KR101459369B1 - 릴레이 구동장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR101459369B1 KR20140059479A KR20140059479A KR101459369B1 KR 101459369 B1 KR101459369 B1 KR 101459369B1 KR 20140059479 A KR20140059479 A KR 20140059479A KR 20140059479 A KR20140059479 A KR 20140059479A KR 101459369 B1 KR101459369 B1 KR 101459369B1
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강병규
이호천
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(주)컴파스테크놀로지스
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Abstract

본 발명은 릴레이 구동장치 및 그 방법에 관한 것으로, 릴레이가 동작하는 시간 데이터를 피드백받아 저장부에 저장하여 두고 릴레이 제어조건 발생시 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터에 따라 릴레이 제어신호를 출력하여 제로크로싱포인트에서 정확하게 릴레이를 동작시키기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 릴레이에 공급되는 입력전원의 제로크로싱 신호를 검출하는 제로크로싱 회로부, 주제어부에 의해 엑세스되며 릴레이의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 저장하는 저장부, 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에 저장하여 두고 릴레이 제어조건 발생시 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터에 따라 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호에 맞게 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 주제어부를 포함하는, 릴레이 구동장치 및 그 구동방법을 제공하여, 릴레이의 스위칭 접점에 아크 발생을 줄여 릴레이의 수명을 연장할 수 있고 정확한 제로크로싱 포인트에서 릴레이를 동작시켜 스위칭 노이즈를 제거할 수 있게 한다.

Description

릴레이 구동장치 및 그 방법{Apparatus and method for controlling the relay}
본 발명은 릴레이 구동장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 릴레이에서 피드백되는 동작시간 데이터를 입력받아 메모리부에 저장하여 두고 릴레이 제어조건 발생시 릴레이 제어조건 발생 이후 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에서 읽고 릴레이 제어조건 발생 이후 두 번째 제로크로싱 포인트에서 정확하게 릴레이가 동작할 수 있도록 제어함으로써 릴레이를 이용하여 돌입전류가 있는 부하를 제어하게 될 때 접점에 아크(arc)가 발생되지 않도록 하여 릴레이의 수명을 연장할 수 있고 각 릴레이의 개별 동작시간이 달라도 정확한 제로크로싱 포인트에서 릴레이를 동작시킬 수 있도록 하여 스위칭 노이즈를 제거할 수 있는 릴레이 구동장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 릴레이 구동회로는 도 1에 예시된 바와 같이, 교류전원(1)과, 제어부(2)와, 스위칭 단자인 접접 스위치(3a)와 구동코일(3b)을 갖는 전원공급용 릴레이(3)를 구비하며, 릴레이(3)는 제어부(2)의 제어신호에 의해 전원이 인가된 구동코일(3b)의 자기력에 의해 접접 스위치(3a)를 이동시키는 방식으로 온 또는 오프되며, 이로 인해 부하(4)에 전원을 공급하거나 차단할 수 있게 된다.
그러나, 릴레이(3)의 온 또는 오프시, 릴레이 양단에 전압이 형성되어 있는 경우에는 이 전압에 의해 서지전류 및 노이즈가 발생하게 되며, 과도한 부하에 의해 릴레이 스위치의 접점이 쉽게 열화되어 결국, 기계적 및 전기적으로 수명이 단축되거나 릴레이 온/오프시 스파크가 발생하여 접점 부분이 들러붙어 오동작이 발생할 우려가 있을 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서는 릴레이(3)의 스위칭단자 양단에 걸리는 전압값이 0인 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이(3)를 온 또는 오프시킬 필요가 있다.
따라서, 종래에는 제어부(2)에서 릴레이(3)를 온 시키기 위한 제어신호를 입력전원의 제로크로싱포인트에서 출력하여 릴레이를 구동하게 된다.
그러나 릴레이(3)의 스위칭 단자는 기계적인 접접 스위치로 구성되어 있으므로, 제어부(2)에서 릴레이 제어신호를 출력한 시점과 실제 릴레이가 온 작동하는 시점 사이에 동작지연시간이 존재하게 되며, 이로 인해, 릴레이(3)가 제로크로싱포인트에서 온 작동하지 못하고, 동작지연시간 경과 후에 온 작동하게 되어 서지전류 및 노이즈가 발생하게 되는 등의 문제점이 있다.
이와 관련하여, 대한민국 등록실용 실0129628호(1998.08.21 등록; 이하 '특허문헌1'이라 약칭함)에는, 릴레이의 스위치 접점의 열화를 방지하도록 된 가전기기의 릴레이 제어장치에 관한 기술이 공지되어 있다.
특허문헌1에 의하면, 교류전원의 정현파전압을 인가받아 정현파전압의 제로크로스점에서 펄스를 출력하는 펄스발생수단, 펄스발생수단의 출력펄스를 인가받아 출력펄스의 발생시점에서 릴레이 스위치의 온 혹은 오프를 지시하는 구동신호를 발생할 때 구동신호의 현재 발생시점에서의 정현파전압의 위상을 기억하고 있다가 현재 구동신호의 정현파전압의 위상과 반대되는 제로크로스점에서 다음 구동신호를 발생하는 제어수단을 포함하여, 스위치를 온시키거나 오프시킬 경우, 바로 이전 스위칭시와는 반대의 위상을 갖는 교류전압에서 스위칭시킴으로써 가동접점과 고정접점의 상호 간에 연속된 탄소의 이동을 방지하여 스위치의 열화를 방지할 수 있으며 릴레이 사용 제품의 안전성을 향상시킬 수 있게 하였다
또한 대한민국 공개특허 제10-2007-0001415호(2007.01.04 공개; 이하 '특허문헌2'이라 약칭함)에는, 전원공급용 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 하기 위한 전원공급장치의 릴레이 구동장치 및 그 제어방법에 관한 기술이 공지되어 있다.
특허문헌2에 의하면, 입력전원의 전압을 검출하는 전압검출부와, 부하전원의 전압을 검출하는 전압검출부와, 검출된 입력전원 전압과 릴레이 작동시 검출된 부하전원 전압에 의하여 릴레이의 동작지연시간을 연산하는 지연시간연산부와, 연산된 릴레이의 동작지연시간을 저장하는 저장부와, 저장된 동작지연시간에 기초하여 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 릴레이의 작동을 위한 제어신호의 출력시점을 보정하고, 보정된 출력시점에 기초하여 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여, 릴레이의 작동지연을 감안하여 릴레이 작동시점을 가변시켜 작동타이밍을 조절할 수 있게 하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술에서는 입력전원의 전압과 부하전원의 전압을 각각 검출하기 위한 둘 이상의 전압 검출부를 필요로 하며, 각각의 검출전압으로부터 릴레이의 동작지연시간을 연산하여 저장하고 저장된 동작지연시간에 기초하여 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 릴레이 작동시점을 가변시켜 작동타이밍을 조절하게 되므로, 타이밍 조절을 위한 구조가 복잡하고 그 동작 수행을 위한 절차가 번거로운 문제점이 있었다.
특허문헌1 KR 실0129628호 Y1 1998.08.21 등록 특허문헌2 KR 10-2007-0001415 A 2007.01.04 공개
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 릴레이의 온/오프 동작을 제어하는 주제어부가 릴레이 온/오프 제어신호를 출력한 후 해당 릴레이로부터 피드백되는 동작시간 데이터를 입력받아 메모리부에 저장하여 두고 주제어부의 동작에 따라 이후 릴레이 제어조건이 발생하게 되면 제로크로싱 회로부에서 수신되는 제로크로싱 신호를 체크하여 릴레이 제어조건 발생 이후 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에서 읽고 릴레이 제어조건 발생 이후 두 번째 제로크로싱 포인트에서 정확하게 릴레이가 동작할 수 있도록 릴레이를 제어하며, 아울러 제로크로싱 회로의 오류 제거로직을 주제어부에 탑재하여 제로크로싱 회로의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있도록 함으로써 릴레이를 이용하여 돌입전류가 있는 부하를 제어하게 될 때 접점에 아크(arc)가 발생되지 않도록 하여 릴레이의 수명을 연장할 수 있고 각 릴레이의 개별 동작시간이 달라도 정확한 제로크로싱 포인트에서 릴레이를 동작시킬 수 있도록 하여 스위칭 노이즈를 제거할 수 있는 릴레이 구동장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 릴레이 구동장치에 있어서, 릴레이에 공급되는 입력전원의 제로크로싱 신호를 검출하여 주제어부로 출력하는 제로크로싱 회로부, 주제어부에 의해 엑세스되며 릴레이의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부에서 입력받아 저장하는 저장부, 릴레이의 동작을 위한 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하면서 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에 저장하여 두고, 릴레이 제어조건 발생시 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터에 따라 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호에 맞게 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 주제어부를 포함하는, 릴레이 구동장치이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 릴레이에 공급되는 입력전원의 제로크로싱 신호를 검출하는 제로크로싱 회로부, 릴레이의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부에서 입력받아 저장하는 저장부, 및 제로크로싱 회로부에서 입력전원의 제로크로싱 신호를 입력받고 저장부를 엑세스하여 릴레이의 동작을 제어하는 주제어부를 포함하는 릴레이 구동장치에서의 릴레이 구동방법에 있어서, (a) 릴레이의 온/오프 동작을 제어하는 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하고 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에 저장하는 제1단계, (b) 기설정된 릴레이 제어로직에 따라 동작하면서 릴레이 제어조건이 발생하는지를 확인하는 제2단계, (c) 제2단계의 확인결과 릴레이 제어조건 발생시 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호를 체크하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터를 읽고 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 제3단계를 포함하는, 릴레이 구동방법이다.
상기 본 발명의 각 실시 형태는, 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있는 적어도 하나의 오류 제거수단을 구비할 수 있다.
본 발명에 의하면, 릴레이가 동작하는 시간 데이터를 피드백받아 저장하여 두고 릴레이 제어조건 발생시 제로크로싱 회로부에서 수신되는 제로크로싱 신호를 체크하여 릴레이 제어조건 발생 이후 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에서 읽고 릴레이 제어조건 발생 이후 두 번째 제로크로싱 포인트에서 정확하게 릴레이가 동작할 수 있도록 제어할 수 있게 되므로, 릴레이를 이용하여 돌입전류가 있는 부하를 제어하게 될 때 접점에 아크(arc)가 발생되지 않도록 하여 릴레이의 수명을 연장할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제로크로싱 회로부의 오류 제거로직을 주제어부에 탑재하여 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 되므로, 정확한 제로크로싱 포인트에서 릴레이를 동작시켜 스위칭 노이즈를 제거할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 일반적인 릴레이 구동장치의 상세 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 릴레이 구동장치의 회로블록도이다.
도 3은 본 발명의 릴레이 구동장치의 동작 타이밍도이다.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 구동장치의 제1오류 제거부를 설명하기 위하여 예시한 동작 타이밍도이다.
도 5는 본 발명에 따른 릴레이 구동장치의 제2오류 제거부를 설명하기 위하여 예시한 동작 타이밍도이다.
도 6은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법의 동작흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제1오류 제거단계가 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제2오류 제거단계가 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제1오류 제거단계 및 제2오류 제거단계가 모두 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이다.
이하, 본 발명에 의한 릴레이 구동장치 및 방법의 구성 및 전체적인 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 릴레이 구동장치의 회로 블록도이고, 도 3은 본 발명의 릴레이 구동장치의 동작 타이밍도로서, 도 2에 예시된 바와 같이 본 발명의 릴레이 구동장치는, 제로크로싱 회로부(100), 저장부(200), 및 주제어부(300)를 포함하여 구성된다.
제로크로싱 회로부(100)는 릴레이(20)에 공급되는 입력전원(10)의 제로크로싱 신호를 검출하여 주제어부(300)로 출력한다.
저장부(200)는 주제어부(300)에 의해 엑세스되며, 릴레이(20)의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부(300)에서 입력받아 저장한다.
주제어부(300)는 릴레이(20)의 동작을 위한 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하고, 아울러 릴레이의 온/오프 신호를 릴레이(20)로부터 피드백받아 릴레이(20)의 동작 시간 데이터(△t)를 저장부(200)에 저장한다. 그리고 기설정된 제어로직에 따라 동작하면서 릴레이 제어조건(rc)이 발생되는지를 판단하여 릴레이 제어조건 발생(rc: 도 3의 (c) 파형 참조)시 도 3의 동작 타이밍도에 예시된 바와 같이 저장부(200)에 저장된 릴레이의 동작 시간 데이터에 따라 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호(도 3의 (a) 및 (b) 파형 참조)에 맞게 릴레이 온/오프 제어신호(rcs: 도 3의 (d) 파형 참조)를 출력하여 입력전원(10)의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어한다.
이러한 동작 제어를 위해 주제어부(300)는 릴레이 제어조건 발생시 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호를 체크하여, 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트(zcp1)에서 저장부(200)의 릴레이 동작 시간 데이터(△t)를 읽고, 다음으로 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트(zcp2)에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 저장부(200)의 릴레이 동작 시간 데이터(△t)에 따라 릴레이 온/오프 제어신호(rcs)를 출력하여 릴레이를 입력전원(10)의 제로크로싱 포인트에서 정확하게 구동 제어한다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 구동장치에서 주제어부(300)는 제로크로싱 회로부(100)의 비정상적인 제로크로싱 신호의 입력에 대한 오동작을 방지하기 위하여 하나 이상의 오류 제거부(310)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 오류 제거부(310)는 제1오류 제거부(311) 또는 제2오류 제거부(312) 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 모두의 조합으로 구현될 수 있다.
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 릴레이 구동장치의 제1오류 제거부 및 제2오류 제거부의 동작을 설명하기 위하여 예시한 동작 타이밍도로서, 제1오류 제거부(311)는 입력전원(10)의 정전압(+) 구간에서 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호 입력을 차단(도 4의 동작 타이밍도 참조)하여, 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있도록 구성된다.
또한 제2오류 제거부(312)는 릴레이 제어조건 발생시 릴레이 제어조건 발생 이후에 제로크로싱 회로부(100)에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 2주기 평균주파수(fzc _m)를 산출하여 그 산출된 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수(fref) 범위(예를 들면 기준주파수(fref)는 상용 교류전원 주파수인 60Hz의 ±1Hz) 내에 속하는 경우에 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어(도 5의 동작 타이밍도 참조)하여, 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있도록 구성된다.
도 6은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법의 동작흐름도로서, 본 발명 방법은 크게 제1단계 내지 제3단계로 이루어질 수 있으며, 릴레이(20)에 공급되는 입력전원(10)의 제로크로싱 신호를 검출하여 주제어부(300)에 제공하는 제로크로싱 회로부(100), 릴레이(20)의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부(300)에서 입력받아 저장하는 저장부(200), 및 제로크로싱 회로부(100)에서 입력전원의 제로크로싱 신호를 입력받고 저장부(200)를 엑세스하여 릴레이(20)의 동작을 제어하는 주제어부(300)를 포함하는 릴레이 구동장치에 의해 구현될 수 있다.
제1단계(a)는 릴레이(20)의 온/오프 동작을 제어하는 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하고 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부(200)에 저장하는 단계(S101,S102)이다.
제2단계(b)는 기설정된 릴레이 제어로직에 따라 동작하면서 릴레이 제어조건이 발생하는지를 확인하는 단계(S103)이다.
제3단계(c)는 제2단계의 확인결과 릴레이 제어조건 발생되면 실시되는 단계로서, 릴레이 제어조건 발생시 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호를 수신하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 저장부(200)의 릴레이 동작 시간 데이터를 읽는 단계(S104,S105), 다시 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호를 수신하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하는 단계(S106,S107)로 이루어져, 입력전원(10)의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 단계이다.
또한 본 발명에 따른 릴레이 구동방법은 제3단계에서 제로크로싱 회로부(100)의 비정상적인 제로크로싱 신호 입력에 대한 오동작을 방지하기 위하여 하나 이상의 오류 제거단계를 더 포함하여 구현되는 것이 바람직하다. 이러한 오류 제거단계는 제1오류 제거단계 또는 제2오류 제거단계 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 모두의 조합으로 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제1오류 제거단계(S204)가 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이고, 도 8은 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제2오류 제거단계(S307-S309)가 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이며, 도 9는 본 발명에 따른 릴레이 구동방법에서 제3단계에 제1오류 제거단계 및 제2오류 제거단계가 모두 포함된 경우를 예시하는 동작흐름도이다.
제1오류 제거단계는 도 7에 예시된 바와 같이 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지하기 위하여, 릴레이 제어조건 발생시, 입력전원(10)의 정전압 구간에서 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호 입력을 차단하는 단계(S204)로 이루어진다.
제2오류 제거단계는 릴레이 제어조건 발생시, 제로크로싱 회로부(100)에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 이전 2주기 동안의 평균주파수(fzc _m)를 산출하는 단계(S307), 그 산출된 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수 범위, 즉 상용 교류전원 주파수 범위 내에 속하는지를 판단하는 단계(S308), 산출된 이전 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수 범위 내에 속하는 경우 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어하는 단계(S309)를 포함하여 이루어진다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 릴레이 구동장치 및 방법에서 이루어지는 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1단계에서 주제어부(300)는 릴레이(20)의 온/오프 동작을 제어하는 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동(S101)하고 릴레이의 온/오프 동작에 따른 신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부(200)에 저장(S102)한다.
다음으로 제2단계에서 주제어부(300)는 기설정된 릴레이 제어로직에 따라 동작하면서 릴레이 제어조건이 발생하는지를 확인(S103)한다.
이때 오류 제거수단이 포함되지 않은 경우, 릴레이 제어조건이 발생되면(S103의 Y분기), 주제어부(300)는 도 6에 예시된 바와 같이 제3단계에서 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호를 수신(S104)하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 저장부(200)의 릴레이 동작 시간 데이터를 읽고(S105), 다시 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호를 수신(S106)하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호를 출력(S107)함으로써, 입력전원(10)의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하게 된다.
한편, 오류 제거수단이 포함된 경우, 도 7 또는 도 8의 동작 흐름도에 예시된 바와 같이 주제어부(300)는 릴레이 제어조건이 발생되면(S203의 Y분기 또는 S303의 Y분기), 제3단계에서 각각의 경우에 따라 제1오류 제거단계 또는 제2오류 제거단계 중의 어느 하나 또는 둘 모두가 조합된 오류 제거단계를 각각 또는 순차적으로 실행하여 제로크로싱 회로부(100)의 비정상적인 제로크로싱 신호 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 된다
즉, 제1오류 제거단계가 포함된 경우에 주제어부(300)는 도 7에 예시된 바와 같이 릴레이 제어조건 발생시(S203의 Y분기), 입력전원(10)의 정전압 구간에서 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호 입력을 차단(S204)함으로써, 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 된다.
한편, 제2오류 제거단계가 포함된 경우에 주제어부(300)는 도 8에 예시된 바와 같이 릴레이 제어조건 발생시(S303의 Y분기), 제로크로싱 회로부(100)에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 2주기 평균주파수(fzc _m)를 산출(S307)하고, 그 산출된 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수 범위(예를 들면 60Hz±1Hz) 내에 속하는지를 판단(S308)하여, 그 판단 결과 산출된 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수 범위 내에 속하는 경우(S308의 Y분기) 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어(S309)하여, 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 된다.
또한 제1오류 제거단계 및 제2오류 제거단계가 모두 포함된 경우, 도 9에 예시된 바와 같이 릴레이 제어조건 발생하게 되면, 주제어부(300)는 먼저 입력전원(10)의 정전압 구간에서 제로크로싱 회로부(100)의 제로크로싱 신호 입력을 차단하여, 1차적으로 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 되며, 다음으로 제로크로싱 회로부(100)에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 2주기 평균주파수(fzc _m)를 산출하여 기설정된 기준주파수 범위(예를 들면 60Hz±1Hz) 내에 속하는지를 판단하고, 그 판단 결과 산출된 2주기 평균주파수(fzc _m)가 기설정된 기준주파수 범위 내에 속하는 경우 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어하여, 제로크로싱 회로부(100)의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 된다.
이상의 본 발명에 의한 릴레이 구동장치 및 방법에 의하면, 돌입전류가 있는 부하를 릴레이로 제어하게 될 때 스위치 접점에 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있게 하므로 릴레이의 수명을 연장할 수 있으며, 각 릴레이의 개별 동작시간이 달라도 정확한 제로크로싱 포인트에서 릴레이를 정확하게 동작시킬 수 있게 되어 스위칭 노이즈를 제거할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 입력전원 20 : 릴레이 제어부
100 :제로크로싱 회로부 200 : 저장부
300 : 주제어부 310 : 오류 제거부
311 : 제1오류 제거부 312 : 제2오류 제거부

Claims (7)

  1. 릴레이 구동장치에 있어서,
    릴레이에 공급되는 입력전원의 제로크로싱 신호를 검출하여 주제어부로 출력하는 제로크로싱 회로부;
    주제어부에 의해 엑세스되며, 릴레이의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부에서 입력받아 저장하는 저장부;
    릴레이의 동작을 위한 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하면서 상기 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 상기 저장부에 저장하여 두고, 릴레이 제어조건 발생시 상기 저장부에 저장된 릴레이의 동작 시간 데이터에 따라 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호에 맞게 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 주제어부;를 포함하여 구성되며,
    상기 주제어부는,
    입력전원의 정전압 구간에서 상기 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호 입력을 차단하는 제1오류 제거부를 포함하여, 상기 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이 구동장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주제어부는,
    릴레이 제어조건 발생시 상기 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호를 체크하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 상기 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터를 읽고, 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 릴레이 구동장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주제어부는,
    릴레이 제어조건 발생시 릴레이 제어조건 발생 이후에 상기 제로크로싱 회로부에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 2주기 평균주파수를 산출하여 그 산출된 2주기 평균주파수가 기설정된 기준주파수 범위 내에 속하는 경우에 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어하는 제2오류 제거부;를 포함하여, 상기 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 릴레이 구동장치.
  5. 릴레이에 공급되는 입력전원의 제로크로싱 신호를 검출하는 제로크로싱 회로부, 릴레이의 온/오프 동작에 따른 릴레이 동작 시간 데이터를 주제어부에서 입력받아 저장하는 저장부, 및 상기 제로크로싱 회로부에서 입력전원의 제로크로싱 신호를 입력받고 상기 저장부를 엑세스하여 릴레이의 동작을 제어하는 주제어부를 포함하는 릴레이 구동장치에서의 릴레이 구동방법에 있어서,
    (a) 릴레이의 온/오프 동작을 제어하는 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여 릴레이를 구동하고 릴레이의 온/오프신호를 피드백받아 릴레이의 동작 시간 데이터를 저장부에 저장하는 제1단계;
    (b) 기설정된 릴레이 제어로직에 따라 동작하면서 릴레이 제어조건이 발생하는지를 확인하는 제2단계;
    (c) 제2단계의 확인결과 릴레이 제어조건 발생시 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호를 체크하여 릴레이 제어조건 발생 이후의 첫 번째 제로크로싱 포인트에서 저장부의 릴레이 동작 시간 데이터를 읽고, 릴레이 제어조건 발생 이후의 두 번째 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호를 출력하여, 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 릴레이가 정확하게 동작할 수 있도록 제어하는 제3단계;를 포함하여 구성되며,
    상기 제3단계는,
    릴레이 제어조건 발생시, 입력전원의 정전압 구간에서 제로크로싱 회로부의 제로크로싱 신호 입력을 차단하는 제1오류 제거단계;를 포함하여, 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 릴레이 구동방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 제3단계는,
    릴레이 제어조건 발생시, 릴레이 제어조건 발생 이후에 제로크로싱 회로부에서 기입력된 제로크로싱 신호의 연속하는 2주기 평균주파수를 산출하여 그 산출된 2주기 평균주파수가 기설정된 기준주파수 범위 내에 속하는 경우에 바로 다음 차순으로 연속하는 제로크로싱 포인트에서 릴레이 온/오프 제어신호의 출력을 제어하는 제2오류 제거단계;를 포함하여, 제로크로싱 회로부의 노이즈 입력에 대한 오동작을 방지하는 것을 특징으로 하는 릴레이 구동방법.
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