JP2005019406A - マルチタップ制御装置（Ａｐｐａｒｕｔｕｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｌｅｔｐｏｗｅｒｓｔｒｉｐ） - Google Patents

マルチタップ制御装置（Ａｐｐａｒｕｔｕｓｏｆｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｕｌｔｉ−ｏｕｔｌｅｔｐｏｗｅｒｓｔｒｉｐ） Download PDF

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Abstract

【課題】 回路構成が容易で且つ高い信頼性が得られて、スイッチング部に一定臨界値が印加されることによるスイッチング部のオン/オフ振動の発生を防止できる、マルチタップ制御装置を提供すること。
【解決手段】 メイン接続口を通じて流れる電流を検出する検出部２２０と、検出部２２０により検出された電流を増幅し、増幅された信号を発生する増幅部２３０と、増幅部２３０からの増幅された信号を基準値と比較し、比較結果による所定臨界値を有する制御信号を出力するシュミットトリガ回路２４０と、シュミットトリガ回路２４０からの制御信号により動作され、多数の補助接続口に印加される電源をスイッチングするスイッチング部２５０と、及び前記検出部２２０、増幅部２３０、シュミットトリガ回路２４０、及びスイッチング部２５０を駆動する駆動器２６０を含む。
【選択図】 図４

Description

本発明は、マルチタップ制御装置に関するものであって、より詳細には、多数の電気機器を連結して使用するマルチタップを含む配線システムにおいて、メイン機器の連結されたメイン接続口に流れる電流を感知しメイン機器の使用有無を認知して、前記メイン機器の使用有無により、その外のサブ機器に供給される電源を自動的に遮断できるマルチタップ制御装置に関するものである。
一般に、多数の電気機器、特にコンピュータ本体及びモニタ、プリンタ、スキャナ、スピーカなどを始めとした各種周辺機器がコンピュータシステムに連結されて動作している。このように、コンピュータ本体と多数の周辺機器を動作させるために、図１に示したように、コンピュータ本体と多数の周辺機器は、電源プラグの挿入できる多数の接続口が備えられたマルチタップを使用して交流電源が供給されている。
図２は、一般的なマルチタップ制御回路の概念図であって、コンピュータ本体５１の電源プラグが接続されるメイン接続口１１と、モニタ５２、プリンタ５３、スキャナ５４などの各種周辺機器の電源プラグが接続されるサブ接続口１２〜１４とが形成されたマルチタップ１０が備えられて、このマルチタップ１０のメイン接続口１１には交流電源(ＡＣ ２２０Ｖ)が直接印加されて、その外のサブ接続口１２〜１４には、スイッチ２６を通じて交流電源が印加される。
このように、マルチタップ制御回路２０は、マルチタップ１０のメイン接続口１１に印加される交流電源ラインに連結されコンピュータ本体５０の使用有無により変化される電流を検出する電流検出部２１、電流検出部２１の出力電流を一定レベルに増幅して出力する増幅部２２、増幅部２２の出力信号によりコンピュータ本体５０の使用有無を認知して、それに比例する制御信号を出力する信号比較部２３、信号比較部２３の制御信号によりサブ接続口１２〜１４に印加される交流電源(ＡＣ ２２０Ｖ)を遮断するためのスイッチ６をオン/オフさせるスイッチング部２４、及び増幅部２２、信号比較部２３、スイッチング部２４に駆動電源を印加する電源部２５からなる。
このように構成された通常のマルチタップ制御回路２０は、マルチタップ１０のメイン接続口１１にコンピュータ本体５１を、そしてサブ接続部１２〜１４にモニタ５２、プリンタ５３、スキャナ５４などのような周辺機器のプラグを各々連結すると、電流検出部２１でコンピュータ５１の使用有無を検出するようになる。
即ち、コンピュータ本体５１が使用中である場合、前記コンピュータ本体５１の消費電流により電流検出部２１で電流が検出されるが、コンピュータ本体５１が使用中ではない場合は、電流の消費がないため電流が検出されない。
従って、前記電流検出部２１では、メイン接続口１１の電流が検出される場合、電流検出信号を出力して、この信号は、増幅部２２を軽油することで一定レベルに増幅され信号比較部２３に印加されるが、電流検出部２１は、メイン接続口１１の電流が検出されない場合、電流検出信号を信号比較部２３に印加しないようになる。
この際、信号比較部２３は、電流検出部２１から電流検出信号が印加されると、コンピュータ本体５１が現在使用中であることを認知しスイッチング部２４を駆動させてスイッチ２６をオン状態に維持することにより、サブ接続口１２〜１４に交流電源(ＡＣ ２２０Ｖ)を持続的に供給するようになる。
しかし、信号比較部２３は、電流検出部２１から電流検出信号が印加されないと、コンピュータ本体５１が動作中ではないことを認知しスイッチング部２４をオフさせてスイッチ６をオフ状態に変換することにより、サブ接続口１２〜１４に供給される交流電源を遮断するようになる。
このように、マルチタップ１０のメイン接続口１１とサブ接続口１２〜１４にコンピュータ本体５１及び周辺機器の電源プラグを連結して使用する際、メイン接続口１１に連結されたコンピュータ本体５１の電源がオフされた場合、サブ接続口１２〜１４に連結された周辺機器の電源全てが遮断されることにより、不要な電力消耗はもちろん、落雷などにより発生される過度なサージ電圧により周辺機器が破損される現象を防止できるようになっている。
図３は、大韓民国特許公開第２００３−３１５５４号に開示されたマルチタップ制御回路の回路図であって、電流検出部２１は、前記電源部２５の出力端に連結され電流の大きさを変換させる変硫器(ＣＴ)と、前記変硫器(ＣＴ)の出力電流を整流するダイオードＤ３、Ｄ４及び整流された電流を平滑させるコンデンサー(Ｃ３)からなる安定化回路３４とで構成されて、前記変硫器(ＣＴ)と安定化回路３４とにより検出された電流を、増幅部２２を通じて信号比較部２３に印加するようになっている。
しかし、従来のマルチタップ制御回路２０の電流検出部２１では、メイン接続口１１の電流を検出するために、高価で多少嵩の大きい変硫器(ＣＴ)を使用しなければならない問題点がある。
また、従来のマルチタップ制御回路２０のスイッチング部２４では、一定臨界値が入力される場合、スイッチング部２４の出力値が振動するようになる問題点もある。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、多数の電気機器が連結されるマルチタップを含む配線システムにおいて、メイン接続口に連結されたメイン機器の使用有無を認知するためにシャント抵抗を使用することにより、回路構成が容易で且つ高い信頼性を提供することができると共に、回路構成費用を低減することができて、スイッチング部に一定臨界値が印加されることによるスイッチング部のオン/オフ振動の発生を防止できる、マルチタップ制御装置を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するために、本発明は、メイン及び多数の補助電気機器が連結されるメイン及び多数の接続口を有するマルチタップを制御する装置において、前記メイン接続口を通じて流れる電流を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記電流を増幅し、増幅された信号を発生する増幅部と、前記増幅部からの前記増幅された信号を基準値と比較し、比較結果による所定臨界値を有する制御信号を出力するシュミットトリガ回路と、前記シュミットトリガ回路からの前記制御信号により動作され、前記多数の補助接続口に印加される電源をスイッチングするスイッチング部、及び前記検出部、前記増幅部、前記シュミットトリガ回路、及び前記スイッチング部を駆動する駆動器を含むことを特徴とするマルチタップ制御装置を提供する。
前記検出器は、シャント抵抗器を含むことが好ましい。前記シュミットトリガ回路は、前記増幅器からの前記増幅された信号を受信する第１のダイオード、一端子が前記第１のダイオードの陰極に連結されて他端子が接地に連結された第１のコンデンサー、一端子が前記第１のダイオードの陰極及び前記第１のコンデンサーの一端子に連結される第１の抵抗器、一端子が電源電圧に連結される第２の抵抗器、前記接地と前記第２の抵抗器の他端子との間に相互並列連結された第２のダイオード及び第２のコンデンサー、及び前記第２の抵抗器の他端子に連結された反転入力及び前記第１の抵抗器の他端子に連結された非反転入力を含む比較器を含むことがさらに好ましい。
前記スイッチング部は、一端子が前記シュミットトリガ回路の出力端子に連結される第１の抵抗器、一端子が前記第１の抵抗器の他端子に連結される第２の抵抗器、前記第１の抵抗器の他端子及び前記第２の抵抗器の一端子に連結されたベースを有するトランジスター、及び前記トランジスターのコレクターに連結されたスイッチング素子を含むことが最も好ましい。前記スイッチング素子は、継電器、半導体継電器(SSR)、トライアック及びサイリスタのいずれか一つである。マルチタップ制御装置は、外部から前記マルチタップに引入される不要電波を遮断し、前記マルチタップから発生する不要電波が外部に漏出されることを防止するノイズフィルタ部をさらに含む。
本発明によると、多数の電気機器を連結して使用するマルチタップを含む配線システムにおいて、メイン機器の使用有無を認知するためにシャント抵抗を使用することにより、回路構成が容易でありながらも信頼性を提供して、回路構成費用を低減することができる。また、本発明によると、メイン機器の電流を検出した信号と一定の基準値とを比較して、それによる制御信号を出力する信号比較部としてシュミットトリガ回路を使用することにより、一定臨界値以下でスイッチング部をオフさせるようにして、スイッチング部が振動することを防止することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施例をさらに詳細に説明する。
図３は、コンピュータ本体及び周辺機器をマルチタップに接続した状態の例示図である。コンピュータ本体と多数の周辺機器、特にコンピュータ本体の使用を完了しコンピュータ本体の電源をオフさせた場合、使用者は、コンピュータ本体と周辺機器に供給される電源を全て遮断するようになるが、この際電源を遮断するためには、図３のスイッチ１５を利用し電源を遮断しなければならない。
しかし、このようなマルチタップ１０は、美観を考慮し、コンピュータシステムが設置されたテーブルの下に置いておくか、目に見えないところに置いておく場合が多いため、使用者がマルチタップ１０のスイッチ１５を利用し電源を遮断するには多少煩わしさがあるだけではなく、コンピュータ本体５１の電源をオフさせた後、周辺機器の電源をオフさせることを忘れてしまう場合が頻繁に発生し、不要な電力が消耗されると共に、落雷などにより発生される過度なサージ電圧により周辺機器が破損され寿命を短縮させてしまう問題点があった。
従って、このような問題点を解決するために、マルチタップ１０にコンピュータ本体５１及び多数の周辺機器を連結して使用する場合、コンピュータ本体５１の電源をオフさせると、そのコンピュータ本体に連結されて動作する多数の周辺機器に供給される電源を自動的に遮断するマルチタップの制御回路が提案された。
図４は、本発明の実施例によるマルチタップ制御装置の回路図である。図５は、図４のマルチタップ及びシャント抵抗器の拡大図である。
図４において、マルチタップ制御装置２００は、ノイズフィルタ部２１０、電流検出部２２０、増幅部２３０、シュミットトリガ回路２４０、スイッチング部２５０及び電源供給部２６０を含む。
検出部２２０は、前記メイン接続口１１を通じて流れる電流を検出する。前記検出部２２０は、シャント抵抗器を含むことが好ましい。
増幅部２３０は、前記検出部２２０により検出された前記電流を増幅し、増幅された信号を発生する。
シュミットトリガ回路２４０は、前記増幅部２３０からの前記増幅された信号を基準値と比較し、比較結果による所定臨界値を有する制御信号を出力する。
前記シュミットトリガ回路２４０は、前記増幅器からの前記増幅された信号を受信する第１のダイオードＤ３、一端子が前記第１のダイオードＤ３の陰極に連結されて他端子が接地に連結された第１のコンデンサーＣ８、一端子が前記第１のダイオードＤ３の陰極及び前記第１のコンデンサーＣ８の一端子に連結される第１の抵抗器Ｒ２、一端子が電源電圧Ｖｃｃに連結される第２の抵抗器Ｒ３、前記接地と前記第２の抵抗器Ｒ２の他端子との間に相互並列連結された第２のダイオードＤ３及び第２のコンデンサーＣ９、及び前記第２の抵抗器Ｒ３の他端子に連結された反転入力及び前記第１の抵抗器Ｒ２の他端子に連結された非反転入力を含む比較器２４１を含む。
このように、シュミットトリガ回路２４０は、一定臨界値以下の電圧がスイッチング部２５０に印加されるようにして、スイッチング素子２５１が振動することを防止することができる。
即ち、３Ｖでオンされるスイッチング素子２５１が電圧の低い場合、例えば２．８Ｖ〜２．９Ｖでオフされる場合が発生し、スイッチング素子２５１のオン/オフによる振動が発生するようになる。従って、信号比較部２４０は、２．５Ｖ以下でスイッチング素子２５１をオフさせるためにシュミットトリガ回路を使用することにより、スイッチング素子２５１の振動を防止するようになる。
スイッチング部２５０は、前記シュミットトリガ回路２４０からの前記制御信号により動作され、前記多数の補助接続口１２〜１４に印加される電源をスイッチングする。
前記スイッチング部２５０は、一端子が前記シュミットトリガ回路２４０の出力端子に連結される第１の抵抗器Ｒ４、一端子が前記第１の抵抗器Ｒ４の他端子に連結される第２の抵抗器Ｒ４、前記第１の抵抗器Ｒ４の他端子及び前記第２の抵抗器Ｒ５の一端子に連結されたベースを有するトランジスターＴＲ、及び前記トランジスターＴＲのコレクターに連結されたスイッチング素子２５１を含む。
駆動器２６０は、前記検出部２２、前記増幅部２３０、前記シュミットトリガ回路２４０、及び前記スイッチング部２５０を駆動する。
ノイズフィルタ部２１０は、マルチタップ１０に引入される不要電波を遮断し、例えば外部から引入される落雷などを遮断して、マルチタップ１０から発生する不要電波が外部に漏出されることを防止するものである。
検出部２２０は、メイン接続口１１で使用される電流を感知するものであって、本実施例では、微細電流を検出できるシャント抵抗(shunt resistance ＳＲ)が利用される。また、この電流検出部２２０は、メイン接続口１１と直列に連結される。
増幅部２３０は、電流検出部２２０から出力された微細信号を増幅する。
スイッチング部２５０は、前記信号比較部２４０から出力される制御信号に従い動作するトランジスター(ＴＲ)、及びトランジスター(ＴＲ)の出力端に連結され、トランジスター(ＴＲ)の出力信号によりサブ接続口１２〜１４への電源を遮断するスイッチング素子２５１を含む。
ここで、スイッチング素子２５１は、継電器(Relay)、半導体継電器(Solid State Relay(ＳＳＲ))、トライアック(Triac)、サイリスタ(Thyristor)などが含まれる。
また、図４及び図５に示したように、電流検出部２２０とメイン接続口１１とは直列に連結されて、さらに交流電源が印加される電源ラインは、メイン接続口１１とサブ接続口１２との間で分離される構成とすることにより、電流検出部２２０は、メイン接続口１１に連結されたメイン機器の電流のみを検出するようになる。
このように構成することにより、シュミットトリガ回路２４０では、増幅部２３０を軽油した検出部２２０の出力レベルが設定された基準値以上である場合、マルチタップ１０のメイン接続口１１に連結されたメイン機器、即ちコンピュータ本体５１の電源がオン状態であることを認知し、スイッチング部２５０のトランジスター(ＴＲ)に‘ハイ(High)’信号を出力して、この信号によりトランジスター(ＴＲ)はターンオン状態となり、電源供給部２６０の出力がスイッチング部２５０のトランジスター(ＴＲ)を通ることにより、スイッチング素子２５１が動作しマルチタップ１０のサブ接続口１２〜１４に電源が供給される。
一方、シュミットトリガ回路２４０では、増幅部２３０を軽油した電流検出部２２０の出力レベルが設定された基準値以下である場合、マルチタップ１０のメイン接続口１１に連結されたメイン機器、即ちコンピュータ本体５１の電源がオフ状態であることを認知し、スイッチング部２５０のトランジスター(ＴＲ)に‘ロー(Low)’信号を出力して、この信号によりトランジスター(ＴＲ)はターンオフ状態となり、電源供給部２６０の出力がトランジスター(ＴＲ)を通らないようになるため、マルチタップ１０のサブ接続口１２〜１４に電源が供給されないようになる。
本実施例では、マルチタップを利用し本発明の電源自動遮断装置を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、家庭、商店、工場などのマルチタップを含む配線システムにも本発明を適用することができる。
以上、本発明を特定の望ましい一実施例を通じて説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を有するものにより、特許請求範囲に記載された本発明の技術的範囲から外れない範囲内で、多様に変形及び変更することができる。
一般的なマルチタップ制御回路の概念図である。 従来のマルチタップ制御回路の回路図である。 コンピュータ本体及び周辺機器をマルチタップに接続した状態の例示図である。 本発明の実施例によるマルチタップ制御装置の回路図である。 図４のマルチタップ及びシャント抵抗器の拡大図である。
符号の説明
１０・・・・・・マルチタップ
１１・・・・・・メイン接続口
１２〜１４・・・サブ接続口
１５・・・・・・電源スイッチ
２００・・・・・マルチタップ制御装置
２１０・・・・・ノイズフィルタ部
２２０・・・・・検出部
２３０・・・・・増幅部
２４０・・・・・シュミットトリガ回路
２４１・・・・・比較器
２５０・・・・・スイッチング部
２５１・・・・・スイッチング素子
２６０・・・・・駆動器
５１・・・・・・コンピュータ
５２・・・・・・モニタ
５３・・・・・・プリンタ
５４・・・・・・スキャナ
Ｃ８、Ｃ９・・・コンデンサー
Ｄ３、Ｄ６・・・ダイオード
Ｆ・・・・・・・ヒューズ
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５・・・抵抗器
ＴＲ・・・・・・トランジスター

Claims (6)

  1. メイン及び多数の補助電気機器が連結されるメイン及び多数の接続口を有するマルチタップを制御する装置において、
    前記メイン接続口を通じて流れる電流を検出する検出部と、
    前記検出部により検出された前記電流を増幅し、増幅された信号を発生する増幅部と、
    前記増幅部からの前記増幅された信号を基準値と比較し、比較結果による所定臨界値を有する制御信号を出力するシュミットトリガ回路と、
    前記シュミットトリガ回路からの前記制御信号により動作され、前記多数の補助接続口に印加される電源をスイッチングするスイッチング部、及び
    前記検出部、前記増幅部、前記シュミットトリガ回路、及び前記スイッチング部を駆動する駆動器を含むことを特徴とする、
    マルチタップ制御装置。
  2. 前記検出器は、シャント抵抗器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチタップ制御装置。
  3. 前記シュミットトリガ回路は、前記増幅器からの前記増幅された信号を受信する第１のダイオード、一端子が前記第１のダイオードの陰極に連結されて他端子が接地に連結された第１のコンデンサー、一端子が前記第１のダイオードの陰極及び前記第１のコンデンサーの一端子に連結される第１の抵抗器、一端子が電源電圧に連結される第２の抵抗器、前記接地と前記第２の抵抗器の他端子との間に相互並列連結された第２のダイオード及び第２のコンデンサー、及び前記第２の抵抗器の他端子に連結された反転入力及び前記第１の抵抗器の他端子に連結された非反転入力を含む比較器を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチタップ制御装置。
  4. 前記スイッチング部は、一端子が前記シュミットトリガ回路の出力端子に連結される第１の抵抗器、一端子が前記第１の抵抗器の他端子に連結される第２の抵抗器、前記第１の抵抗器の他端子及び前記第２の抵抗器の一端子に連結されたベースを有するトランジスター、及び前記トランジスターのコレクターに連結されたスイッチング素子を含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチタップ制御装置。
  5. 前記スイッチング素子は、継電器、半導体継電器(SSR)、トライアック及びサイリスタのいずれか一つであることを特徴とする、請求項４に記載のマルチタップ制御装置。
  6. 外部から前記マルチタップに引入される不要電波を遮断し、前記マルチタップから発生する不要電波が外部に漏出されることを防止するノイズフィルタ部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチタップ制御装置。
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