1, R2) 사이의 전압이 0V 내지 5V가 되도록 조정할 수 있다. 도 2의 임계값은 원시전원에 의한 입력전원의 허용여부를 판단하는 기준이 되고, 최고전압과 최저전압은 역률이 보상된 입력전원의 허용여부를 판단하는 기준이 된다. 허용범위는 최저전압부터 최고전압 사이의 범위를 가지며, 도시된 바와 같이 최저전압은 임계값 보다 크다. 종래의 경우, 역률보상부로부터 출력되는 전원의 레벨이 최고전압을 초과하는지, 최저 전압 이하인지 여부를 판단하기 위한 두 개의 보호회로(over voltage protection, under voltage protection)를 포함했다. 본 실시예에 따를 경우, 복수의 감지회로 또는 보호회로를 포함하지 않고 하나의 A/D 컨버터(51)를 통하여 입력전원의 크기를 시간이 경과함에 따라 감지할 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 전원장치의 입력전원과 유도전원을 도시한 신호파형도이다. (a)는 입력전원, (b)는 유도전원의 레벨을 도시한 것이고, (c)는 시간 흐름에 따라 파형변화를 유도하는 이벤트를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, (a) 및 (b)의 파형은 스케일만을 달리할 뿐이지 이벤트에 대응하여 동일한 형상으로 변한다. 우선, 전원이 공급되지 않는 제1영역(Ⅰ)에서는 입력전원 및 유도전원 모두 0V이다. 원시전원이 공급되는 대기모드를 의미하는 제2영역(Ⅱ)에서는 입력전원은 약 127V, 유도전원은 약 1.6V를 나타낸다. 원시전원이 90V 교류전원인 경우, 정류부(60)에 의해 평활된 원시전원의 레벨은 약 127V정도이다. 원시전원의 임계값이 약 70V 이라면, 감지된 유도전원이 1.24V이하인 경우 전원제어부(50)는 역률보상부(10)를 인에이블 시키기 않을 것이다. 임계값은 원시전원의 레벨에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.

대기모드에서 시스템 온 신호가 발생하면, 입력전원의 레벨은 약 390V까지 상승하고, 유도전원 역시 5V까지 상승한다. 전원제어부(50)는 유도전원의 레벨이 허용범위 내인지 여부를 판단하고, 유도전원의 레벨이 허용범위 내 라면 (c)와 같이 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 인에이블 시킨다.

역률보상부(10)와 전원변환부(40)가 정상적으로 구동되다가 유도전원이 갑자기 감소하여 허용범위를 벗어나는 경우(제4영역(Ⅳ)), 전원제어부(50)는 역률보상부(10)와 전원변환부(40)를 디스에이블 시켜 구동전원의 공급을 중단한다.

이 때, 허용범위의 최저전압은 임계값 보다 크기 때문에 역률보상부(10)가 인에이블 된 후에는 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하더라도 역률보상부(10)는 디스에이블 된다. 전원제어부(50)는 하나의 감지부(30)로부터 출력되는 유도전원의 허용여부를 판단함에 있어 시간에 따라 상이한 기준을 적용한다. 이를 통해 복수의 감지부를 포함하지 않아도 전원의 레벨이 다양한 기준을 만족하는지 판단할 수 있다.

한편, 전원제어부(50)는 역률보상부(10)가 인에이블 된 후, 유도전원이 허용범위 중 최저전압보다 낮다고 판단되는 경우, 유도전원의 레벨이 기설정된 시간을 초과하여 최저전압 보다 낮은지 판단한다. 전원장치(100)의 품질보증을 위하여 행해지는 다양한 검사 중 특정 시간 동안, 예컨대 1~5 주기 동안 원시전원을 입력하지 않은 상태에서 수행되는 순시정전 테스트가 있다. 순시정전 테스트 동안 역률보상부(10)로부터 출력되는 전원의 레벨은 급격히 감소한다. 만약, 유도전원의 레벨이 최저전압보다 낮아지는 것으로 판단되더라도, 순시정전 테스트 중이라면 다시 곧 정상적인 원시전원이 전원장치(100)로 입력된다. 따라서, 전원제어부(50)는 유도전원이 특정 시간을 초과하여 최저전압보다 낮은 경우에만 전원 이상으로 판단하고, 특정 시간 이내로 최저전압보다 낮은 경우 순시정전 테스트인 것으로 판단하여 역률보상부(10)의 인에이블을 유지시킨다. 이와 같이 본 실시예에 따를 경우 순시정전 테스트를 고려하여 최저전압을 설정할 수 있기 때문에 테스트를 위한 별도의 제어를 수행하지 않아도 된다.

전원제어부(50)는 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 인에이블 또는 디스 에이블 위한 제어신호를 단속하는 스위칭부(52)를 포함한다. 스위칭부(52)는 복 수개로 마련되어 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 개별적으로 인이에블 또는 디스에이블 시킬 수도 있고, 한 개로 마련되어 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 동시에 인이에블 또는 디스에이블 시킬 수도 있다.

도 4는 도 1의 전원장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다. 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 전원장치(100)의 제어방법을 정리하면 다음과 같다.

우선, 대기모드에서 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지한다(S10). 유도전원은 감지코일(31)에 의하여 유도되고, 입력전원의 레벨에 비례하여 증감한다.

그런 후, 시스템 온 신호가 수신되면(S20), 전원제어부(50)는 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다(S30).

판단 결과, 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는 경우, 전원제어부(50)는 역률보상부(10)를 인에이블 시키고, 동시 또는 순차적으로 전원변환부(40)도 인에이블 시킨다(S40).

반편, 유도전원의 레벨이 임계값 이하인 경우, 전원제어부(50)는 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 디스에이블 시킨다(S60).

역률보상부(10)가 인에이블 된 후, 유도전원의 레벨이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단한다(S50). 즉, 유도전원은 계속 감지되고, 역률보상부(10)가 인에이블 되고 나면 유도전원의 정상여부를 판단하는 기준이 달라진다.

유도전원의 레벨이 허용범위 내에 있는 것으로 판단되는 경우, 정상적인 구 동전원이 시스템부(200)로 공급된다(S70).

하지만, 유도전원의 레벨이 허용범위를 벗어나는 경우 전원제어부(50)는 역률보상부(10) 및 전원변환부(40)를 디스에이블 시킨다(S60).

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원장치의 개략도이고,

도 2는 도 1의 감지부에서 감지된 전원레벨을 도시한 도면이고,

도 3은 도 1의 전원장치의 입력전원과 유도전원을 도시한 신호파형도이고,

도 4는 도 1의 전원장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 역률보상부 20 : 대기전원부

30 : 감지부 40 : 전원변환부

50 : 전원제어부 60 : 정류부

70 : 캐패시터 100 : 전원장치

20 : 시스템부

Claims

시스템부에 구동전원을 공급하는 전원장치에 있어서,

입력되는 원시전원의 역률을 보상하는 역률보상부와;

상기 역률보상부에 연결되어, 상기 역률보상부로부터 입력되는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환하는 트랜스포머를 갖는 대기전원부와;

상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지하는 감지부와;

시스템 온 신호가 수신되면 상기 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 판단하고, 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 역률보상부를 인에이블시키고, 상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨에 기초하여 상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 전원제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제1항에 있어서,

상기 역률보상부가 인에이블 되기 전에 상기 원시전원은 상기 역률보상부를 바이패스 하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제2항에 있어서,

상기 전원제어부는 상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원 의 레벨이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우 상기 역률보상부를 디스에이블 시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제3항에 있어서,

상기 전원제어부는 상기 역률보상부를 디스에이블 시키기 위한 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제3항에 있어서,

상기 허용범위는 최저전압부터 최고전압 사이의 범위를 가지며, 상기 최저전압은 상기 임계값 보다 큰 것을 특징으로 하는 전원장치.
제5항에 있어서,

상기 전원제어부는 상기 유도전원의 레벨이 기설정된 시간을 초과하여 상기 최저전압보다 낮은 경우 상기 역률보상부를 디스에이블 시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제3항에 있어서,

역률이 보상된 전원을 상기 구동전원으로 변환하여 상기 시스템부에 공급하는 전원변환부를 더 포함하고,

상기 전원제어부는 상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 전원변환부를 디스에이블 시키는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제1항에 있어서,

상기 감지부는,

상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 트랜스포머의 1차측 코일 턴수보다 작은 턴수를 갖는 감지코일과;

상기 감지코일의 양 단의 전압을 분압하는 분압저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제8항에 있어서,

상기 전원제어부는 상기 분압저항 사이와 접지점 사이의 전압을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치.
제1항에 있어서,

상기 역률보상부와 상기 대기전원부 사이에 연결되어 있는 캐패시터를 더 포함하고,

상기 입력전원의 레벨은 상기 캐패시터 양단의 전압인 것을 특징으로 하는 전원장치.
입력되는 원시전원의 역률을 보상하는 역률보상부와, 상기 역률보상부에 연결되어 상기 역률보상부로부터 입력되는 입력전원을 소정 레벨의 대기전원으로 변환하는 트랜스포머를 갖는 대기전원부를 포함하고, 시스템부에 구동전원을 공급하는 전원장치의 제어방법에 있어서,

상기 입력전원에 대응하는 유도전원의 레벨을 감지하는 단계와;

시스템 온 신호가 수신되면 상기 유도전원의 레벨이 임계값을 초과하는지 판단하는 단계와;

판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 임계값을 초과하는 경우 상기 역률보상부를 인에이블시키는 단계와;

상기 역률보상부가 인에이블 된 후 감지된 상기 유도전원의 레벨에 기초하여 상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 역률보상부가 인에이블 되기 전에 상기 원시전원은 상기 역률보상부를 바이패스 하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제12항에 있어서,

상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 단계는,

감지된 상기 유도전원의 레벨이 허용범위 내에 있는지 여부를 판단하는 단계 와;

판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 구동전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제13항에 있어서,

상기 구동전원을 차단하는 단계는 상기 역률보상부를 디스에이블 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제13항에 있어서,

상기 허용범위는 최저전압부터 최고전압 사이의 범위를 가지며, 상기 최저전압은 상기 임계값 보다 큰 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제15항에 있어서,

상기 구동전원을 상기 시스템에 공급하는 단계는,

상기 유도전원의 레벨이 기설정된 시간을 초과하여 상기 최저전압보다 낮은지 판단하는 단계와;

판단 결과 상기 유도전원의 레벨이 상기 시간을 초과하여 상기 최저전압보다 낮은 경우 구동전원을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제13항에 있어서,

상기 전원장치는 역률이 보상된 전원을 상기 구동전원으로 변환하여 상기 시스템부에 공급하는 전원변환부를 더 포함하고,

상기 유도전원의 레벨이 상기 허용범위를 벗어나는 경우, 상기 전원변환부를 디스에이블 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.
제11항에 있어서,

상기 전원장치는,

상기 트랜스포머의 2차측에 마련되어, 상기 트랜스포머의 1차측 코일 턴수보다 작은 턴수를 갖는 감지코일과;

상기 감지코일의 양 단의 전압을 분압하는 분압저항을 포함하고,

상기 유도전원의 레벨을 감지하는 단계는,

상기 분압저항 사이와 접지점 사이의 전압을 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원장치의 제어방법.