KR100779365B1

KR100779365B1 - 절전형 외부 전원용 아답타

Info

Publication number: KR100779365B1
Application number: KR1020060027412A
Authority: KR
Inventors: 홍순진
Original assignee: 홍순진
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-11-23
Also published as: KR20070096604A; WO2007111393A1

Abstract

본 발명은 절전형 외부 전원용 아답타(1W이상 51W이하)에 관한 것으로서, 최근 대기시에 소비전력의 규격이 규제가 강화되면서 현재 철심코아를 사용하는 아답타에서 미국에서 요구하는 저전력의 문제를 해결하지 못하여 가격이 비싼 스윗칭 아답타(Switching Adaptor)을 개발하여 사용하는 것을 대체하기 위한 발명으로서 기존 아답터의 대기시의 전력의 손실이 큰 것을 보완하기 위하여 철심코아를 철심 손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40 이하의 철심코일을 사용하여 미국에서 요구하는 저전력의 문제를 해소하고자하는 것으로, 기존의 미국내에서의 규정을 만족하기 위한 구성의 아답타보다 가격이 저렴하며 간단한 설비와 소규모의 인원으로 생산이 가능하여 가격이 비싼 스윗칭 아답타(Switching Adaptor)을 대체하여 사용할 수 있는 발명이다.

규소강판, 철심코아, 외부 전원용 아답타

Description

절전형 외부 전원용 아답타{The structure of the upper part of the double sliding-doorframe and the cover plate of the doorframe}

도 1은 본 발명의 단면도

도 2는 본 발명의 철심코아 사시도

* 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 *

10 : 외부전원용 아답타 20 : 철심코아
30 : 플러그 40 : 변압기
50 : 정류 다이오드 60 : 정류 커패시티
70 : 외부 케이스 80 : 권선

본 발명은 규소 강판을 사용한 절전형 외부 전원용 아답타(1W이상 51W이하)에 관한 것으로서, 더욱 자세히는 층부와 같은 외부전원용 아답타에서 종래에는 입력과 출력에 맞추어서 설계제작을 하였고 예를 들면은 입력120V에서 출력이 9V 350mA, 6.5V350mA, 6.0V500mA, 9V500mA, 9V200mA, 9V450mA 등 일때 소비전력이 높고 낮음에 관계없이 출력에 맞추어서 설계되어서 사용되었다.

그러나 최근 대기시에 소비전력의 규격의 규제가 강화되면서 현재 철심코아를 사용하는 아답타는 미국(에너지 스타 프로그램)에서 요구하는 저전력의 문제를 해결하지 못하여 가격이 비싼 스윗칭 아답타(Switching Adaptor)를 개발하여 사용하는 상황이다.

이에 본 발명에서는 기존 철심코아를 이용한 외부전원용 아답타는 실제로 사용하지 않는 대기시의 전력의 손실이 컸으며, 기존사용하는 아답타의 내부 철심코아에서 손실을 극복하여 철심코아에서 발생되는 손실은 낮추어 현재 미국에서 만족하는 효율에 만족되게 구성 발명한 것이다.

현재 미국(에너지 스타 프로그램)에서 요구하는 규제 규격은 전력효율과 출력측의 대기시에 소비전력을 규정하고 있다. 전력효율은 출력에 따라 요구가 다른데 외부전원 아답타가 대기시에 1W이상 51W이하의 경우는 0.09 x Ln(명판측의 출력) + 0.5를 요구하며 그리고 입력측의 소비전력은 0.5W이하를 요구한다.

따라서, 본 발명은 기존 제품의 문제점이었던 규격과 소비전력을 미국에서 요구하는 규격을 만족시키기 위하여 규소 강판으로 구성되는 철심코아의 철심 손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40 이하로 형성하여 미국의 규제 규격과 소비전력을 만족시킬 수 있도록 구성된다.

본 발명은 규소 강판을 사용한 철심코아(20)로 구성되는 절전형 외부 전원용 아답타(1W이상 51W이하)의 구조에 있어서,
상기 아답타(10)는 플러그(30), 변압기(40), 정류 다이오드(50), 정류 커패시터(60) 및 외부 케이스(70)로 구성되어 있으며,
상기 변압기(40)는 권선(80)과 철심코어(20)로 구성되어 있고, 상기 철심코어(20)는 0.35[mm]의 두께를 가지고 있으며, 상기 변압기(40)는 주파수 50[Hz]에서 사용하고, 상기 변압기(40)에서 상기 철심코어(20)가 두께 0.35[mm], 주파수 50[Hz]에서 자속밀도 1.5[Tesla]가 통과하도록 구성하고, 상기 철심코어(20)의 손실도는 4.40[W/kg] 이하로 이루어지는 절전용 외부 전원용 아답타에 관한 것이다.
이하, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 도 1은 본 발명의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 철심코아 사시도로서 도면을 통하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 철심코아 사시도로서 도 1과 같이 구성된 아답타에서 철심코아(20)는 이제까지 규소 강판의 자체에서 손실되는 것에 관계없이 사용해오던 것을 최근 규소 강판의 손실도의 기준을 정립하여 각국에서 요구하는 규격을 만족하는 외부 절원용 아답타(10) 구성이다.

기존 제품에서는 철심코아(20)의 구성을 통상의 규소강판을 이용한 일반코아로 구성하였지만 본 발명은 철심코아(20)의 철심 손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 0(W/kg) 초과 4.40(W/kg) 이하의 것을 사용하여 구성함으로서 미국에서 요구하는 전력효율과 대기 시에 소비전력의 저전력 규제치를 만족시킬 수 있는 아답타를 제공할 수 있는 것이다.

즉 p15/50는 주파수가 50이고 자속밀도가 1.5[Tesla]를 나타낸 의미로써 주파수가 50이고 자통밀도가 1.5T일 때 외부 전원용 아답터의 내부로 0(W/kg) 초과 4.40(W/kg) 이하의 철심코아(10)을 구성함으로써 에너지 스타 프로그램에서 규정하는 소비전력의 규제치에 만족하는 아답터를 제공하는 것이다.

이에, 아래의 표에서와 같이 여러차례 실험을 다음과 같은 조건으로 실험해 보았다.

실험의 환경 요건은, 공급전원은 115V/60Hz(미국캘리포니아주 전력효율기준)전압의 제13차 고주파까지의 전고주파외는 2%이하여야하며, 실험전 준비사항은 정격출력전류에서 30분 에이징을 한후에 측정을 한다. 출력측정은 AC-아답타의 출력 코드의 맨끝부분에서 측정하고, 부하 조건은 정전류가 되도록 조정해서 측정을 한다. 조건은 정격 전류의 100% 75% 50% 25% 0%에서 한다. 측정은 5분간 조정해서 입력 전류 변동이 최대치에서 5%시점에 있을 때 그 시점에 값을 측정 기록하였다.

① 입력 120V 출력 9V350mA인 종전의 아답타를 사용한 경우

(기존 규소 강판코아로서 0.5mm 사용)

(미국 전력효율은 요구효율 60.3% 요구입력측 소비전력 0.5W이하)

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input Current(mA)	Input power(W)	Efficiancy (%)	Average officiency(60.3%)
1	0mA	15.44	11.22	0.58		52.8%
	87.5mA	12.22	21.49	1.97	54.29
	175mA	10.61	33.21	3.31	56.1
	262.5mA	9.25	44.45	4.62	52.56
	350mA	8.08	55.02	5.86	48.26

기존 제품은 입력 120V 출력 9V350mA 으로서 0.5mm의 일반코아를 사용한 것으로서 상기 표에서와 같이 전력효율은 52.8%로서 미국(에너지 스타 프로그램)에서 요구하는 요구효율 60.3%의 수치에 미달되며, 대기시에(0%) 입력시의 소비전력 규격은 0.58W로서 요구전력 0.5W를 초과하도록 구성된다.

따라서, 아답터의 전력효율이 미국에서 요구하는 요구효율의 60.3%에 못 미치는 52.8%로서 일반적으로 사용되기에 부적합하며 대기시에(0%) 입력측의 소비전력의 규격은 0.58W로서 규정규격 0.5W를 초과하는 구성으로 형성되어 최근 미국에서 요구하는 전력효율에 어긋나는 구성이다.

② 입력 120V 출력 9V350mA으로 실험한 경우

(손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40이하의 0.5mm 코아 사용)

(미국 전력효율은 요구효율60.3% 요구입력측 소비전력 0.5W이하)

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input Current(mA)	Input power(W)	Efficiancy(%)	Average officiency(60.3%)
1	0mA	14.88	11.69	0.36		61.31%
	87.5mA	12.09	19.4	1.64	64.5
	175mA	10.61	29.66	2.87	64.7
	262.5mA	9.38	39.76	4.07	60.5
	350mA	8.3	49.41	5.23	55.54

본 발명은 기존 제품의 문제점을 보완하기 위하여 규소강판의 철심코아(20)를 손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40이하의 0.5mm로 구성하였으며 상기 표에서와 같이 시험 측정을 해본 결과, 입력 120V 출력 9V350mA인 경우 일때 표에서와 같이 본 제품은 미국에서 요구하는 요구효율이 60.3%인데 61.31% 이며 대기시에(0%) 입력측의 소비전력의 규격은 0.5W인데 0.36W로서 기존제품보다는 전력효율의 오차를 많이 줄였지만 안정된 마진을 가지고 있지는 못하여 미국에서 요구하는 전력효율을 만족하는 값비싼 스윗칭 아답타(Switching Adaptor)을 대체하여 사용하기엔 부적격하였다.

③ 입력 120V 출력 9V350mA으로 실험한 경우

(손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40이하의 0.35mm 코아 사용)

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input Current(mA)	Input power(W)	Efficiancy(%)	Average officiency(60.3%)
1	0mA	14.58	7.43	0.23		64.88%
	87.5mA	11.95	16.83	1.48	70.65
	175mA	10.53	27.89	2.71	68
	262.5mA	9.36	38.17	3.9	63
	350mA	8.33	47.88	5.04	57.85

이에, 요구효율의 오차를 최대한 줄이고 안정된 마진을 형성하기 위하여 규소강판의 철심코아(20)를 손실도가 (W/kg)이 p15/50일때 4.40이하의 0.35mm로 구성하였으며 상기 표에서와 같이 입력 120V 출력 9V350mA의 경우로 실험하였을 시 전력효율은 64.88%로서 미국에서 요구하는 요구효율 60.3%보다 높아 안정된 마진률을 가지고, 대기시에(0%) 입력측 소비전력의 규격은 0.5W인데 0.36W으로서 철심코아(20)를 0.5mm로 시험측정을 하였을 때보다 안정된 마진을 형성하도록 구성된다.

따라서, 위의 실험의 예는 본 발명의 철심 손실도가(W/kg) p15/50일 경우 4.40이하의 철심코아(20)를 사용하여 미국에서 요구하는 절전효과를 만족한다는 것을 설명하기 위하여 출력 9V350mA에서 실험한 예로서,

본 발명은 9V350mA 이외에 6.5V350mA, 6.0V500mA, 9V500mA, 9V200mA, 9V450mA 등 여러 가지 출력을 가지는 아답터에 적용하여도, 철심코아(20)는 사용되는 아답터의 출력에 따라 변경될 수 있지만 철심 손실도가(W/kg) p15/50일 경우 4.40이하가 되도록 구성하면 상기의 예와 같이 미국의 효율조건을 만족한다.
참고로 본발명에 입력전원이 220V일 경우의 측정치를 살펴보면 하기와 같은 측정값이 되었다.
<220V60Hz9V350mA>

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input power(W)	Efficiancy (%)	Average officiency(>60.3%)
	0	13.16	0.19	--	72.5
	87.5	11.38	1.32	75.44
	175	10.47	2.46	74.48
	262.5	9.73	3.56	71.75
	350	9.06	4.64	68.34

<220V60Hz9V300mA>

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input power(W)	Efficiancy (%)	Average officiency(>58.9%)
	0	2.73	0.19		72.74
	75	11.17	1.14	73.49
	150	10.4	2.09	74.64
	225	9.74	3.01	72.81
	300	9.15	3.92	70.03

<220V60Hz9V500mA>

NO	Output current(mA)	Output Voltage(V)	Input power(W)	Efficiancy (%)	Average officiency(>63.05%)
	0	14.88	0.19		69.18
	125	12.41	2.03	76.42
	250	11.05	3.82	72.32
	375	9.9	5.57	66.65
	500	8.89	7.25	61.31

한국전기전자 시험연구원의 시험결과는 66.07% 효율값을 나타내었다.
이에, 본 발명은 규소강판의 철심코아(20)를 철심 손실도가(W/kg) p15/50일 경우 4.40이하가 되도록 구성함으로서 기존 제품의 문제점이었던 미국에서 요구하는 절전 문제를 해결하였으며 가격이 비싼 스윗칭 아답타(Switching Adaptor)를 대체하여 사용할 수 있는 발명이라 하겠다.

삭제

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명인 규소 강판을 사용한 절전형 외부 전원용 아답타는 주파수가 50[Hz]이고 자속밀도가 1.5[Tesla]일 때 전력효율 60.3[%] 이상과 0.5[W] 이하의 요구입력측 소비전력을 유지함으로써 전력효율과 대기시에 소비전력의 저전력 규제치를 만족할 수 있는 외부전원용 아답타(10)로서 가격이 고가이며 생산이 복잡한 스윗칭 스타(Switching Adaptor)에 비해서 본 발명품을 사용함으로서 제조시 간단한 설비와 소규모의 인원으로 생산이 가능해서 가격이 저렴하며 판매에 경쟁력을 가질 수 있는 등 그 효과가 큰 발명이라 하겠다.

Claims

규소 강판을 사용한 철심코아(20)로 구성되는 절전형 외부 전원용 아답타(1W이상 51W이하)의 구조에 있어서,

상기 아답타(10)는 플러그(30), 변압기(40), 정류 다이오드(50), 정류 커패시터(60) 및 외부 케이스(70)로 구성되어 있으며,

상기 변압기(40)는 권선(80)과 철심코어(20)로 구성되어 있고, 상기 철심코어(20)는 0.35[mm]의 두께를 가지고 있으며, 상기 변압기(40)는 주파수 50[Hz]에서 사용하고, 상기 변압기(40)에서 상기 철심코어(20)가 두께 0.35[mm], 주파수 50[Hz]에서 자속밀도 1.5[Tesla]가 통과하도록 구성하고, 상기 철심코어(20)의 손실도는 4.40[W/kg] 이하로 설계되는 것을 특징으로 하는 절전용 외부 전원용 아답타.
삭제