KR970005104Y1 - A protector from over-current and a power supply using the protector - Google Patents

A protector from over-current and a power supply using the protector Download PDF

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KR970005104Y1 KR2019940020894U KR19940020894U KR970005104Y1 KR 970005104 Y1 KR970005104 Y1 KR 970005104Y1 KR 2019940020894 U KR2019940020894 U KR 2019940020894U KR 19940020894 U KR19940020894 U KR 19940020894U KR 970005104 Y1 KR970005104 Y1 KR 970005104Y1
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Abstract

내용없음.None.

Description

과전류보호장치 및 이를 이용한 전원공급장치Overcurrent protection device and power supply using the same

제1도는 본 고안에 의한 과전류 보호장치를 도시한 회로도이고,1 is a circuit diagram showing an overcurrent protection device according to the present invention,

제2도는 제1도에 도시된 부하상태검출부의 제1실시예시도이고,2 is a first embodiment of the load state detection unit shown in FIG.

제3도는 제1도에 도시된 부하상태검출부의 제2실시예시도이고,3 is a second embodiment of the load state detection unit shown in FIG.

제4도는 제1도에 도시된 부하상태검출부의 제3실시예시도이고,4 is a third embodiment of the load state detection unit shown in FIG.

제5도는 종래의 과전류보호계통을 도시한 개략도이다.5 is a schematic diagram showing a conventional overcurrent protection system.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 과전류보호장치 11 : 제1스위칭부10: overcurrent protection device 11: the first switching unit

12 : 제2스위칭부 13 : 부하상태검출부12: second switching unit 13: load state detection unit

15 : 단자 17 : 비교기15: terminal 17: comparator

18 : 고전류구동기(High Current Driver)18: High Current Driver

20 : 주장치 22 : 전원공급부20: main device 22: power supply

30 : 보조장치(부하)30: auxiliary device (load)

본 고안은 전원공급장치의 보호회로에 관한 것으로, 특히 부하상태에 따라 전원공급을 제어하여 전체 시스템을 보호할 수 있는 과전류보호장치 및 이를 이용한 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a protection circuit of a power supply, and more particularly to an overcurrent protection device and a power supply using the same that can protect the entire system by controlling the power supply according to the load conditions.

일반적으로, 주장치와 보조장치로 구성되는 시스템에서 보조장치는 주장치로부터 전원을 인가 받아서 작동된다. 즉, 각종 시험장치, 정비장비등과 같은 주장치는 외부장비, 피점검기 장비, 피점검 기판과 같은 보조장치에 전원을 인가하여 보조장치를 작동시키도록 되어 있다. 그런데, 시험대상이 되는 보조장치는 제조과정상에서 잘못 제작되어 불량이 되거나 혹은 장기간의 사용등으로 인해 고장이 나는 경우가 있다. 이와같이 불량 또는 고장난 보조장치에 주장치가 직접 전원을 공급하게 되면 보조장치로 인하여 주장치의 전원계통이 파손되는 문제점이 있다.In general, in a system consisting of a main unit and an auxiliary unit, the auxiliary unit operates by receiving power from the main unit. That is, claim values such as various test apparatuses, maintenance equipment, etc. are to operate the auxiliary apparatus by applying power to auxiliary apparatuses such as external equipment, inspected equipment, and inspected substrates. By the way, the auxiliary device subject to the test may be made badly during the manufacturing process, or it may be broken due to long-term use. As such, when the main device directly supplies power to a defective or failed auxiliary device, there is a problem in that the power system of the main device is damaged due to the auxiliary device.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 제5도에 도시된 바와 같이 주장치(20)에서 보조장치(30)로 전원을 공급할 때 휴즈(40)를 사용하여 주장치의 전원공급장치를 과전류로부터 보호한 것이 있었다.In order to solve this problem, conventionally, as shown in FIG. 5, when power is supplied from the main device 20 to the auxiliary device 30, the fuse 40 is used to protect the power supply of the main device from overcurrent. .

이러한 종래의 장치를 구체적으로 살펴보면, 주장치(20)에 구비된 전원공급부(22)는 휴즈(40)를 통해 보조장치(30)에 전원을 공급하게 되는데, 이때 보조장치(30)의 전원라인이 쇼트되어 과전류가 흐르면, 휴즈(40)가 끊어져 주장치 및 보조장치를 과전류로부터 보호하게 된다. 그런데 이러한 휴즈(40)는 한번 끊어지면 복구가 불가능하여 휴즈를 매번 교환해야하는 불편함이 있었다. 또한, 보조장치(30)를 위하여 별도의 전원공급장치를 부가할 경우에는 소요부품이 증가하여 제조원가를 상승시키는 등의 문제점이 있었다.Looking at this conventional device in detail, the power supply unit 22 provided in the main device 20 supplies power to the auxiliary device 30 through the fuse 40, wherein the power line of the auxiliary device 30 is When shorted and overcurrent flows, the fuse 40 is cut off to protect the main and auxiliary devices from overcurrent. By the way, the fuse 40 is not possible to recover once broken, there was an inconvenience to replace the fuse every time. In addition, when a separate power supply device is added for the auxiliary device 30, there are problems such as an increase in manufacturing cost due to an increase in required parts.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 부하의 상태를 검출하여 그 상태에 따라 상기 부하에 공급되는 전원을 제어하도록된 과전류 보호장치를 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an overcurrent protection device configured to detect a state of a load and control power supplied to the load according to the state in order to solve the conventional problems as described above.

본 고안의 다른 목적은 상기 목적과 같은 과전류보호장치를 이용한 전원공급장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a power supply using the overcurrent protection device as described above.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 과전류보호장치는 전원공급부의 전원을 부하의 상태에 따라 제어공급하도록 된 과전류보호장치에 있어서,In the overcurrent protection device of the present invention for achieving the above object in the overcurrent protection device to control the supply of power to the power supply according to the state of the load,

상기 전원공급부의 전원을 연결 혹은 차단하는 제1스위칭수단과; 저항;First switching means for connecting or disconnecting power from the power supply unit; resistance;

상기 부하의 전원선로 상태를 검출하는 부하상태 검출수단; 및Load state detection means for detecting a state of a power line of the load; And

전원인가 초기에는 상기 저항을 통해 상기 부하에 전원을 인가하고, 소정시간 경과 후 상기 부하상태 검출수단의 출력에 따라 상기 제1스위칭수단의 출력전원을 직접 혹은 상기 저항을 통해 상기 부하에 인가하는 제2스위칭수단을 구비한 것을 특징으로 한다.Initially, the power is applied to the load through the resistor, and after a predetermined time, the output power of the first switching means is directly applied to the load through the resistor according to the output of the load state detecting means. It is characterized by including 2 switching means.

한편, 상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전원공급장치는 부하의 전원선로상태에 따라 전원을 공급하는 전원공급장치에 있어서,On the other hand, the power supply of the present invention for achieving the other object as described above in the power supply for supplying power in accordance with the power line state of the load,

상용전원을 입력하여 소정의 직류전압으로 출력하는 정류기;A rectifier for inputting commercial power and outputting a predetermined DC voltage;

상기 정류기의 출력전압에서 교류성분을 제거하는 여파기; 및A filter for removing the AC component from the output voltage of the rectifier; And

상기 부하의 전원선로상태를 검출하여 정상상태이면 상기 여파된 직류전압을 상기 부하에 제공하고, 상기 부하상태가 비정상이면 상기 여파된 직류전압을 차단하는 과전류보호장치를 구비한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is provided with an overcurrent protection device for detecting the power supply line state of the load to provide the filtered DC voltage to the load if the normal state, and if the load state is abnormal.

이하, 첨부한 예시도면을 참조하여 본 고안의 장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안에 따른 과전류보호장치를 도시한 회로도로서, 주장치(20)에 구비되는 전원공급부(22)는 본 고안의 과전류보호장치(10)를 통해서 부하(즉, 보조장치)에 전원을 공급하도록 되어 있는 바, 본 고안의 과전류류보호장치(10)는 전원공급부(22)의 전원과 연결 혹은 차단하는 제1스위칭부(11)와; 이 제1스위칭부(11)의 출력단에 연결되어 저항R1)을 통해 부하(30)에 전원을 공급하거나 직접 부하(30)에 공급하는 제2스위칭부(12)와; 부하의 상태를 검출하여 부하상태감지신호를 발생하고 이 신호에 의해 상기 제2스위칭부(12)를 제어하는 부하상태검출부(13)를 구비하고 있다. 그리고, 주장치(20)는 시스템제어부(미도시)를 통해 단자(15)에서 부하상태감지신호를 점검하여 부하상태가 비정상이면, 제1스위칭부(11)를 자동으로 '오프'하여 전원을 차단하도록 되어 있다.1 is a circuit diagram illustrating an overcurrent protection device according to the present invention, the power supply unit 22 provided in the main device 20 supplies power to a load (ie, an auxiliary device) through the overcurrent protection device 10 of the present invention. The overcurrent protection device 10 according to the present invention includes a first switching unit 11 that connects or blocks the power of the power supply unit 22; A second switching unit 12 connected to the output terminal of the first switching unit 11 to supply power to the load 30 through the resistor R1 or directly to the load 30; A load state detection unit 13 for detecting a state of a load, generating a load state detection signal, and controlling the second switching unit 12 by this signal is provided. In addition, the main device 20 checks the load state detection signal at the terminal 15 through a system controller (not shown), and if the load state is abnormal, automatically turns off the first switching unit 11 to cut off the power supply. It is supposed to be.

이와같이 구성되는 본 고안의 과전류보호장치(10)는 부하(30)에 전원을 인가하는 초기에는 저항(R1)을 통해 분할된 전압을 인가하고, 소정시간(통상적으로 부하상태 검출시간) 경과 후에는 부하상태 검출부(13)를 통해 부하의 전원선로상태를 검출하여 이에 따라 전압을 인가한다. 즉, 부하(30)의 전원선로가 정상상태이면 제2스위칭부(12)의 가동단자를 'NO'접점으로 연결하여 직접 부하(30)에 전원을 모두(Full Power) 인가하고, 부하(30)의 상태가 비정상상태(예를 들면, 쇼트)이면 제2스위칭부(12)의 가동단자를 계속 'NO'접점에 연결하여 저항(R1)을 통해 부하(30)에 전원공급을 공급한다. 이때 부하(30)의 전원선로가 쇼트된 경우에도 저항(R1)을 통해 전원을 인가하므로써 주장치의 전원공급부(20)를 보호할 수 있게 되는 것이다.The overcurrent protection device 10 of the present invention configured as described above applies a divided voltage through the resistor R1 at the beginning of applying power to the load 30, and after a predetermined time (typically a load state detection time) has elapsed. The load state detection unit 13 detects the power line state of the load and applies a voltage accordingly. That is, when the power line of the load 30 is in a normal state, the movable terminal of the second switching unit 12 is connected to the 'NO' contact to directly apply the power to the load 30 (Full Power), and the load 30 ) Is in an abnormal state (for example, a short), and the movable terminal of the second switching unit 12 is continuously connected to the 'NO' contact to supply power to the load 30 through the resistor R1. In this case, even when the power line of the load 30 is shorted, the power supply unit 20 of the main apparatus can be protected by applying power through the resistor R1.

이어서, 본 고안의 동작을 각 구성블럭별로 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation of the present invention will be described in detail for each component block.

제1도에 있어서, 제1스위칭부(11)는 릴레이(Relay)로 구현되며 사용자 혹은 주장치의 제어에 의해 '온'되어 부하(30)에 전원을 인가하도록 된 것으로서, 부하(30)의 전원선로가 비정상인 경우에 부하상태감지신호를 검출한 주장치의 제어에 의해 또는 사용자에 의해 '오프'되어 부하(30)에 전원공급을 차단한다.In FIG. 1, the first switching unit 11 is implemented as a relay and is 'on' under the control of a user or a main device to apply power to the load 30, and to supply power to the load 30. When the line is abnormal, it is 'off' by the control of the main device that detects the load state detection signal or by the user to cut off the power supply to the load 30.

제2스위칭부(12)는 SPDT(Single Pole Double Throw)릴레이로 구현되며 가동단자를 전원인가 초기에는 'NO'접점과 연결하여 저항(R1)을 통해 부하(30)에 전원을 인가하는데, 이때 부하의 전원선로가 정상상태이면 로드x에 저항(R1)과 부하(30)의 내부저항으로 분주된 "-"전합이 걸리고, 부하상태 검출부(13)는 노드x의 "-"전압을 검출하여 제2스위칭부(12)의 코일(16)에 전류를 흐르게 하고, 이에 따라 제2스위칭부의 가동단자를 'NO'접점으로 연결되게 하므로써 부하(30)에 이르기 까지 전기적 저항이 없으므로 부하(30)에 전원공급부(22)의 모든 전원(Full Power)이 인가되게 된다.The second switching unit 12 is implemented with a single pole double throw (SPDT) relay, and the power is initially supplied to the load 30 through the resistor R1 by connecting the movable terminal to the 'NO' contact. If the power line of the load is in a normal state, the load x is divided by a resistor R1 and an internal resistance of the load 30, and the load state detector 13 detects the voltage "-" of the node x. Since the current flows through the coil 16 of the second switching unit 12, and thus the movable terminal of the second switching unit is connected to the 'NO' contact, there is no electrical resistance to the load 30, so that the load 30 All the power (full power) of the power supply 22 is applied to.

한편, 부하(30)의 전원선로가 비정상상태(예를 들면, 쇼트)이면 노드x에는 "-"전압이 거리고, 이에 따라 제2스위칭부(12)는 평상시(nomal) 연결접점인 'NC'접점에 계속 연결되어 저항(R1)을 통해 부하(30)에 전압을 인가하게 된다. 따라서, 주장치의 전원공급부(22)는 부하가 쇼트된 경우에는 저항(R1)을 통해 전류가 흐르도록 하므로써 최대전류를 제한하여 부하(30)에 과전류가 흐르는 것을 방지하게 되고, 또한, 주장치의 시스템제어부(미도시)가 부하상태 검출부(13)의 부하상태감지신호를 단자(15)에서 점검한 후 그 결과에 따라 제1스위칭부(11)를 제어하여 부하(30)에 인가되는 전원을 차단할 수 있다.On the other hand, if the power supply line of the load 30 is in an abnormal state (for example, a short), the voltage "-" is shorted to the node x, and accordingly, the second switching unit 12 is 'NC' which is a normal connection contact point. It is continuously connected to the contact to apply a voltage to the load 30 through the resistor (R1). Therefore, when the load is shorted, the power supply 22 of the main device restricts the maximum current to prevent the overcurrent from flowing to the load 30 by allowing the current to flow through the resistor R1. The control unit (not shown) checks the load state detection signal of the load state detection unit 13 at the terminal 15 and controls the first switching unit 11 according to the result to cut off the power applied to the load 30. Can be.

제1도에 있어서, 콘덴서(C1)는 제2스위칭부(12)의 안정된 동작특성 및 전원회로의 필터링역할을 수행하고, 다이오드(D1)는 제2스위칭부(12)의 'NC'접점으로 회복시 신속한 동작특성을 제공한다.In FIG. 1, the capacitor C1 performs the stable operation characteristics of the second switching unit 12 and the filtering role of the power supply circuit, and the diode D1 is connected to the 'NC' contact of the second switching unit 12. Provides fast operating characteristics during recovery.

제2도는 제1도에 도시된 부하상태 검출부의 제1실시예로서, 이 실시예에 따른 부하상태 검출부(13)는 입력단이 콘덴서(C1)에 연결되고 출력단이 단자(15) 및 제2스위칭부(12)에 연결된 고전류구동기(High Current Driver)에 의해 구현되어지며, 부하의 상태가 정상일 경우에 제2스위칭부(12)의 코일을 가동하여 가동단자를 'NO'접점으로 연결하고, 부하상태에 대한 정보(즉, 부하상태 검출신호)를 단자(15)를 통해 출력한다.2 is a first embodiment of the load state detection unit shown in FIG. 1, in which the load state detection unit 13 according to this embodiment has an input terminal connected to the condenser C1 and an output terminal connected to the terminal 15 and the second switching. Implemented by a high current driver connected to the unit 12, and when the load state is normal, the coil of the second switching unit 12 is operated to connect the movable terminal to the 'NO' contact, the load Information on the state (ie, load state detection signal) is output through the terminal 15.

제3도는 제1도에 도시된 부하상태 검출부의 제2실시예로서, 이 실시예에 따른 부하상태 검출부(13)는 콜렉터가 단자(15)측에 연결되고 에미터가 "-"단자측에 접지되며 베이스가 저항(R2)을 통해 콘데서(C1)에 연결된 트랜지스터(Q1)에 의해 구현되어지며, 부하(30)가 정상상태이면, 노드X에 "+"전압이 걸리어 트랜지스터(Q1)가 도통되고, 이에 따라 제2스위칭부(12)의 코일(16)에 전류를 공급하여 가동단자의 접점을 'NO'로 연결되게한다. 반대로, 부하(30)가 비정상상태이면, 노드x에 "-"전압이 걸리어 트랜지스터(Q1)가 '오프'되고, 이에 따라 제2스위칭부(12)의 가동단자는 계속 저항(R1)측에 연결된다.3 is a second embodiment of the load state detection unit shown in FIG. 1, wherein the load state detection unit 13 according to this embodiment has a collector connected to the terminal 15 side and an emitter connected to the "-" terminal side. Grounded and implemented by transistor Q1 whose base is connected to capacitor C1 through resistor R2. If load 30 is in a steady state, a " + " voltage is applied to node X, causing transistor Q1 to In this case, current is supplied to the coil 16 of the second switching unit 12 so that the contact of the movable terminal is connected to 'NO'. On the contrary, when the load 30 is in an abnormal state, the voltage "-" is applied to the node x and the transistor Q1 is 'off', and thus, the movable terminal of the second switching unit 12 continues to the resistor R1 side. Is connected to.

또한, 부하상태감지신호는 부하(30)가 정상상태이면 트랜지스터(Q1)가 도통되어 단자(15)에서 '로우'레벨로 나타나고, 부하(30)가 비정상상태이면 트랜지스트(Q1)가 '오프'되어 단자(15)에서 '하이'레벨로 나타난다.In addition, the load state detection signal indicates that the transistor Q1 is turned on when the load 30 is in a normal state, and appears at a low level at the terminal 15. When the load 30 is in an abnormal state, the transistor Q1 is turned off. And appear at the 'high' level at terminal 15.

제4도는 제1도에 도시된 부하상태검출부의 제3실시예로서, 이 실시예에 따른 부하상태검출부(13)는 노드x의 전압을 소정의 기준전압과 비교하여 부하상태를 검출하는 비교기(17)와 비교기(17)의 출력단에 연결된 고전류 구동기(18)를 이용하여 구현되어지며, 여기서, 소정의 기준전압은 저항(R3)과 저항(R4)에 의해 분할된 전압으로써 저항(R4)을 가변하여 조절할 수 있다.4 is a third embodiment of the load state detection unit shown in FIG. 1, and the load state detection unit 13 according to this embodiment compares the voltage of the node x with a predetermined reference voltage and detects the load state. 17) and the high current driver 18 connected to the output terminal of the comparator 17, wherein the predetermined reference voltage is a voltage divided by the resistor R3 and the resistor R4 to divide the resistor R4. Can be adjusted to vary.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 전원계통의 출력단에 사용되어 부하의 상태를 검출하고, 검출된 부하의 상태를 판단하여 정상일 경우에는 전원을 충분히 인가하고 비정상시에는 전원을 차단 혹은 저항을 통해 인가되도록 하므로써 퓨즈를 사용하지 않고서도 과전류기 흐르는 것을 방지하는 효과가 있다.As described above, the present invention is used at the output terminal of the power system to detect the state of the load, determine the state of the detected load, and in case of normal application of sufficient power, in case of abnormality, so that the power is cut off or applied through a resistor. This prevents the overcurrent flower without using a fuse.

Claims (5)

전원공급부에서 공급되는 전류의 흐름을 부하의 상태에 따라 제공하는 과전류보호장치에 있어서, 상기 전원공급부의 전원을 연결 혹은 차단하는 제1스위칭수단(11); 저항(R1); 상기 부하의 전원선로 상태를 검출하는 부하상태 검출수단(13); 및 전원인가 초기에는 상기 저항을 통해 상기 부하에 전원을 인가하고, 소정시간 경과 후에는 상기 부하상태 검출수단(13)의 출력결과에 따라 상기 제2스위칭수단(11)의 출력전원을 직접 혹은 상기 저항(R1)을 통해 상기 부하(30)에 인가하는 제2스위칭수단(12)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 과전류보호장치.An overcurrent protection device for providing a flow of current supplied from a power supply according to a load state, comprising: first switching means (11) for connecting or disconnecting power of the power supply; Resistor R1; Load state detection means (13) for detecting a state of a power line of the load; And initially supplying power to the load through the resistor, and after a predetermined time elapses, the output power of the second switching means 11 is directly or in accordance with the output result of the load state detecting means 13. And a second switching means (12) applied to the load (30) through a resistor (R1). 제1항에 있어서, 상기 부하상태 검출수단(13)은 고전류구동기로 구현되는 것을 특징으로 하는 과전류보호장치.The overcurrent protection device according to claim 1, wherein the load state detection means (13) is implemented as a high current driver. 제1항에 있어서, 상기 부하상태 검출수단(13)은 트랜지스터(Q1)로 구현되는 것을 특징으로 하는 과전류 보호장치.The overcurrent protection device according to claim 1, wherein the load state detection means (13) is implemented with a transistor (Q1). 제1항에 있어서, 상기 부하상태 검출수단(13)은 상기 부하(30)의 입력단 전압을 소정의 기준전압과 비교하는 비교기(17)와, 상기 비교기(17)의 출력을 구동하는 고전류구동기(18)로 이루어진 것을 특징으로 하는 과전류보호장치.2. The load condition detecting means (13) according to claim 1, wherein the load state detecting means (13) includes a comparator (17) for comparing the input terminal voltage of the load (30) with a predetermined reference voltage, and a high current driver for driving the output of the comparator (17). 18) overcurrent protection device, characterized in that consisting of. 부하의 전원선로상태에 따라 전원의 공급을 제어하도록된 전원공급장치에 있어서, 상용전원을 입력하여 소정의 직류전압을 출력하느 정류기; 상기 정류기의 출력전압에서 교류성분을 제거하는 여파기; 및 상기 부하(30)의 전원선로상태를 검출하여 정상상태이면 상기 여파된 직류전압을 상기 부하(30)에 제공하고, 상기 부하(30)상태가 비정상이면 상기 여파된 직류전압을 차단하는 과전류보호장치(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 전원공급장치.A power supply device configured to control supply of power in accordance with a power line state of a load, comprising: a rectifier for inputting commercial power to output a predetermined DC voltage; A filter for removing the AC component from the output voltage of the rectifier; And detecting the power line state of the load 30 to provide the filtered DC voltage to the load 30 if the load line is normal, and to block the filtered DC voltage if the load 30 is abnormal. Power supply comprising a device (10).
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