KR0132410B1 - 전원 오접속 방지방법 및 그 장치 - Google Patents

전원 오접속 방지방법 및 그 장치

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Abstract

본 발명은 전자기기에 동작전압을 공급하는 전원회로, 특히 두 개의 전압(예로, 110V/220V)을 겸용으로 사용하는 전자기기의 전원회로에서 전원 오접속 방지방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 두 레벨의 전압을 절환스위치에 의하여 선택 입력하여 직류로 변환하는 직류 전압발생부와, 상기 직류 전압의 크기를 검출하는 전압검출부와, 경보음발생부와, 상기 직류 전압의 접속 경로를 차단하는 전원차단부와, 전원차단부를 통하여 직류 전압을 인가받아 일정 크기로 정형하는 레귤레이터를 구비하여, 전압 검출부에서 검출되는 전압이 정상상태로 벗어날 때에는 전원차단회로를 동작하여 전원을 차단하고, 동시에 경보음 발생부를 동작하여 경보음을 발생함을 특징으로 한다.

Description

전원 오접속 방지방법 및 그 장치
제1도는 일반적인 110V/220V겸용 교류-직류 변환기
제2도는 종래기술에 따른 전원회로
제3도는 본 발명에 따른 전원회로
제4도는 제3도의 전압 검출회로의 일 실시예
본 발명은 전원회로, 특히 110V/220V겸용 전자기기의 전원 오접속 방지방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적인 전자기기에 사용되는 교류전원의 입력으로는 110볼트 및 220볼트가 있다. 국내의 교류전원이 110V에서220V로 전환하는 과정에 있고, 현재는 양 전원이 혼용되고 있다. 따라서 교류전원을 사용하는 전자기기의 경우 양 전원을 다 사용할 수 있도록 설계되어지고 있다.
제1도는 일반적인 110V/220V겸용 교류-직류 변환기의 회로도이다.
상기 제1도는 교류 전원전압이 인가되는 플러그(1)와, 110V 와 220V를 전환하는 스위치(2,3,4)와, 110V 또는 220V의 교류전원을 일정한 비율로 감압하는 트랜스포머(7)와, 감압된 교류전압을 직류로 정류하는 브리지 다이오드(6)와 리플제거용 콘덴서(8)와, 퓨즈(5)로 이루어져 있다.
교류 전원 플러그(1)에 입력된 교류전원은 110V/220V 절환스위치(2,3,4)의 위치에 따라 트랜스포머(7)에 인가된다. 이 트랜스포머에서 3번과 4번사이의 권선의 길이와 4번과 5번사이의 권선길이는 같다. 3번과 4번사이의 권선수를 N 이라 하고 2차권선(40)의 수를 M이라 하면 1차전압이 3번과 5번 사이에 인가되며 1,2차간 권선비는이고 1차 전압이 4번과 5번사이에 인가되면 1,2차간 권선비는이다. 따라서 220V의 전원전압이 인가됐을 경우 절환스위치는 2번과 3번이 접속되며, 이 때 2차 전압은 VR= 220V ×이 된다. 또한 110V의 전원전압이 인가됐을 경우 절환스위치는 2번과 4번이 접속되며, 이 때 2차 전압은 VR= 110V ×이 된다. 따라서 2차 권선(30)의 양단에 인가되는 전압은 같다. 2차권선에서 출력된 전압은 브리지 다이오드(6)에 의해 직류로 정류되며 콘덴서(8)에 의해 리플이 제거된다. 따라서 9번의 출력은 직류가 출력되나, 이는 1번 플러그에 입력되는 교류 전원의 변동에 비례한다.
제2도는 종래의 전원회로도이다. 제2도는 레귤레이터(12)와, 레귤레이터(12)의 입/출력단에 위치하는 리플제거용 콘덴서(11,13)로 구성되어 있다. 제2도의 동작을 살펴보면, 제2도의 출력노드인 노드 9번의 출력이 1번의 입력전원의 변동에 비례하고 9번에 인가되는 부하에 따라 변화함으로 선형 레귤레이터(12)를 사용해 원하는 전압으로 정형시킨다. 콘덴서(11,13)는 리플을 제거한 선형레귤레이터의 발진을 방지하기 위하여 사용된다.
따라서 출력노드 14번에는 안정된 직류 전원전압(Vc)이 출력된다. 이 때 레귤레이터(12)에서의 전압강하는 9번 출력(VR)-14번 출력(Vc)이며, 이는 열로써 소모된다.
상기 제1도의 절환스위치의 동작은 사용자가 공급전원이 110볼트인가 220볼트인가를 판단하여 절환하게 된다. 그러나 사용자의 착오 또는 실수로 인하여 부적절한 절환이 있는 경우에는 전원회로의 이상이 발생된다. 즉, 공급전압이 220볼트인데도 불구하고 110볼트로 오인하여 110V/220V절환 스위치를 2번에서 4번으로 접속하고 220V를 인가 하였을 경우 VR= 220V ×이 되어 정상전압의 2배가 출력되어 레귤레이터에서의 전압강화가 정상보다 증가함으로 방열에 의해 레귤레이터가 파괴되어 이 전원을 사용하는 시스템은 파손의 우려가 높아지고 1번에서 9번의 구성요소로 구성된 교류-직류변환기의 동작도 정상 동작범위를 넘어서게 되어 인가 상황이 오래 지속될 경우 트랜스포머(30)의 발열로 인한 파손 및 화재의 위험성도 있다.
또한 공급전압이 정상치 이하로 공급될 때에도 종래의 전원회로는 아무런 대책이 없으므로 전자기기의 오동작 또는 파손의 우려가 있다. 즉 110볼트용 전압이 공급되어야 함에도 불구하고, 공급전압이 55볼트 밖에 되지 않을 때와 110볼트용 전압이 공급됨에도 사용자가 이를 인지하지 못하고 110V/220V 전환스위치를 2번에서 3번으로 접속하고 110V를 인가하였을 경우 VR= 220V ×이 되어 정상 전압의 1/2이 출력되며 이 전압은 레귤레이터(12)의 입력 전압이하가 되어 직류 출력전압(Vc)는 정상적이 되지 못하여 이 전원을 사용하는 시스템은 정상 동작키 어렵다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 제거한 전원공급회로를 제공하는데 있다.
본 발명은 다른 목적은 사용하고자 하는 전자기기에 비정상적인 전원전압이 인가됐을 경우 전원전압을 차단하는 동시에 사용자에게 경보음을 들어 주도록하여 정상적인 상태로 유도함으로써 기기의 보호 및 오동작을 방지하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 레벨의 전압을 절환스위치에 의하여 선택 입력하여 직류를 변환하는 직류 전압발생부와, 상기 직류전압의 크기를 검출하는 전압검출부와, 상기 직류 전압의 접속경로를 차단하는 전원차단부와, 경보음 발생부와, 전원차단부를 통하여 직류 전압을 인가받아 일정크기로 정형하는 레귤레이터를 구비하며, 전압 검출부에서 검출되는 전압이 정상상태로 벗어날 때에는 전원차단회로를 동작하여 전원을 차단하고, 동시에 경보음 발생부를 동작하여 경보음을 발생함을 특징으로 한다.
또한 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 제1단계와, 상기 직류 전압의 크기를 검출하는 제2단계와, 상기 제2단계의 결과에 따라 전원을 차단하고 경보음을 발하거나 또는 레귤레이터에 상기 직류 전압을 공급하여 정형하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 하기의 설명에 따르면 본 분야의 통상 지식인들은 본 발명이 이해되어질 것이며 실시 가능할 것이다.
제3도는 본 발명에 따른 전원회로의 실시예이다.
제3도의 구성을 살펴보면, 정류된 직류 전원을 차단 또는 공급하는 전원차단부(16)와, 상기 직류 전원의 크기를 검출하여 이상 유무로 판단하여 전원차단부(16)로 동작시켜 전원을 차단시킴과 동시에 경보음 발생신호를 출력하는 전압검출부(17)와, 상기 경보음 발생신호에 의해 경보음을 발하는 경보음발생부(18)와, 상기 전원차단부(16)를 통하여 직류 전압을 인가받아서 정형하여 출력하는 레귤레이터(19)와, 상기 레귤레이터(19)의 입/출력에 각각 위치하여 리플 및 발진을 제거하는 콘덴서(20,21)로 구성되어 있다.
제4도는 제3도의 전압검출부(17)의 일실시예로, 정류된 전압을 분압하는 저항(25,26,27)과 일정한 바이어스를 유지시키는 저항(27)과 제너다이오드(31)와 전압을 비교하여 출력하는 비교기(29,30)와 비교기의 출력을 풀업시키는 저항(28)으로 구성되어 있다.
제3도 및 제4도의 동작을 동시에 설명한다. 이 때 제3도의 입력단자(15)에 인가되는 전압 즉, 제1도의 출력(VR)은 전원차단부(16), 전압검출부(17), 경보음 발생부의 입력전원으로 인가된다. 전압검출부(17)의 인가된 전원은 제1저항R1(24)과 제2저항 R2(25)과 제3저항 R3(26)에 의해 분압되어 제1비교기(29)의 +단자와 제2비교기(30)의 -단자에 입력된다. 제1비교기(29)의 +단자의 전압은이고 제2비교기(30)의 -단자 전압은이다.
상기 제1비교기(29)와 제2비교기(30)의 출력은 오픈 콜레터의 구조를 가짐으로써 두 출력이 제5저항(28)에 의해 풀업이 되면 곱의 기능을 한다. 제1비교기(29)의 -단자와 제2비교기(30)의 +단자에는 제너다이오드(31)에 의해 항복 전압이(Vbias)이 나타나며 제4저항R4(27)의 값은 적절한 전류한 제너다이오드(31)에 흘려주기 위하여 선택한다.
따라서인 경우 제1비교기(29)와 제2비교기(30)의 출력(28)은 제1예정상태(VR)를 가지며 그 밖의 경우는 제2예정상태(접지전압)를 가진다. 제1예정상태일 때는 전원차단부는 전원(VR)을 레귤레이터(19)에 공급하고 경보발생부는 동작되지 않는다. 따라서 제2예정상태일 때는 전원차단부는 전원(VR)을 차단하고 경보음발생부(18)를 동작시켜 경보음을 발생시킨다.
상기 전원차단부(18)와 전압검출부(17)와 경보음발생부(18)에 사용되는 구성소자들은 충분히 큰 정압변동에도 동작할 수 있도록 선택된다. 상기 R1과 R2와 R3의 값을 적당히 선택함으로써 정상 전압동작 범위를 설정할 수 있으며 이에 따라 비정상적인 전원이 시스템에 인가됐을 경우 전원을 차단하고 경보음을 발생시킴으로써 사용자로 하여금 정상적인 상태로 시스템을 유지시킬 수 있게 하고 전원이상에 의한 시스템의 오동작 및 파손을 방지한다.
이상의 실시예에서는 제3도 및 제4도의 구성을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 상기 제3도 및 제4도의 구성에 국한되지 않으며, 본 발명 특유의 기술적인 사상의 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함을 본 분야의 통상지식인들은 모두 잘 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 전자기기의 전원회로에 있어서, 두 레벨의 전압을 절환스위치에 의하여 선택 입력하여 직류로 변환하는 직류 전압발생부와, 상기 직류 전압의 크기를 검출하는 전압검출부와, 상기 직류 전압의 접속 경로를 차단하는 전원차단부와, 경보음발생부와, 전원차단부를 통하여 직류 전압을 인가받아 일정 크기로 정형하는 레귤레이터를 구비하며, 전압 검출부에서 검출되는 전압이 정상상태로 벗어날 때에는 전원차단회로를 동작하여 전원을 차단하고, 동시에 경보음 발생부를 동작하여 경보음을 발생함을 특징으로 하는 전원회로.
  2. 전자기기의 전원을 공급하는 방법에 있어서, 상기 교류 전압을 직류전압으로 변환하는 제1단계와, 상기 직류 전압의 크기를 검출하는 제2단계와, 검출된 전압이 기 설정된 일정상태를 벗어나는 경우에는 경보음을 발하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전원공급 방법.
  3. 전자기기의 전원을 공급하는 방법에 있어서, 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 제1단계와, 상기 직류 전압의 크기를 검출하는 제2단계와, 상기 제2단계의 결과에 따라 전원을 차단하고 경보음을 발하거나 또는 레귤레이터에 상기 직류 전압을 공급하여 정형하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 하는 전원공급 방법.
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