KR100439755B1 - 절전형 멀티 탭의 제어회로 - Google Patents

Abstract

메인 콘센트를 통해 메인시스템(컴퓨터 등)에 제공되는 전원을 차단시킬 경우, 상기 메인시스템에 연결되어 동작되는 서브시스템(모니터, 프린터 등)에 서브 콘센트를 통해 제공되는 전원을 차단하는 절전형 멀티 탭 제어회로에 있어서, 트랜스포머를 이용하여 상기 메인 콘센트를 통해 메인시스템에 제공되는 미소전압을 검출하기 위한 전압검출부와; 상기 전압검출부에 의해 검출된 전압을 인가받아 지연시간(delay time)을 얻기 위한 전압을 생성하고 미소 전압을 증폭하는 증폭부와; 상기 증폭부에 의해 전달된 전압이 후단에 전달되는 것을 시정수를 통해 지연시켜 낙뢰로부터 회로를 보호하기 위한 동작지연부와; 상기 동작지연부를 거쳐 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭되어 서브콘센트에 연결된 릴레이를 구동시키는 릴레이구동부를 포함하여 이루어져 메인시스템을 사용하지 않는 경우 서브시스템에 전원이 인가되는 것을 방지하여 절전을 이룰 수 있으며, 지연회로를 이용하여 낙뢰로부터 시스템을 보호할 수 있는 멀티 탭 제어회로.

Description

절전형 멀티 탭의 제어회로 {A controller for a power saving multi-tap}

본 발명은 절전형 멀티 탭에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인시스템을 사용하지 않는 경우 서브시스템에 전원이 인가되는 것을 방지하여 절전을 이룰 수 있으며, 지연회로를 이용하여 낙뢰로부터 시스템을 보호할 수 있는 기능을 구비한 멀티 탭에 관한 것이다.

통상 일반 가정이나 사무실 등에서 다수의 가전제품이나 사무기기를 동시에 사용할 수 있는 멀티 탭이 많이 사용되고 있다. 이러한 종래의 멀티 탭은 여러 개의 전기전자제품을 하나의 콘센트에 꽂아 사용할 수 있는 편리성을 제공하는 반면에 사용하지 않은 경우에도 항상 다수개의 전기전자제품의 전원코드가 꽂아져 있기 때문에 대기전력이 손실되는 문제점이 있었다.

대기전력은 실제로 전기전자제품을 사용하지 않을 경우 콘센트에서 전원코드를 분리해 놓게 되면 전기사용량의 10％정도를 절감할 수 있는 효과가 있으나, 실제로 콘센트에서 사용하지 않은 전기전자제품을 분리해 놓고 사용시에만 전원코드를 꽂아 사용하는 경우는 매우 드물었다.

따라서, 멀티 탭에 전기전자제품의 코드를 일일이 꽂고 분리하는 불편을 줄이기 위해 다수개의 멀티 탭이 구비된 콘센트에 전원공급을 제어할 수 있는 전원차단스위치가 멀티 탭 상면에 돌출 형성되어 이 스위치의 조작으로 전기전자제품에 공급되는 전원을 차단하여 대기전력의 손실을 방지할 수 있도록 하는 제품이 실제 사용되고 있으나, 이 또한 그 이용율이 매우 저조하여 종래의 단점을 그대로 가지고 있기는 마찬가지였다.

즉, 종래의 멀티 탭 본체에 대기전력손실을 방지하기 위한 전원차단스위치가 구비되어 있다 하더라도, 전기전자제품의 전원코드가 연결된 멀티 탭본체는 통상 사용되는 전기전자제품의 후방에 위치하거나 미관상 외부에서 보이지 않은 곳에 놓고 사용되기 때문에 전기전자제품을 사용할 때마다 각 제품의 파워스위치의 온/오프와 멀티 탭의 전원공급을 온/오프시키는 이중조작을 하는 것이 불편하여 사용자는 단지 각 제품에 구비된 파워 스위치만 온/오프시켜 사용하는 추세였으며, 비록 각 제품의 파워스위치를 오프시켰을 지라도 각 제품에는 대기전력이 소모되는 문제점이 있었기 때문에 종래의 멀티 탭 콘센트로는 전기전자제품에 공급되는 대기전력의 손실을 초래하게 되어 사용자는 전기전자제품을 사용하지 않은 상태에서도 최소한의 전기료를 지불해야 하는 비용손실이 불가피하였다.

특히, 멀티 탭 본체에 꽂아진 전기전자제품의 파워스위치가 오프되어 있다고 하더라도 멀티 탭에는 전원이 계속 공급된 상태가 유지되고 있기 때문에 전기전자제품을 사용하고 있지 않은 상태에서도 낙뢰나 기타 전기장애 발생시 고가의 전기전자제품이 손상되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 시도가 있었다. 그 중 대표적인 기술로서 특허공개번호 제 2000-36266호에 의해 공개된 "멀티 탭의 제어회로"를 들 수 있다. 그 구성은 도 1에서와 같이, 메인 탭을 통해 메인 시스템으로 공급되는 교류전원의 전류를 검출하여 전압으로 출력하는 전류검출수단(32)과, 상기 전류검출수단(32)의 출력 전압을 적분하는 적분수단(33)과, 상기 적분수단(33)의 출력 전압을 증폭하는 증폭수단(34)과, 상기 증폭수단(34)의 출력 전압을 미리 설정된 소정 레벨의 기준 전압과 비교하여 메인 시스템으로 교류전원이 공급되는지를 판단하는 비교수단(35)과, 상기 비교수단(35)의 판단 결과에 따라 서브탭에 교류전원을 공급 및 차단하는 스위칭수단(31)과, 입력되는 교류전원을 정류 및 정전압으로 변환하여 직류 동작전원을 공급하는 전원공급수단(36)을 구비하여 이루어진다.

이러한 구성의 멀티 탭 제어회로는 적분수단(33)과 증폭수단(34) 및 비교수단(35)을 이루는 구성이 매우 복잡하고, 비교수단(35)의 출력신호에 의해 스위칭되는 스위칭수단(31)의 응답속도가 늦다. 또한, 낙뢰로부터 시스템을 보호하기 위한 구성이 미흡하다는 문제점이 존재한다.

본 발명은 메인 시스템의 전원을 사용하지 않을 때 서브시스템의 전원을 차단함으로써 전력의 손실을 방지할 수 있는 멀티 탭 제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 전기/전자 제품을 사용하고 있지 않은 상태에서도 낙뢰로 인한 피해를 방지할 수 있는 멀티 탭 제어회로를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로는 트랜스포머를 이용하여 상기 메인 콘센트를 통해 메인시스템에 제공되는 미소전압을 검출하기 위한 전압검출부와; 상기 전압검출부에 의해 검출된 전압을 인가받아 지연시간(delay time)을 얻기 위한 전압을 생성하고 미소 전압을 증폭하는 증폭부와; 상기 증폭부에 의해 전달된 전압이 후단에 전달되는 것을 시정수를 통해 지연시켜 낙뢰로부터 회로를 보호하기 위한 동작지연부와; 상기 동작지연부를 거쳐 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭되어 서브콘센트에 연결된 릴레이를 구동시키는 릴레이구동부를 포함하여 이루어지는 것을 구성의 특징으로 한다.

본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로의 세부적 특징은 상기 동작지연부가, 상기 스위칭트랜지스터의 컬렉터단에 일단이 연결되고 타단은 접지된 제1저항과; 상기 스위칭트랜지스터의 컬렉터단과 제1저항의 접속점에 상기 제1저항과 병렬로 연결된 제 2 저항과; 일단이 상기 제2저항에 직렬로 연결되고 타단은 접지단에 연결된 캐패시터로 이루어지는 점이다.

본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로의 다른 세부적 특징은 상기 릴레이 구동부가, 응답속도가 빠른 다링톤회로(Darlington circuit)를 채택하고 있는 점이다.

도 1은 종래 기술에 따른 멀티 탭 제어회로의 구성을 나타낸 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로의 구성을 나타낸 회로도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 절전형 멀티 탭 제어회로의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 멀티 탭 내부 구성을 나타낸 회로도이다. 본 발명이 멀티 탭 제어회로에 관한 것이므로 기타 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로(20)는 트랜스포머(T)를 이용하여 메인 콘센트를 통해 컴퓨터 등의 메인 시스템에 제공되는 미소전압을 검출하기 위한 전압검출부(21)와; 상기 전압검출부(21)에 의해 검출된 전압을 인가받아 지연시간(delay time)을 얻기 위한 전압을 생성하고 미소 전압을 증폭하는 증폭부(22)와; 상기 증폭부에 의해 전달된 전압이 후단에 전달되는 것을 시정수를 통해 지연시켜 낙뢰로부터 회로를 보호하기 위한 동작지연부(23)와; 상기 동작지연부(23)를 거쳐 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭되어 서브콘센트에 연결된 릴레이를 구동시키는 릴레이구동부(24)를 포함하여 이루어진다.

인가되는 교류전원은 저항(R2) 및 캐패시터(C3)에 의해 전압 및 전류가 낮아지고, 다이오드(D2∼D5)에 의해 교류전압(AC)이 직류전압(DC)으로 변환된다. 안정한 직류전압을 공급하기 위한 캐패시터(C5)에 의해 직류전압의 리플 성분을 제거되고, 제너다이오드(ZD1)는 직류전압을 회로의 구동전압으로 낮추는 역할을 수행한다.

컴퓨터 등의 메인 시스템에 인가되는 전원을 되는 미소 전압을 검출하기 위한 전압검출부(21)를 이루는 트랜스포머(T)의 1차측 코일을 메인 탭에 연결한다.

상기 트랜스포머(T)의 2차측 코일로 유도되는 전압은 증폭부(22)를 이루는 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 전달된다. 베이스단에 인가되는 전압의 크기가 트랜지스터 구동전압에 이르면 컬렉터단에 연결된 지연회로의 동작에 필요한 전압을 생성하고, 베이스단에 인가되는 미소 전압을 증폭한다.

동작지연부(23)는 상기 트랜지스터(Q2)의 컬렉터단에 일단이 연결되고 타단은 접지된 제1저항(R17)과, 상기 트랜지스터(Q2)의 컬렉터단과 제1저항(R17)의 접속점에 상기 제1저항(R17)과 병렬로 연결된 제2저항(R16)과, 일단이 상기 제2저항(R16)에 직렬로 연결되고 타단은 접지단에 연결된 캐패시터(C11)로 이루어진다. 지연속도는 저항(R16)과 캐패시터(C11)의 시정수(τ)에 따라 결정된다.

릴레이 구동부(24)는 상기 제2저항(R16)과 캐패시터(R11)의 접속점에 에미터가 연결되고 컬렉터단이 개방되어, 상기 지연부(23)를 통해 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭됨으로써 부하가 다소 변화해도 전원전압을 일정하게 유지시킬 수 있는 트랜지스터(Q3)와, 상기 트랜지스터(Q3)에 베이스단이 연결되고 각 컬렉터단이 릴레이에 연결되는 다링톤회로(Q4, Q5)를 포함하여 이루어진다.

메인 시스템을 사용하는 경우에는 트랜지스터(Q2)가 턴-온 상태를 유지하고,그 컬렉터단을 통해 제공되는 전압이 지연부(23)의 캐패시터(C11)에 충전된다. 이때 스위칭 트랜지스터(Q3)는 컷-오프 제어 기능을 수행한다. 즉, 그 컬렉터단이 개방된 형태를 가진 트랜지스터로서 이는 제너효과를 나타내는 소자를 대용하여 사용하여도 무방함을 의미한다.

메인 시스템을 사용하지 않는 경우, 트랜스포머(T)의 2차측으로 유도되는 미소전압이 검출되지 않으며, 이로 인하여 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 구동전압이 제공되지 않아 턴-오프 상태로 전환된다. 이때, 캐패시터(C11)에 충전되었던 전압이 방전하게 되며, 제너 효과에 의해 다링톤회로를 이루는 트랜지스터(Q4, Q5)의 각 베이스단에 구동전압이 전달되고 그 컬렉터단을 통해 출력되는 신호에 의해 각 서브 탭에 연결된 릴레이를 구동시켜 전원을 차단한다. 다링톤회로를 적용함으로써 빠른 응답속도를 나타낸다.

통신선로(ADSL 등)에 대한 낙뢰에 대비하여 3극관 어레스터(RV1) 및 2극관 어레스터(RV2)를 사용한다. 이는 낙뢰가 통신선로를 통하여 통신용 모뎀에 전달되어 모뎀의 회로가 파괴되는 것을 방지하기 위한 것이다. 한편, 전원선을 통해 들어오는 낙뢰를 효과적으로 흡수하기 위하여 다수의 배리스터(Varistor: SVC1, SVC2, SVC3)를 전원 입력단(AC1, AC2)의 인입선에 설치된다. 통신선로 또는 전원선을 통해 유입되는 낙뢰를 외부 그라운드(GND)로 배출시키는 역할을 한다.

낙뢰가 배리스터에 의해 제거되지 않은 경우를 대비하여 증폭부(22)의 후단에 동작지연부(23)를 두었다. 지연부내의 캐패시터를 이용하여 서지(surge)를 방지한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 탭 제어회로는 메인 시스템을 사용하지 않을 때, 서브 탭에 인가되는 전원을 차단함으로써 절전을 이룰 수 있으며, 빠른 응답 특성을 가진 회로를 사용함으로써 낙뢰로부터 회로를 보호할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 메인 콘센트를 통해 메인시스템(컴퓨터 등)에 제공되는 전원을 차단시킬 경우, 상기 메인시스템에 연결되어 동작되는 서브시스템(모니터, 프린터 등)에 서브 콘센트를 통해 제공되는 전원을 차단하는 절전형 멀티 탭 제어회로에 있어서,

   트랜스포머를 이용하여 상기 메인 콘센트를 통해 메인시스템에 제공되는 미소전압을 검출하기 위한 전압검출부와;

   상기 전압검출부에 의해 검출된 전압을 인가받아 지연시간(delay time)을 얻기 위한 전압을 생성하기 위해 미소 전압을 증폭하여 출력하는 트랜지스터를 포함하는 증폭부와;

   상기 증폭부에 의해 전달된 전압이 후단에 전달되는 것을 시정수를 통해 지연시켜 낙뢰로부터 회로를 보호하기 위한 동작지연부와;

   상기 동작지연부를 거쳐 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭되어 서브콘센트에 연결된 릴레이를 구동시키는 릴레이구동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전형 멀티 탭 제어회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동작지연부는,

   상기 증폭부에 일단이 연결되고 타단은 접지된 제1저항과;

   상기 증폭부와 제1저항의 접속점에 상기 제1저항과 병렬로 연결된 제 2 저항과;

   일단이 상기 제2저항에 직렬로 연결되고 타단은 접지단에 연결된 캐패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전형 멀티 탭 제어회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 릴레이구동부는,

   상기 제2저항과 캐패시터의 접속점에 연결되어 부하가 다소 변화해도 전원전압을 일정하게 유지시키기 위한 제너효과를 나타내는 컷오프제어용소자와;

   상기 컷오프제어용 소자에 베이스단이 연결되고 각 컬렉터단이 릴레이에 연결되는 다링톤회로로 구성된 것을 특징으로 하는 절전형 멀티 탭 제어회로.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 컷오프제어용소자는,

   상기 제2저항과 캐패시터의 접속점에 에미터단이 연결되고 컬렉터단이 개방되어, 상기 지연부를 통해 제공되는 전압의 크기에 따라 스위칭되는 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절전형 멀티 탭 제어회로.