KR102494355B1 - 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하에 공급되는 전력이 기준 이하로 낮아질 때에 이를 감지하여 부하가 사용되지 않는 것으로 판단하고 콘센트 출력을 제거하도록 하는 대기 전력 차단 콘센트에 관련된 것으로, 본 발명의 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트는 전원 입력 단자; 상기 전원 입력 단자에 병렬로 연결되는 콘센트 출력 단자; 상기 전원 입력 단자에 연결되어 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급장치; 상기 전원 입력 단자의 제1 전원 입력 단자와 상기 전원공급장치 사이에 연결되는 상시전환 스위치; 상기 제1 전원 입력 단자에 이에 연결된 상기 콘센트 출력 단자의 제1 콘센트 출력 단자 사이에 연결된 릴레이; 상기 제1 전원 입력 단자와 상기 제1 콘센트 출력 단자 사이의 부하 전류 값을 감지하기 위한 전류 센서부; 및 상기 전원공급장치에서 공급된 공급 전원을 이용하고, 상기 상시전환 스위치가 온 되는 경우 상기 전류 센서부에서 감지된 전류 값에 따라 상기 릴레이의 접점을 온/오프 시키기는 대기 전력 차단 모드를 수행하고, 상기 상시전환 스위치가 오프 되는 경우 상기 릴레이의 접점을 온 하여 상시 모드를 수행하는 릴레이 구동부;를 포함하고, 상기 릴레이 구동부는 대기 전력 차단 모드인 동안에 에너지를 충전하고 있다가 상시모드로 변경될 때에 충전되어 있던 에너지를 방전하면서 상기 릴레이를 구동하기 위한 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함한다.

Description

상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트{Standby Power Shutoff Socket Having Capacitor for Selecting Standby Mode}

본 발명은 부하에 공급되는 전력이 기준 이하로 낮아질 때에 이를 감지하여 부하가 사용되지 않는 것으로 판단하고 콘센트 출력을 제거하도록 하는 대기 전력 차단 콘센트에 관련된 것으로, 특히 대기 전력 차단 기능을 수행하는 대기 전력 차단 모드와 상시 전력이 공급되도록 하는 상시 모드를 선택적으로 이용하도록 하는 상시 전환 스위치가 동작할 때의 소모 전력을 최소화하도록 구성된 대기 전력 차단 콘센트에 관련된 것이다.

최근에 건설되고 있는 대부분의 아파트는 원격 온/오프 및 모니터링이 가능한 대기전력 차단 콘센트를 기본으로 적용하여 입주자에게 제공하는데, 대기전력 차단 콘센트는 콘센트에 연결된 가전 기기가 사용 중인지, 사용되지 않는 대기 상태로 있는 지를 판단하여 자동으로 가전기기에 공급되는 전원을 차단하는 기능을 포함한다.

종래의 대기 전력 차단 콘센트는 가전 기기가 사용되지 않을 때에 전원 공급이 자동으로 차단되지만 대기 전력 상태 감시 등의 콘센트 자체의 소모 전력이 발생하였다.

또한, 대기 전력 차단 콘센트 기능을 사용하지 않고, 일반적인 상시 전원 공급을 위한 콘센트로 사용하고자 하는 경우에는 사용자에 의한 물리적 스위칭을 통하여 상시 전원 공급이 가능하도록 구현해야 하는데, 이때 콘센트의 정격 전류 16A 이상을 견딜 수 있도록 설계하려면 물리적 공간과 기계적인 매커니즘을 고려할 필요가 있었고 이에 따라 설계 비용의 상승 및 원가 상승의 문제가 발생하였다.

본 출원인은 이러한 문제를 해결하기 위하여 상시 전원 공급을 위한 구성으로서 자체 대기전력 소모가 없는 대기 전력 차단 콘센트를 발명하게 된 것이다.

등록특허 제10-0909598호 (2009.07.24. 공고)

본 발명의 목적은 상시 전원 공급을 위한 구성으로서 자체 대기전력 소모가 없는 대기 전력 차단콘센트를 제공하기 위한 것이다. 기타 본 발명의 목적은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 상세한 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트는 전원 입력 단자; 상기 전원 입력 단자에 병렬로 연결되는 콘센트 출력 단자; 상기 전원 입력 단자에 연결되어 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급장치; 상기 전원 입력 단자의 제1 전원 입력 단자와 상기 전원공급장치 사이에 연결되는 상시전환 스위치; 상기 제1 전원 입력 단자에 이에 연결된 상기 콘센트 출력 단자의 제1 콘센트 출력 단자 사이에 연결된 릴레이; 상기 제1 전원 입력 단자와 상기 제1 콘센트 출력 단자 사이의 부하 전류 값을 감지하기 위한 전류 센서부; 및 상기 전원공급장치에서 공급된 공급 전원을 이용하고, 상기 상시전환 스위치가 온 되는 경우 상기 전류 센서부에서 감지된 전류 값에 따라 상기 릴레이의 접점을 온/오프 시키기는 대기 전력 차단 모드를 수행하고, 상기 상시전환 스위치가 오프 되는 경우 상기 릴레이의 접점을 온 하여 상시 모드를 수행하는 릴레이 구동부;를 포함하고, 상기 릴레이 구동부는 대기 전력 차단 모드인 동안에 에너지를 충전하고 있다가 상시모드로 변경될 때에 충전되어 있던 에너지를 방전하면서 상기 릴레이를 구동하기 위한 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함한다.

또한, 본 발명에서 상기 릴레이는 영구자석이 포함되어 전류가 개방되어도 온 상태가 유지되는 접점, 전류가 흐를 때에 상기 접점을 온 하는 제1 코일 및 전류가 흐를 때에 상기 접점을 오프 하는 제2 코일을 포함하는 래치 릴레이이고, 상기 릴레이 구동부에서 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이의 제1 노드에는 상기 전원공급장치에서 공급되는 공급 전원이 연결되고, 상기 릴레이 구동부에서 상기 제1 코일의 반대측에 있는 제2 노드와 상기 제2 코일의 반대측에 있는 제3 노드에는 상기 공급 전원에 의하여 상기 제1 노드에서 접지 단자로 흐르는 전류의 흐름을 선택적으로 단속하기 위한 전류 단속 회로를 포함하고, 상기 상시 모드 전환용 콘덴서는 상기 제1 노드에 병렬로 연결되어 상기 공급 전원에 의하여 에너지를 충전한다.

또한, 본 발명에서 상기 전류 단속 회로는 상기 제2 노드와 접지 단자 사이에서 제1 코일 측에 드레인, 접지 단자 측에 소스, 상기 제1 노드 측에 게이트가 연결된 모스펫, 상기 모스펫의 게이트 측에 연결된 전단 트랜지스터, 상기 전단 트랜지스터의 후단에 연결되고 베이스를 통하여 릴레이 온 신호를 수신하도록 구성된 후단 트랜지스터를 포함하는 제1 트랜지스터 회로; 및 상기 제3 노드와 접지 단자 사이에 연결되고 베이스에 릴레이 오프 신호를 수신하도록 구성된 제2 트랜지스터 회로;를 포함하고, 상기 전단 트랜지스터는 컬렉터에 상기 모스펫의 게이트와 제1 노드가, 베이스에 상기 후단 트랜지스터의 컬렉터가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이, 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 역기전력 방지를 위한 보호용 다이오드가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 노드와 상기 전원공급장치의 공급 전원 사이에 연결되어 상기 공급 전원이 낮아지는 경우에도 상기 상시 모드 전환용 콘덴서에 충전된 전압이 유지되도록 하는 다이오드가 더 연결되고, 상기 후단 트랜지스터의 컬렉터 단자와 공급 전원 사이에 연결되어 공급 전원이 제너 전압 이하로 낮아질 때에 전단 트랜지스터를 오프 하도록 하는 제너다이오드가 더 연결될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트에 의하면, 상시 모드 전환시에 전류의 흐름이 상시전환 스위치를 우회하도록 구성됨으로써 상시전환 스위치의 용도를 콘센트의 대기 전력 감지 기능과 릴레이 구동부를 제어하는 전원공급장치의 전원 공급용으로만 사용하도록 함으로써 상시전환 스위치에 걸리는 부하를 최소화하여 물리적 소형화를 달성할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 래치 릴레이를 이용하는 대기 전력 차단 콘센트의 회로 연결 구조도;
도 2는 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 대기 전력 차단 모드에서 릴레이 오프 동작시의 회로 구성도;
도 3은 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 대기 전력 차단 모드에서 릴레이 온 동작시의 회로 구성도; 및
도 4는 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 상시 모드에서의 회로 구성도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 래치 릴레이를 이용하는 대기 전력 차단 콘센트의 회로 연결 구조도이다. 도 1에 따르면 대기 전력 차단 콘센트는 가전 기기(부하)가 사용되지 않을 때에 전류센서부(60)에서 콘센트 출력 단자(20)에 연결된 부하에 공급되는 전류를 감지하여 기준 값 이하의 전류일 때에 릴레이(50)를 사용하여 가전 기기(부하)에 공급되는 전원을 차단하도록 동작한다.

일반적인 릴레이는 릴레이의 코일에 전류가 흐르면 접점이 붙고 전류가 흐르지 않으면 접점이 떨어지는 단순한 구조인데 비하여, 래치 릴레이는 영구자석을 이용하여 전류를 약 50ms 이상 인가시에 인가한 방향으로 접점이 고정되어, 코일에 전류를 끊더라도 접점이 붙어 있는 상태로 그대로 유지되는 구조의 릴레이다.

도면을 참조하면 대기 전력 차단 모드는 상시전환 스위치(40)의 단자 2와 단자 3이 연결되어 전원 입력 단자(10)가 전원 공급장치(30)에 직접 연결되고, 단자 1과 단자 2가 개방되어 릴레이(50)를 통해서만 부하로 전력이 공급되도록 구성된다.

이러한 대기 전력 차단 모드에서는 도면에서와 같이 트랜지스터 Q1(73)의 베이스에 High 신호가 인가(릴레이 오프 신호의 인가)되어 Q1이 도통되어 릴레이(50)의 7번 노드에서 1번 노드로 제2 코일(56)을 따라 전류가 흐르게 되고, 릴레이의 접점(52)이 떨어져 부하의 전원이 차단된다. 그리고 트랜지스터 Q2(71)의 베이스에 High 신호가 인가(릴레이 온 신호의 인가)되어 Q2가 도통되면 7번 노드에서 6번 노드로 제1 코일(55)을 따라 전류가 흐르게 되고, 이때 릴레이의 접점(52)이 붙어 부하에 전원이 공급될 수 있다.

또한, 상시전환 스위치(40)의 단자 1과 단자 2를 단락시키고 단자 2와 단자 3을 개방하면 전원 입력 단자(10)와 콘센트 출력 단자(20)가 그대로 병렬로 연결된 상태가 되어 부하의 사용 여부와 관계 없이 상시 전력이 공급되는 상태로 된다.

그런데 상시전환 스위치(40)가 전원 입력 단자(10)와 콘센트 출력 단자(20) 사이에 직접 연결되기 때문에 일반적인 부하의 최대 허용 용량인 16A 이상의 전류를 감당할 수 있도록 설계되어야 하고, 이를 위해서는 상시전환 스위치를 구성하는 부품의 물리적인 크기가 커져야 하고 따라서 상시전환 스위치 전체 구조물이 차지하는 공간이 더 필요하며 대전류에 따른 발열 등의 부차적인 문제도 발생하게 된다.

도 2는 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 대기 전력 차단 모드에서 릴레이 오프 동작시의 회로 구성도이고, 도 3은 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 대기 전력 차단 모드에서 릴레이 온 동작시의 회로 구성도이고, 도 4는 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 상시 모드에서의 회로 구성도이다. 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 개선된 하나의 실시 예에 따른 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트를 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트는 전원 입력 단자(10), 콘센트 출력 단자(20), 전원공급장치(30), 상시전환 스위치(40), 릴레이(50), 전류 센서부(60), 릴레이 구동부(100)를 포함한다.

상기 콘센트 출력 단자(20)는 전원 입력 단자(10)에 병렬로 연결되어 부하의 플러그를 수용하기 위한 접속 요소로서, 전원 입력 단자 중 하나의 단자와는 상시 연결된 상태이고, 다른 하나의 단자와는 대기 전력 차단 모드로의 동작을 위하여 필요에 따라 온/오프 되도록 구성된다.

상기 전원공급장치(30)는 상기 전원 입력 단자(10)에 연결되어 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 대기 전력 차단 기능을 수행하기 위한 회로 요소에 공급한다. 통상 5V 내지 12V의 직류 전압이 생성되어 공급된다.

상기 상시전환 스위치(40)는 상기 전원 입력 단자(10)의 제1 전원 입력 단자(12)와 상기 전원공급장치(30) 사이에 연결되어 전원공급장치(30)로의 전원 공급을 온/오프 하도록 구성되며, 온 일때에 전원공급장치(30)에 의하여 대기 전력 차단 모드의 동작을 위한 직류 전원이 생성되어 릴레이 구동부(100)로 공급된다.

상기 릴레이(50)는 상기 제1 전원 입력 단자(12)에 이에 연결된 상기 콘센트 출력 단자(20)의 제1 콘센트 출력 단자(22) 사이에 연결되어 부하로의 전원 공급을 온/오프 하도록 동작한다.

상기 전류 센서부(60)는 상기 제1 전원 입력 단자(12)와 상기 제1 콘센트 출력 단자(22) 사이의 부하 전류 값을 감지하여 대기 전력 차단 모드에서 대기 전력을 차단할 것인지의 판단 기준을 제공한다.

상기 릴레이 구동부(100)는 상기 전원공급장치(30)에서 공급된 공급 전원(32)을 이용하고, 상기 상시전환 스위치(40)가 온 되는 경우 상기 전류 센서부(60)에서 감지된 전류 값에 따라 상기 릴레이(50)의 접점(52)을 온/오프 시키기는 대기 전력 차단 모드를 수행하고, 상기 상시전환 스위치(40)가 오프 되는 경우 상기 릴레이의 접점(52)을 온 하여 상시 모드를 수행하도록 동작하는데, 능동 소자와 수동 소자의 조합으로 구성된 회로 요소이다.

또한, 상기 릴레이 구동부(100)는 대기 전력 차단 모드인 동안에 에너지를 충전하고 있다가 상시모드로 변경될 때에 충전되어 있던 에너지를 방전하면서 상기 릴레이(50)를 구동하기 위한 상시 모드 전환용 콘덴서(110)를 더 포함한다.

따라서 상시 모드 전환용 콘덴서(110)의 에너지를 이용하여 릴레이(50)를 동작시켜 상시모드가 달성되기 때문에 상시모드에서 상시전환 스위치(40)가 개방되어 상시전환 스위치(40)를 통한 어떠한 전력도 소모되지 않기 때문에 상시전환 스위치(40)를 소형화할 수 있게 되므로 16A 이상의 대전류용 스위치를 사용하지 않고, 예로서, 전원공급장치(30)와의 스위칭을 위하여 필요한 2A 이상의 중전류용 스위치를 선택할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 상기 릴레이(50)는 영구자석이 포함되어 전류가 개방되어도 온 상태가 유지되는 접점(52), 전류가 흐를 때에 상기 접점(52)을 온 하는 제1 코일(55) 및 전류가 흐를 때에 상기 접점(52)을 오프 하는 제2 코일(56)을 포함하는 래치 릴레이로 구성하고, 상기 릴레이 구동부(100)에서 상기 제1 코일(55)과 상기 제2 코일(56) 사이의 제1 노드(7번 노드)에는 상기 전원공급장치(30)에서 공급되는 공급 전원(32)이 연결되고, 상기 릴레이 구동부(100)에서 상기 제1 코일(55)의 반대측에 있는 제2 노드(6번 노드)와 상기 제2 코일(56)의 반대측에 있는 제3 노드(1번 노드)에는 상기 공급 전원(32)에 의하여 상기 제1 노드에서 접지 단자로 흐르는 전류의 흐름을 선택적으로 단속하기 위한 전류 단속 회로(C)를 포함하고, 상기 상시 모드 전환용 콘덴서(110)는 상기 제1 노드에 병렬로 연결되어 상기 공급 전원(32)에 의하여 에너지를 충전하도록 구성할 수 있다.

따라서 대기 전력 모드에서 공급 전원(32)에 의하여 구동되는 전류 단속 회로(C)에 의하여 전류 센서부(60)의 감지 신호에 따라 제1 코일(55)과 제2 코일(56) 중 어느 하나의 코일로 선택적으로 전류를 제어하여 접점(52)을 온/오프 하도록 하는 동안에, 상시 모드 전환용 콘덴서(110)는 에너지가 충전되도록 하고, 상시전환 스위치(40)를 상시 모드로 전환할 때에 모드 전환용 콘덴서(110)의 에너지에 의하여 전류가 제1 코일(55)로 흘러 나가도록 하여 접점(52)을 온 함으로써 릴레이(50)에 의한 상시 모드 연결이 달성된다.

또한, 본 발명에서 상기 전류 단속 회로(C)는 제1 트랜지스터 회로(120, 130, 140) 및 제2 트랜지스터 회로(150)로 구성되는데, 상기 제1 트랜지스터 회로는 상기 제2 노드(6번 노드)와 접지 단자 사이에서 제1 코일(55) 측에 드레인, 접지 단자 측에 소스, 상기 제1 노드(7번 노드) 측에 게이트가 연결된 모스펫(120), 상기 모스펫(120)의 게이트 측에 연결된 전단 트랜지스터(130), 상기 전단 트랜지스터(130)의 후단에 연결되고 베이스를 통하여 릴레이 온 신호를 수신하도록 구성된 후단 트랜지스터(140)를 포함하고, 상기 제2 트랜지스터 회로(150)는 상기 제3 노드(1번 노드)와 접지 단자 사이에 연결되고 베이스에 릴레이 오프 신호를 수신하도록 구성된다.

또한, 상기 전단 트랜지스터(130)는 컬렉터에 상기 모스펫(120)의 게이트와 제1 노드(7번 노드)가, 베이스에 상기 후단 트랜지스터(140)의 컬렉터가 연결될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 본 발명에서 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이, 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에는 역기전력 방지를 위한 보호용 다이오드(D1, D2)가 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 노드와 상기 전원공급장치(30)의 공급 전원(32) 사이에 연결되어 상기 공급 전원(32)이 낮아지는 경우에도 상기 상시 모드 전환용 콘덴서(110)에 충전된 전압이 유지되도록 하는 다이오드(172)가 더 연결될 수 있다. 다이오드(172)는 공급 전원(32)이 상시 모드 전환용 콘덴서(110)의 충전 전압보다 낮아지더라도 상시 모드 전환용 콘덴서(110)의 에너지가 공급 전원(32) 쪽으로 방전되지 않도록 역방향으로 연결된다. 상시 모드 전환용 콘덴서(110)에 충전되는 에너지를 최대화하기 위하여 다이오드(172)는 쇼트키다이오드를 사용할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에서 상기 후단 트랜지스터(140)의 컬렉터 단자와 공급 전원(32) 사이에 연결되어 공급 전원(32)이 제너 전압 이하로 낮아질 때에 전단 트랜지스터(130)를 오프 하도록 하는 제너다이오드(174)가 더 연결될 수 있다. 즉, 상기 제너다이오드(174)는 전원공급장치의 공급 전압의 변화 감시하여 상시전환 스위치(40)가 대기 모드일 때에는 공급 전원(32)이 제너 전압 이상이 되어 제너다이오드(174)가 도통되어 릴레이 구동부(100)가 대기 모드로서 동작하고, 반면에 상시전환 스위치(40)가 상시 모드로 전환되면 공급 전원(32)이 기준 이하로 낮아져 릴레이 구동부(100)는 상기 제너다이오드(174)에 의하여 상시 모드로 전환되었음을 판단하고 그에 따른 상시 모드 동작을 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명의 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트의 실제 동작 과정을 설명한다.

먼저, 상시 모드 기능이 있는 종래의 대기 전력 차단 콘센트의 구성에서 발생하는 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상시전환 스위치의 용도를 콘센트의 대기 전력 감지 기능과 제어회로를 구성하는 전원공급장치의 전원 공급용으로만 사용하도록 함으로써 상시전환 스위치에 걸리는 부하 및 부하에 의해서 발생하는 발열을 최소화함으로써 기계적 동작 면적을 최소화하였다.

대기전력 차단 기능을 사용할 때에는 콘센트의 릴레이 구동부를 동작시키기 위하여 상시전환 스위치의 노브를 단자 1과 단자 2가 연결되도록 위치시켜 전원공급장치가 공급 전원을 발생하여 공급하도록 하고 공급 전원에 의하여 릴레이 구동부가 대기 전력 차단 기능을 수행할 수 있도록 하며(도 2 및 도 3 참조), 이때 상시 모드 전환용 콘덴서를 충전한다.

대기 전력 차단 모드에서 전류 센서부의 신호가 기준 이하일 때에 릴레이 오프 동작이 되어야 하는데, 제2 트랜지스터 회로(150)의 베이스에 High 신호가 들어와 트랜지스터가 온 되고 공급 전원에 의하여 전류가 제2 코일(56)을 통하여 빠져 나가면서 릴레이의 접점(52)을 오프로 전환하고, 전류 센서부의 신호가 기준 이상일 때에는 릴레이 온 동작이 수행되어야 하는데, 후단 트랜지스터(140)의 베이스에 High 신호가 들어와 후단 트랜지스터(140)가 온 되고 컬렉터 단자가 Low 상태가 되어 전단 트랜지스터를 오프하고 모스펫(120)의 게이트 전압이 High 상태가 되어 모스펫(120)이 도통됨으로써 공급 전원에 의하여 전류가 제1 코일(55), 모스펫(120)을 경유하여 빠져나가면서 릴레이의 접점(55)을 온 상태로 전환한다.

다음으로, 대기 전력 차단 기능을 사용하지 않는 상시 모드로 전환하고자 할 때에는 콘센트의 릴레이 구동부(100)에 공급되는 공급 전원을 물리적으로 차단시키기 위하여 상시전환 스위치의 노브를 단자 2와 단자 3이 연결되도록 위치시켜 전원공급장치로의 전원을 차단하여 대기 전력 소모가 없도록 하였고, 릴레이의 접점을 강제로 붙여 콘센트 출력 단자로 상시 전원이 연결되도록 하였다(도 4 참조).

릴레이 구동부(100)에 공급 전원이 차단된 이후에 릴레이의 접점을 붙이는 과정이 필요한데, 본 발명은 이를 위하여 대기 전력 차단 모드에서 상시 모드 전환용 콘덴서를 충전해 두었다가 릴레이 구동부에 공급 전원이 해소될 때에 상시 모드 전환용 콘덴서에 충전된 에너지에 의하여 릴레이의 접점을 붙일 수 있도록 구성하였다.

즉, 상시전환 스위치의 노브를 단자 2와 단자 3이 연결되도록 이동시키면, 전원공급장치(30)의 공급 전원(32)이 짧은 시간에 방전하게 되지만, 공급 전원(32)과 상시 모드 전환용 콘덴서(110) 사이에 연결된 다이오드(172)가 역방향으로 작용하여 상시 모드 전환용 콘덴서(110)의 충전전압이 그대로 유지될 수 있다.

또한, 공급 전원(32)이 제너다이오드(174)의 제너전압 이하로 떨어지면 전단 트랜지스터의 베이스가 Low 상태가 되어 전단 트랜지스터(130)가 오프 되고, 모스펫(120)의 게이트가 High 상태로 되어 모스펫(120)이 온 되며, 이때 상시 모드 전환용 콘덴서(110)에 충전된 에너지가 제1 코일(55), 모스펫(120)을 경유하여 빠져 나가면서 접점(52)을 붙임으로써 상시 모드 동작을 수행할 수 있게 된다.

이러한 회로 동작은 전원공급장치의 공급 전원이 끊어지거나 전원공급장치의 고장에 의하여 기준 출력 전압을 제공하지 못하는 경우에도 동일하게 작동하여 사용 중인 부하가 정상적으로 동작하도록 할 수 있다.

따라서 상시 전원 공급을 위한 상태 전환이 완료되어 대기 전력 상태는 0W가 되고 상시 전원 공급이 가능하게 된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 하며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사항이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

10: 전원 입력 단자 20: 콘센트 출력 단자
30: 전원공급장치 32: 공급 전원
40: 상시전환 스위치
50: 릴레이 60: 전류 센서부
100: 릴레이 구동부 110: 상시 모드 전환용 콘덴서
172: 다이오드 174: 제너다이오드

Claims (5)

1. 전원 입력 단자;
   상기 전원 입력 단자에 병렬로 연결되는 콘센트 출력 단자;
   상기 전원 입력 단자에 연결되어 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급장치;
   상기 전원 입력 단자의 제1 전원 입력 단자와 상기 전원공급장치 사이에 연결되는 상시전환 스위치;
   상기 제1 전원 입력 단자에 이에 연결된 상기 콘센트 출력 단자의 제1 콘센트 출력 단자 사이에 연결된 릴레이;
   상기 제1 전원 입력 단자와 상기 제1 콘센트 출력 단자 사이의 부하 전류 값을 감지하기 위한 전류 센서부; 및
   상기 전원공급장치에서 공급된 공급 전원을 이용하고, 상기 상시전환 스위치가 온 되는 경우 상기 전류 센서부에서 감지된 전류 값에 따라 상기 릴레이의 접점을 온/오프 시키기는 대기 전력 차단 모드를 수행하고, 상기 상시전환 스위치가 오프 되는 경우 상기 릴레이의 접점을 온 하여 상시 모드를 수행하는 릴레이 구동부;
   를 포함하고,
   상기 릴레이 구동부는 대기 전력 차단 모드인 동안에 에너지를 충전하고 있다가 상시모드로 변경될 때에 충전되어 있던 에너지를 방전하면서 상기 릴레이를 구동하기 위한 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하고,
   상기 릴레이는 영구자석이 포함되어 전류가 개방되어도 온 상태가 유지되는 접점, 전류가 흐를 때에 상기 접점을 온 하는 제1 코일 및 전류가 흐를 때에 상기 접점을 오프 하는 제2 코일을 포함하는 래치 릴레이이고,
   상기 릴레이 구동부에서 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이의 제1 노드에는 상기 전원공급장치에서 공급되는 공급 전원이 연결되고,
   상기 릴레이 구동부에서 상기 제1 코일의 반대측에 있는 제2 노드와 상기 제2 코일의 반대측에 있는 제3 노드에는 상기 공급 전원에 의하여 상기 제1 노드에서 접지 단자로 흐르는 전류의 흐름을 선택적으로 단속하기 위한 전류 단속 회로를 포함하고,
   상기 상시 모드 전환용 콘덴서는 상기 제1 노드에 병렬로 연결되어 상기 공급 전원에 의하여 에너지를 충전하는 것을 특징으로 하는 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하고,
   상기 전류 단속 회로는
   상기 제2 노드와 접지 단자 사이에서 제1 코일 측에 드레인, 접지 단자 측에 소스, 상기 제1 노드 측에 게이트가 연결된 모스펫, 상기 모스펫의 게이트 측에 연결된 전단 트랜지스터, 상기 전단 트랜지스터의 후단에 연결되고 베이스를 통하여 릴레이 온 신호를 수신하도록 구성된 후단 트랜지스터를 포함하는 제1 트랜지스터 회로; 및
   상기 제3 노드와 접지 단자 사이에 연결되고 베이스에 릴레이 오프 신호를 수신하도록 구성된 제2 트랜지스터 회로;
   를 포함하고,
   상기 전단 트랜지스터는 컬렉터에 상기 모스펫의 게이트와 제1 노드가, 베이스에 상기 후단 트랜지스터의 컬렉터가 연결되고,
   상기 제1 노드와 상기 전원공급장치의 공급 전원 사이에 연결되어 상기 공급 전원이 낮아지는 경우에도 상기 상시 모드 전환용 콘덴서에 충전된 전압이 유지되도록 하는 다이오드가 더 연결되고,
   상기 후단 트랜지스터의 컬렉터 단자와 공급 전원 사이에 연결되어 공급 전원이 제너 전압 이하로 낮아질 때에 전단 트랜지스터를 오프 하도록 하는 제너다이오드가 더 연결된 것을 특징으로 하는 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이, 상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 역전압 방지를 위한 보호용 다이오드가 연결된 것을 특징으로 하는 상시 모드 전환용 콘덴서를 포함하는 대기 전력 차단 콘센트.
   
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