CN102449890A - 自适应降低电磁波的设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种自适应降低电磁波的设备，其通过改变供给家庭的商业电源的接地点来降低从商业电源产生的电磁波。用于降低电磁波的设备包括电磁波发生器、电磁波检测器、阻抗改变单元、和控制器。电磁波发生器连接至外部变压器的次级线圈端子，以产生电磁波。电磁波检测器产生与从电磁波发生器产生的电磁波相对应的检测信号，以及阻抗改变单元改变电磁波发生器中的接地点的阻抗。控制器根据来自电磁波发生器的检测信号来对阻抗改变单元进行控制，从而选择阻抗改变单元中电磁波最小的接地点的阻抗。根据上述构造，可以仅用一个降低电磁波的设备通过改变家庭中所有负载的阻抗来降低电磁波，并且去除了基本上对改变阻抗没有任何作用的不必要构造。因此，可以提供一种降低电磁波的设备，其能够用简单的电路以较小制造成本降低误操作的可能性。

Description

自适应降低电磁波的设备

技术领域

本发明涉及一种自适应降低电磁波的设备，更具体地讲，涉及一种通过改变供给家庭的商业电源的接地点来降低商业电源所产生的电磁波的设备。

背景技术

通常，商业AC电源通过单相两线或单相三线插座供给家庭或办公室。诸如电视和计算机之类的使用AC电源的电子装置产生影响其他电磁装置操作、引起误操作并且对人体有副作用的电磁波。

已知的原理是从输入侧产生的电磁波的量是根据AC电源的接地点的位置进行改变的。在韩国专利No.0592730中已经公开了一种设备，其可以保持一种电磁波的量较小的接地状态，该设备所采用的方式是将AC电源的输入侧的所述接地状态转变为其中产生最少量电磁波的接地状态。

图1和图2分别是韩国专利No.0592730中的图2和图5。

如图1所示，上述专利的接地线检测/接地设备包括第一端子10a和第二端子10b、供电电源30、检测单元50、脉冲发生器40、接地选择器60、控制器70、显示器80、开关91、和体插座端子20a、20b和20c。

当第一端子10a和第二端子10b连接至家庭或办公室的插座时，接地线检测/接地设备接收商业AC电源。体插座端子20a、20b和20c是将诸如TV或计算机之类的电子产品连接至接地线检测/接地设备的端子。因此，通过第一端子10a和第二端子10b输入的商业AC电源通过体插座端子20a、20b和20c供给所述电子产品。开关91借助用户的操作可以允许或停止通过接地线检测/接地设备给电子产品供电。

供电电源30将从第一端子10a和第二端子10b提供的AC电源转变成DC电源，而检测单元50使用其中的天线来检测供电电源30产生的电磁波。脉冲发生器40产生与检测单元50所检测到的电磁波的量成比例的脉冲，而控制器70根据脉冲发生器40产生的振幅和宽度来驱动接地选择器60。显示器80向外部显示当前电磁波的状态。

图2是详细示出图1的接地选择器60的构造的示图。如图2所示，接地选择器60包括第一继电器61、第二继电器62、第一阻抗C5和R5、以及第二阻抗C6和R6。

第一阻抗C5和R5以及第二阻抗C6和R6分别是通过具有电容器C5和C6以及电阻R5和R6的RC并联电路来实现的。

第一继电器61根据控制器70的控制对第一端子10a和第二端子10b选择性接地。而且，第二继电器62根据控制器70的控制而被切换，来改变第一端子10a或第二端子10b的接地侧的阻抗。

例如，在图2所示的状态下，当第二继电器62接通时，第一端子10a通过第一阻抗C5和R5以及第二阻抗C6和R6接地。另一方面，在图2所示的状态下，当第二继电器62断开时，第一端子61通过第一阻抗C5和R5接地。因此，第一端子10a和第二端子10b通过接地选择器60根据第一继电器61和第二继电器62的操作的组合可以具有四种接地状态。

然而，韩国专利No.0592730的接地线检测/接地设备具有以下问题：

首先，作为降低电磁波产生目标的诸如TV或计算机之类的电子产品连接至体插座端子20a、20b和20c，从而一个接地线检测/接地设备只能降低一个电子产品的电磁波。

因此，用户必须针对每个电子产品都具有一个接地线检测/接地设备来降低电磁波产生的量，并且将该电子产品连接到插座，然后将接地线检测/接地设备连接至电子产品。

第二，在图2所示的接地选择器60的构造中，根据两个继电器61和62的切换状态的组合，理论上可以实现四种阻抗选择(即，接地线选择)，但是实际上两种阻抗选择可行。这是因为即使第一继电器61选择第一端子10a和第二端子10b中的任意一个，对于AC电源的特性来说，结果都是一样的，因此其实际上不能改变接地点。而且，接地线检测/接地设备一旦被连接至插座就保持其连接状态，这是因为第一继电器61被设置为处理连接状态的变化，虽然连接状态实际上未发生变化，这是一个不必要的部分。

因此，现有技术的接地线检测/接地设备在第一阻抗C5和R5通常被选择的同时选择是否通过第二继电器62来另外选择第二阻抗C6和R6。电路的这种构造不必要地增加了第一继电器61、使控制器70的用于控制第一继电器61的控制方法复杂化、增加了产品的制造成本、并且增大了误操作的可能性。当实际制造现有技术的接地线检测/接地设备时，在第一继电器61的两个切换状态下能获得同样的结果，这将会干扰控制器70的判断，从而不能够确定适当的切换，因此会频繁出现增加电磁波的误操作。

第三，在图2所示的接地选择器60的构造中，两个阻抗61和62是由RC并联电路来实现的，因此在改变第二继电器62的切换状态以改变接地点时阻抗的变化不大，很难显著地降低电磁波。

即，通常，阻抗由纯电阻、RC电路或者RL电路来实现，而电子电路中的阻抗通常由纯电阻或RC并联电路来实现。这是因为RL电路通过感应磁通量的产生更易于影响电路中的其他元件。然而，在图2的电路中，由于第一阻抗C5和R5由RC并联电路来实现并且第二阻抗C6和R6也由RC并联电路来实现，因此整个阻抗的大小必定受到相同类型阻抗的限制。理论上，虽然可以通过增大第一阻抗C5和R5以及第二阻抗C6和R6的R值和C值之间的变化来增大阻抗的变化，但是根据通过第一端子10a和第二端子10b输入的电源的电压和电流的振幅范围而使得适当操作可行的情况下的电容值范围使得实际上很难增大阻抗的变化。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是通过降低商业电源本身的电磁波来消除为每个电子产品提供降低电磁波的设备的不方便，使得一个设备可以在自适应降低从供给家庭的商业电源产生的电磁波的同时降低所有电子产品的电磁波。

本发明的另一个目的是提供一种自适应降低电磁波的设备，其通过在改变阻抗来实现改变接地线的功能的同时去除基本上不必要的构造，以此来利用简单的电路以低制造成本来降低误操作的可能性。

本发明的其他目的是提供一种具有简单电路的自适应降低电磁波的设备，其可以在改变切换状态以改变接地点时增大阻抗差。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种自适应降低电磁波的设备，该设备包括：电磁波发生器，其连接至将从外部提供的AC电源转变成商业电源的变压器的次级线圈端子，以便产生与从次级线圈产生的电磁波相对应的电磁波；电磁波检测器，其检测从电磁波发生器产生的电磁波并且产生与所检测到的电磁波相对应的检测信号；阻抗改变单元，其改变电磁波发生器中的接地点的阻抗；以及控制器，其根据来自电磁波发生器的检测信号来对阻抗改变单元进行控制，从而选择阻抗改变单元中电磁波最小的接地点的阻抗。其中，阻抗改变单元包括用于选择电阻和RC并联电路的开关、以及电阻和RC并联电路中的任意一个，并且控制器通过控制开关来选择电阻和RC并联电路中的任意一个并且将所选的那个连接至接地点。

优选地，电磁波发生器包括子变压器，其以变压器的次级线圈端子作为输入。优选地，电磁波发生器包括整流器，其通过将子变压器的次级线圈端子的输出转变成直流来提供DC电源，用于降低电磁波的设备的操作。优选地，子变压器在其初级线圈上包括中心抽头。

优选地，电磁波检测器包括接收从电磁波发生器产生的电磁波的天线，并且电磁波发生器还包括产生与通过天线接收到的电磁波相对应的脉冲的脉冲发生器。优选地，控制器将脉冲发生器产生的脉冲中大于预定基准振幅和/或预定基准宽度的脉冲视为检测信号。

本发明的有益效果

根据本发明，可以只用一个降低电磁波的设备通过改变一个家庭中的所有负载的阻抗来降低电磁波并且去除了对改变阻抗基本上没有任何作用的不必要构造。因此，可以提供一种降低电磁波的设备，其能够利用简单的电路以较低的制造成本来降低误操作的可能性。

附图说明

结合附图，本发明的上述目的、特征和优点对于本领域的技术人员而言将变得更加明显。在附图中：

图1和图2分别是作为现有技术的降低电磁波的设备示例的韩国专利No.0592730中的图2和图5；

图3是示出根据本发明的自适应降低电磁波的设备的外观的视图；

图4是示出图3的自适应降低电磁波的设备的内部构造的框图；

图5是示出图4的电磁波发生器的内部构造的示意图；

图6是示出图4的脉冲发生器产生的脉冲示例的示意图；以及

图7是示出图4的阻抗改变单元的电路构造的示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述本发明。

图3是示出根据本发明的自适应降低电磁波的设备的外观的视图。

根据本发明的自适应降低电磁波的设备100包括在外壳110中的用于降低电磁波的电路，插入并且连接至家庭或办公室中的插座的第一端子111、第二端子112和第三端子113安装在外壳110外部。第一端子111和第二端子112是接收AC电源的端子，而第三端子113是连接至接地侧的接地端子。外壳110被制造的尺寸使得自适应降低电磁波的设备100适于一个插座。

与上述的韩国专利No.0592730不同，根据本发明的自适应降低电磁波的设备100没有连接至电子产品的特定端子，这是因为本发明的自适应降低电磁波的设备被设计成不是针对一个负载(电子产品)来降低电磁波，而是降低供给家庭中的所有负载的商业电源本身的电磁波。因此，本发明的自适应降低电磁波的设备100可以连接至家庭中的任一插座，但是优选地连接至家庭中多个插座中最靠近将从外部提供的AC电源变换成供给家庭的商业电源的变压器的插座，例如在电路中靠近家庭中安装的配电盘定位的插座。

图4是示出图3的自适应降低电磁波的设备的内部构造的框图。根据本发明的自适应降低电磁波的设备包括电磁波发生器120、电磁波检测器130、控制器140、阻抗改变单元150、以及显示器160。

从外部提供的AC电源被输入通常安装在家庭外部的变压器200的初级线圈201，最后被转变并且通过次级线圈202以商业电源形式输出。简单地描述安装在家庭外部的变压器200的构造，变压器200包括初级线圈201和次级线圈202，并且初级线圈201和次级线圈202分别设有接地线，如图4所示。而且，初级线圈201和次级线圈202分别设有中心抽头201a和202a。

如上所述，通过将第一端子111和第二端子112连接至次变压器200的级线圈202，自适应降低电磁波的设备并联地连接至次级线圈202。在该构造中，第三端子113连接至用于变压器200的次级线圈202的接地线。

电磁波发生器120利用从次级线圈202提供的电源产生电磁波。电磁波发生器120可以以能够利用从次级线圈202提供的商业电源产生电磁波的任意类型的电路来实现。图5是示出电磁波发生器120的示例的示意图。

如图5所示，该实施例的电磁波发生器120包括子变压器120a和整流器120b。

子变压器120a包括初级线圈121和次级线圈122，其中初级线圈121的两个输入端子和接地端子分别连接至第一端子111、第二端子112、和第三端子113。初级线圈121具有中心抽头121a。整流器120b例如由桥式二极管电路来实现，并且将从次级线圈122的输出端输出的AC电源转变成DC电源。操作时，整流器120b的输出Vout提供本发明的自适应降低电磁波的设备100中各元件操作所需要的DC电源。

根据该构造，与变压器200的次级线圈202并联连接的子变压器120a产生与从变压器200的次级线圈202产生的电磁波噪声相对应的电磁波。因此，子变压器120a负责电磁波发生器120的主要功能，整流器120b产生用于降低电磁波的设备本身操作所需的DC电源，因此电磁波发生器120基本上用作供电电源。

电磁波检测器130检测从电磁波发生器120产生的电磁波并且产生与所检测到的电磁波相对应的检测信号。如图4所示，电磁波检测器130包括天线131和脉冲发生器132。天线131接收从电磁波发生器120产生的电磁波。脉冲发生器132产生与从天线131接收到的电磁波相对应的脉冲。脉冲发生器132产生的脉冲被发送到控制器140。

控制器140将脉冲发生器132产生的脉冲中大于预定基准振幅和/或预定基准宽度的脉冲视为检测信号。即，图6示出了脉冲发生器132产生的脉冲示例，其中在脉冲发生器132产生的脉冲中存在振幅大于或小于基准振幅Vref并且宽度大于或小于基准宽度W的脉冲，而控制器140仅将这些脉冲中大于基准振幅Vref和/或基准宽度W的脉冲视为检测信号，这些检测信号是电磁波感生的脉冲。然而，当仅仅基于基准振幅Vref来确定检测信号时，瞬时脉冲中只有振幅较大的脉冲可以视为检测信号，而当仅仅基于基准宽度W确定检测信号时，振幅非常小的脉冲也可以视为检测信号。因此，如上所述，优选的是当振幅和宽度都大于预定基准值时的脉冲被视为检测信号。

控制器140根据从电磁波检测器130接收到的检测信号来对阻抗改变单元150进行控制，从而选择电磁波最小的接地点。

如图4和图5所示，阻抗改变单元150连接至电磁波发生器120中子变压器120a的初级线圈121的接地端子，以改变子变压器120a的初级线圈121的接地端子的阻抗。因此，阻抗改变单元150通过改变初级线圈121的接地点基本上最小化了电磁波的产生。

图7是示出图4的阻抗改变单元150的电路构造的示意图。阻抗改变单元150由第一阻抗R1、第二阻抗R2和C2、以及开关153构成。第一阻抗R1由纯电阻来实现，第二阻抗R2和C2可以由RC并联电路来实现，以及开关153由继电器来实现。

控制器140通过对开关153进行控制来选择第一阻抗R1以及第二阻抗R2和C2中的任意一个并且将其连接至次级线圈202。在该构造中，控制器控制开关153的切换状态，使得从脉冲发生器132产生小检测信号以及从电磁波发生器120产生小电磁波。因此，阻抗改变使得在子变压器120a的初级线圈121处电磁波的产生被最小化，以及接地点相应地改变使得电磁波被最小化。

控制器140可以以各种方式控制开关153来产生小电磁波。

例如，当单位时间内多于预定数量的检测信号从脉冲发生器132检测到时，控制器140通过改变开关153的切换状态比较所有的第一阻抗R1以及第二阻抗R2和C2的检测信号，并且选择检测到较小检测信号时的切换状态。上述两种切换状态的比较能够在单位时间内检测信号数量大于预定水平时以规则的时间间隔周期性地被执行，并且可以以各种方式进行修改。

同时，在本发明中，子变压器120a的初级线圈121具有中心抽头121a，如图5所示。这对应于给家庭提供商业电源的变压器200自身具有中心抽头201a的情况。即，通过以实现与产生变压器200中的电磁波噪声的环境相同环境的方式形成子变压器120a的初级线圈121，基本上能够从子变压器120a的初级线圈121获得实际上与从变压器200的次级线圈202产生的电磁波相对应的电磁波。

工业实用性

根据上述的本发明，没有为每个负载(电子产品)设置降低电磁波的设备，而可以只利用一个降低电磁波的设备通过改变家庭中所有负载的阻抗来执行降低电磁波的操作，从而其具有增大用户便利性的优点。

而且，去除了对改变阻抗基本上没有任何作用的不必要构造，从而可以实现简单的电路，减少误操作和降低制造成本。

而且，根据本发明，由于可变化选择的阻抗是由电阻和RC并联电路来实现的，因此与使用两个RC并联电路时相比，阻抗变化较大，从而可以有效地改变接地点并且简化电路。

虽然连同在附图中图示的示例性实施例描述了本发明，但是其仅仅是示范性的。所属领域的技术人员应当理解可以对本发明进行各种修改和等同替代。因此，本发明的实际保护范围应当由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种自适应降低电磁波的设备，包括：

电磁波发生器，其连接至将从外部提供的AC电源变换成商业电源的变压器的次级线圈端子，以产生与从所述次级线圈产生的电磁波相对应的电磁波；

电磁波检测器，其对从所述电磁波发生器产生的电磁波进行检测并且产生与所检测到的电磁波相对应的检测信号；

阻抗改变单元，其改变所述电磁波发生器中的接地点的阻抗；以及

控制器，其根据来自所述电磁波发生器的检测信号来对所述阻抗改变单元进行控制，从而选择所述阻抗改变单元中电磁波最小的接地点的阻抗，

其中，所述阻抗改变单元包括选择电阻和RC并联电路的开关、以及电阻和RC并联电路中的任意一个，以及

所述控制器通过控制所述开关对所述电阻和所述RC并联电路中的任意一个进行选择并且将所选的那个连接至所述接地点。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电磁波发生器包括子变压器，其将所述变压器的次级线圈端子作为输入。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述电磁波发生器包括整流器，其通过将所述子变压器的次级线圈端子的输出转变成直流来提供DC电源，用于操作所述降低电磁波的设备。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述子变压器在其初级线圈上具有中心抽头。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述电磁波检测器包括天线，用于接收从所述电磁波发生器产生的电磁波。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述电磁波发生器还包括脉冲发生器，其产生与通过所述天线接收到的电磁波相对应的脉冲。

7.根据权利要求6所述的设备，所述控制器将所述脉冲发生器产生的脉冲中大于预定基准振幅和/或预定基准宽度的脉冲视为所述检测信号。

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