KR100324540B1 - 전압의오사용방지회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정격전압을 갖고 있으며, 마이크로컴퓨터에서 전원의 입력을 인식하는 전원회로에서 전압의 오사용을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.

이 전압 오사용 방지회로는, 입력 교류전원을 구형파로 변환시켜서 출력하는 구형파검출부와; 입력 교류전원을 정격전압과 비교해서 저전압인지를 검출하는 입력전압검출부와; 상기 입력전압검출부에서 저전압으로 검출시 상기 구형파검출부에서 출력되는 구형파를 기저전위로 끌어내리는 뮤트수단과; 상기 입력전압검출부에서 정격전압으로 검출시, 상기 구형파검출부에서 출력되는 구형파를 입력하여, 전원의 인가를 인지하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전압의 오사용 방지회로

본 발명은 전원회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정격전압을 갖고 있으며, 마이크로컴퓨터에서 전원의 입력을 인식하는 전원회로에서 전압의 오사용을 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.

현재 우리나라에서는 지역에 따라 사용하고 있는 전압이 다르다. 특히 최근에 들어서 공급전원을 220볼트로 교체함에 따라서 기존에 110볼트를 사용하고 있었던 일부지역에서는 100볼트와 220볼트를 같이 사용하게 되었다.

한편, 마이크로컴퓨터에 의해서 전원의 입력여부를 인식하고, 그 후 마이크로컴퓨터의 제어하에 동작하는 제품에 있어서, 제품의 정격전압이 220볼트 임에도 불구하고 110볼트가 입력되었을때, 전원의 입력되고 있다고 인식하는 일이 발생된다.

그래서 소비자들의 혼동에 의해 220볼트 사용제품에 110볼트를 연결하였을 경우, 제품의 일부분만 정상동작을 하고 출력이 제대로 이루어지지 않게 된다. 이러한 경우 단지 입력전압이 제품의 정격전압보다 낮음에 의해서 발생된 일인데도 소비자로 하여금 제품의 이상상태로 오인하도록 하는 것이다.

제 1 도는 종래 마이크로컴퓨터를 사용하는 전원회로를 도시하고 있다.

구성을 살펴보면, 외부 교류전원을 입력하고, 입력된 전원을 승압시키는 트랜스(10)와, 상기 트랜스(10)의 이차측에 연결되고 입력되는 전원을 정류시키는 정류회로(20)와, 상기 정류회로(20)에서 출력되는 전압을 완전한 직류성분으로 만들어서 출력하기 위한 콘덴서(23)가 상기 정류회로(20)의 출력단에 접속된다.

그리고 상기 트랜스(10)의 2차측에 접속점을 통해서 저항(R2)이 연결되고, 상기 저항(R2)을 통해서 트랜지스터(Q1)의 베이스단자가 연결된다. 그리고 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스단자와 에미터단자 사이에 다른 저항(R3)이 연결되고, 에미터단자에는 기저전위가 연결되어 있다.

상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단자에는 저항(R4)을 통해서 공급전원 (Vcc)이 연결되며, 동시에 제어부(50)의 전원입력단자와 연결된다. 여기서 제어부(50)는 마이크로컴퓨터를 사용한다.

그리고 상기 제어부(50)에는 제어부의 제어를 받아서 동작하는 디스플레이부(40), 시계 제어부(45) 및 출력부(35) 등이 연결되고, 상기 제어부(50)로 사용자가 선택하는 키신호를 출력하기 위한 키입력부(30)가 접속된다.

그리고 도시하지는 않고 있지만, 상기 제어부(50)의 제어를 받고 있는 각 블록으로는 상기 콘덴서(25)에서 출력되는 완전한 직류전원이 동작전원으로서 인가된다.

다음은 상기 구성에 따른 종래 마이크로컴퓨터를 사용한 전원회로의 동작과정에 대해서 첨부한 출력 파형도를 참조해서 상세하게 설명한다.

여기서 동작 설명 전에, 본 회로가 사용되는 제품은 220볼트를 정격전압으로 사용하는 것을 전제로 한다.

외부에서 220볼트의 전압이 입력된 경우, 트랜스(10)의 2차측에는 제 2도의 (가)와 같은 파형이 인가된다. 이때의 전압은 트랜지스터(Q1)를 도통시키면서, 제어부(50)의 전원입력단자로 제 2 도의 (나)와 같은 구형파를 인가한다.

상기와 같은 과정에 의해서 제어부(5O)의 전원입력단자로 구형파가 입력되면, 제어부(50)는 전원이 연결되었음을 인식하고, 키입력부(30)를 통해서 소비자가명령하는 것을 수행하게 된다.

상기 제어부(5O)의 제어하에 디스플레이부(40) 및 시계 제어부(43)는 정상동작을 하게 되고, 또한 출력부(35)에서는 상기 제어부(5O)의 제어하에 상기 콘덴서(25)로부터 인가되는 전원에 의해서 정상 출력을 하게 되는 것이다.

그러나 외부에서 110볼트의 전압이 입력되는 경우, 전원부의 입력단에 정격전압(220볼트)보다 낮은 전압(110볼트)이 입력되었지만, 트랜스(10)의 2차 측에는 제 2 도의 (다)와 같은 전압 파형이 인가된다. 이때의 전압은 트랜지스터(Q1)를 도통시키면서 제어부(50)의 전원입력단자로 구형파를 인가하게 된다.

그러면, 제어부(50)는 입력된 전압이 정격전압보다 낮은 것을 인식하지 못하고, 단지 전원의 인가되고 있다는 것만을 인식하게 된다. 따라서 제어동작을 수행하여 디스플레이부(40) 및 시계제어부(45) 그리고 출력부(35)를 제어하여 동작이 이루어지도록 한다.

그러나 이때 정류부(20)에서 정류되어 콘덴서(25)를 통해 인가되는 직류 전원은 정격전압보다 낮음에 의해서 출력부(35)는 정상적인 출력을 발생하지 못하게 된다. 상기 출력부(35)에서 정상적인 출력이 이루어지지 않을 때, 제품은 정상적으로 동작이 이루어지지 않게 된다.

다시 말해서 마이크로컴퓨터를 사용하는 전원회로에서는 전원의 입력 유무를 제어부(50)에서 인식하도록 하고 있다.

그런데 종래의 전원회로의 제어부(5O)는 제품 정격전압이 220볼트임에도 불구하고 110볼트가 입력되었을 때에도 전원의 인가되고 있다는 것을 인식하게 되어있다. 그렇기 때문에 입력되는 전원이 정격전압보다 낮은 경우에도 제어부(50)는 구동을 위한 제어동작을 수행하게 되고, 이때 제품은 정격전압보다 낮은 전압에 의해서 정상적으로 동작을 수행하지 못하게 된다. 이로 인하여 사용자는 단지 입력된 전원이 저전압으로 인하여 발생된 것인데도 불구하고 제품의 이상으로 오인하는 문제점이 발생되었다.

따라서 본 발명의 목적은 입력전압이 정격전압보다 저전압일 때, 제품이 동작되지 않도록하여 전압의 오사용에 의한 제품의 품질 저하를 방지할 수 있는 전압 오사용 방지회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전압 오사용 방지회로는, 입력 교류전원을 구형파로 변환시켜서 출력하는 구형파검출부와; 입력 교류전원을 정격전압과 비교해서 저전압인지를 검출하는 입력전압검출부와, 상기 입력전압검출부에서 저전압으로 검출시, 상기 구형파검출부에서 출력되는 구형파를 기저전위로 끌어내리는 뮤트수단과; 상기 입력전압검출부에서 정격전압으로 검출시, 상기 구형파검출부에서 출력되는 구형파를 입력하여, 전원의 인가를 인지하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 정격전압을 가지고 있으며, 제어부(마이크로컴퓨터)에서 전원의 입력을 인식하는 회로에 있어서, 정격전압보다 낮은 전압이 입력되었을 때, 제품이 동작되지 않도록 한다. 즉, 입력되는 전압이 정격전압인지 또는 정격전압보다 낮은 전압인지를 검출할 수 있는 입력전압검출부를 구비하고, 상기 입력전압검출부에서 저전압으로 검출된 경우에는 제어부(마이크로컴퓨터)로 구형파의 입력을 억제하는것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조해서 본 발명에 따른 전압 오사용 방지회로에 대해서 상세하게 설명한다.

제 3 도는 본 발명에 따른 전압 오사용 방지회로도를 도시하고 있다.

구성을 살펴보면, 외부로부터 입력되는 교류전원을 변압시켜서 출력하는 트랜스(100)와, 상기 트랜스(100)의 2차측에 연결되어 입력되는 교류전원을 정류시켜서 출력하는 정류회로(110)와. 상기 정류회로(110)로부터 출력되는 정류된 전원이 완전한 직류성분을 갖도록 하는 콘덴서(115)가 포함된다. 상기 콘덴서(l15)에서 출력되는 전원은 각 회로부로 공급된다.

한편, 상기 트랜스(100)의 2차측에 접속점을 통해서 저항(R2)이 연결되고, 상기 저항(R2)의 다른 측에는 트랜지스터(Q1)의 베이스단자가 접속된다. 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스단자와 에미터단자 사이에는 저항(R3)이 접속되고, 에미터단자는 기저전위에 연결된다. 그리고 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단자는 저항(R4)을 통해서 공급전원(Vcc)에 연결되는 한편, 접속점(Vout)을 통해서 제어부(140)의 전원입력단자에 연결된다.

또한, 상기 정류회로(110)에서 출력되는 전원은 저항(R11)을 통해서 트랜지스터(Q10)의 베이스단자로 인가되도록 연결되며, 상기 트랜지스터(Q10)의 베이스단자와 에미터단자에는 저항(R12)이 접속된다. 그리고 트랜지스터(Q10)의 에미터단자는 기저전위에 접속된다.

상기 트랜지스터(Q10)의 콜렉터단자는 저항(R13)을 통해서 공급전원(Vcc)에연결되고, 동시에 접속점(Vb)를 통해서 저항(R14)의 일측 및 트랜지스터(Q11) 베이스단자에 접속된다. 상기 트랜지스터(Q11)의 에미터단자와 상기 저항(R14)의 타측은 기저전위에 연결된다. 그리고 상기 트랜지스터(Q11)의 콜렉터단자는 상기 제어부(140)의 전원입력단자에 연결되고 있는 접속점(Vout)에 연결되고 있다.

그리고 상기 제어부(140)에는 제어부(140)의 제어를 받고 있는 디스플레이부(130), 출력부(125), 시계 제어부(135) 등이 접속되어 있다.

다음은 상기 구성에 의한 본 발명의 전압 오사용 방지회로의 동작과정을 첨부한 출력 파형도를 참조해서 상세하게 설명한다.

외부에서 전원이 인가되면, 트랜스(100)에서 변압된 후, 정류회로(110)로 입력된다. 상기 정류회로(110)에서 정류된 전원은 콘덴서(115)를 통해서 완전한 직류전원으로서 각 회로부로 공급된다.

이때 상기 정류회로(110)에서 출력되는 전원(Va)은 트랜지스터(Q10)의 베이스단자로 인가되어서 트랜지스터(Q10)의 동작전원이 된다. 한편, 트랜지스터(Q10)의 동작전원은 0.7볼트이므로, 저항(R12)의 양단 전압(Va)이 0.7볼트가 될 때까지 상기 트랜지스터(Q10)는 턴-오프 상태를 유지하게 된다. 이로 인하여 상기 공급전원(Vcc)으로부터의 전원에 의해서 저항(R14)의 양단 전압(Vb)은 0.7볼트를 유지하여 트랜지스터(Q11)가 턴-온 된다.

상기 트랜지스터(Q11)가 턴-온 상태가 되면, 상기 트랜스(100)의 2차측으로부터 공급되는 입력전원(Vi)에 의해서 접속점(Vout)에 인가되는 구형파는 0.2볼트 이하로 유지된다. 그래서 제어부(140)의 전원입력단자로는 구형파가 입력되지 않게되고, 제어부(140)는 전원의 입력을 인식하지 못하므로서 어떤 제어동작도 수행하지 않게 되는 것이다.

그러나 입력전압이 상승되어, 제품에서 필요로 하는 정격전압이 입력될 때, 저항(Rl2)의 양단 전압(Va)이 0.7볼트가 유지되고, 따라서 트랜지스터(Q10)는 턴-온 상태로 전환된다.

상기 트랜지스터(Q10)가 턴-온되면, 저항(R14)의 양단 전압(Vb)이 0.2볼트만을 유지하게 되므로서 트랜지스터(Q11)는 턴-오프상태가 된다. 따라서 트랜스(100)의 2차측으로부터 공급되는 전압(Vi)은 트랜지스터(Q1)를 통해서 구형파 신호로 변환되고, 이 구형파신호(Vout)는 제어부(140)의 전원입력단자로 입력된다.

이때 제어부(140)는 제품에 전원이 입력되었음을 인식하고, 사용자가 입력하는 키에 따른 적절한 제어를 수행해서 정상적인 동작이 이루어지도록 한다.

즉, 220볼트를 정격전압으로 사용하는 제품에서 정격전압보다 저전압이 입력되었을 때, 도통상태에 있는 트랜지스터에 의해서 제어부(140)의 전원입력 단자로 입력될 구형파를 0.2볼트 이하로 끌어 내림으로서 저전압영역에서는 제어부(140)가 전원의 입력을 인식하지 못하도록 한다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명은 정격 전압을 갖고 있고, 마이크로컴퓨터에 의해서 전원의 입력을 인식하는 전원회로에서, 정격전압이 아닌 저전압 영역에서는 전원의 입력을 인식 못하도록 하여 제품의 성능 저하를 방지하고 동시에 사용자에게 제품의 신뢰성을 높일수 있는 잇점이 있다.

제 1 도는 종래의 마이크로컴퓨터를 사용하는 전원회로를 도시하는 구성도

제 2 도는 제 1 도에 도시된 각 부의 출력 파형도.

제 3 도는 본 발명에 따른 마이크로컴퓨터를 사용하는 전원회로를 도시하는 구성도.

제 4 도는 제 3 도에 도시된 각 부의 출력 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10,100 : 트랜스 20,110 : 정류회로

23,115 : 콘덴서 30,120 : 키입력부

35,125 : 출력부 40,130 : 디스플레이부

45,135 : 시계제어부 5O,140 : 제어부

R1∼R14 : 저항 Q1,Q10,Q11 : 트랜지스터

Claims (3)

1. 입력 교류전원을 구형파로 변환시켜서 출력하는 구형파검출부와;

   입력 교류전원을 분배하는 저항과, 상기 저항을 통과한 전압에 의해서 온/오프 스위칭되는 트랜지스터를 구비하여 입력 교류전원이 저전압인지를 검출하는 입력전압검출부와;

   상기 입력전압검출부에서 저전압이 검출될때, 상기 구형파검출부의 출력을 기저전위로 뮤트시키는 트랜지스터와;

   상기 입력전압검출부에서 정격전압이 검출될때, 상기 구형파검출부의 출력신호에 의해서 전원의 인가를 인지하는 제어수단을 포함하여 구성되는 전압 오사용 방지회로.
2. 제 1 항에 있어서 :

   상기 구형파검출부는, 입력전압을 분배하는 저항과,

   상기 분배 전압에 의해 결정된 스위칭시간동안 구형파를 발생시키는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압 오사용 방지회로.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스위칭소자는, 트랜지스터를 이용하는 것을 특징으로 하는 전압 오사용 방지회로.

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