KR101386439B1 - 아크없는 개폐기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부하의 개폐시에 아크가 발생되지 않아 장애 발생을 줄일 수 있고 수명이 오래가는 아크없는 개폐기에 관한 것이다. 본 발명의 장치는, 온/오프 스위치; 상기 스위치의 온/오프 신호를 전달하기 위한 온/오프 신호 전달부; 상기 스위치의 온신호는 그대로 전달하고 오프신호는 지연시켜 전달하는 제 1 지연부; 상기 스위치의 온신호는 지연시켜 전달하고, 오프신호는 그대로 전달하는 제 2 지연부; 상기 제 1 지연부의 온신호에 따라 트라이악을 턴온시키고, 상기 제 1 지연부의 오프신호에 따라 트라이악을 오프시키는 트리거부; 상기 트리거부의 트리거신호에 따라 온/오프되어 부하에 전원을 공급/차단하는 트라이악; 여자되면 접점을 클로즈시켜 부하측으로 전원을 연결하고, 소자되면 접점을 오픈시켜 전원을 차단하는 릴레이; 및 상기 제 2 지연부의 온신호에 따라 상기 릴레이를 여자시키고, 오프신호에 따라 상기 릴레이를 소자시키는 스위칭수단으로 구성된다.

Description

아크없는 개폐기{ ARCLESS SWITCH }
본 발명은 전기제품의 전원을 온/오프하는 개폐기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력형 릴레이 접점과 트라이악(TRIAC)을 병렬로 연결하여 스위치 온(ON) 시는 트라이악이 먼저 온되고 릴레이는 나중에 온되어 아크가 발생되지 않고 스위치 오프(OFF) 시는 릴레이가 먼저 오프되고 트라이악이 나중에 오프되어 개폐 시에 아크가 발생되지 않아 장애 발생을 줄일 수 있고 수명이 오래 가는 아크없는 개폐기에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 제품은 전원의 온/오프를 위한 개폐기를 구비하고 있는데, 특히 대전력의 부하에 사용되는 개폐기는 온/오프 시 아크가 발생되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래의 계폐기는 도전성이 높은 은으로 도금된 접점을 사용하므로 제조단가가 비싼 문제점이 있다. 또한 종래의 개폐기는 과전류로부터 부하를 보호하기 위해 과전류계전기(OCR)를 외부에서 별도로 연결하여 사용하기 때문에 부피가 커지고, 설치하기도 불편한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 전력형 릴레이 접점과 트라이악(TRIAC)을 병렬로 연결하여 스위치 온(ON) 시는 트라이악이 먼저 온되고 릴레이는 나중에 온되어 아크가 발생되지 않고 스위치 오프(OFF) 시는 릴레이가 먼저 오프되고 트라이악이 나중에 오프되어 개폐 시에 아크가 발생되지 않아 장애 발생을 줄일 수 있고 수명이 오래 가는 아크없는 개폐기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 은 접점이 필요없고, 동일한 케이스 안에 과전류계전기(OCR)가 설치되어 원가를 절감할 수 있는 아크없는 개폐기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 온/오프 스위치; 상기 스위치의 온/오프 신호를 전달하기 위한 온/오프 신호 전달부; 상기 스위치의 온신호는 그대로 전달하고 오프신호는 지연시켜 전달하는 제 1 지연부; 상기 스위치의 온신호는 지연시켜 전달하고, 오프신호는 그대로 전달하는 제 2 지연부; 상기 제 1 지연부의 온신호에 따라 트라이악을 턴온시키고, 상기 제 1 지연부의 오프신호에 따라 트라이악을 오프시키는 트리거부; 상기 트리거부의 트리거신호에 따라 온/오프되어 부하에 전원을 공급/차단하는 트라이악; 여자되면 접점을 클로즈시켜 부하측으로 전원을 연결하고, 소자되면 접점을 오픈시켜 전원을 차단하는 릴레이; 및 상기 제 2 지연부의 온신호에 따라 상기 릴레이를 여자시키고, 오프신호에 따라 상기 릴레이를 소자시키는 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 아크없는 개폐기는 삼상의 경우 상기 트리거부와 트라이악과 릴레이는 각각 3개로 이루어져 상기 제1 지연부의 출력에 따라 트리거부가 동작하여 전체 트라이악을 온/오프시키고, 상기 스위칭수단의 동작에 따라 전체 릴레이가 온/오프되어 삼상 전원을 삼상 부하에 공급 혹은 차단하는 것이고, 상기 제1 지연부는 신호흐름에 순방향으로 연결된 다이오드와, 상기 다이오드에 병렬로 연결되는 저항과, 제3 콘덴서와, 상기 제3 콘덴서가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제3 인버터와, 상기 제3 인버터의 출력을 반전시키는 제4 인버터로 구성된다.
또한 상기 제2 지연부는 신호흐름에 역방향으로 연결되는 다이오드와, 상기 다이오드에 병렬로 연결되는 저항과, 제2 콘덴서와, 상기 제2 콘덴서가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제5 인버터와, 상기 제5 인버터의 출력을 반전시키는 제6 인버터로 구성되고, 상기 아크없는 개폐기는 부하측으로 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류트랜스와, 상기 전류트랜스의 감지전류를 소정의 기준전류와 비교하여 과전류가 검출되면 상기 신호전달부에 오프신호를 제공하는 과전류계전기를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 부하의 스위치 온(ON) 시는 트라이악이 먼저 온되고 릴레이는 나중에 온되어 아크가 발생되지 않고 스위치 오프(OFF) 시는 릴레이가 먼저 오프되고 트라이악이 나중에 오프되어 개폐 시에 아크가 발생되지 않아 장애 발생을 줄일 수 있고 수명이 오래 가는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 아크없는 개폐기는 은 접점이 필요없고 주석 도금한 다접촉 접점을 사용할 수 있음과 아울러 동일한 케이스 안에 과전류계전기(OCR)가 설치되어 원가를 절감할 수 있다. 그리고 본 발명에 따르면 접촉저항이 거의 없고, 수명이 반영구적인 전자 계페기를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 단상 부하에 적용한 제 1 실시예,
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도,
도 3은 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 3상 부하에 적용한 제 2 실시예,
도 4는 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 3상 부하에 적용한 제 2 실시예의 제어 회로도,
도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 단상 부하에 적용한 제 1 실시예이고, 도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 아크없는 개폐기는 도 1에 도시된 바와 같이, 스위치(SW1)와, 스위치(SW1)의 온/오프 신호를 전달하기 위한 온/오프 신호 전달부(110)와, 스위치(SW1)의 온신호는 그대로 전달하고 오프신호는 지연시켜 전달하는 제 1 지연부(120)와, 스위치(SW1)의 온신호는 지연시켜 전달하고 오프신호는 그대로 전달하는 제 2 지연부(130)와, 제 1 지연부(120)의 온신호에 따라 트라이악(Q1)을 턴온시키고 제 1 지연부(120)의 오프신호에 따라 트라이악(Q1)을 오프시키는 트리거부(TR1,PC2)와, 트리거부의 트리거신호에 따라 온/오프되어 단상 부하(10)에 전원을 공급하는 트라이악(Q1)과, 여자되면 접점을 클로즈시켜 단상 부하측으로 전원을 연결하고 소자되면 접점을 오픈시켜 전원을 차단하는 릴레이(RL1)와, 제 2 지연부(130)의 온신호에 릴레이(RL1)를 여자시키고 오프신호에 따라 릴레이를 소자시키는 제2 트랜지스터(TR2)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 신호전달부(110)는 스위치(SW1)의 온신호에 따라 온되면 제 1 콘덴서(C1)를 충전시키는 제1 포토카플러(PC1)와, 제1 콘덴서(C1)와, 제1 콘덴서(C1)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제1 인버터(U1A)와, 제1 인버터(U1A)의 출력을 반전시키는 제2 인버터(U1B)로 구성된다.
제1 지연부(120)는 서로 병렬로 연결되는 다이오드(D1)와 저항(R4)과, 제2 콘덴서(C2), 제2 콘덴서(C2)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제3 인버터(U1C), 저항(R12)을 통해 제3 인버터(U1C)와 연결되어 제3 인버터(U1C)의 출력을 반전시키는 제4 인버터(U1D)로 구성되고, 제2 지연부(130)는 서로 병렬로 연결되는 다이오드(D2)와 저항(R5)와, 제3 콘덴서(C3), 제3 콘덴서(C3)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제5 인버터(U1E), 제5 인버터(U1E)의 출력을 반전시키는 제6 인버터(U1F)로 구성된다. 제1 지연부(120)의 다이오드(D1)는 신호흐름 방향을 따라 순방향으로 연결되고, 제2 지연부(130)의 다이오드(D2)는 신호흐름 방향을 따라 역방향으로 연결되어 있다.
트리거부는 입력단에 저항(R7)과 다이오드(D3) 및 콘덴서(C4)가 연결되어 제4 인버터(U1D)의 출력에 따라 온/오프되는 제1 트랜지스터(TR1)와, 제1 트랜지스터(TR1)가 온되면 온되어 트라이악(Q1)은 온시키고, 제1 트랜지스터(TR1)가 오프되면 오프되어 트라이악(Q1)을 오프시키는 제2 포토카플러(PC2)로 구성된다.
또한 제1 지연부(120)의 제4 인버터(U1D) 입력단에는 전원 투입시 오동작을 방지하기 위한 회로가 연결되어 있으며, 이 오동작 방지부(140)는 다이오드(D4)와 저항(R13), 콘덴서(C5), 제7 인버터(U1G), 다이오드(D5)로 구성된다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 개폐기의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[스위치 온시 동작 설명]
스위치(SW1)가 온되면 제1 포토카플러(PC1)가 온되어 제1 콘덴서(C1)가 Vcc전압에 의해 충전되고, 제1 콘덴서(C1)가 충전되어 하이상태가 되면 제1 인버터(U1A)는 로우를 출력하며 제2 인버터(U1B)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다.
제2 인버터(U1B)의 하이 출력을 다이오드(D1)를 통해 제2 콘덴서(C2)를 신속하게 충전시키고 제2 콘덴서(C2)가 충전되어 하이 상태가 되면 제3 인버터(U1C)는 로우를 출력하며 제4 인버터(U1D)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다. 제4 인버터(U1D)가 하이를 출력하면 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온되고, 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온되면 제2 포토카플러(PC2)가 턴온되어 트라이악(Q1)을 온시킨다. 트라이악(Q1)이 온되면, 단상 부하(10)측으로 L1, L2 선로를 통해 입력되는 전원이 공급된다.
한편, 제2 인버터(U1B)의 하이출력은 저항(R5)을 통해 제3 콘덴서(C3)를 T1시간만큼 지연시키면서 충전시키고, 제3 콘덴서(C3)가 충전되어 하이상태가 되면 제5 인버터(U1E)는 로우를 출력하며 제6 인버터(U1F)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다. 제6 인버터(U1F)가 하이를 출력하면 제2 트랜지스터(TR2)가 턴온되고, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴온되면 릴레이(RL1)가 여자되어 트라이악(Q1)에 병렬로 연결된 릴레이 접점이 클로즈된다. 이때 트라이악(Q1)이 온 상태이므로 릴레이 접점은 클로즈되더라도 아크가 발생되지 않고, 릴레이 접점이 클로즈되면 트라이악(Q1)의 내부 저항에 의해 모든 전류가 릴레이 접점(RL1)을 통해 흐르게 되므로 트라이악(Q1)의 냉각판도 필요 없다.
[스위치 오프시 동작 설명]
스위치(SW1)가 오프되면 제1 포토카플러(PC1)가 오프되고, 제1 콘덴서(C1)는 저항(R3)을 통해 방전되어 로우가 되고, 제1 콘덴서(C1)가 로우 상태가 되면 제1 인버터(U1A)는 하이를 출력하며 제2 인버터(U1B)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다.
제2 인버터(U1B)의 로우신호는 제2 다이오드(D2)를 순방향으로 동작시켜 제3 콘덴서(C3)는 제1 다이오드(D2)를 통해 신속하게 방전되고, 제3 콘덴서(C3)가 방전되어 로우상태가 되면 제5 인버터(U1E)는 하이를 출력하며 제6 인버터(U1F)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다. 제6 인버터(U1F)가 로우를 출력하면 제2 트랜지스터(TR2)가 턴오프되고, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴오프되면 릴레이(RL1)가 소자되어 트라이악(Q1)에 병렬로 연결된 릴레이 접점이 오픈된다. 이때 트라이악(Q1)이 온 상태이므로 릴레이 접점이 오픈되더라도 아크가 발생되지 않는다.
한편, 제2 인버터(U1B)의 출력이 로우가 되면 제2 콘덴서(C2)의 충전전압은 저항(R4)을 통해 T2시간 만큼 지연되어 서서히 방전되고, 제2 콘덴서(C2)가 방전되어 로우상태가 되면 제3 인버터(U1C)는 하이를 출력하며 제4 인버터(U1D)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다. 제4 인버터(U1D)가 로우를 출력하면 제1 트랜지스터(TR1)가 턴오프되고, 제1 트랜지스터(TR1)가 턴오프되면 제2 포토카플러(PC2)가 턴오프되어 트라이악(Q1)을 오프시킨다. 트라이악(Q1)이 오프되면 단상 부하측으로 공급되는 전원이 차단된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 스위치(SW1)가 온되면 트라이악(Q1)이 온된 후에 T1시간 지연 후에 릴레이(RL1)가 온되고, 스위치(SW1)가 오프되면 트라이악(Q1)이 온된 상태에서 릴레이(RL1)가 먼저 오프된 후 T2 지연시간 후 트라이악(Q1)이 오프됨으로써 릴레이 접점 클로즈/오픈 시에 아크가 발생되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 3상 부하에 적용한 제 2 실시예이고, 도 4는 본 발명에 따른 아크없는 개폐기를 3상 부하에 적용한 제 2 실시예의 제어 회로도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 아크없는 개폐기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스위치(SW1)와, 스위치(SW1)의 온/오프 신호를 전달하기 위한 온/오프 신호 전달부(210)와, 스위치(SW1)의 온신호는 빨리 전달하고 오프신호는 지연시켜 전달하는 제 1 지연부(220)와, 스위치(SW1)의 온신호는 지연시켜 전달하고 오프신호는 빨리 전달하는 제 2 지연부(230)와, 제 1 지연부의 온신호에 따라 트라이악(Q1~Q3)을 턴온시키고 제 1 지연부의 오프신호에 따라 트라이악(Q1~Q3)을 오프시키는 트리거부(TR1, Q11~Q31))와, 트리거부의 트리거신호에 따라 온/오프되어 삼상 부하(40)에 전원을 공급하는 트라이악(Q1~Q3)과, 여자되면 접점을 클로즈시켜 삼상 부하(40)측으로 전원을 연결하고 소자되면 접점을 오픈시켜 전원을 차단하는 릴레이(RL1~RL4)와, 제 2 지연부(230)의 온신호에 릴레이(RL1~RL4)를 여자시키고 오프신호에 따라 릴레이(RL1~RL4)를 소자시키는 제2 내지 제4 트랜지스터(TR2~TR4)로 구성된다.
도 3을 참조하면, 신호전달부(210)는 스위치(SW1)의 온신호에 따라 온되면 제 1 콘덴서(C1)를 충전시키는 제1 포토카플러(PC1)와, 제1 콘덴서(C1)와, 제1 콘덴서(C1)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제1 인버터(U1A)와, 제1 인버터의 출력을 반전시키는 제2 인버터(U1B)로 구성된다.
제1 지연부(220)는 서로 병렬로 연결되는 다이오드(D1)와 저항(R4)과, 제2 콘덴서(C2), 제2 콘덴서(C2)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제3 인버터(U1C), 제3 인버터의 출력을 반전시키는 제4인버터(U1D)로 구성되고, 제2 지연부(230)는 서로 병렬로 연결되는 다이오드(D2)와 저항(R5)과, 제3 콘덴서(C3), 제3 콘덴서(C3)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제5 인버터(U1E), 제5 인버터의 출력을 반전시키는 제6 인버터(U1F)로 구성된다.
트리거부는 제4 인버터(U1D)의 출력에 따라 온/오프되는 제1 트랜지스터(TR1)와, 제1 트랜지스터(TR1)가 온되면 온되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)을 온시키고, 제1 트랜지스터(TR1)가 오프되면 오프되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)을 오프시키는 제1 내지 제3 포토카플러(Q11, Q21, Q31)로 구성된다.
제1 지연부(220)의 제4 인버터(U1D) 입력단에는 전원 투입시 오동작을 방지하기 위한 회로가 연결되어 있으며, 이 오동작 방지부(240)는 다이오드(D4)와 저항(R13), 콘덴서(C5), 제7 인버터(U1G), 다이오드(D5)로 구성된다.
또한 본 발명의 제2 실시예에서는 과전류로부터 장치를 보호하기 위한 과전류계전기부(OCR; Over Current Relay; 20)가 구비되어 전류트랜스(CT1,CT2)로부터 감지된 전류가 소정의 기준치를 넘으면 과전류로 판단하여 과전류(OC)신호를 통해 스위치를 차단시킨다. 이때 과전류가 검출되면 과전류 표시 LED(OC LED)기 점등된다.
그리고 본 발명에 따른 제2 실시예에서는 회로를 동작시키기 위한 SMPS(30)를 구비하여 24V DC와 Vcc 전압을 제공하도록 되어 있다.
이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개폐기의 동작을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
[스위치 온시 동작 설명]
스위치(SW1)가 온되면 제1 포토카플러(PC1)가 온되어 제1 콘덴서(C1)가 Vcc전압에 의해 충전되고, 제1 콘덴서(C1)가 충전되어 하이상태가 되면 제1 인버터(U1A)는 로우를 출력하며 제2 인버터(U1B)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다.
제2 인버터(U1B)의 하이출력은 다이오드(D1)를 통해 제2 콘덴서(C2)를 신속하게 충전시키고 제2 콘덴서(C2)가 충전되어 하이상태가 되면 제3 인버터(U1C)는 로우를 출력하며 제4 인버터(U1D)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다. 제4 인버터(U1D)가 하이를 출력하면 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온되고, 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온되면 제1 내지 제3 포토카플러(Q11,Q21,Q31)가 턴온되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)을 온시킨다. 트라이악(Q1~Q3)이 온되면 삼상 부하(40)측으로 R, S, T선로를 통해 입력되는 전원이 공급된다.
한편, 제2 인버터(U1B)의 하이출력은 저항(R5)을 통해 제3 콘덴서(C3)를 T1시간만큼 지연시키면서 충전시키고, 제3 콘덴서(C3)가 충전되어 하이상태가 되면 제5 인버터(U1E)는 로우를 출력하며 제6 인버터(U1F)는 이를 반전시켜 하이를 출력한다. 제6 인버터(U1F)가 하이를 출력하면 제 2 내지 제4 트랜지스터(TR2~TR4)가 턴온되고, 제2 내지 제4 트랜지스터(TR2~TR4)가 턴온되면 제1 내지 제4 릴레이(RL1~RL4)가 여자되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)에 병렬로 연결된 릴레이 접점이 클로즈된다. 이때 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)이 온 상태이므로 각 릴레이 접점은 클로즈되더라도 아크가 발생되지 않고, 각 릴레이 접점이 클로즈되면 트라이악(Q1~Q3)의 내부 저항에 의해 모든 전류가 릴레이 접점(RL1~RL3)을 통해 흐르게 되므로 트라이악에 열이 발생되지 않아 냉각판이 필요 없다.
[스위치 오프시 동작 설명]
스위치(SW1)가 오프되면 제1 포토카플러(PC1)가 오프되고, 제1 콘덴서(C1)는 저항(R3)을 통해 방전되어 로우가 되고, 제1 콘덴서(C1)가 로우 상태가 되면 제1 인버터(U1A)는 하이를 출력하며, 제2 인버터(U1B)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다.
제2 인버터(U1B)의 로우신호는 제2 다이오드(D2)를 순방향으로 동작시켜 제3 콘덴서(C3)는 제2 다이오드(D2)를 통해 신속하게 방전되고, 제3 콘덴서(C3)가 방전되어 로우상태가 되면 제5 인버터(U1E)는 하이를 출력하며 제6 인버터(U1F)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다. 제6 인버터(U1F)가 로우를 출력하면 제2 내지 제4 트랜지스터(TR2~TR4)가 턴오프되고, 제2 내지 제4 트랜지스터(TR2~TR4)가 턴오프되면 제1 내지 제4 릴레이(RL1~RL4)가 소자되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)에 각각 병렬로 연결된 릴레이 접점이 오픈된다. 이때 각 트라이악(Q1~Q3)이 온 상태이므로 릴레이 접점이 오픈되더라도 아크가 발생되지 않는다.
한편, 제2 인버터(U1B)의 출력이 로우가 되면 제2 콘덴서(C2)의 충전전압은 저항(R4)을 통해 T2시간 만큼 지연되어 서서히 방전되고, 제2 콘덴서(C2)가 방전되어 로우상태가 되면 제3 인버터(U1C)는 하이를 출력하며 제4 인버터(U1D)는 이를 반전시켜 로우를 출력한다. 제4 인버터(U1D)가 로우를 출력하면 제1 트랜지스터(TR1)가 턴오프되고, 제1 트랜지스터(TR1)가 턴오프되면 제1 내지 제3 포토카플러(Q11,Q21,Q31)가 턴오프되어 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)을 오프시킨다. 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)이 오프되면 삼상부하(40)측으로 공급되는 전원이 차단된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따라 스위치(SW1)가 온되면 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)이 온된 후 T1시간 지연 후에 제1 내지 제3 릴레이(RL1~RL3)가 온되고, 스위치(SW1)가 오프되면 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)이 온된 상태에서 제1 내지 제3 릴레이(RL1~RL3)가 먼저 오프된 후 T2 지연시간 후 제1 내지 제3 트라이악(Q1~Q3)이 오프됨으로써 릴레이 접점 클로즈/오픈 시에 아크가 발생되지 않는다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10: 단상부하 20: OCR부
30: SMPS 40: 삼상부하
110,210: 신호전달부 120,220: 제1 지연부
130,230: 제2 지연부 140,240: 오동작 방지부

Claims (5)

  1. 온/오프 스위치;
    상기 스위치의 온/오프 신호를 전달하기 위한 온/오프 신호 전달부;
    상기 스위치의 온신호는 그대로 전달하고 오프신호는 지연시켜 전달하는 제 1 지연부;
    상기 스위치의 온신호는 지연시켜 전달하고, 오프신호는 그대로 전달하는 제 2 지연부;
    상기 제 1 지연부의 온신호에 따라 트라이악을 턴온시키고, 상기 제 1 지연부의 오프신호에 따라 트라이악을 오프시키는 트리거부;
    상기 트리거부의 트리거신호에 따라 온/오프되어 부하에 전원을 공급/차단하는 트라이악;
    여자되면 접점을 클로즈시켜 부하측으로 전원을 연결하고, 소자되면 접점을 오픈시켜 전원을 차단하는 릴레이; 및
    상기 제 2 지연부의 온신호에 따라 상기 릴레이를 여자시키고, 오프신호에 따라 상기 릴레이를 소자시키는 스위칭수단을 포함하는 아크없는 개폐기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크없는 개폐기는
    삼상의 경우 트라이악과 릴레이는 각각 3개로 이루어져 상기 제1 지연부의 출력에 따라 트리거부가 동작하여 전체 트라이악을 온/오프시키고, 상기 스위칭수단의 동작에 따라 전체 릴레이가 온/오프되어 삼상 전원을 삼상 부하에 공급 혹은 차단하는 것을 특징으로 하는 아크없는 개폐기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 지연부는
    신호흐름에 순방향으로 연결된 다이오드(D1)와, 상기 다이오드(D1)에 병렬로 연결되는 저항(R4)과, 제2 콘덴서(C2)와, 상기 제2 콘덴서(C2)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제3 인버터(U1C)와, 상기 제3 인버터의 출력을 반전시키는 제4 인버터(U1D)로 구성되는 것을 특징으로 하는 아크없는 개폐기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 지연부는
    신호흐름에 역방향으로 연결되는 다이오드(D2)와, 상기 다이오드(D2)에 병렬로 연결되는 저항(R5)과, 제3 콘덴서(C3)와, 상기 제3 콘덴서(C3)가 충전되면 하이신호를 입력받아 로우신호를 출력하는 제5 인버터(U1E)와, 상기 제5 인버터의 출력을 반전시키는 제6 인버터(U1F)로 구성되는 것을 특징으로 하는 아크없는 개폐기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 아크없는 개폐기는
    부하측으로 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 트랜스와, 상기 전류 트랜스의 감지전류를 소정의 기준 전류와 비교하여 과전류가 검출되면 상기 신호전달부에 오프신호를 제공하는 과전류계전기를 동일한 케이스 안에 더 구비한 것을 특징으로 하는 아크없는 개폐기.
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