KR19990069875A

KR19990069875A - 영점제어기능을 갖는 전원제어장치

Info

Publication number: KR19990069875A
Application number: KR1019980004398A
Authority: KR
Inventors: 황상하; 박은태
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 1999-09-06

Abstract

본 발명은 전원제어장치에 관한 것으로, 제로교차검출기는 제로교차점을 검출하고, 8비트카운터는 클록을 카운트하고, 데이터레지스터는 비교값을 기억하고, 8비트비교기는 8비트카운터와 데이터레지스터의 값을 비교하여 일치되면 일치신호를 발생시키고, 제1 및 제2 D플립플롭은 클록입력단으로 일치신호가 입력된다. 이와 같은 본 발명은 제로교차검출기에서 제로교차점을 검출하여 전원의 스위칭타이밍을 제어할 수 있다.

Description

영점제어기능을 갖는 전원제어장치(POWER CONTROLLER WITH ZERO-CROSS CONTROL)

본 발명은 전원제어장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 전원소스를 공급받아 2차 전원을 발생시키도록 제어하는 전원공급장치의 마이콤에 관한 것이다.

종래의 Zero-Cross Detector가 내장되지 않은 마이콤(MICOM)에서는 트랜지스터의 베이스 입력으로 60Hz의 정현파를 입력시키고 이 전압으로 트랜지스터를 온/오프 시켜 구형파를 발생시킨 다음 이것을 마이콤의 External Interrupt Source로 사용하였다. 그래서 전원이 Zero축과 교차하는 점을 찾아 릴레이 등을 영점(Zero)에서 스위칭 시킴으로써 노이즈의 발생을 줄였다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 가전용 마이콤에는 Zero-Cross Detector회로를 내장함으로써 Set업체의 원가부담을 늘어나게 되고 스위칭이 용이하지 않다.

한편, 구형파를 발생시키는 부분을 줄인 경우에 있어서는 스위칭의 편이성을 고려하지 못하여 결국은 마이콤의 원가를 증가시키게 되었다. 즉, Zero-Cross Detector를 내장한 마이콤의 이점이 없게 되어 버린 것이다.

따라서, 본 발명은 마이콤에 Zero-Cross Detector회로를 내장하고 릴레이를 온/오프 하는 포트의 타이밍을 Zero지점에 동기화 시키는 회로를 추가함으로써 스위칭의 부담이 없어지게 되어 자동으로 포트가 Zero지점에서 토클(Toggle)하는 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 마이콤에 Zero-Cross Detector회로를 내장하고 릴레이를 온/오프 시키는 포트의 타이밍을 Zero지점에 동기화 시키는 회로를 추가함으로써 스위칭의 부담 없이 편리하게 자동으로 포트가 Zero지점에서 토글 하는 시스템을 제공함으로써 노이즈의 발생을 줄일 수 있도록 함에 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영점제어기능을 갖는 전원제어장치의 회로를 도시한 도면;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원제어장치의 제로교차검출기를 상세히 도시한 도면;

도 3은 도 2에 도시된 포트로 교류 60Hz의 파형이 입력되었을 때의 제로크로스디텍터에 의한 파형 인식을 도시한 도면;

도 4는 ZCD인식과 P2.0 동작과 릴레이의 온/오프동작이 되는 시점과의 관계를 나타낸 타이밍챠트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 8비트카운터 12 : 8비트비교기

13 : 데이터레지스터 16, 17 : D플립플롭

14 : 오아게이트 15, 24 : 앤드게이트

21 : 슈미트트리거 23 : 제로크로스디텍터

22 : 낸드게이트

상술한 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명의 특징에 의하면, 영점제어기능을 갖는 전원제어장치는 교류전원 영점을 검출하여 ZCD신호를 발생시키는 제로교차검출기와, 일치신호와 ZCD신호에 따라 초기화되고, 클록신호에 따라 카운트 값을 증가시키는 8비트카운터와, 데이터버스와 접속되어 비교하고자 하는 카운트 값을 기억시키는 데이터레지스터와, 8비트카운터의 카운트 값이 데이터레지스터의 값과 일치하면 일치신호를 출력시키는 8비트비교기와, 데이터입력단으로 제1신호가 입력되고, 클록 입력단으로 상기 8비트비교기로부터 일치신호가 입력되는 제1 D플립플롭과, 데이터입력단으로 제2신호가 입력되고, 클록 입력단으로 상기 8비트비교기로부터 일치신호가 입력되는 제1 D플립플롭과, 일측입력단으로 데이터버스로부터 제2번 비트가 입력되고 타측입력단으로 영점검출발생기로부터 ZCD검출신호가 입력되고 출력단은 상기 8비트카운터의 리셋입력단과 접속된 오아게이트와, 일측입력단으로 데이터버스로부터 제1번 비트가 입력되고, 타측입력단으로 8비트비교기로부터 일치신호가 입력되는 앤드게이트를 포함한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 영점검출발생기는 교류전원의 고주파성분을 제거하는 컨덴서와, 교류전원의 입력을 스위칭 시키는 릴레이스위치와, 입력된 교류전원의 파형을 정형화하는 슈미트트리커와, 데이터버스로부터의 제2 및 제3번 비트의 제어에 따라 슈미트트리거로부터의 신호의 제로교차를 검출하여 ZCD신호를 출력 시키는 제로교차디텍터와, 데이터버스로부터의 제1번 비트와 상기 제로교차디텍터의 출력신호를 논리합 하는 앤드게이트를 포함한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 전원제어장치는 제로크로스모드신호에 따라 제1 D플립플롭의 데이터입력신호 또는 제1 D플립플롭의 출력신호를 스위칭 시켜 제1 제로크로스제어신호로 출력시키는 제1 릴레이스위치와, 제로크로스모드신호에 따라 제2 D플립플롭의 데이터입력신호 또는 제2 D플립플롭의 출력신호를 스위칭 시켜 제2 제로크로스제어신호로 출력시키는 제2 릴레이스위치를 포함한다.

이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 영점검출발생기는 ZCD이네이블신호에 따라 슈미트트리거의 입력단을 제어하는 낸드게이트를 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 도면으로 일반 타이머에서 나오는 일치신호(Match)를 이용하여 포트의 데이터변화를 일치신호의 펄스(Match Pulse)에 동기 시키고자 하는 것이다.

도 2는 마이콤내부에 내장된 Zero-Cross Detector회로의 개념을 나타낸 것이다.

도 3은 도 2에 도시된 포트로 교류(AC) 60Hz의 파형이 입력되었을 때의 엣지디텍터(23)에 의한 파형 인식을 도시한 것이다. 즉, 교류파형이 Zero지점과 교차하는 부분에서 인터럽트가 발생하여 Zero지점을 알려주는 과정을 설명한 것이다.

이때, 도 2에서 엣지 디텍터(23) 뒷단에서 8비트카운터(11)를 소거하는 신호(Clear)가 발생되어 도 1에 도시된 8비트카운터(11)를 소거하게 된다.

다음은 입력되는 클록(Clock)에 따라 8비트카운터(11)의 값은 증가하게 되고 데이터레지스터(13)와 같은 값이 되면 Match 신호를 발생 시켜 같은 동작을 반복하게 되는 것이다.

여기에서 물론 데이터레지스터(13)에 미리 기록할 값은 릴레이의 동작 사양과 관련된 것으로 초기에 설정해 놓는다. 그러면 실제 릴레이를 온/오프하는 P2.0 또는 P2.1은 바로 동작하는 것이 아니라 Match 신호가 발생되기까지 지연된 다음 동작하게 된다.

이때 P2.0 또는 P2.1이 동작하는 시점이 바로 릴레이의 접점이 Zero지점에서 온/오프될 수 있는 시점이 된다. 즉, P2.0 또는 P2.1의 하이레벨로부터 로우레벨로의 변화는 일반포트와는 달리 그 토글 하는 시점이 110/220V 상용전원의 Zero지점에서 이루어지게 되는 것이다. 이러한 방법은 기존의 마이콤에서는 사용되지 않는 방법으로써 스위칭의 로드가 거의 없는 진정한 의미의 Zero-Cross Detector회로가 되는 것이다.

도 4는 ZCD인식과 P2.0 동작 그리고 실제 릴레이의 온/오프동작이 되는 시점과의 관계를 나타낸 것이다.

따라서 임의의 시간에 P2.0에 온/오프신호를 인가하여도 릴레이는 자동으로 Zero-Cross점에서 온/오프 하게 된다.

본 발명은 종래의 전원제어 마이콤에는 Zero-Cross Detector회로를 내장함으로써 원가가 증가하게 되고, 스위칭이 용이하지 않은 문제점을 해결한 것으로, 자동으로 포트가 Zero지점에서 토클 시킬 수 있고, 노이즈의 발생을 줄일 수 있다.

Claims

교류전원(AC)의 영점을 검출하여 ZCD신호(Clear)를 발생시키는 제로교차검출기와;

일치신호(Match)와 ZCD신호(Clear)에 따라 초기화되고, 클록(Clock)신호에 따라 카운트 값을 증가시키는 8비트카운터(11)와;

데이터버스(DataBus)와 접속되어 비교하고자 하는 카운트 값을 기억시키는 데이터레지스터(13)와;

상기 8비트카운터(11)의 카운트 값이 데이터레지스터(13)의 값과 일치하면 일치신호(Match)를 출력시키는 8비트비교기(12)와;

데이터입력단(D)으로 제1신호(P2.0)가 입력되고, 클록 입력단(CLK)으로 상기 8비트비교기(12)로부터 일치신호(Match)가 입력되는 제1 D플립플롭(16)과;

데이터입력단(D)으로 제2신호(P2.1)가 입력되고, 클록 입력단(CLK)으로 상기 8비트비교기(12)로부터 일치신호(Match)가 입력되는 제2 D플립플롭(17)과;

일측입력단으로 데이터버스로부터 제2번 비트가 입력되고, 타측입력단으로 영점검출발생기로부터 ZCD검출신호(Clear)가 입력되고, 출력단은 상기 8비트카운터(11)의 리셋입력단과 접속된 오아게이트(14)와;

일측입력단으로 데이터버스로부터 제1번 비트가 입력되고, 타측입력단으로 8비트비교기(12)로부터 일치신호(Match)가 입력되는 앤드게이트(15)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 영점제어기능을 갖는 전원제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 영점검출발생기는 교류전원(AC)의 고주파성분을 제거하는 컨덴서(C)와;

교류전원(AC)의 입력을 스위칭 시키는 릴레이스위치와;

입력된 교류전원(AC)의 파형을 정형화하는 슈미트트리커(21)와;

데이터버스(DataBus)로부터의 제2 및 제3번 비트(Bit2, Bit3)의 제어에 따라 상기 슈미트트리거(21)로부터의 신호의 제로교차(Zero-Cross)를 검출하여 ZCD신호(Clear)를 출력 시키는 제로교차디텍터(23)와;

데이터버스(DataBus)로부터의 제1번 비트(Bit1)와 상기 제로교차디텍터(23)의 출력신호를 논리합 하는 앤드게이트(24)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 영점제어기능을 갖는 전원제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전원제어장치는 제로크로스모드신호(ZCMOD.5)에 따라 제1 D플립플롭(16)의 데이터입력신호(P2.0) 또는 제1 D플립플롭의 출력신호를 스위칭 시켜 제1 제로크로스제어신호로 출력시키는 제1 릴레이스위치와;

제로크로스모드신호(ZCMOD.5)에 따라 제2 D플립플롭(17)의 데이터입력신호(P2.1) 또는 제2 D플립플롭(17)의 출력신호를 스위칭 시켜 제2 제로크로스제어신호로 출력시키는 제2 릴레이스위치를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 영점제어기능을 갖는 전원제어장치.
제 2 항에 있어서,

상기 영점검출발생기는 ZCD이네이블신호(ZCDEn)에 따라 슈미트트리거(21)의 입력단을 제어하는 낸드게이트(22)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 영점제어기능을 갖는 전원제어장치.