통신장비 및 서버 PC를 위한 릴레이를 사용한 AC 전원 고속 절체 스위치에 관한 연구

Abstract

전원 절체 스위치 구성 시 반도체 소자를 사용하는 경우 고속의 전원절체가 가능하다는 장점이 있으나 스위칭 소자의 도통손실로 인하여 전력 손실이 발생하고 스위칭 소자의 방열 대책이 요구된다. 본 논문에서는 도 통 손실이 미미한 릴레이를 사용하면서도 릴레이의 구동 속도를 개선할 수 있는 고속 릴레이 구동 회로를 제안하 고 이를 이용한 통신 장비 및 서버 PC 용 자동 AC 전원 절체 스위치를 제시한다. 제안된 전원절체 스위치는 완 전 정전 시에도 최대 5[msec] 미만의 짧은 절체 시간을 가지고 있기 때문에, 주전원의 이상 시 예비전원으로의 절체 시 부하시스템의 전원 리셋이 방지된다. 한편, 부하전류가 영점이 되는 시간을 예측하여 릴레이 동작에 요구 되는 시간만큼 사전에 릴레이를 구동시키는 전류 영점 스위칭 알고리즘을 제안하였다. 그 결과 완전한 정전이 아 닌 과부족전압 및 과전류 발생 시 및 주전원으로의 복귀의 경우에는 500[μsec] 이내로 절체가 가능함과 동시에 전류 영점 부근에서 절체가 이루어지기 때문에 부하시스템에 매우 안정적인 전원절체를 꾀할 수 있다. 실험결과로 써 제안한 시스템의 유용성을 입증하였다.