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KR100439483B1 - Anti-Power Turbulence System - Google Patents

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KR100439483B1
KR100439483B1 KR10-2001-0046823A KR20010046823A KR100439483B1 KR 100439483 B1 KR100439483 B1 KR 100439483B1 KR 20010046823 A KR20010046823 A KR 20010046823A KR 100439483 B1 KR100439483 B1 KR 100439483B1
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power
output
input
monitoring
Prior art date
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Inventor
김동한
Original Assignee
아데나코리아(주)
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Abstract

순간정전 및 전압저하에 대응하는 것이 가능하고 항상 정상적인 전원을 공급하므로 연결된 전기 및 전자 장비의 안정적인 동작을 유지시킬 수 있도록, 외부전원이 입력되는 상태를 감시하는 입력감시부와, 외부전원의 입력값이 정상상태로 판단되는 경우에 입력되는 외부전원을 그대로 출력하는 바이패스출력부와, 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하고 승압시켜 충전하는 인버터부와, 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 컨버터부와, 외부전원의 입력값이 이상상태로 판단되는 경우에 인버터부로부터 공급되어 컨버터부에서 변환된 교류전원을 공급받아 외부전원으로부터 입력된 전원을 보상하여 출력하는 보상출력부와, 입력감시부로부터의 감시결과에 따라 바이패스출력부와 인버터부 및 보상출력부의 작동여부를 제어하는 주제어부를 포함하여 이루어지는 전원변동 대응시스템를 제공한다.It is possible to cope with instantaneous power interruption and voltage drop, and it always supplies normal power so that the input monitoring unit monitors the state of the external power input to maintain the stable operation of the connected electric and electronic equipment, and the input value of the external power. In this case, the bypass output unit outputs the external power input as it is, the inverter unit converts the input AC power into DC power, boosts and charges it, and converts the DC power supplied into AC power. The converter unit, a compensation output unit which is supplied from the inverter unit when the input value of the external power source is determined to be abnormal and receives the AC power converted by the converter unit to compensate and output the power input from the external power source, and input monitoring Subject to control the operation of bypass output unit, inverter unit and compensation output unit according to monitoring result Provided is a power supply response system including a fisherman.

인버터부는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기와, 정류기로부터 변환되어 공급되는 직류전원을 소정의 전압으로 승압시키는 PFC와, PFC에서 승압시킨 직류전원이 충전되는 캐패시터로 이루어진다.The inverter section includes a rectifier for converting AC power to DC power, a PFC for boosting the DC power supplied from the rectifier to a predetermined voltage, and a capacitor for charging the DC power boosted in the PFC.

Description

전원변동 대응시스템 {Anti-Power Turbulence System}Power Fluctuation Response System {Anti-Power Turbulence System}

본 발명은 전원변동 대응시스템에 관한 것으로, 순간정전 및 전압저하 등의 전원변동에 대응하여 항상 정상적인 전원을 공급하므로 각종 전기 및 전자 장비의 안정된 작동을 유지시킬 수 있는 전원변동 대응시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply response system, and to a power supply response system capable of maintaining stable operation of various electric and electronic equipments because the normal power is always supplied in response to power supply fluctuations such as instantaneous power failure and voltage drop.

일반적으로 통신기기, 사무용 기기, 컴퓨터, 정밀 계측기, 모터, 펌프 등의 각종 전기 및 전자 장비는 오작동을 방지하고 회로나 부품의 손상이 발생하지 않기 위하여 안정적인 전원의 공급을 필요로 하므로, 무정전 전원공급장치 (UPS;Uninterruptible Power Supply)를 사용한다.In general, various electrical and electronic equipment such as communication equipment, office equipment, computers, precision measuring instruments, motors, and pumps require a stable power supply to prevent malfunctions and prevent damage to circuits or components. Use an Uninterruptible Power Supply (UPS).

종래의 무정전 전원공급장치는 정전시에만 축전지(battery)와 연결된 인버터(invertor)를 동작시켜 전원을 공급하는 오프라인(off-line) 방식과, 정상적인 상용전원 인입시에도 축전지와 인버터에 직류 전원을 공급하여 항상 인버터로 동작하는 온라인(on-line) 방식으로 나뉘어진다.The conventional uninterruptible power supply is an off-line method of supplying power by operating an inverter connected to a battery only during a power failure, and supplying DC power to the battery and the inverter even when normal commercial power is supplied. It is divided into on-line method which always operates as an inverter.

상기에서 오프라인 방식의 무정전 전원공급장치는 평상시에는 인버터가 동작하지 않고 외부전원으로부터 공급되는 전원을 정류하여 출력하다가 외부전원으로부터의 전원 공급이 일시 중단되거나 전원장애가 발생하면 내부의 인버터를 사용하여 출력전원을 공급하고, 다시 외부전원이 공급되거나 전원장애가 해결되면 인버터의 출력을 중지하고 외부전원을 정류하여 출력하도록 이루어진다.In the above-described offline type uninterruptible power supply, the inverter does not operate normally and rectifies and outputs the power supplied from the external power, but when the power supply from the external power supply is suspended or a power failure occurs, the internal power supply is used to output the power. When the external power is supplied or the power failure is solved, the output of the inverter is stopped and the external power is rectified.

종래 오프라인 방식의 무정전 전원공급장치는 평상시에는 인버터가 동작하지 않으므로 외부전원 모드에서 인버터 모드로 전환되는 데 걸리는 시간이 길고, 외부전원인 입력전압의 변동이 그대로 출력전압으로 출력되며, 입력주파수의 변동에 따라 출력주파수가 변동되므로 전원의 신뢰도가 떨어지고, 축전지의 상태를 수동으로 점검해야 하는 불편함이 있다.In the conventional off-line uninterruptible power supply, since the inverter does not operate normally, it takes a long time to switch from the external power mode to the inverter mode. The output frequency is fluctuated according to the reliability of the power supply, and the inconvenience of having to check the state of the battery manually.

상기한 오프라인 방식에 비하여 온라인 방식의 무정전 전원공급장치는 인버터가 작동하는 상태에서 입력전원이 2번의 전환을 거쳐 출력되므로 입력전원의 변동이 출력전원에 영향을 미치지 않으므로 출력전원의 신뢰도는 높지만, 2번의 전환을 거치므로 효율이 떨어지고, 복잡한 회로설계와 많은 부품이 필요하므로 원가가 비싸다.Compared to the above-described off-line type, the uninterruptible power supply of the on-line type has a high output reliability because the input power is output through two conversions while the inverter is operating. The efficiency of the conversion is low, and the cost is high because complicated circuit design and many components are required.

그리고 종래의 무정전 전원공급장치는 축전지를 사용하여 인버터를 작동하는 방식으로 손실이 많이 발생하며, 모터나 펌프 등의 기동부하가 많이 소요되는 장비의 경우에는 기동부하에 대응하기 위하여 출력용량을 3∼5배 이상 증가시켜야 하는 등 비효율적이다.In addition, the conventional uninterruptible power supply generates a lot of losses by operating an inverter using a battery, and in the case of equipment that requires a large amount of starting load such as a motor or a pump, the output capacity is 3 to 3 to cope with the starting load. Inefficient, such as increasing more than five times.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PFC(power factor controller)와 캐패시터(capacitor) 및 바이패스출력부를 사용하여 입력되는 외부전원의 상태가 정상적일 경우에는 바이패스출력부를 통하여 직접 출력부로 전원을 공급하고 비정상적일 경우에는 보상출력부를 통하여 인버터에 구동된 전원을 공급하므로 순간정전 및 전압저하 등의 전원변동에 대응하는 것이 가능하고, 항상 정상적인 전원을 공급하므로 연결된 전기 및 전자 장비의 안정적인 동작을 유지시킬 수 있으며 손실이 적고 효율이 높은 전원변동 대응시스템를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and when the state of the external power input using the PFC (capacitor) and the bypass output unit is normal, directly through the bypass output unit. When power is supplied to the output unit and abnormal power is supplied to the inverter through the compensating output unit, it is possible to cope with power fluctuations such as instantaneous power interruption and voltage drop. It is to provide stable power supply, low loss and high efficiency power supply response system.

도 1은 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.1 is a block diagram schematically showing an embodiment of a power supply response system according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예를 보다 상세하게 나타내는 블럭도.Figure 2 is a block diagram showing in more detail an embodiment of a power supply response system according to the present invention.

본 발명이 제안하는 전원변동 대응시스템는 외부전원으로부터 전원이 입력되는 상태를 감시하는 입력감시부와, 상기한 입력감시부에서 외부전원의 입력값이 정상상태로 판단되는 경우에 입력되는 외부전원을 그대로 출력하는 바이패스출력부와, 외부전원으로부터 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하고 변환된 직류전원을 승압시켜 충전하는 인버터부와, 상기한 인버터부로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 컨버터부와, 상기한 입력감시부에서 외부전원의 입력값이 이상상태로 판단되는 경우에 상기한 인버터부로부터 공급되어 상기한 컨버터부에서 변환된 교류전원을 공급받아 외부전원으로부터 입력된 전원을 보상하여 출력하는 보상출력부와, 상기한 입력감시부로부터의 감시결과에 따라 바이패스출력부와 인버터부 및 보상출력부의 작동여부를 제어하는 주제어부를 포함하여 이루어진다.The power fluctuation response system proposed by the present invention includes an input monitoring unit that monitors a state in which power is input from an external power source and an external power input when the input monitoring unit determines that the input value of the external power source is normal. A bypass output unit for outputting, an inverter unit for converting AC power input from an external power source into a DC power source, boosting and charging the converted DC power source, and a converter for converting DC power supplied from the inverter unit to AC power source. And when the input value of the external power is judged to be abnormal in the input monitoring unit, the AC power supplied from the inverter unit is supplied from the inverter unit to compensate for the power input from the external power source. A bypass output unit and an inverter unit according to the compensation output unit for outputting and the monitoring result from the above-described input monitoring unit; It includes a main control unit for controlling the operation of the compensation output unit.

상기한 인버터부는 외부전원으로부터 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기와, 상기한 정류기로부터 변환되어 공급되는 직류전원을 소정의 전압으로 승압시키는 PFC(Power Factor Controller)와, 상기한 PFC에서 승압시킨 직류전원이 충전되는 캐패시터(capacitor)를 포함하여 이루어진다.The inverter unit includes a rectifier for converting AC power input from an external power source into a DC power source, a power factor controller (PFC) for boosting the DC power converted and supplied from the rectifier to a predetermined voltage, and boosting at the PFC. The DC power is made to include a capacitor (capacitor) is charged.

상기한 컨버터부는 IGBT(insulated gate bipolar transistor) 모듈(module)을 이용하여 이루어진다.The converter unit is formed by using an insulated gate bipolar transistor (IGBT) module.

상기한 보상출력부는 사이리스터(thyristor)를 이용하여 이루어진다.The compensation output unit is formed by using a thyristor.

그리고 본 발명의 전원변동 대응시스템는 상기한 바이패스출력부로부터의 출력전원 및 상기한 보상출력부로부터의 출력전원에 대한 전류를 감시하는 출력전류감시부를 더 포함한다.The power supply variation response system of the present invention further includes an output current monitoring unit for monitoring the current for the output power from the bypass output unit and the output power from the compensation output unit.

또 본 발명의 전원변동 대응시스템는 상기한 컨버터부가 구동할 때에 과전류의 발생여부를 감시하는 구동전류감시부를 더 포함한다.The power supply response system of the present invention further includes a drive current monitoring unit for monitoring whether an overcurrent is generated when the converter unit is driven.

다음으로 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the power supply response system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 외부전원으로부터 전원이 입력되는 상태를 감시하는 입력감시부(10)와, 상기한 입력감시부(10)에서 외부전원의 입력값이 정상상태로 판단되는 경우에 입력되는 외부전원을 그대로 출력하는 바이패스출력부(20)와, 외부전원으로부터 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하고 변환된 직류전원을 승압시켜 충전하는인버터부(30)와, 상기한 인버터부(30)로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 컨버터부(50)와, 상기한 입력감시부(10)에서 외부전원의 입력값이 이상상태로 판단되는 경우에 상기한 인버터부(30)로부터 공급되어 상기한 컨버터부(50)에서 변환된 교류전원을 공급받아 외부전원으로부터 입력된 전원을 보상하여 출력하는 보상출력부(60)와, 상기한 입력감시부(10)로부터의 감시결과에 따라 바이패스출력부(20)와 인버터부(30) 및 컨버터부(50)와 보상출력부(60)의 작동여부를 제어하는 주제어부(40)를 포함하여 이루어진다.First, an embodiment of the power supply response system according to the present invention, as shown in Figure 1, the input monitoring unit 10 for monitoring the state of the power input from the external power source, the external from the input monitoring unit 10 When the input value of the power source is determined to be normal, the bypass output unit 20 outputting the external power source as it is, and the AC power input from the external power source is converted into DC power, and the converted DC power is boosted and charged. The inverter unit 30, the converter unit 50 for converting the DC power supplied from the inverter unit 30 into AC power, and the input value of the external power in the input monitoring unit 10 are abnormal. When it is determined that the compensation output unit 60 is supplied from the inverter unit 30 is supplied from the converter unit 50 converted by the AC power supplied to compensate for the power input from the external power source, and the A bite Main controller 40 for controlling the operation of the bypass output unit 20, the inverter unit 30 and the converter unit 50 and the compensation output unit 60 in accordance with the monitoring results from the power monitoring unit 10 It is made to include.

상기한 인버터부(30)는 외부전원으로부터 입력되는 교류(AC)전원을 직류(DC)전원으로 변환하는 정류기(32)와, 상기한 정류기(32)로부터 변환되어 공급되는 직류전원을 소정의 전압으로 승압시키는 PFC(34)와, 상기한 PFC(34)에서 승압시킨 직류전원이 충전되는 캐패시터(36)를 포함하여 이루어진다.The inverter unit 30 includes a rectifier 32 for converting AC (AC) power input from an external power source into a direct current (DC) power, and a DC voltage converted and supplied from the rectifier 32. And a capacitor 36 charged with the DC power boosted by the PFC 34.

상기한 PFC(34)는 예를 들면 상기한 정류기(32)에서 직류로 변환되어 입력되는 DC 220V의 입력전압을 DC 300∼400V로 승압시켜 캐패시터(36)로 공급한다.For example, the PFC 34 boosts the input voltage of DC 220V, which is converted into direct current by the rectifier 32, to DC 300 to 400V, and supplies the same to the capacitor 36.

상기와 같이 승압시켜 캐패시터(36)에 충전하면, 입력전원이 예를 들면 AC 220V일 경우 순간적으로 AC 80V로 전압이 떨어지는 경우에도, 출력전원을 일정하게 AC 300∼400V로 유지하는 것이 가능하다.By boosting the voltage as described above and charging the capacitor 36, the output power can be maintained at AC 300 to 400 V even when the voltage drops to AC 80 V instantaneously when the input power is AC 220 V, for example.

따라서 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템에서는 별도로 축전지(battery)를 설치하지 않아도 순간정전에 대한 보상기능을 수행하는 것이 가능하다.Therefore, in the power supply response system according to the present invention, it is possible to perform a compensation function for an instantaneous power failure without installing a battery.

그리고 외부전원으로부터 입력되는 전원은 도 2에 나타낸 바와 같이, EMI필터(70)를 통하여 필터링한 다음, 상기한 정류기(32) 및 입력감시부(10), 바이패스출력부(20)로 공급되도록 구성한다.2, the power input from the external power source is filtered through the EMI filter 70 and then supplied to the rectifier 32, the input monitoring unit 10, and the bypass output unit 20. Configure.

상기와 같이 EMI필터(70)를 설치하는 것에 의하여 주전원공급 라인에서 발생하는 전자파의 유입을 제거하는 것이 가능하고, 양질의 전원을 공급할 수 있다.By installing the EMI filter 70 as described above, it is possible to eliminate the influx of electromagnetic waves generated from the main power supply line, and to supply high-quality power.

상기한 컨버터부(50)는 IGBT(insulated gate bipolar transistor) 모듈(module)을 이용하여 이루어진다.The converter unit 50 is formed by using an insulated gate bipolar transistor (IGBT) module.

상기에서 IGBT 모듈은 직류전압을 교류전압으로 변환하기 위하여 20㎑ 펄스폭변조 주파수로 구동된다.The IGBT module is driven at a 20 kHz pulse width modulation frequency in order to convert a DC voltage into an AC voltage.

상기한 보상출력부(60)는 사이리스터(thyristor) 소자를 이용하여 이루어진다.The compensation output unit 60 is formed using a thyristor element.

상기와 같이 사이리스터 소자를 이용하는 것에 의하여 절체시간을 3msec 이내로 유지하는 것이 가능하다. 따라서 순간정전에 의한 영향이 장비에 거의 미치지 않는다.By using the thyristor element as described above, it is possible to maintain the transfer time within 3 msec. Therefore, the effect of momentary power failure has little effect on the equipment.

그리고 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예는 상기한 바이패스출력부(20)로부터의 출력전원 및 상기한 보상출력부(60)로부터의 출력전원에 대한 감시를 행하는 출력감시부(26)를 더 포함한다.In addition, an embodiment of the power supply response system according to the present invention is an output monitoring unit 26 for monitoring the output power from the bypass output unit 20 and the output power from the compensation output unit 60. More).

또 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예는 상기한 바이패스출력부(20)나 보상출력부(60)로부터 출력되는 전원의 전류를 감시하는 출력전류감시부(66)를 더 포함한다.In addition, the embodiment of the power supply response system according to the present invention further includes an output current monitoring unit 66 for monitoring the current of the power output from the bypass output unit 20 or the compensation output unit 60. .

그리고 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 일실시예는 상기한 컨버터부(50)가 구동할 때에 과전류의 발생여부를 감시하는 구동전류감시부(56)를더 포함한다.In addition, an embodiment of the power supply response system according to the present invention further includes a drive current monitoring unit 56 for monitoring whether an overcurrent is generated when the converter unit 50 is driven.

상기한 주제어부(40)는 상기한 입력감시부(10)로부터 전송된 신호에 의하여 입력전원이 정상상태인지 비정상상태(이상상태)인지를 판단하여 비정상상태인 경우에는 상기한 컨버터부(50)의 IGBT 모듈을 구동시켜 보상출력부(60)를 통하여 보상출력을 수행하도록 제어하는 인버트제어부(42)와, 상기한 입력감시부(10) 및 출력감시부(26)와 출력전류감시부(66)의 감시신호를 전송받아 입력과 출력에 대한 제어를 행하는 입출력제어부(44)와, 상기한 출력전류감시부(66)와 구동전류감시부(56)로부터 전송되는 감시신호로부터 시스템장애를 발견하면 자동으로 복구하여 정상적인 작동을 유지하는 왓치독(Watch Dog)(46)과, 지속적으로 상기한 입력감시부(10)와 출력감시부(26) 및 출력전류감시부(66)와 구동전류감시부(56)의 감시신호를 전송받아 바이패스출력부(20)와 인버터부(30) 및 컨버터부(50)와 보상출력부(60) 등의 작동상태를 점검하는 모니터링부(48)를 포함하여 이루어진다.The main controller 40 determines whether the input power is in a normal state or an abnormal state (abnormal state) based on the signal transmitted from the input monitoring unit 10, and in the abnormal state, the converter unit 50. An invert controller 42 for controlling the IGBT module to perform compensation output through the compensation output unit 60, the input monitoring unit 10, the output monitoring unit 26, and the output current monitoring unit 66; When a system failure is detected from the input / output controller 44 which receives the supervisory signal of the control unit and controls the input and the output, and the supervisory signals transmitted from the output current monitor 66 and the drive current monitor 56. The watch dog 46 which automatically recovers and maintains normal operation, and the input monitoring unit 10, the output monitoring unit 26, the output current monitoring unit 66, and the driving current monitoring unit continuously described above. Bypass monitoring unit 20 and the inverter receives the monitoring signal of 56 It includes a monitoring unit 48 for checking the operating state of the unit 30 and the converter unit 50 and the compensation output unit 60 and the like.

그리고 상기한 캐패시터(36)에 충전된 전원은 상기한 주제어부(40) 입출력제어부(44)의 제어신호에 따라 전원공급장치(SMPS;Switch Mode Power Supply)(38)로 공급되며, 상기한 전원공급장치(38)를 거쳐 상기한 주제어부(40)의 인버트제어부(42)로 공급되도록 구성한다.The power charged in the capacitor 36 is supplied to a switch mode power supply (SMPS) 38 according to the control signal of the main controller 40, the input / output control unit 44, and the power. It is configured to be supplied to the invert control section 42 of the main control section 40 via the supply device 38.

상기와 같이 인버트제어부(42)로 공급된 직류전원은 다시 상기한 컨버터부(50)의 IGBT 모듈을 통하여 교류전원으로 변환된 다음, 보상출력부(60)로 공급되어 출력전원으로 출력된다.As described above, the DC power supplied to the invert control unit 42 is converted into AC power through the IGBT module of the converter unit 50, and then supplied to the compensation output unit 60 and output as output power.

상기에서 컨버터부(50)와 보상출력부(60) 사이에는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 인버트제어부(42)와 컨버터부(50)의 IGBT 모듈에서 발생된 신호로부터 고조파를 제거하여 사인파형을 발생시키는 공진트랜스(80)를 설치한다.As shown in FIG. 2 between the converter unit 50 and the compensating output unit 60, a sinusoidal waveform is obtained by removing harmonics from signals generated by the IGBT modules of the invert control unit 42 and the converter unit 50. The resonant transformer 80 for generating the

그리고 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 바이패스출력부(20) 및/또는 보상출력부(60)를 통하여 출력되는 출력전원에 있어서 연결되는 각종 전기 및 전자 장비에 고조파(바이패스출력부(20)나 보상출력부(60)를 통과하면서 발생되는 고조파)에 의한 영향을 주지 않기 위하여 필터링하는 EMI 필터(72)를 더 설치한다.As shown in FIG. 2, harmonics (bypass output unit 20) are applied to various electrical and electronic equipment connected in the output power output through the bypass output unit 20 and / or the compensating output unit 60. EMI filter 72 for filtering in order not to be affected by the harmonics generated while passing through the compensation output unit 60).

상기한 출력감시부(26)는 상기한 주제어부(40)의 인버트제어부(42)에 의한 인버트구동시에 출력되는 전압을 일정(예를 들면 ±1% 이내)하게 유지시키기 위하여 감시하며, 출력전원 라인이 단락되는 경우에는 출력전압의 공급을 중지시키는 기능을 수행한다.The output monitoring unit 26 monitors the voltage output during the inverting operation by the invert control unit 42 of the main control unit 40 to maintain a constant (for example, within ± 1%), and output power If the line is shorted, it performs the function of stopping the supply of the output voltage.

상기한 출력전류감시부(66)는 상기한 바이패스출력부(20)나 보상출력부(60)를 통하여 출력되는 전원의 전류를 감시하여 시스템 내부 및 시스템 외부(연결된 각종 전기 및 전자 장비)의 고장을 방지하도록, 출력전류가 급격히 증가하면 이를 감지하여 상기한 주제어부(40)로 전송하고, 상기한 주제어부(40)의 입출력제어부(44)에서는 출력을 중지시키고 경보음을 발생시키도록 구성한다.The output current monitoring unit 66 monitors the current of the power output through the bypass output unit 20 or the compensation output unit 60 to monitor the inside and outside of the system (connected various electrical and electronic equipment). In order to prevent a failure, when the output current is rapidly increased, it is detected and transmitted to the main controller 40, and the input / output controller 44 of the main controller 40 stops the output and generates an alarm sound. do.

상기한 구동전류감시부(56)는 컨버터부(50)의 IGBT 모듈이 구동시에 과전류가 발생하는지를 감시하여 시스템을 보호하는 기능과, IGBT 플러스상과 IGBT 마이너스상의 밸런스를 감시하여 시스템의 고장을 방지하는 기능을 수행한다.The drive current monitoring unit 56 protects the system by monitoring whether an overcurrent occurs when the IGBT module of the converter unit 50 is driven, and monitors the balance of the IGBT plus phase and the IGBT negative phase to prevent system failure. It performs the function.

그리고 상기한 주제어부(40)에서는 상기한 캐패시터(44)에 충전되는 전압을 감시하여 과전압 및 저전압을 상시 감시하고, 이상이 발생하는 경우에는 즉시 경고음을 발생시키도록 구성한다.In addition, the main controller 40 is configured to monitor the voltage charged in the capacitor 44 to constantly monitor the overvoltage and the low voltage, and to generate an alarm sound immediately when an abnormality occurs.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 작동과정을 설명한다.Next will be described the operation of the power supply response system according to the present invention configured as described above.

먼저 외부전원으로부터 전원이 입력되면, 상기한 입력감시부(10)에서 이를 감시하여 정상상태(예를 들면 정상값의 ±10% 이내)인 경우에는 상기한 주제어부(40)의 입출력제어부(44)에서 바이패스출력부(20)를 통하여 출력이 이루어지도록 제어한다.First, when power is input from an external power source, the input monitoring unit 10 monitors this and, in a normal state (for example, within ± 10% of the normal value), the input / output control unit 44 of the main control unit 40. In such a way, the output is controlled through the bypass output unit 20.

이때 상기한 출력감시부(26) 및 출력전류감시부(66)에서는 출력전원에 대한 감시를 행하고, 이상상태가 감지되는 경우에는 주제어부(40)에서 이에 대한 제어를 행한다.At this time, the output monitoring unit 26 and the output current monitoring unit 66 monitors the output power, and when an abnormal state is detected, the main control unit 40 controls it.

그리고 입력되는 외부전원의 일부는 상기한 정류기(32)를 거쳐 교류전원이 직류전원으로 변환되고, 상기한 PFC(34)를 통하여 승압이 행해지고, 상기한 캐패시터(36)에 충전된다.As for a part of the external power input, the AC power is converted into the DC power through the rectifier 32 described above, the voltage is boosted through the PFC 34, and the capacitor 36 is charged.

한편 외부전원으로부터 입력되는 전원의 전압이 순간적으로 떨어지는 이상상태가 상기한 입력감시부(10)로부터 감지된 경우에는 상기한 주제어부(40)의 인버트제어부(42)에서 상기한 컨버터부(50)의 IGBT 모듈을 구동시켜 공진트랜스(80)를 이용하여 사인파를 발생시키고 상기한 보상출력부(60)를 통하여 보상출력을 행한다.On the other hand, when the abnormal state in which the voltage of the power input from the external power source is instantaneously detected from the input monitoring unit 10, the converter unit 50 in the invert control unit 42 of the main control unit 40 described above. Drive the IGBT module to generate a sine wave using the resonant transformer 80 and perform the compensating output through the compensating output unit 60.

이때 상기한 인버트제어부(42)에서 상기한 컨버터부(50)를 구동시키면, 상기한 캐패시터(36)에 충전된 직류전원이 전원공급장치(38)를 통하여 주제어부(40)의 인버트제어부(42)로 공급되고, 상기한 인버트제어부(42)로 공급된 전원을 상기한컨버터부(50)를 통과하면서 다시 직류전원이 교류전원으로 변환되고, 교류전원으로 변환된 출력전원은 상기한 공진트랜스(80)에서 고조파가 제거되어 사인파로 되고, 상기한 보상출력부(60)를 통하여 출력된다.At this time, if the inverter control unit 42 drives the converter unit 50, the DC power charged in the capacitor 36 is transferred through the power supply device 38 to the invert control unit 42 of the main control unit 40. ) Is supplied to the invert control unit 42, the DC power is converted into AC power again while passing through the converter unit 50, and the output power converted into AC power is the resonance transformer ( Harmonics are removed at 80 to form a sine wave, and are output through the compensation output unit 60.

상기에서 입력되는 교류전원의 주파수를 자동으로 인식하여 출력되는 교류전원의 주파수를 동일한 주파수로 일치시키고, 입력전압의 위상과 출력전압의 위상을 동위상으로 일치시키도록, 상기한 인버트제어부(42)에서 상기한 컨버터부(50) 및 공진트랜스(80)에 제어신호를 전송하도록 이루어진다.The invert control unit 42 automatically recognizes the frequency of the AC power input as described above to match the frequency of the AC power output to the same frequency and to match the phase of the input voltage and the phase of the output voltage in phase. In the control unit 50 is transmitted to the control unit 50 and the resonance transformer (80).

상기에서는 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above description of the preferred embodiment of the power supply variation response system according to the present invention, the present invention is not limited to this, but can be modified and implemented in various ways within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. This also belongs to the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템에 의하면, 종래의 온라인 방식과 달리 상시 인버트 구동방식을 사용하지 않으므로 손실이 적고 고효율을 실현하는 것이 가능하다.According to the power fluctuation response system according to the present invention made as described above, unlike the conventional on-line method, since the invert drive method is not used, it is possible to realize a low loss and high efficiency.

또 PFC와 캐패시터를 사용하여 승압 및 충전을 행하므로, 별도의 축전지가 필요없어 원가가 절감되고, 축전지 교환에 따른 시간 및 비용이 절감되며, 축전지를 설치하기 위한 공간이 필요없어 소형화가 가능하다.In addition, since the PFC and the capacitor are used to boost and charge, there is no need for a separate battery, thereby reducing costs, and reducing the time and cost of replacing the battery, and miniaturizing the battery without requiring a space for installing the battery.

그리고 사이리스터를 채용하는 것에 의하여 절체시간을 3msec 이내로 유지하는 것이 가능하므로 순간정전의 보상효과가 매우 효율적으로 얻어진다.By adopting the thyristor, it is possible to maintain the switching time within 3 msec, so that the compensation effect of the momentary power failure can be obtained very efficiently.

또 본 발명에 따른 전원변동 대응시스템에 의하면, 외부전원의 순간정전 및 전압저하 등의 전원변동에 절체시간이 거의 없이 대응하여 출력전원을 보상출력하므로 안정적인 전원을 공급하는 것이 가능하고, 연결되는 각종 전기 및 전자 장비가 갑작스런 정전으로 발생하는 고장이나 손상을 방지하는 것이 가능하고 안정적인 동작을 유지하는 것이 가능하다.In addition, according to the power fluctuation-response system according to the present invention, it is possible to supply stable power by compensating and outputting the output power in response to power fluctuations such as instantaneous power interruption and voltage drop of an external power supply with little switching time. It is possible for electrical and electronic equipment to prevent breakdown or damage caused by sudden power failure and to maintain stable operation.

Claims (5)

외부전원으로부터 전원이 입력되는 상태를 감시하는 입력감시부와,An input monitoring unit for monitoring a state in which power is input from an external power source, 상기한 입력감시부에서 외부전원의 입력값이 정상상태로 판단되는 경우에 입력되는 외부전원을 그대로 출력하는 바이패스출력부와,A bypass output unit for outputting the external power input as it is when the input monitoring unit determines that the input power of the external power is in a normal state; 외부전원으로부터 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류기와 상기한 정류기로부터 변환되어 공급되는 직류전원을 소정을 전압으로 승압시키는 PFC와 상기한 PFC에서 승압시킨 직류전원이 충전되는 캐패시터를 포함하여 이루어지는 인버터부와,A rectifier for converting AC power input from an external power source into a DC power source; a PFC for boosting a predetermined DC voltage converted from the rectifier and supplied to a voltage; and a capacitor for charging the DC power boosted in the PFC. The inverter section, 상기한 인버터부로부터 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 컨버터부와,A converter unit for converting DC power supplied from the inverter unit into AC power; 상기한 입력감시부에서 외부전원의 입력값이 이상상태로 판단되는 경우에 상기한 인버터부로부터 공급되어 상기한 컨버터부에서 변환된 교류전원을 공급받아 외부전원으로부터 입력된 전원을 보상하여 출력하는 보상출력부와,When the input monitoring unit judges that the input value of the external power is abnormal, compensation is provided by compensating and outputting the power input from the external power by receiving the AC power supplied from the inverter unit and converted by the converter unit. An output unit, 상기한 입력감시부로부터의 감시결과에 따라 바이패스출력부와 인버터부 및 컨버터부와 보상출력부의 작동여부를 제어하는 주제어부와,A main controller which controls whether the bypass output unit, the inverter unit, the converter unit and the compensation output unit are operated according to the monitoring result from the input monitoring unit; 상기한 바이패스출력부로부터의 출력전원 및 상기한 보상출력부로부터의 출력전원에 대한 감시를 행하는 출력감시부와,An output monitoring unit for monitoring output power from the bypass output unit and output power from the compensation output unit; 상기한 바이패스출력부나 보상출력부로부터 출력되는 전원의 전류를 감시하는 출력전류감시부와,An output current monitoring unit for monitoring the current of the power output from the bypass output unit or the compensation output unit; 상기한 컨버터부가 구동할 때에 과전류의 발생여부를 감시하는 구동전류감시부와,A drive current monitoring unit for monitoring whether an overcurrent is generated when the converter unit is driven; 상기한 컨버터부와 보상출력부 사이에 설치되어 상기한 컨버터부에서 발생된 신호로부터 고조파를 제거하여 사인파형을 발생시키는 공진트랜스를 포함하여 이루어지는 전원변동 대응시스템.And a resonance transformer provided between the converter unit and the compensating output unit to generate a sinusoidal waveform by removing harmonics from the signal generated by the converter unit. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기한 컨버터부는 IGBT 모듈을 이용하여 이루어지고,The method of claim 1, wherein the converter unit is made using an IGBT module, 상기한 보상출력부는 사이리스터 소자를 이용하여 이루어지는 전원변동 대응시스템.And a compensation output unit using a thyristor element. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기한 주제어부는 상기한 입력감시부로부터 전송된 신호에 의하여 입력전원이 정상상태인지 이상태인지를 판단하여 이상상태인 경우에는 상기한 컨버터부를 구동시켜 보상출력부를 통하여 보상출력을 수행하도록 제어하는 인버트제어부와,According to claim 1, wherein the main control unit determines whether the input power is normal or in accordance with the signal transmitted from the input monitoring unit in the abnormal state, if the abnormal state driving the converter unit to compensate the output through the compensation output unit Invert control unit for controlling to perform, 상기한 입력감시부 및 출력감시부와 출력전류감시부의 감시신호를 전송받아 입력과 출력에 대한 제어를 행하는 입출력제어부와,An input / output control unit which receives the monitoring signals of the input monitoring unit, the output monitoring unit, and the output current monitoring unit, and controls input and output; 상기한 출력전류감시부와 구동전류감시부로부터 전송되는 감시신호로부터 시스템장애를 발견하면 자동으로 복구하여 정상적인 작동을 유지하는 왓치독과,A watchdog that automatically recovers and maintains normal operation when a system failure is detected from the monitoring signals transmitted from the output current monitoring unit and the driving current monitoring unit; 지속적으로 상기한 입력감시부와 출력감시부 및 출력전류감시부와 구동전류감시부의 감시신호를 전송받아 바이패스출력부와 인버터부 및 컨버터부와 보상출력부의 작동상태를 점검하는 모니터링부를 포함하여 이루어지는 전원변동 대응시스템.And a monitoring unit for continuously checking the operating states of the bypass output unit, the inverter unit, the converter unit, and the compensation output unit by receiving the monitoring signals of the input monitoring unit, the output monitoring unit, the output current monitoring unit, and the driving current monitoring unit. Power supply response system.
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