KR101720227B1 - 대기전력 차단장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대기전력 차단장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일면에 따른 대기전력 차단장치는, 상용전원을 입력받는 상용전원 입력부와; 상용전원 출력부와; 사용자의 입력에 따라 기설정된 시간 동안 버튼 신호를 출력하는 버튼부와; 포토다이오드와 상기 포토다이오드와 대응되어 동작하는 포토스위치로 이루어지는 포토커플러와; 커패시터를 포함하되, 상기 버튼 신호에 따라 상기 커패시터를 충전하고 상기 커패시터에 의해 상기 포토다이오드를 구동하는 구동부와; 상기 버튼 신호에 기초하여 상기 구동부에 전원을 공급하는 전원부와; 상기 버튼 신호에 기초하여 하이(High) 또는 로우(Low)의 출력값을 가지는 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 포토스위치의 동작에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 상용전원 입력부를 통해 입력된 상용전원을 상기 상용전원 출력부로 공급하거나 차단하도록 하는 스위치를 포함하며, 상기 구동부는 상기 제어신호에 의해 상기 버튼 신호가 출력되지 않더라도 상기 포토다이오드의 구동을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다
이에 따라, 사용자의 동작 온 명령 시 초기 동작이 개시되어 연속적으로 전원이 공급되도록 하고, 사용자의 동작 오프 명령 시 교류전력이 완전히 차단되도록 함으로써, 대기전력이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

Description

대기전력 차단장치{APPARATUS FOR CUTTING OFF STANDBY POWER}
본 발명은 대기전력 차단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기제품과 같은 부하에 전원을 공급하는데 있어서 발생하는 대기전력을 차단하기 위한 대기전력 차단장치에 관한 것이다.
에너지 효율 개선을 위한 전기제품의 대기전력 차단은 매우 중요한 에너지 고효율 기술이다. 대부분의 가전제품 및 전력을 소비하는 제품에서 일반적으로 제품이 상용전원(AC Power)이 연결되어 있고, 사용자의 동작을 대기하기 위한 대기전력(stand-by power)의 소비가 많이 증가하고 있다.
이러한 대기전력의 차단을 위해서는 전기제품을 상용전원으로부터 분리하여 상기 전기제품에 인가되는 교류전원을 완전히 차단해야 하나, 사용자의 편의를 고려할 때, 버튼 또는 리모컨의 동작으로 다시 교류전원이 전기제품에 충분히 인가되도록 해야 할 필요성이 있다.
하지만, 사용자의 리모컨 버튼의 누름이나, 전기제품의 버튼의 누름 동작은 매우 짧게 일어나서, 그 기간 동안 교류전원이 충분히 전기제품에 인가되어 초기 동작을 시작하기가 어렵고, 또한 버튼의 누름 동작이 해지된 순간에는 전원이 다시 차단되기 때문에 연속적으로 교류전원을 인가하기가 어렵다는 문제점이 있다.
KR 10-2001-0082195 A KR 10-1415720 B1
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자의 동작 온 명령 시 초기 동작이 개시되어 연속적으로 전원이 공급되도록 하고, 사용자의 동작 오프 명령 시 교류전력이 완전히 차단되도록 하는 대기전력 차단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 대기전력 차단장치는, 상용전원을 입력받는 상용전원 입력부와; 상용전원 출력부와; 사용자의 입력에 따라 기설정된 시간 동안 버튼 신호를 출력하는 버튼부와; 포토다이오드와 상기 포토다이오드와 대응되어 동작하는 포토스위치로 이루어지는 포토커플러와; 커패시터를 포함하되, 상기 버튼 신호에 따라 상기 커패시터를 충전하고 상기 커패시터에 의해 상기 포토다이오드를 구동하는 구동부와; 상기 버튼 신호에 기초하여 상기 구동부에 전원을 공급하는 전원부와; 상기 버튼 신호에 기초하여 하이(High) 또는 로우(Low)의 출력값을 가지는 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 포토스위치의 동작에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 상용전원 입력부를 통해 입력된 상용전원을 상기 상용전원 출력부로 공급하거나 차단하도록 하는 스위치를 포함하며, 상기 구동부는 상기 제어신호에 의해 상기 버튼 신호가 출력되지 않더라도 상기 포토다이오드의 구동을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사용자의 동작 온 명령 시 초기 동작이 개시되어 연속적으로 전원이 공급되도록 하고, 사용자의 동작 오프 명령 시 교류전력이 완전히 차단되도록 함으로써, 대기전력이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치를 나타내는 회로도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치의 동작 파형을 설명하기 위한 도면이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 대기전력 차단장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치를 나타내는 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치의 동작 파형을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치는 버튼부(110), 포토커플러(120), 구동부(130), 전원부(140), 제어부(150), 스위치(160), 상용전원 입력부(170) 및 상용전원 출력부(180)를 포함한다.
버튼부(110)는 사용자의 입력에 따라 기설정된 시간 동안 버튼 신호를 출력한다.
여기서, 버튼부(110)는 전원 ON/OFF를 위한 버튼을 포함할 수 있다. 또한, 버튼부(110)는 유/무선으로 전자제품에 연결되어 유/무선을 통해 신호를 송신할 수 있는 리모컨 등으로 마련되거나, 전자제품의 케이싱에 장착된 형태일 수 있다.
예컨대, 사용자가 버튼부(110)에 마련된 버튼을 누를 때마다 버튼부(110)는 하이(High) 펄스를 출력한다. 만일 초기의 로우(Low) 펄스 상태에서 사용자에 의해 상기 버튼이 눌러지는 경우, 버튼부(110)는 상기 버튼이 눌러지는 순간 로우(Low) 펄스에서 하이(High) 펄스로 변경하고 사용자가 버튼의 누름을 중지하는 순간 하이(High) 펄스를 로우(Low) 펄스로 변경하게 된다.
포토커플러(120)는 포토다이오드(121)와, 상기 포토다이오드(121)와 대응되어 동작하는 포토스위치(122)로 구성된다. 구체적으로, 포토다이오드(121)는 내부에 전류가 흐르게 되면 광전자를 발생하여 포토스위치(122)를 동작시키게 된다.
여기서, 포토다이오드(121)는 버튼부(110)로부터 출력된 버튼 신호에 따라 후술될 구동부(130)의 커패시터(C2)에 의해 구동되며, 상기 버튼 신호가 출력되지 않더라도 후술될 제어부(150)에서 출력된 제어신호(IMCU)에 의해 구동이 유지될 수 있다.
예컨대, 도 1 및 도 2를 참조하여 포토다이오드(121)의 구동 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 버튼부(110)를 통해 동작 온 명령을 입력하여 버튼 신호가 발생하는 경우, 상기 버튼 신호가 출력되는 t1~t2구간 동안 후술될 전원부(140)의 전원(141)에 의해 커패시터(C2)와 다이오드(D1)가 연결되는 노드에 기설정된 전압이 인가되고, 인가된 전압이 포토다이오드(121)에 공급되면 후술될 구동부(130)에서 커패시터(C2)를 충전하게 되어, t2~t4구간 동안은 상기 커패시터(C2)에 충전된 전류에 의해 상기 포토다이오드(121)가 구동된다. 또한, 상기 커패시터(C2)가 충전되면서 후술될 제어부(150)로부터 출력되는 제어신호(IMCU)의 출력값이 로우(Low)에서 하이(High)로 변경됨에 따라, t3시점부터는 상기 제어신호(IMCU)에 의해 상기 포토다이오드(121)의 구동이 유지되게 된다.
다음으로, 상기 제어신호(IMCU)의 출력값이 하이(High)인 상태에서 사용자가 버튼부(110)를 통해 동작 오프 명령을 입력하여 버튼 신호가 발생하는 경우, 전술된 바와 마찬가지로, 상기 버튼 신호가 출력되는 t5~t6구간 동안 후술될 전원부(140)의 전원(141)에 의해 커패시터(C2)와 다이오드(D1)가 연결되는 노드에 기설정된 전압이 인가되고, 인가된 전압이 포토다이오드(121)에 공급되면 후술될 구동부(130)에서 커패시터(C2)를 충전하게 되어, t5~t7구간 동안은 상기 커패시터(C2)에 충전된 전류에 의해 상기 포토다이오드(121)가 구동된다. 다만, 상기 제어신호(IMCU)의 출력값이 하이(High)인 경우에 상기 버튼 신호가 발생함에 따라, 상기 버튼 신호의 출력이 종료되는 t6시점부터 상기 제어신호(IMCU)의 출력값이 하이(High)에서 로우(Low)로 변경되고, 상기 커패시터(C2)로부터 전류가 공급되지 않는 t7시점부터는 상기 포토다이오드(121)가 구동되지 않게 된다.
구동부(130)는 커패시터(C2)를 포함하되, 버튼부(110)로부터 출력된 버튼 신호에 따라 상기 커패시터(C2)를 충전하고, 상기 커패시터에 의해 상기 포토다이오드(121)를 구동하며, 상기 제어신호(IMCU)에 의해 상기 버튼 신호가 출력되지 않더라도 상기 포토다이오드(121)의 구동을 유지하도록 하기 위한 것이다.
예컨대, 도 2를 참조하여 커패시터(C2)의 동작에 따른 전압 파형을 설명하면, 버튼부(110)로부터 버튼 신호가 출력되는 t1~t2구간 동안에는, 후술될 전원부(140)로부터 공급되는 전원(141)에 의해 커패시터(C2)가 충전됨에 따라, 상기 커패시터(C2)의 전압이 기설정된 임계값까지 증가하나, 상기 버튼 신호의 출력이 종료되는 t2시점부터는, 상기 커패시터(C2)에 충전된 전류를 포토다이오드(121)에 공급함에 따라, 상기 커패시터(C2)의 전압이 서서히 감소하게 된다.
여기서, 구동부(130)는 제1저항(R1), 다이오드(D1) 및 제2저항(R2)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1저항(R1)은 일단이 상기 버튼부(110)와 연결되고 타단은 상기 커패시터(C2)와 연결되며, 다이오드(D1)는 일단이 상기 제1저항(R1)과 상기 커패시터(C2)가 연결되는 노드와 연결되며, 제2저항(R2)은 일단이 상기 다이오드(D1)의 타단과 연결되고 타단은 상기 포토다이오드(121)와 연결될 수 있다.
또한, 구동부(130)는 상기 버튼 신호가 발생하고 상기 포토다이오드(121)에 전원이 공급되면 상기 커패시터(C2)를 충전하고, 상기 제어신호(IMCU)의 출력값이 하이(High)인 경우 상기 포토다이오드(121)로 구동 유지를 위한 전류를 공급할 수 있다.
전원부(140)는 버튼부(110)로부터 출력된 버튼 신호에 기초하여, 상기 구동부(130)에 전원을 공급하기 위한 것이다.
여기서, 전원부(40)는 전원(141), 다이오드 정류회로(142) 및 평활용 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전원(141)은 다이오드 정류회로(142)에 연결되며, 상기 다이오드 정류회로(142)의 일단은 버튼부(110)와 평활용 커패시터(C1)가 연결되는 노드에 연결되고, 상기 다이오드 정류회로(142) 및 상기 평활용 커패시터(C1)의 타단은 접지될 수 있다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 버튼부(110)를 통해 동작 온 또는 동작 오프를 명령하는 버튼 신호가 발생하면, 상기 버튼 신호가 출력되는 시간 동안 버튼부(110)가 도통됨에 따라, 전원부(140)의 전원(141)이 상기 버튼부(110)를 통해 공급되어 커패시터(C2)와 다이오드(D1)가 연결된 노드에 기설정된 전압이 인가되고, 인가된 전압이 포토다이오드(121)에 공급되면 구동부(130)에서 커패시터(C2)를 충전하게 되며, 상기 커패시터(C2)에 충전된 전류에 의해 상기 포토다이오드(121)가 구동될 수 있다.
제어부(150)는 버튼부(110)로부터 출력된 버튼 신호에 기초하여, 하이(High) 또는 로우(Low)의 출력값을 가지는 제어신호(IMCU)를 출력한다.
구체적으로, 제어부(150)는 출력값이 로우(Low)인 경우에 있어서, 상기 버튼부(110)로부터 버튼 신호가 발생하여 커패시터(C2)가 충전되면 포토다이오드(121)의 구동 유지를 위해 출력값이 하이(High)로 변경되고, 출력값이 하이(High)인 경우에 있어서, 상기 버튼 신호가 발생하면 출력값이 로우(Low)로 변경되는 제어신호(IMCU)를 출력할 수 있다. 이때 제어신호(IMCU)는 제2저항(R2)과 다이오드(D1)가 연결되는 노드를 통해 입력받을 수 있다.
상용전원 입력부(170)는 상용전원(AC Power)을 입력받기 위한 것이다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상용전원 입력부(170)에는 일정한 교류전압 파형을 나타내는 상용전원(Vac1)이 입력될 수 있다.
상용전원 출력부(180)는 후술될 스위치(160)의 동작에 기초하여 상기 상용전원 입력부(170)에 입력된 상용전원(Vac1)을 공급받아 출력하기 위한 것이다. 여기서, 상용전원 출력부(180)는 일단은 스위치(160)에 연결되고 타단은 전자장치(미도시)에 연결된 상태일 수 있다.
스위치(160)는 상기 포토스위치(122)의 동작에 따라 턴 온 또는 턴 오프되어 상용전원 입력부(170)를 통해 입력된 상용전원(Vac1)을 상용전원 출력부(180)로 공급하거나 차단하도록 하기 위한 것이다.
구체적으로, 스위치(160)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일단은 제3저항(R3)과 상용전원 입력부(170)가 연결되는 노드에 연결되고, 타단은 제4저항(R4)과 후술될 상용전원 출력부(180)가 연결되는 노드에 연결될 수 있다. 이때 제3저항(R3) 및 제4저항(R4)은 포토스위치(122)의 양단에 각각 연결된 상태일 수 있다.
예컨대, 도 1 및 도 2를 참조하면, 포토다이오드(121)가 구동되는 t1~t7구간은 포토스위치(122)가 온 되어 스위치(160)가 턴 온됨에 따라, 상용전원 입력부(170)를 통해 입력된 상용전원(Vac1)이 상용전원 출력부(180)로 공급되어 전자장치(미도시)로 출력되고, t7시점부터는 포토스위치(122)가 오프 되어 스위치(160)가 턴 오프됨에 따라, 상기 상용전원(Vac1)의 공급이 차단되게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기전력 차단장치는, 상기 스위치(160)가 순간적으로 도통 또는 차단될 때 상기 상용전원 출력부(180)를 통해 연결된 전자장치에 소손 또는 노이즈가 발생하지 않도록 하는 스너버 회로(190)를 더 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 스너버 회로(190)는 일단은 제3저항(R3)과 스위치(160)가 연결되는 노드에 연결되고, 타단은 제4저항(R4)과 상기 스위치(160)가 연결되는 노드에 연결될 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
110: 버튼부 120: 포토커플러
121: 포토다이오드 122: 포토스위치
130: 구동부 140: 전원부
150: 제어부 160: 스위치
170: 상용전원 입력부 180: 상용전원 출력부
190: 스너버회로

Claims (6)

  1. 상용전원을 입력받는 상용전원 입력부;
    사용자의 버튼 입력에 따라 기설정된 시간 동안 버튼 신호를 출력하되, 상기 버튼이 눌러지는 순간 로우 펄스에서 하이 펄스로 변경하고 상기 버튼의 누름을 중지하는 순간 하이 펄스에서 로우 펄스로 변경하는 버튼부;
    포토다이오드와 상기 포토다이오드와 대응되어 동작하는 포토스위치로 이루어지는 포토커플러;
    일단이 상기 포토다이오드에 연결되는 커패시터(C2)와, 일단이 상기 버튼부와 연결되고 타단은 상기 커패시터와 연결되는 제1저항(R1)과, 일단이 상기 제1저항과 상기 커패시터가 연결되는 노드와 연결되는 다이오드(D1)와, 일단이 상기 다이오드의 타단과 연결되고 타단은 상기 포토다이오드와 연결되는 제2저항(R2)을 포함하되, 상기 버튼 신호에 따라 상기 커패시터를 충전하고 상기 커패시터에 의해 상기 포토다이오드를 구동하는 구동부;
    전원과, 일단은 상기 버튼부에 연결되고 타단은 상기 포토다이오드에 연결되는 평활용 커패시터(C1)와, 양단이 상기 평활용 커패시터의 양단에 연결되는 다이오드 정류회로를 포함하되, 상기 버튼 신호에 기초하여 상기 구동부에 상기 전원으로부터 공급되는 전압을 공급하는 전원부;
    상기 버튼 신호에 기초하여 하이(High) 또는 로우(Low)의 출력값을 가지는 제어신호를 상기 제2저항(R2)과 상기 다이오드(D1)가 연결되는 노드로 출력하는 제어부;
    상기 포토스위치의 동작에 따라 턴온 또는 턴오프되어 상기 상용전원 입력부를 통해 입력된 상용전원을 상용전원 출력부로 공급하거나 차단하도록 하는 스위치; 및
    일단은 상기 스위치에 연결되고 타단은 소정의 전자장치에 연결되어, 상기 스위치의 동작에 기초하여 상기 상용전원 입력부에 입력된 상용전원을 공급받아 출력하는 상용전원 출력부;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    출력값이 로우인 경우에 있어서 상기 버튼 신호가 발생하여 상기 커패시터가 충전되면 상기 포토다이오드의 구동 유지를 위하여 출력값이 하이로 변경되며, 출력값이 하이인 경우에 있어서 상기 버튼 신호가 발생하면 출력값이 로우로 변경되는 제어신호를 출력하고,
    상기 구동부는,
    상기 버튼부의 누름 동작이 일어나는 시간(t1~t2)동안 상기 전원부의 상기 전원을 공급받아 충전된 후, 상기 버튼 신호가 종료된 시점(t2)부터 상기 포토다이오드의 구동을 명령하는 상기 제어부의 제어신호(IMCU)의 출력값이 로우(Low)에서 하이(High)로 변경되는 시점(t3)까지의 구간(t2~t3) 동안에는 커패시터(C2)에 충전된 전압에 의해 상기 포토다이오드의 구동이 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 대기전력 차단장치.
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