KR0139614Y1

KR0139614Y1 - 충전식 전동칫솔의 프리볼트 무선충전기 전자회로

Info

Publication number: KR0139614Y1
Application number: KR2019960022497U
Authority: KR
Inventors: 임장오
Original assignee: 임장오
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR980006398U

Abstract

본 고안은 충전식 전동칫솔의 무선 충전기에 대한 고안으로 특히 전세계를 향하여 수출하거나 또는 우리나라와 같이 100V와 200V가 공존하는 나라에서는 전압절환 스위치가 없는 프리볼트(Free Voltage)충전기를 꼭 필요로하며 더구나 전동칫솔과 같은 용품은 습기나 물이 있는 곳에서 사용하기 때문에 감전사고 방지를 위하여 전기 절연이 필연적이었다. 그래서 절환 스위치같은 수분에 노출되는 부품은 사용할 수 없게되어 부득이 전전자식 광범위 전압 수용이 가능한 전원회로의 사용이 필수적이다. 또 일반 전기용품을 그대로 두배전압으로 사용하면 기기의 수명을 단축함은 물론 소모전력이 4배로 늘어나므로 (P = E²/ R)부작용이 크게 일어난다. 따라서 소모전력이 별로 상승하지 않는 프리볼트 정전압 정류회로를 개발 사용하지않으면 안되었다.

제1도를 보면 전자회로 구성을 블럭별로 도시한 그림으로 전원 플러그로 부터 인입되는 전원은 프리볼트 정전압회로를 갖추고 있는 가 블럭에서 어떤 입력 전원전압(AC 60V∼AC 260V)이든지 출력은 일정한 DC 전압으로 유지되게끔 설계되어있다. 이 DC 전압을 받은 나 블럭은 약 25KC 정도의 정현파 발진회로로 구성되어있고 이렇게 발진된 정현파 고주파는 레디에이션코일 블럭 다 에서 전자파로 발산된다. 이 발산된 전자파를 전동칫솔부에 설치되어있는 픽업코일 블럭 라에서 받아 직류로 전환하는 정류블럭 마에 전하고 정류된 DC 전류는 충전식 건전지(BAT)에 전류를 공급하게 된다. 이 BAT 전원이 칫솔의 전동기 M의 전원이 되는 것이다.

Description

충전식 전동칫솔의 프리볼트 무선충전기 전자회로

제1도는 본 고안의 블럭별 연결도.

제2도는 본 고안의 전자회로도.

제3도는 본 고안의 사용 실시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

가 : 프리볼트 정전압회로 블럭 나 : 고주파 발진회로 블럭

다 : 전자파 레디에이션코일 블럭 라 : 전자파 픽업코일 블럭

마 : 고주파 정류회로 블럭 BAT : 재충전 건전지

F : 퓨즈 R₁∼ R₈: 저항기

C₁∼ C₄: 콘덴서 D₁∼ D₂: 브릿지 정류기

D₃: 스위칭 다이오드 D_z: 제네 다이오드

Tr₁∼ Tr₃: C형 트레지스터 L₁∼ L₃: 코일

BAT : 재충전 건전지 M : 전동 칫솔용 모터

A : 충전기 B : 전동칫솔

도면 제2도를 보면 제1도의 블럭별 회로를 실제적으로 구성한 도면이다. 먼저 전원 회로에 들어오는 전압은 (AC 60V ∼ AC 260V)퓨즈 F와 보호 저항 R₁을 거쳐서 브릿지 정류기 D₁으로 들어와서 DC 전압으로 나온다. 여기서 나오는 DC 전압을 저항기 R₃와 제너다이오드 D_z(이 D_z의 제너전압치가 실제 출력 전압을 결정함) 사이에서 D_z값에 해당하는 전압을 받아내어 저항 R₄를 통해서 증폭 트렌지스터 Tr₁의 베이스에 공급되고 그 출력이 다시 전원 공급회로의 트렌지스터 Tr₂의 베이스에 공급되어 일정한 전압만이 Tr₂의 에미터를 통하여 배출되도록 한 것이다. 따라서 이때 Tr₂에이터 전압은 제너다이오드의 결정전압값과 같은 전압으로 유지되므로 콜렉터 입력전압과는 하등의 관계가 없이 일정 전압만이 출력되게 된다.

이 회로에서 R₂는 Tr₂의 보호 저항이며 또한 C₁도 Tr₁과 Tr₂를 충격전압으로부터 보호하기위한 보호용 콘덴서이다. 이 회로의 출력으로부터 필터용 저항기 R₅를 거쳐 평활 콘덴서 C₂를 거치면 직선에 가까운 DC 정전압 전류를 얻게된다. 이 안정된 정전압 전류를 발진용 트렌지스터 Tr₃가 받아서 동작하게된다. Tr₃는 자여 정귀환 발진회로를 구성하고 있는데 이때 발진코일은 콜렉터측의 L₁C₃발진회로와 여기서 발진된 전류가 동축에 감겨있는 귀환용 코일 L₂에 유도 신호를 발생시키고 이 신호는 콘덴서 C₄와 D₃를 통하여 Tr₃에 귀환되고 계속 발진하게되며 여기서 코일 L₁은 발진과 동시에 발진된 고주파를 전자파로 방사하게 된다. 콘덴서 C₃은 L₁과 병열로 설치되어 발진 주파수를 결정하게 되는데 이때의 주파수는 대략 초음파에 해당되는 20∼30KC 사이인 25KC 정도가 가장 적당하다.

그 이유로는 25KC 는 귀로 들을 수 없는 주파수이고 또한 전파방해를 유발할 수 없는 주파수이며 픽업코일 L₃에 가장 효율적으로 전력을 유도할 수 있는 주파수이기 때문이다.

도면 제3도를 보면 충전기 A 내부의 코일 L₁으로 부터 방사된 전자파가 충전기 A위에 올려놓은 전동칫솔 B에 달린 픽업코일 L₃에 유도전압을 발생시킨다. 이 전압은 제2도에서 정류 브릿지 다이오드 D₂를 거쳐서 DC 전류도 바뀌고 이것은 재충전 건전지(BAT)에 공급하게 된다.

전동칫솔은 전술한 바와 같이 수분이 있는 곳에서사용되기 때문에 전원을 공급하는 쪽이나 수전하는 쪽 어느 쪽이든지 방수된 기구를 갖추어야하고 그렇기 때문에 전원공급도 전자파를 이용하여 비접촉식 송수전 방식을 택하게 된것이다. 또한 처음에 기술한대로 비전환식 또는 무절환 스위치식 프리볼트 전원방식을 택한것이고 이를 위하여 소형 프리볼트 전원회로를 개발하게 된 것이다.

Claims

트렌지스터 2개만으로 프리볼트 회로를 구성하고 트렌지스터 1개만으로 자여 발진회로를 구성시켜 발진코일 자체를 전자파 레디에이션 코일로 이용한 충전식 전동칫솔의 프리볼트 무선 충전기 전자회로.