KR100215870B1 - Ac/dc automatic determining apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노이즈에 강하고 교류 및 직류판별 뿐만 아니라 주파수까지 판정하여 기능상의 융통성을 향상시키기 위한 AC/DC 자동판정장치에 관한 것으로서 입력신호중 직류성분의 신호를 차단하는 직류차단회로부와, 상기 직류차단회로부의 출력신호를 소정레벨로 제한하는 클램프회로부와, 상기 클램프회로부의 출력신호를 기준값과 비교하여 출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력신호를 입력하여 저역성분의 신호는 제거하고 고역성분의 신호만을 출력하는 미분회로부와, 상기 미분회로부의 출력신호를 정류하는 정류회로부와, 정류된 신호의 펄스의 개수를 측정하여 이에따른 주파수를 결정하고 이에따라 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an AC / DC automatic determination device that is resistant to noise and improves flexibility in function by determining not only AC and DC discrimination but also frequency, and a DC blocking circuit part for blocking a DC component signal in an input signal, and the DC blocking circuit part. A clamp circuit section for limiting the output signal of the circuit to a predetermined level, a comparison section for comparing the output signal of the clamp circuit section with a reference value, and an output signal of the comparing section to remove the low frequency component signal and remove only the high frequency component signal. A differential circuit unit for outputting, a rectifying circuit unit for rectifying the output signal of the differential circuit unit, and a controller for measuring the number of pulses of the rectified signal to determine the frequency accordingly and outputting a control signal accordingly.

Description

교류/직류(AC/DC) 자동판정장치AC / DC automatic judgment device

본 발명은 반도체장치에 관한 것으로서 특히, 신호의 성분의 교류(AC)인지 직류(DC)인지를 자동적으로 판정함에 있어 교류성분의 신호일 경우 주파수까지도 고려하여 기능의 융통성을 향상시키는데 적당하도록 한 AC/DC 자동판정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to automatically determine whether the signal component is alternating current (AC) or direct current (DC). DC automatic judgment device.

이하, 종래 AC/DC 자동판정장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional AC / DC automatic determination device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 AC/DC 자동판정장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a conventional AC / DC automatic judgment device.

입력되는 신호중 직류성분을 차단하는 직류차단회로부(11)와, 직류차단회로부(11)에서 출력되는 신호의 레벨을 소정의 범위로 제한하는 클램프회로부(13)와, 클램프회로부(13)에서 출력되는 신호를 소정레벨로 증폭하는 증폭회로부(15)와, 증폭회로부(15)에서 출력하는 교류성분의 신호를 정류하는 정류회로부(17)와, 정류회로부(17)에서 출력되는 신호에서 리플(ripple)성분의 신호를 제거하는 필터회로부(19)와, 상기 필터회로부(19)에서 출력되는 신호를 레벨에 따라 하이(HIGH) 또는 로우(LOW)레벨의 신호로 출력하는 신호출력부(21)로 구성된다.A DC circuit breaker 11 for blocking a DC component among the input signals, a clamp circuit 13 for limiting a level of a signal output from the DC circuit breaker 11 to a predetermined range, and a clamp circuit 13 outputted from the clamp circuit 13 An amplification circuit section 15 for amplifying the signal to a predetermined level, a rectifying circuit section 17 for rectifying a signal of an AC component output from the amplifying circuit section 15, and a ripple from the signal output from the rectifying circuit section 17 A filter circuit section 19 for removing the signal of the component and a signal output section 21 for outputting the signal output from the filter circuit section 19 as a high or low level signal depending on the level. do.

이와같이 구성된 종래 AC/DC 자동판정장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional AC / DC automatic determination device configured as described above are as follows.

도 1에 도시한 바와같이 입력되는 신호가 직류차단회로부(11)를 통과하면 직류는 차단되고 교류성분의 신호만이 클램프회로부(13)로 인가된다.As shown in FIG. 1, when an input signal passes through the DC blocking circuit unit 11, DC is blocked and only a signal of an AC component is applied to the clamp circuit unit 13.

여기서 직류차단회로부(11)는 직류차단 캐패시터(C1)로 구성된다.Here, the DC blocking circuit unit 11 is configured of a DC blocking capacitor C1.

클램프회로부(13)는 입력되는 신호에서 소정의 레벨 이상의 신호 또는 그 이하의 신호는 모두 클램프시킨다.The clamp circuit unit 13 clamps all of the signals of a predetermined level or higher or less than the input signal.

여기서 클램프회로부(13)는 저항(R1)과, 두 개의 다이오드를 서로 마주보도록 구성한 바리스터(Varister)(VR)가 병렬로 연결되어 이루어진다.In this case, the clamp circuit 13 includes a resistor R1 and a varistor VR configured to face each other with two diodes in parallel.

클램프회로부(13)를 통과한 신호는 증폭회로부(15)에 의해 소정의 레벨로 증폭되어지고 증폭된 교류신호는 다시 정류회로부(17)로 입력된다.The signal passing through the clamp circuit unit 13 is amplified by the amplifier circuit unit 15 to a predetermined level, and the amplified AC signal is input to the rectifier circuit unit 17 again.

정류회로부(17)로 입력된 교류신호는 캐패시터(C2,C3)와, 다이오드(D3,D4)에 의해 정류되어지고 이 정류된 신호는 다시 필터회로부(19)로 입력된다.The AC signal input to the rectifier circuit unit 17 is rectified by the capacitors C2 and C3 and the diodes D3 and D4, and the rectified signal is input again to the filter circuit unit 19.

상기 정류된 신호에는 리플(ripple)신호를 포함하고 있으므로 상기 필터회로부(19)에서는 이러한 리플신호를 제거한다.Since the rectified signal includes a ripple signal, the filter circuit unit 19 removes the ripple signal.

리플신호가 제거된 필터회로부(19)의 출력신호는 신호출력부(21)로 입력된다.The output signal of the filter circuit unit 19 from which the ripple signal is removed is input to the signal output unit 21.

여기서 상기 신호출력부(21)는 다이오드(D5)와 트랜지스터(Q1)으로 구성된다.The signal output unit 21 is composed of a diode D5 and a transistor Q1.

상기 트랜지스터(Q1)는 콜렉터단자가 전원전압(Vcc)단자와 연결되고 에미터단자은 접지단과 연결된다.The transistor Q1 has a collector terminal connected to a power supply voltage Vcc and an emitter terminal connected to a ground terminal.

그리고 출력단은 상기 전원전압단자와 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 사이에 구성된다.The output terminal is configured between the power supply voltage terminal and the collector of transistor Q1.

따라서 필터회로부(19)를 통과한 신호는 다이오드(D5)를 통해 신호출력부(21)로 인가될 경우 인가되는 신호가 하이레벨의 신호이면 최종적으로 출력단을 통해 얻어지는 출력신호는 직류(DC)성분의 신호가 되고 만일 인가되는 신호가 로우레벨의 신호이면 최종적으로 출력단을 통해 얻어지는 출력신호는 교류(AC)신호가 된다.Therefore, when the signal passing through the filter circuit unit 19 is applied to the signal output unit 21 through the diode D5, if the applied signal is a high level signal, the output signal finally obtained through the output terminal is a direct current (DC) component. If the applied signal is a low level signal, the output signal obtained through the output terminal is an AC signal.

이와같이 입력되는 신호에 대해 그 신호가 교류(AC)인지 아니면 직류(DC)인지를 판정하게 된다.With respect to the input signal in this way, it is determined whether the signal is an alternating current (AC) or a direct current (DC).

그러나 상기와 같은 종래의 AC/DC 자동판정장치는 입력되는 신호에 대해 단순히 교류인지 직류인지만을 판정할 뿐 교류일 경우 주파수를 고려하는 기능이 없으므로 실제 제품에 적용하기에는 기능의 융통성이 없는 문제점이 있었다.However, the conventional AC / DC automatic determination device as described above simply determines whether it is AC or DC for the input signal, and does not have a function of considering frequency in the case of AC. .

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 신호의 성분 즉, 교류인지 직류인지를 판정할 뿐만 아니라 교류일 경우 주파수까지도 고려하여 소자의 기능을 추가함으로서 융통성을 향상시키는데 적당한 AC/DC 자동판정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is not only determine the component of the signal, i.e. whether it is AC or DC, AC, DC automatic determination suitable for improving flexibility by adding the function of the device in consideration of the frequency in the case of AC The purpose is to provide a device.

도 1은 종래 종래 AC/DC 자동판정장치의 회로도1 is a circuit diagram of a conventional conventional AC / DC automatic determination device

도 2는 본 발명의 AC/DC 자동판정장치의 회로도2 is a circuit diagram of the AC / DC automatic determination device of the present invention

도 3은 본 발명의 AC/DC 자동판정장치에 따른 신호타이밍도3 is a signal timing diagram according to the AC / DC automatic determination device of the present invention

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11,31 : 직류차단회로부 13,33 : 클램프회로부11,31: DC blocking circuit part 13,33: Clamp circuit part

35 : 비교부 37 : 미분회로부35: comparison unit 37: differential circuit unit

39 : 정류회로부 41 : 제어부39: rectifier circuit 41: control unit

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AC/DC 자동판정장치는 입력신호중 직류성분의 신호를 차단하는 직류차단회로부와, 상기 직류차단회로부의 출력신호를 소정레벨로 제한하는 클램프회로부와, 상기 클램프회로부의 출력신호를 기준값과 비교하여 출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력신호를 입력하여 저역성분의 신호는 제거하고 고역성분의 신호만을 출력하는 미분회로부와, 상기 미분회로부의 출력신호를 정류하는 정류회로부와, 정류된 신호의 펄스의 개수를 측정하여 이에따른 주파수를 결정하고 이에따라 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성된다.AC / DC automatic determination device of the present invention for achieving the above object is a DC blocking circuit unit for blocking the signal of the DC component of the input signal, a clamp circuit unit for limiting the output signal of the DC blocking circuit unit to a predetermined level, and the clamp A comparator for comparing the output signal of the circuit part with a reference value and outputting the output signal; a differential circuit part for outputting only the signal of the high frequency component by removing the low frequency component signal by inputting the output signal of the comparator part; Rectifier circuit unit and a control unit for measuring the number of pulses of the rectified signal to determine the frequency accordingly and outputs a control signal accordingly.

이하, 본 발명의 AC/DC 자동판정장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the AC / DC automatic determination device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 AC/DC 자동판정장치의 회로도이고 도 3은 본 발명에 따른 타이밍도이다.2 is a circuit diagram of the AC / DC automatic determination device of the present invention and Figure 3 is a timing diagram according to the present invention.

먼저 도 2에 도시한 바와같이 본 발명의 AC/DC 자동판정회로는 입력되는 신호에서 직류성분을 차단하는 직류차단회로부(31)와, 직류차단회로부(31)에서 출력되는 교류성분의 신호를 입력하여 일정레벨 이상 또는 이하의 신호를 제거하는 클램프회로부(33)와, 클램프회로부(33)의 출력신호와 기준신호를 비교하는 비교부(35)와, 비교부(35)의 출력신호를 입력하는 미분회로부(37)와, 미분회로부(37)에서 출력되는 신호를 정류시키는 정류회로부(39)와, 정류회로부(39)의 출력신호를 입력하여 입력신호의 주파수에 따라 제어신호를 출력하는 제어부(41)를 포함하여 구성된다.First, as shown in FIG. 2, the AC / DC automatic determination circuit of the present invention inputs a signal of an AC component output from the DC blocking circuit unit 31 and a DC blocking circuit unit 31 to block a DC component from an input signal. A clamp circuit 33 for removing a signal above or below a predetermined level, a comparator 35 for comparing the output signal of the clamp circuit 33 with a reference signal, and an output signal of the comparator 35 A control unit for inputting an output signal from the differential circuit unit 37, a rectifying circuit unit 39 for rectifying the signal output from the differential circuit unit 37, and the rectifying circuit unit 39 and outputting a control signal according to the frequency of the input signal ( 41).

여기서, 상기 클램프회로부(33)는 저항(R6)과, 상기 저항(R6)에 병렬로 연결되고 서로 역방향으로 연결되는 두 개의 제너다이오드(D6,D7)로 구성된다.Here, the clamp circuit part 33 includes a resistor R6 and two zener diodes D6 and D7 connected in parallel to the resistor R6 and connected in opposite directions to each other.

상기 비교부(35)는 히스테리시스 특성을 갖는 비교기로서 상기 클램프회로부(33)의 출력신호와 기준신호를 비교하여 출력한다.The comparator 35 is a comparator having hysteresis characteristics and compares the output signal of the clamp circuit unit 33 with a reference signal.

그리고 상기 정류회로부(39)는 전파정류기로서 입력되는 신호가 (+)신호이면 저항(R8)을 통해 IC4를 거쳐 다이오드(D10)를 통과하게 된다.When the signal input as the full-wave rectifier is a positive signal, the rectifier circuit 39 passes through the diode D10 through the IC R4 through the resistor R8.

이때 (+)신호는 다이오드(D11)을 통과하지 못하므로 결과적으로 (+)신호만이 제어부(41)로 입력된다.At this time, since the positive signal does not pass through the diode D11, only the positive signal is input to the controller 41.

여기서 입력되는 신호가 (-)신호일 경우, 상기 입력신호는 다이오드(D10)을 통과하지 못하게 되고 저항(R9)을 통해 IC5를 거쳐 (+)신호로 변환되어 다이오드(D11)를 통과하게 된다.If the input signal is a negative signal, the input signal does not pass through the diode D10 and is converted into a positive signal through the resistor R9 through the IC5 to pass through the diode D11.

결과적으로 입력신호중 (-)신호는 전파정류회로부(39)에 의해 (+)신호로 바뀌게 된다.As a result, the negative signal of the input signal is changed into a positive signal by the full-wave rectifier circuit 39.

상기와 같이 구성된 본 발명의 AC/DC 자동판정장치의 동작설명은 다음과 같다.Operation of the AC / DC automatic determination device of the present invention configured as described above is as follows.

본 발명의 AC/DC 자동판정장치는 도 3에 도시된 신호타이밍도를 참조하여 동작을 설명하기로 한다.AC / DC automatic determination device of the present invention will be described with reference to the signal timing diagram shown in FIG.

도 3의 (A)에 도시한 바와같이 직류차단회로부(31)에 입력되는 신호는 직류(DC)성분의 신호와 교류(AC)성분의 신호가 동시에 존재한다.As shown in FIG. 3A, a signal of the DC component and an AC component of the signal input to the DC blocking circuit unit 31 are present at the same time.

이러한 신호가 직류차단회로부(31)를 통과하면 도 3의 (B)에 도시한 바와같이 직류성분의 신호는 제거되고 교류성분의 신호만이 출력된다.When such a signal passes through the DC blocking circuit part 31, as shown in Fig. 3B, the signal of the DC component is removed and only the signal of the AC component is output.

이어, 교류성분의 신호가 클램프회로부(33)에 입력되면 도 3의 (C)에 도시한 바와같이 일정레벨 이상의 신호 및 이하의 신호가 클램프되어 출력된다.Subsequently, when the signal of the AC component is input to the clamp circuit unit 33, as shown in Fig. 3C, a signal of a predetermined level or more and the following signal are clamped and output.

상기 클램프회로부(33)를 통과한 교류신호는 비교부(35)에 입력되는데 상기 비교부(35)는 히스테리시스 특성을 갖으며 도 3의 (D)에 도시한 바와같이 입력신호에 대해 구형파신호를 출력하게 된다.The AC signal passing through the clamp circuit 33 is input to the comparator 35. The comparator 35 has a hysteresis characteristic and a square wave signal is input to the input signal as shown in FIG. Will print.

상기 비교부(35)에 의한 구형파신호는 미분회로부(37)로 입력되는데 미분회로부(37)는 하이패스필터(HPF)와 같이 동작하여 도 3의 (E)에 도시한 바와같이 고주파성분만을 통과시키고 저주파성분의 신호는 제거한다.The square wave signal by the comparing unit 35 is input to the differential circuit unit 37. The differential circuit unit 37 operates like a high pass filter (HPF) to pass only a high frequency component as shown in FIG. And remove the low frequency signal.

미분회로부(37)를 통과한 신호는 전파정류회로부(39)로 입력되어 결과적으로 도 3의 (F)에 도시한 바와같이 (+)반주기 및 (-)반주기동안 모두 (+)신호로 출력된다.The signal passing through the differential circuit section 37 is input to the full-wave rectifying circuit section 39, and as a result, as shown in (F) of FIG. 3, both signals are output as positive signals during the (+) half period and the (-) half period. .

도 3의 (F)에 도시된 파형은 입력되는 신호가 교류일경우에 해당되고 만일 입력되는 신호가 직류일경우에는 상기 전파정류회로부(39)의 출력신호는 존재하지 않게 된다.The waveform shown in FIG. 3F corresponds to the case where the input signal is an alternating current, and if the input signal is a direct current, the output signal of the full-wave rectifying circuit section 39 does not exist.

이러한 전파정류회로부(39)의 출력신호는 제어부(41)로 입력되고 제어부(41)는 입력되는 신호를 단위시간당 펄스의 개수를 측정하여 이에 따라 주파수를 결정한다.The output signal of the full-wave rectifying circuit unit 39 is input to the control unit 41, and the control unit 41 measures the number of pulses per unit time to determine the frequency accordingly.

그리고 주파수에 따른 제어신호를 출력한다.And outputs a control signal according to the frequency.

이상 상술한 바와같은 본 발명의 AC/DC 자동판정장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the AC / DC automatic determination device of the present invention has the following effects.

즉, 직류인지 교류인지 판정할 수 있을 뿐만 아니라 교류일 경우 주파수까지도 판정하여 각각 소자들이 원하는 제어신호를 만들어낼 수 있다.That is, it is possible to determine whether it is direct current or alternating current, and in the case of alternating current, it is also possible to determine the frequency to generate desired control signals for each element.

또한 히스테리시스 특성을 갖는 비교기를 사용하므로서 영전압(0V)부근에서 잡음에 강하다.In addition, by using a comparator with hysteresis characteristics, it is resistant to noise near zero voltage (0V).

Claims (3)

입력신호중 직류성분의 신호를 차단하는 직류차단회로부와,DC blocking circuit unit for blocking the signal of the DC component of the input signal, 상기 직류차단회로부의 출력신호를 소정레벨로 제한하는 클램프회로부와,A clamp circuit portion for limiting an output signal of the DC blocking circuit portion to a predetermined level; 상기 클램프회로부의 출력신호를 기준값과 비교하여 출력하는 비교부와,A comparison unit for comparing the output signal of the clamp circuit unit with a reference value and outputting the comparison signal; 상기 비교부의 출력신호를 입력하여 저역성분의 신호는 제거하고 고역성분의 신호만을 출력하는 미분회로부와,A differential circuit unit for inputting an output signal of the comparator and removing a low pass signal and outputting only a high pass signal; 상기 미분회로부의 출력신호를 정류하는 정류회로부와,A rectifier circuit unit for rectifying the output signal of the differential circuit unit; 정류된 신호의 펄스의 개수를 측정하여 이에따른 주파수를 결정하고 이에따라 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AC/DC 자동판정장치.AC / DC automatic determination device comprising a control unit for measuring the number of pulses of the rectified signal to determine the frequency accordingly and outputs a control signal accordingly. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비교부는 노이즈에 강한 히스테리시스 특성을 갖는 비교기인 것을 특징으로 하는 AC/DC 자동판정장치.And said comparator is a comparator having hysteresis characteristics resistant to noise. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정류회로부는 전파정류회로인 것을 특징으로 하는 AC/DC 자동판정장치.AC / DC automatic determination device, characterized in that the rectifier circuit portion is a full-wave rectification circuit.
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