KR102455856B1 - 안티 서지 하이브리드 릴레이 - Google Patents

안티 서지 하이브리드 릴레이 Download PDF

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KR102455856B1
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박용완
김재호
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주식회사 오토닉스
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
    • H01H47/001—Functional circuits, e.g. logic, sequencing, interlocking circuits

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이는 부하의 동작을 제어하기 위한 무접점 신호와 접점 신호를 출력하는 출력부 및 상기 접점 신호가 오프에서 온으로 변경될 시 또는 상기 접점 신호가 온에서 오프로 변경될 시, 상기 무접점 신호가 일정 시간 동안에만 온 되도록 하는 원샷 구동 신호를 상기 출력부에 전달하는 출력 제어부를 포함할 수 있다.

Description

안티 서지 하이브리드 릴레이{ANTI SURGE HYBRID RELAY}
본 발명은 안티 서지 하이브리드 릴레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 접점의 채터링으로 인한 노이즈를 저감할 수 있는 안티 서지 하이브리드 릴레이에 관한 것이다.
휴대폰 생산 라인에 적용되는 생산 설비 및 검사 장비 등은 모터와 같은 부하를 사용하여 설비가 동작하도록 되어 있다. 모터와 같은 부하에는 동작 시에 돌입전류, 정지 시에 역기전력과 같은 노이즈가 발생된다.
최근에는 부하를 제어하기 위해 접점 릴레이를 적용하고 있던 부분을 모두 무접점 릴레이를 적용하여, 노이즈 저감을 달성하였다.
그러나, 해당 설비의 전원 공급 및 차단은 접점 릴레이를 계속 이용함으로써, 전원 공급 및 차단 시 발생하는 접점 릴레이에 의한 채터링 ARC(아크) 노이즈로 인해 상기 설비에서 생산되는 휴대폰 및 리튬이온 배터리 적용 제품의 손상을 야기할 수 있다.
채터링은 스위치의 접점이 붙거나 떨어질 때, 기계적인 진동에 의해, 매우 짧은 시간에 접점이 붙었다가 떼어지는 것이 반복되는 것을 의미하고, 채터링 ARC 노이즈는 채터링에 따라 발생되는 노이즈이다.
이로 인해, 설비 사용 업체에서는 릴레이 채터링에 의한 ARC 노이즈 저감(즉, 배터리 전압인 3.7V이하로)을 위한, 방법을 모색하고 있다.
이러한, 문제를 해결하기 위해 종래에는 접점 스위치와 무접점 스위치를 함께 사용하는 릴레이 장치가 개발되었다.
도 1은 종래 기술에 따른 릴레이 장치의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 릴레이 장치(100)는 코일(Coil), 보조 접점 스위치(X1), 메인 접점 스위치(X2), 트라이악 스위치(130) 및 부하(150)를 포함할 수 있다.
이하에서, 보조 접점 스위치(X1)는 보조 접점으로, 메인 접점 스위치(X2)는 메인 접점으로 명명될 수 있다.
코일은 보조 접점 스위치(X1)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
보조 접점 스위치(X1)는 트라이악 스위치(130)의 동작을 제어한다.
메인 접점 스위치(X2)는 부하(150)에 전류를 제공 또는 차단할 수 있다.
트라이악 스위치(130)는 교류 전류 또는 교류 전압을 제어하는데 사용된다.
코일에 전원이 인가되면, 보조 접점 스위치(X1)가 온(단락) 되고, 그에 따라, 트라이악 스위치(130)가 온 될 수 있다.
트라이악 스위치(130)가 온 됨에 따라, 메인 접점 스위치(X2)가 온(단락) 된다. 이에 따라, 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 발생하는 채터링 ARC 노이즈가 감소되는 효과가 있다.
이는, 트라이악 스위치(130)와 같은 무접점 스위치를 사용함으로써, 얻는 효과이다.
또한, 코일에 전원의 공급이 차단되면, 메인 접점 스위치(X2)가 오프(개방)된 후, 보조 접점 스위치(X1)가 오프되면, 트라이악 스위치(130)가 오프되어, 메인 접점 스위치(X2)의 오프 시, 발생되는 채터링 ARC 노이즈가 저감될 수 있다.
그러나, 이러한 종래 기술은, 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 동안, 트라이악 스위치(130) 또한, 온 동작이 수행되어, 메인 접점 스위치(X2)의 오 동작 시에는, 트라이악 스위치(130)의 무접점 신호 출력으로 인해, 부하(150)에 전류가 흐르게 되어, 릴레이 장치(100)의 과도한 온도 상승 및 과도한 온도 상승으로 인해, 제품의 파손이 우려되는 문제가 있다.
이에 대해서는 도 2의 출력 파형을 이용하여, 설명한다.
도 2는 도 1의 릴레이 장치에서 신호 입력 파형에 따른 메인 접점 스위치(X2)및 트라이악 스위치(130)의 출력 동작 파형을 설명하는 도면이다.
입력 신호 파형(210)은 코일에 인가되는 전원 입력 신호일 수 있다.
무접점 출력 파형(230)은 보조 접점 스위치(X1)의 온 동작에 따라 트라이악 스위치(130)가 온 됨을 나타낸다.
접점 출력 파형(230)은 트라이악 스위치(130)가 온 됨에 따라 메인 접점 스위치(X2)가 온 됨을 나타낸다.
이와 같이, 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작이 유지되는 시간(t0) 동안에는 트라이악 스위치(130) 또한, 온 동작이 수행된다. 이 경우, 메인 접점 스위치(X2)의 오 동작으로 온 동작이 된다면, 트라이악 스위치(130) 또한, 온 동작이 되어, 부하에 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 릴레이 장치(100)의 과도한 온도 상승이 발행하게 되며, 과도한 온도 상승으로, 인해, 릴레이 장치(100)가 손상될 우려가 있다.
또한, 종래 기술은 트라이악 스위치(130)를 구동시키기 위해, 보조 접점 스위치(X1)를 이용함으로써, 보조 접점 스위치(X1)로 인한 채터링 ARC 노이즈가 발생하고, 메인 접점 스위치(X2) 자체로 인한, 채터링 ARC 노이즈가 발생하는 문제가 있다.
이에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따라 보조 접점 스위치(X1)에 의해 채터링 ARC 노이즈가 발생하는 예를 설명하는 파형이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 트라이악 스위치(130)의 온 동작 및 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 채터링 ARC 노이즈가 발생하는 파형을 도시한다.
도 3b는 트라이악 스위치(130) 및 메인 접점 스위치(X2)가 온 동작함에 따른 출력 파형을 보여주고, 도 3b는 트라이악 스위치(130) 및 메인 접점 스위치(X2)가 오프 동작함에 따른 출력 파형을 보여준다.
도 3a를 참조하면, 제1 신호 파형(311)은 입력 신호의 파형이다.
제2 신호 파형(313)은 트라이악 스위치(130)의 온 동작 시, 부하에 제공되는 전압의 출력 파형이고, 제3 신호 파형(315)는 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 부하에 제공되는 전압의 출력 파형이다.
도 3a를 참조하면, 트라이악 스위치(130)의 온 동작 시, 무접점 채터링 ARC 노이즈 구간(321)이 발생됨을 확인할 수 있다. 즉, 출력 전압의 값이 일정한 값에 한번에 도달하지 못하고, 반복적으로 변화를 겪고, 일정한 값에 도달한다. 이는 보조 접점 스위치(X1)의 채터링에 따른 결과이다.
또한, 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 메인 접점 채터링 ARC 노이즈 구간(323)이 발생된다. 이는 보조 접점 스위치(X1)로 인해 또는 메인 접점 스위치(X2)의 자체로 인해 발생되는 노이즈일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제4 신호 파형(331)은 입력 신호의 파형이다.
제5 신호 파형(333)은 트라이악 스위치(130)의 온 동작 시, 부하에 제공되는 전압의 출력 파형이고, 제6 신호 파형(335)는 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 부하에 제공되는 전압의 출력 파형이다.
도 3b를 참조하면, 트라이악 스위치(130)의 오프 동작 시, 무접점 채터링 ARC 노이즈 구간(341)이 발생됨을 확인할 수 있다. 즉, 출력 전압의 값이 일정한 값에 한번에 도달하지 못하고, 반복적으로 변화를 겪고, 일정한 값에 도달한다. 이는 보조 접점 스위치(X1)의 채터링에 따른 결과이다.
또한, 메인 접점 스위치(X2)의 온 동작 시, 메인 접점 채터링 ARC 노이즈 구간(323)이 발생된다. 이는 보조 접점 스위치(X1)의 채터링으로 인해 또는 메인 접점 스위치(X2)의 자체 채터링으로 인해 발생되는 노이즈일 수 있다.
다시, 도 1을 설명한다.
또한, 종래 기술은 무접점 신호의 출력을 위한 트라이악 스위치(130)가 이용되어, 직류(DC) 전원을 제어하는 경우에는, 트라이악 스위치(130)가 오프되지 않아, 직류 전원을 제어할 수 없는 문제가 있다.
또한, 트라이악 스위치(130)와 같은 무접점 릴레이는 반도체 출력 소자에 의한 높은 전압 드롭으로 인하여 부하에 드롭된 전압이 공급된다. 이로 인해, 부하의 파손 가능성이 높고, 파손 시 단락 되며, 전압 드롭으로 인한 발열로 인해 설비 내의 온도를 상승시키게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전기 릴레이의 접점 온 또는 오프 시에만 무접점 출력을 동작시켜, 접점 출력에 따른 채터링 ARC 노이즈를 저감시킬 수 있는 안티 서지 하이브리드 릴레이를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 접점의 오 동작 시, 안티 서지 하이브리드 릴레이가 구동되지 않도록 하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이는 부하의 동작을 제어하기 위한 무접점 신호와 접점 신호를 출력하는 출력부 및 상기 접점 신호가 오프에서 온으로 변경될 시 또는 상기 접점 신호가 온에서 오프로 변경될 시, 상기 무접점 신호가 일정 시간 동안에만 온 되도록 하는 원샷 구동 신호를 상기 출력부에 전달하는 출력 제어부를 포함할 수 있다.
상기 출력부는 상기 무접점 신호를 출력하는 무접점 출력부 및 상기 접점 신호를 출력하는 접점 출력부를 포함하고, 상기 출력 제어부는 상기 무접점 출력부의 구동을 제어하는 무접점 출력 제어부 및 상기 접점 출력부의 구동을 제어하는 접점 출력 제어부를 포함할 수 있다.
상기 무접점 출력 제어부는 상기 접점 신호가 오프에서 온으로 변경되기 전, 상기 접점 신호가 온에서 오프로 변경되기 전, 상기 원샷 구동 신호를 생성할 수 있다.
상기 무접점 출력 제어부는 상기 접점 신호의 동작에 대응하는 입력 신호가 오프에서 온으로 변경되는 시점 또는 상기 입력 신호가 온에서 오프로 변경되는 시점을 감지하여, 상기 원샷 구동 신호를 생성할 수 있다.
상기 원샷 구동 신호는 상기 입력 신호를 일정 시간만큼 지연시켜 생성될 수 있다.
상기 원샷 구동 신호는 상기 일정 시간만큼 지연된 시간 동안에만 온 될 수 있다.
상기 무접접 출력 제어부는 상기 입력 신호를 일정 시간만큼 지연시키기 위한 시간 지연 회로를 포함할 수 있다.
상기 시간 지연 회로는 저항과 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 접점 출력 제어부는 상기 원샷 구동 신호의 생성 후, 상기 접점 신호를 오프에서 온으로 변경하거나, 온에서 오프로 변경할 수 있다.
상기 무접점 출력부는 전계 효과 트랜지스터를 통해 상기 무접점 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전기 릴레이의 접점 온 또는 오프 시에만 무접점 출력을 동작시켜, 접점 출력에 따른 채터링 ARC 노이즈가 저감될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접점의 오 동작 시, 무접점 출력이 영향을 받지 않아, 제품의 고장 판별이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 무접점 출력을 위해 트라이악 스위치 대신, 브릿지 다이오드 및 FET를 사용하여, 교류 전원 하에 동작하는 부하 및 직류 전원 하에 동작하는 부하의 동작을 모두 제어할 수 있어, 범용성이 증대될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 릴레이 장치의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 2는 도 1의 릴레이 장치에서 신호 입력 파형에 따른 메인 접점 스위치(X2)및 트라이악 스위치(130)의 출력 동작 파형을 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 종래 기술에 따라 보조 접점 스위치(X1)에 의해 채터링 ARC 노이즈가 발생하는 예를 설명하는 파형이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이에 포함된 전원부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 입력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 출력 제어부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접점 출력 제어부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력부에 포함된 무접점 출력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력부에 포함된 접점 출력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 안티 서지 하이브리드 릴레이의 내부 지점들에 대한 파형을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따라 접점 신호를 외부에 전달할 시, 발생될 수 있는 채터링 ARC 노이즈를 저감하기 위한 안티 서지 하이브리드 릴레이의 구성을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 안티 서지 하이브리드 릴레이(400)는 전원부(410), 신호 입력부(430), 출력 제어부(450) 및 출력부(470)를 포함할 수 있다.
전원부(410)는 안티 서지 하이브리드 릴레이(500)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다.
전원부(410)의 구체적인 회로도에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안티 서지 하이브리드 릴레이에 포함된 전원부의 구성을 설명하는 회로도이다.
도 5를 참조하면, 전원부(410)는 전원부(410)에서 발생하는 노이즈로 인해, 안티 서지 하이브리드 릴레이(400)가 연결된 외부 기기(또는 설비)가 영향을 받지 않도록, 리니어 다운 회로로 구성될 수 있다.
전원부(410)는 외부 전원(예를 들어, 직류 24V)이 입력되면, 안티 서지 하이브리드 릴레이(400)의 내부 회로 구동을 위해, 전압을 강하하는 전압 강하부(Vcc) 및 전기 릴레이를 포함하는 접점 출력부(473)를 구동시키기 위한 전기 릴레이 전압 구동부(Vry)를 포함할 수 있다.
전원부(410)는 안티 서지 하이브리드 릴레이(400)의 내부 구성의 동작을 위해 에너지를 저장하는 커패시터(C1)를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 6을 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 입력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
신호 입력부(430)는 교류 전원 신호와 직류 전원 신호 중 하나 이상의 신호를 입력 받아, 출력 제어부(450)로 출력할 수 있다.
교류 전원 신호는 220V의 전압 크기를 갖는 교류 전압 신호일 수 있다.
직류 전원 신호는 24V의 전압 크기를 갖는 직류 전압 신호일 수 있다.
신호 입력부(430)는 교류 라인(601), 직류 라인(603), 공통 라인(605), 제1,2 바리스터(611, 613), 제1,2 브릿지 다이오드(621, 623), 제1,2 포터 커플러(631, 633) 및 와어어드 OR NOT 게이트(641)를 포함할 수 있다.
교류 라인(601)은 교류 전원이 관통되는 라인일 수 있다.
직류 라인(603)은 직류 전원이 관통되는 라인일 수 있다.
공통 라인(605)은 교류 전원 또는 직류 전원이 관통되는 라인일 수 있다.
제1 바리스터(611)는 교류 라인(601)을 통해 관통되는 교류 전원에서, 일정 값 이상의 교류 전원의 크기를 흡수할 수 있다.
제2 바리스터(613)는 직류 라인(603)을 통해 관통되는 직류 전원에서, 일정 값 이상의 직류 전원의 크기를 흡수할 수 있다.
제1 브릿지 다이오드(621)는 제1 바리스터(611)에서 출력된 교류 전원을 정류할 수 있다.
제2 브릿지 다이오드(623)는 제2 바리스터(613)에서 출력된 직류 전원을 정류할 수 있다.
제1,2 포터 커플러(631, 633)은 신호 입력부(430)와 연결된 출력 제어부(450)와의 절연을 위해 사용될 수 있다.
와어어드 OR NOT 게이트(641)는 교류 전원 또는 직류 전원 중 어느 하나를 출력 제어부(450)로 출력하기 위한 회로일 수 있다.
H1 지점은 제1,2 포터 커플러(631, 633)의 출력 지점일 수 있다.
H2 지점은 와이어드 OR NOT 게이트(641)의 출력 지점 및 무접점 출력 제어부(451)의 입력단(C1)과 연결되는 지점일 수 있다.
다시 도 4를 설명한다.
출력 제어부(450)는 출력부(470)가 외부에 전달하는 무접점 출력 또는 접점 출력을 구동하기 위한 구동 신호를 생성할 수 있다.
출력 제어부(450)는 생성된 구동 신호를 출력부(470)에 전달할 수 있다.
출력 제어부(450)는 무접점 출력 제어부(451) 및 접점 출력 제어부(453)를 포함할 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 출력부(470)에 포함된 무접점 출력부(471)의 구동을 제어할 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 신호 입력부(430)로부터 전달된 입력 신호가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경되는 로우 하이 시점(또는 positive edge)을 검출할 수 있다. 이를 감지하기 위해, 무접점 출력 제어부(451)는 별도의 신호 감지부를 포함할 수도 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 로우 하이 시점의 검출에 따라 지연 시간을 발생시켜, 무접점 신호가 일정 시간 동안에만 온 되도록 하는 원샷 구동 신호를 생성할 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 신호 입력부(430)로부터 전달된 입력 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되는 하이 로우 시점(또는 negative edge)을 검출할 수 있다. 이를 감지하기 위해, 무접점 출력 제어부(451)는 별도의 신호 감지부를 포함할 수도 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 하이 로우 시점의 검출에 따라 지연 시간을 발생시켜, 무접점 신호가 일정 시간 동안에만 온 되도록 하는 원샷 구동 신호를 생성할 수 있다.
무접점 출력부 제어부(451)는 생성된 원샷 구동 신호를 무접점 출력부(471)로 전달할 수 있다.
접점 출력 제어부(453)는 출력부(470)에 포함된 접점 출력부(473)의 구동을 제어할 수 있다.
접점 출력 제어부(453)는 접점 출력부(473)가 외부로 출력하는 접점 신호의 생성을 지연시킬 수 있다.
이는, 접점 신호의 온 또는 오프 시, 무접점 신호를 온시켜, 채터링 ARC 노이즈를 저감시키기 위함이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무접점 출력 제어부의 구성을 설명하는 회로도이다.
무접점 출력 제어부(451)의 입력단(C1)은 신호 입력부(430)의 출력단(C1)과 연결될 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3), 복수의 NOT 게이트들(703-1, 703-2, 703-3, 703-4, 703-5) 및 exclusive OR 게이트(705), AND 게이트(707)를 포함할 수 있다. 복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3) 각각은 입력된 신호를 일정 시간만큼 지연 시킨 후, 지연된 신호를 출력할 수 있다.
복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3) 각각은 저항(R) 및 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 커패시터(C)의 일단은 저항(R)의 일단과 연결되고, 커패시터(C)의 타단은 그라운드와 연결될 수 있다.
복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3) 각각이 구성하는 저항 값과 커패시터 값은 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 각 시간 지연 회로가 입력된 신호를 지연시키는 지연 시간은 서로 다를 수 있다.
각 시간 지연 회로 저항 값과 커패시터 값을 이용한 시 정수를 이용하여, 입력된 신호를 지연시킬 수 있다. 시간 지연 회로로 저항과 커패시터를 이용하는 이유는 가격이 저렴하기 때문이다.
본 발명의 실시 예에서는 시간 지연 회로가 복수 개로 구성됨을 예로 들어 설명하였으나, 복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3)은 하나의 시간 지연 회로로 구성될 수 있다.
또한, 복수의 시간 지연 회로들(701-1, 701-2, 701-3)은 하나 이상의 타이머 IC나, 마이크로 컨트롤러로 대체되어, 시간 지연의 기능이 수행될 수 있다.
H3 지점은 제1 NOT 게이트(703-1)의 출력 지점일 수 있다. 또한, H3은 exclusive OR 게이트(708)의 입력 지점 및 제2 NOT 게이트(703-2)의 입력 지점일 수 있다.
H4 지점은 제2 NOT 게이트(703-2)의 출력 지점이다.
H4-1 지점은 제2 시간 지연 회로(701-2)의 출력 지점이다.
H5 지점은 제3 NOT 게이트(703-3)의 출력 지점이다.
H5-1 지점은 제3 시간 지연 회로(701-3)의 출력 지점이다.
H6 지점은 제4 NOT 게이트(703-4)의 출력 지점 및 exclusive OR 게이트(705)의 입력 지점이다.
H7 지점은 exclusive OR 게이트(705)의 출력 지점이다.
H8 지점은 제5 NOT 게이트(703-5)의 출력 지점 및 AND 게이트(707)의 입력 지점이다.
H9 지점은 AND 게이트(707)의 출력 지점 및 무접점 출력부(471)의 입력단(D1)과 연결되는 지점이다.
제1 시간 지연 회로(701-1)는 신호 입력부(430)로부터 입력된 신호를 t1 시간만큼 지연시킬 수 있다.
제2 시간 지연 회로(701-2)는 제2 시간 지연 회로(701-2)에 입력된 신호를 t2 시간만큼 지연시킬 수 있다.
제3 시간 지연 회로(701-3)는 제3 시간 지연 회로(701-3)에 입력된 신호를 t3 시간만큼 지연시킬 수 있다.
exclusive OR 게이트(705)는 2개의 입력 단자를 통해 입력된 신호의 전압 값이 동일하면, 로우 신호를 출력하고, 다르면, 하이 신호를 출력할 수 있다.
AND 게이트(707)는 2개의 입력 단자를 통해 입력된 신호가 모두 하이 신호인 경우에만 하이 신호를 출력할 수 있다.
AND 게이트(707)는 안티 서지 하이브리드 릴레이(400)의 전원이 온 되었을 때, 내부 회로의 과도 상태로 인한, 불안정한 출력이 나오지 않도록, 출력을차단시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 접점 출력 제어부의 구성을 설명하는 회로도이다.
접점 출력 제어부(453)는 복수의 NOT 게이트들(801-1, 801-2, 801-3) 및 시간 지연 회로(803)를 포함할 수 있다.
시간 지연 회로(803)는 신호 입력부(430)로부터 입력된 신호를 일정 시간(t4)만큼 지연시켜 출력할 수 있다.
t4는 접점 출력 구동 신호가 온 되기 전, 원샷 구동 신호를 온 시키기 위해 지연되는 시간일 수 있다.
접점 출력 제어부(453)의 제1 출력단(E1)은 접점 출력부(473)의 제1 입력단(E1)에 연결되고, 제2 출력단(E2)은 접점 출력부(473)의 제2 입력단(E2)에 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력부에 포함된 무접점 출력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
무접점 출력부(471)는 출력 제어부(450)의 무접점 출력 제어부(451)로부터 수신된 원샷 구동 신호에 대응하는 무접점 신호를 외부에 전달할 수 있다. 외부는 부하일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
무접점 출력부(471)의 제1 입력단(D1)은 무접점 출력 제어부(451)의 출력단(D1)에 연결되고, 무접점 출력부(471)의 제2 입력단(A2)은 전원부(410)에 포함된 전원 강하부(Vcc)와 연결될 수 있다.
무접점 출력부(471)는 포토 다이오드 어레이(810), 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET, 830), 브릿지 다이오드(850)를 포함할 수 있다.
교류 전원 하에서 동작하는 부하 및 직류 전원 하에서 동작하는 부하를 모두 제어하기 위해 포토 다이오드 어레이(810) 및 FET(830)가 사용될 수 있다.
FET(830)는 외부로 접점 신호를 전달하기 위한 반도체 릴레이의 구성 일 수 있다.
브릿지 다이오드(850)는 교류 전원을 직류로 변환하는 정류 기능을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력부에 포함된 접점 출력부의 구성을 설명하는 회로도이다.
접점 출력부(473)는 출력 제어부(450)의 접점 출력 제어부(453)로부터 수신된 접점 구동 신호에 대응하는 접점 신호를 외부에 전달할 수 있다. 외부는 부하일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
접점 출력부(473)의 제1 입력단(E1)은 접점 출력 제어부(453)의 H5 지점에 연결되고, 접점 출력부(473)의 제2 입력단(E2)은 접점 출력 제어부(453)의 H10 지점에 연결될 수 있다.
접점 출력부(473)는 접점 출력 방식을 이용한 전기 릴레이(910) 및 스위치(930)를 포함할 수 있다.
접점 출력부(473)는 신호 입력부(430)로부터 전달된 입력 신호의 온에 따라 접점 온 신호를 외부에 출력하고, 입력 신호의 오프에 따라 접점 오프 신호를 외부에 출력할 수 있다.
접점 출력부(473)의 채터링이 발생되는 동안에는 채터링 ARC 노이즈가 발생될 수 있으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 접점 출력부(473)의 채터링이 발생되는 동안에만, 무접점 출력부(471)의 무접점 신호가 출력되어, 채터링 ARC 노이즈가 저감될 수 있다.
다음으로, 무접점 출력 제어부(471)에서 생성되는 원샷 구동 신호 및 접점 출력 제어부(473)에 생성되는 접점 출력 구동 신호가 얻어지는 과정을 설명한다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 안티 서지 하이브리드 릴레이의 내부 지점들에 대한 파형을 보여주는 도면이다.
도 11은 특히, 신호 입력부(430)의 내부 지점에 대한 파형, 출력 제어부(450)의 내부 지점에 대한 파형을 설명하는 도면이다.
도 11을 설명하기 위해, 도 6 내지 도 8의 도면을 참조하여 설명한다.
입력 신호 파형(1000)은 신호 입력부(430)의 교류 라인(601) 또는 직류 라인(603)을 통해 제공된 파형일 수 있다.
H1 내지 H3 파형(1001 내지 1010)은 위에서 설명된 H1 내지 H10 지점에서 검출된 파형이다.
먼저, 무접점 출력 제어부(451)의 제1 시간 지연 회로(701-1)에 의해, H3 파형(1003)은 t1 시간만큼 지연되어 출력될 수 있다.
그 후, 제2 NOT 게이트(703-2)를 통과한 H4 파형(1004)은 무접점 출력 제어부(451)의 제2 시간 지연 회로(701-2)에 의해 t2 시간만큼 지연되어, H4-1 파형(1004-1)으로 변환된다. 즉, 제2 시간 지연 회로(701-2)에 의해 t2 시간만큼 지연 상승된다.
그 후, 제3 NOT 게이트(703-3)를 통과한 H4-1 파형(1004-1)은 H5 파형(1005)로 변환된다.
H5 파형(1005)은 제3 시간 지연 회로(701-3)에 의해 t3 시간만큼 지연되어, H5-1 파형(1005-1)으로 변환된다.
그 후, 제4 NOT 게이트(703-4)를 통과한 H5-1 파형(1005-1)은 H6 파형(1006)로 변환된다.
그 후, H6 파형(1006) 및 H3 파형(1003)은 exclusive OR 게이트(705)를 통과하여, H7 파형(1007)으로 변환된다.
이에 대한 간략한 설명한 파형은 도 12를 참조한다.
H7 파형(1007)은 제5 NOT 게이트(703-5)를 통과하여, H8 파형(1008)으로 변환되고, H8 파형(1008)은 AND 게이트(707)를 통과하여, H9 파형(1009)으로 변환된다.
H9 파형(1009)은 무접점 출력 제어부(451)가 최종적으로, 생성한 원샷 구동 신호의 파형일 수 있다.
H9 파형(1009)은 무접접 출력부(471)의 원샷 동작을 제어하기 위한 신호로 사용될 수 있다.
한편, H3 파형(1003)은 접점 출력 제어부(453)로 입력될 수 있다.
H3 파형(1003)은 NOT 게이트(801-1)를 통과하여, H4 파형(1004)으로 변환될 수 있다.
그 후, H4 파형(1004)은 시간 지연 회로(803)를 통해 t4 시간만큼 지연될 수 있다. t4는 위에서 설명한 t2와 동일한 시간일 수 있다.
H4 파형(1004)은 t4만큼 지연되어, H5 파형(1005)으로 변환될 수 있다.
H5 파형(1005)은 2개의 NOT 게이트(801-2,3)을 통과하여, H10 파형(1010)으로 변환될 수 있다.
H10 파형(1010)은 접점 출력 제어부(453)가 최종적으로, 생성한 접접 출력 구동 신호의 파형일 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 입력 신호에 따라 무접점 출력 구동 신호 및 접점 출력 구동 신호 간의 관계를 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 입력 신호 파형(1000) 및 원샷 구동 신호에 대응하는 H9 파형(1009), 접점 출력 구동 신호에 대응하는 H10 파형(1010)이 도시되어 있다.
입력 신호가 온 될 경우, 무접점 출력 제어부(451)는 이를 감지하여, 원샷 구동 신호(1301)를 생성할 수 있다. 이 경우, 제1 시간 지연 회로(701-1)에 의해 t1 시간만큼의 지연시간이 발생할 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 접점 출력 제어부(453)가 접점 출력 구동 신호를 온시키기 전에, 원샷 구동 신호(1301)를 생성할 수 있다.
원샷 구동 신호(1301)는 제2 시간 지연 회로(701-2)에 의해 지연된 시간 t2 및 제3 시간 지연 회로(701-3)에 의해 지연된 시간 t3를 합한 시간 동안 무접점 출력을 구동시키기 위한 신호일 수 있다.
즉, 원샷 구동 신호(1301)는 일정 시간(t2+t3) 동안 무접점 출력을 온 시키는 신호일 수 있다.
원샷 구동 신호(1301)가 생성된 후, 접점 출력 제어부(453)는 지연 시간 t4만큼 지연된 후, 접점 출력 구동 신호를 온 시킬 수 있다. 결과적으로, 입력 신호가 온 된 후, t1 및 t4를 합한 시간 후, 접점 출력 구동 신호가 온 될 수 있다.
접점 출력 구동 신호가 오프에서 온 되더라도, 원샷 구동 신호로 인해, 접점 출력으로 인한 채터링 ARC 노이즈가 발생되지 않을 수 있다.
한편, 입력 신호가 오프 될 경우, 무접점 출력 제어부(451)는 이를 감지하여, 원샷 구동 신호(1303)를 생성할 수 있다. 이 경우, 도 7의 방전 회로(700)로 인해, 제1 시간 지연 회로(701-1)에 의해 발생하는 지연 시간인 t1보다 더 작은 지연 시간(t5)이 발생될 수 있다.
무접점 출력 제어부(451)는 접점 출력 제어부(453)가 접점 출력 구동 신호를 오프 시키 전에, 원샷 구동 신호(1303)를 생성할 수 있다.
원샷 구동 신호(1303)는 제2 시간 지연 회로(701-2)에 의해 지연된 시간 t2 및 제3 시간 지연 회로(701-3)에 의해 지연된 시간 t3를 합한 시간 동안 무접점 출력을 구동시키기 위한 신호일 수 있다.
즉, 원샷 구동 신호(1303)는 일정 시간(t2+t3) 동안 무접점 출력을 온 시키는 신호일 수 있다.
원샷 구동 신호(1303)가 온 된 후, 접점 출력 제어부(453)는 지연 시간 t4만큼 지연된 후, 접점 출력 구동 신호를 오프 시킬 수 있다.
접점 출력 구동 신호가 오프에서 온 되더라도, 원샷 구동 신호로 인해, 접점 출력으로 인한 채터링 ARC 노이즈가 발생되지 않을 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고, 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 안티 서지 하이브리드 릴레이에 있어서,
    부하의 동작을 제어하기 위한 무접점 신호와 접점 신호를 출력하는 출력부; 및
    상기 접점 신호가 오프에서 온으로 변경될 시 또는 상기 접점 신호가 온에서 오프로 변경될 시, 상기 무접점 신호가 일정 시간 동안에만 온 되도록 하는 원샷 구동 신호를 상기 출력부에 전달하는 출력 제어부를 포함하고,
    상기 출력부는
    상기 무접점 신호를 출력하는 무접점 출력부 및 상기 접점 신호를 출력하는 접점 출력부를 포함하고,
    상기 출력 제어부는
    상기 무접점 출력부의 구동을 제어하는 무접점 출력 제어부 및 상기 접점 출력부의 구동을 제어하는 접점 출력 제어부를 포함하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무접점 출력 제어부는
    상기 접점 신호가 오프에서 온으로 변경되기 전, 상기 접점 신호가 온에서 오프로 변경되기 전, 상기 원샷 구동 신호를 생성하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무접점 출력 제어부는
    상기 접점 신호의 동작에 대응하는 입력 신호가 오프에서 온으로 변경되는 시점 또는 상기 입력 신호가 온에서 오프로 변경되는 시점을 감지하여, 상기 원샷 구동 신호를 생성하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원샷 구동 신호는 상기 입력 신호를 일정 시간만큼 지연시켜 생성되는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 원샷 구동 신호는
    상기 일정 시간만큼 지연된 시간 동안에만 온 되는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 무접점 출력 제어부는
    상기 입력 신호를 일정 시간만큼 지연시키기 위한 시간 지연 회로를 포함하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시간 지연 회로는
    저항과 커패시터를 포함하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접점 출력 제어부는
    상기 원샷 구동 신호의 생성 후, 상기 접점 신호를 오프에서 온으로 변경하거나, 온에서 오프로 변경하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 무접점 출력부는
    전계 효과 트랜지스터를 통해 상기 무접점 신호를 출력하는
    안티 서지 하이브리드 릴레이.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133071A (ja) * 2004-11-05 2006-05-25 Chugoku Electric Power Co Inc:The ワンショット回路及びこれを用いた時間計測装置

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