KR20000077297A - 저소비전력 대기 전원회로 - Google Patents

저소비전력 대기 전원회로 Download PDF

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Abstract

본발명은 무선 리모콘으로부터 출력되는 신호를 수신하기 위한 대기상태에 있는 전기기기의 소비전력을 절감하는 저소비전력 대기 전원회로에 관한 것이다. 이를 위하여, 본발명에 따른 저소비전력 대기 전원회로는, 상용 교류전원을 정류하여 직류전압으로 변환하는 전압변환부와, 상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압을 입력받는 대기전원부와, 상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 결과에 따라 소정의 펄스신호를 출력하는 전압비교부와, 상기 전압비교부로부터 출력되는 펄스신호에 따라 상기 전압변환부의 동작을 온/오프 제어하는 스위치부를 포함하여 실시함으로써, 대기상태에 있는 전기기기의 대기전력을 절감할 수 있다.

Description

저소비전력 대기 전원회로{STANDBY POWER CIRCUIT HAVING LOW POWER CONSUMPTION}
본발명은 무선 리모콘으로부터 출력되는 신호를 수신하기 위한 대기상태에 있는 전기기기의 소비전력을 절감하기 위한 저소비전력 대기 전원회로에 관한 것이다.
도 1은 종래의 대기 전원회로의 구성도로서, 상세하게 설명하면 다음과 같다.
정류부 (101)가 상용 교류전원(AC)을 입력받아 정류하여 대기 전원부(104)에 직류전압(DC)을 출력하면, 대기상태에 있는 상기 대기 전원부(104)는, 릴레이 구동부(103), 적외선 수광부(105) 및 마이크로컴퓨터(107)에 전원을 공급한다. 여기서,상기 릴레이 구동부(103)는 릴레이(102)의 온/오프 동작을 제어한다. 한편, 사용자가 리모콘 (100)을 조작함으로써 상기 리모콘(100)으로부터 전원 온 신호가 출력되면, 상기 적외선 수광부(105)는 상기 전원 온 신호를 입력받아 마이크로컴퓨터 (107)에 출력한다. 그러면 상기 마이크로컴퓨터(107)는 릴레이 구동부 (103)를 통하여 상기 릴레이(102)를 온/오프시킴으로써 주전원부(106)로부터 전원을 출력을 제어한다.
일반적으로 리모콘에 의하여 동작되는 전기기기에서, 상기 전기기기에 전원이 공급되지 않으면, 상기 전기기기는 전원이 공급될 때까지 대기상태에 있게 된다. 전원이 공급되지 않는 오프 상태 또는 대기상태에 있는 전기기기가 언제든지 전원 온 상태로 전환되기 위해서, 도시된 바와 같이, 상기 전기기기는, 대기상태에서 전원을 공급할 수 있는 대기전원부(104)를 구비한다. 따라서, 사용자가 리모콘(100)을 조작하여, 상기 리모콘으로부터 전원 온 신호가 출력되면, 적외선 수광부(105)는 상기 전원 온 신호를 수신하여 마이크로컴퓨터(107)에 출력하고, 상기 전원 온 신호를 입력받은 상기 마이크로컴퓨터(107)는 주전원부(106)으로부터 전원이 출력되로록 릴레이 구동부 (103)이나 주전원부 (106)를 제어한다.
그러나, 일반적으로 전기기기는 그 동작하는 시간보다 대기상태에 있는 시간이 더 길기 때문에, 대기상태에 있을 때 많은 전력을 낭비한다. 따라서, 종래의 전기기기는, 그 전기기기가 대기상태에 있을 때, 소비되는 전력을 효율적으로 줄여야 하는 문제점을 가지고 있다.
본발명의 주목적은, 전기기기가 대기상태에 있을 때, 상기 전기기기의 소비 전력을 줄일 수 있는 저소비전력 대기 전원회로를 제공하는 데 있다.
이를 위하여 본발명에 따른 저소비전력 대기 전원회로는, 상용 교류전원을 정류하여 직류전압으로 변환하는 전압변환부(4,5)와, 상기 전압변환부(4,5)로부터 출력되는 직류전압을 입력받는 대기전원부(14)와, 상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 결과에 따라 소정의 펄스신호를 출력하는 전압비교부(8,9,10,11)와, 상기 전압비교부로부터 출력되는 펄스신호에 따라 상기 전압변환부의 동작을 온/오프 제어하는 스위치부(1,2,3,6a,6b)를 포함함으로써 달성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 전압비교부들(8, 9)은, 상기 대기 변압기(4)의 후단에 연결된 상기 정류부로부터 출력되는 직류전압과, 상기 제 1 및 제 2기준전압들을 입력받아 비교하여, 상기 직류전압이 상기 제 1기준전압보다 높으면, 상기 스위치 소자를 오프 함으로써 상기 1차측으로의 전원공급을 오프시키고, 상기 직류전압이 상기 제 2기준전압보다 낮으면, 상기 스위치 소자를 온 함으로써 상기 1차측으로부터 공급되는 전원을 온 시키도록 제어한다.
또한, 상기 교류 입력기동부는, 상기 상용 교류 전원의 교류 콘센트를 삽입한 시점에서, 상기 대기 변압기의 1차측을 소정의 시간만큼 온 시키는 타이머를 구비한다.
도 1은 종래의 대기 전원부을 포함하는 대기 전원회로도이다.
도 2는 본발명에 따른 대기 전원회로도이다.
도 3은 도 2의 주요부를 상세하게 나타낸 회로도이다.
도 4는 도 2의 각 부의 신호 타이밍 도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ***
1 : 보조전원부 2 : 교류 입력기동부
3 : 제로크로스 스위치 4 : 대기 변압기
5 : 정류부 6a, 6b : 제 1 및 제 2 스위치부
7 : 스위치 제어부 8, 9 : 제 1 및 제 2 전압비교부
10, 11 : 제 1 및 제 2 기준전압 설정부
12 : 주전원 구동부
13 : 마이크로컴퓨터 전원 온/오프 신호 생성부
14 : 대기 전원부 15 : 주전원부
16 : 적외선 수광부 17 : 마이크로컴퓨터
100 : 리모콘
도 2는 본발명에 따른 대기 전원회로도이고, 도 3은 도2의 주요부를 상세하게 나타낸 회로도이며, 도 4(a) ~ 도 4(h)는 도 2의 각 부의 신호 타이밍 도로서, 상기 도 2, 도 3 및 도 4(a) ~ 도 4(h)를 참조하여 본발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본발명은, 대기상태에 있는 전기기기가 소비하는 전력을 줄이기 위한 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 대기 변압기(4)의 2차측과 연결된 정류부 (5)를 통하여 출력되는 직류전압과 사전에 설정된 소정의 기준전압을 비교하는 전압비교부(8,9)로부터 그 비교결과에 따라, 대기 변압기(4)(도 3 참조)의 1차측을 간헐적으로 온/오프 제어하여 상기 대기 변압기(4)에 교류전원을 간헐적으로 공급함으로써 대기 전원의 전력 소비를 줄인다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상용 교류전원의 한 쪽의 공급선은 대기 변압기(4)의 1차측의 한 쪽에 연결되고, 상기 교류전원의 다른 쪽의 공급선은 스위치 소자 (예를 들면, 제로 크로스 스위치)(3)를 통해서 대기 변압기(4)의 1차측의 다른 쪽에 연결된다. 처음에, 사용자가 교류 콘센트를 삽입하면 교류전원이 공급된다.
상기 보조전원부(1)는 상기 교류전원을 정류하여, 도 4(a)(L)에 도시된 바와 같이, 직류전압을 교류입력기동부(2)에 출력한다. 여기서, 상기 보조전원부(1)는 캐패시터 (C1)와 정류기 (5-1)로 구성 (도 3 참조)되고, 상기 교류입력기동부(2)는 타이머 집적회로(IC)를 포함한 다른 회로들로 구성된다. 상기 교류 입력기동부(2)는, 후술하는 제 1 및 제 2 스위치부(6a, 6b)로부터 출력되는 제어신호들 (도 4(g)의 R와 도 4(h)의 S)을 제로 크로스 스위치 소자 (3)에 공급한다.
여기서, 상기 도 4(g)에 도시된 제어신호 R는 타이머의 온/오프를 나타내고, 그 온(ON) 기간은, 2차측의 대기 직류전압을 감시하는 제 2전압비교부(9)가 전압을 판단할 수 있을 정도의 레벨에 이르는 시간이 되도록 설정된다. 한편, 상기 교류 입력기동부(2)는, 전기기기의 교류 콘센트가 삽입되었을 때, 제로크로스 스위치 소자(3)를 소정 시간만큼 동작시켜 초기전력을 공급하기 위한 타이머 IC를 포함한다.
상기 제로 크로스 스위치(3)는, 상기 교류 입력기동부(2)에 의해, 도 4(h)의 제어신호 S의 타이밍으로 온/오프 된다. 곧, 도 4(h)의 제어신호 S가 온(ON)이면 교류전원이 대기 변압기(4)의 1차측에 공급되어, 도 4(b)(M)에 도시된 바와 같이, 상기 대기 변압기(4)의 2차측에 소정의 전압이 출력되고, 상기 출력된 전압은 상기 대기 변압기(4)의 2차측에 연결된 정류부(5)에 의해 정류되어 직류전압 생성된다. 상기 직류전압은 대기 전원부(14), 제 1 및 제 2 전압비교부들(8, 9) 및 제 1 및 제 2 기준전압부들(10, 11)에 공급된다.
상기 제 1 및 제 2 전압비교부들(8, 9)은, 도 4(d)의 O와 도 4(c)의 N 또는 도 4 (f)의 Q의 타이밍으로 스위치 제어부(7)로 전압 펄스를 발생한다. 곧, 상기 제 1 전압비교부(8)는, 상기 정류부(5)로부터 출력되는 직류전압이 상기 제 1기준전압부(10)로부터 출력되는 기준전압보다 낮으면, 도 4(d)의 O의 타이밍으로 펄스를 발생한다. 한편, 상기 제 2 전압비교부(9)는, 상기 정류부(5)로부터 출력되는 직류전압이 상기 제 2 기준전압부(11)로부터 출력되는 기준전압보다 높으면, 도 4(c)의 N 또는 도 4(f)의 Q의 타이밍으로 펄스를 발생한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 기준전압부들(10, 11)은, 상기 정류부(5)로부터 출력되는 직류전압을 분압하도록 소정의 복수의 저항기들(그리지 않음)을 직렬 접속된 회로구성으로서, 상기 정류부(5)로부터 출력되는 직류전압을 입력받아, 저항기들 사이의 공통 접속점들로부터 소정의 전압들을 취하여, 제 1 및 제 2 기준전압을 출력한다.
상기 스위치 제어부(7)는, 제 1 및 제 2 스위치들(6a, 6b)로 도 4(e)의 타이밍 펄스 P와 도 4(f)의 타이밍 펄스 Q를 출력한다. 곧, 도 4(e)의 타이밍 펄스 P는 제 1스위치(6a)로 출력되고, 도 4(f)의 타이밍 펄스 Q는 제 2스위치(6b)로 출력된다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2스위치들(6a, 6b)은 포토커플러들을 이용할 수 있고, 상기 교류 입력기동부(2)를 통하여 교류전원부의 1차측과 2차측을 절연하기 위하여 삽입된다.
상기와 같은 구성된 본발명에 따른 대기 전원회로의 동작을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
교류 입력기동부(2)가 제어됨에 따라 제로 크로스 스위치 소자(3)가 오프 되면, 대기 변압기(4)의 2차측에 공급되는 전력이 차단되고, 대기전원부(14)의 전압은 캐패시터 (C2)의 방전전압에 따라 전압이 하강한다.
상기 대기 전원부(14)의 전압이 하강하여, 제 1전압비교부(8)에 입력되는 전압이 상기 제 1기준전압부(10)에서 설정한 전압보다 내려가면, 상기 제 1전압비교부(8)는 상기 제로 크로스 스위치 소자(3)를 온 시키도록 상기 스위치 제어부(7)와 상기 제 1 및 제 2스위치들 (6a, 6b)을 통하여, 교류입력기동부 (3)를 동작시킨다. 이에 따라, 상기 대기변압기(4)의 2차측으로 전압이 출력되어 상기 정류부(5)로부터 직류전압이 출력된다.
한편, 상기 제 2전압비교부 (9)는, 상기 정류부(5)로부터 제 2기준전압부 (11)와 상기 대기전원부(14)에 출력되는 직류전압을 비교한다. 상기 대기전압이 상기 제 2기준전압부(11)에서 설정한 기준전압에 도달하면, 상기 대기 변압기(4)를 오프하는 것과 같이, 상기 제 1 및 제 2 전압비교부들(8, 9)에 의해 비교가 반복되고, 그 비교 결과에 따라, 상기 제로크로스 스위치(3)는 온/오프되고 그에 따라 상기 대기변압기(4)도 간헐적으로 온/오프된다. 또한, 마이크로컴퓨터(17)로부터 출력되는 마이크로컴퓨터 온/오프 신호(13)가 주전원 구동부(12)에 입력되면, 주전원 스위치부(15-1)(도 3 참조)에 기동신호가 출력된다.
따라서, 지금까지 설명한 바와 같이, 본발명에 따른 저소비전력 대기 전원회로는, 제로크로스 스위치(3)를 간헐적으로 온/오프 시킴에 따라 대기 변압기(4)가 온/오프되어, 전기기기가 대기상태에 있을 때 대기전력을 절감할 수 있다.

Claims (8)

  1. 전기기기의 대기전력을 절감하는 저소비전력 대기 전원회로에 있어서,
    상용 교류전원을 정류하여 직류전압으로 변환하는 전압변환부와,
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압을 입력받는 대기전원부와,
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 그 결과에 따라 소정의 펄스신호를 출력하는 전압비교부와,
    상기 전압비교부로부터 출력되는 펄스신호에 따라 상기 전압변환부의 동작을 온/오프 제어하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압변환부는
    상기 교류전원을 입력받아 정류전압으로 변환하는 변압기와,
    상기 변압기로부터 출력되는 정류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전압비교부는
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압을 입력받아 제 1기준전압을 설정하는 제 1기준전압 설정부와,
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압을 입력받아 제 2기준전압을 설정하는 제 2기준전압 설정부와,
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압과 상기 제 1기준전압을 비교하여 제 1펄스신호를 출력하는 제 1전압비교부와,
    상기 전압변환부로부터 출력되는 직류전압과 상기 제 2기준전압을 비교하여 제 2펄스신호를 출력하는 제 2전압비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전압비교부는
    상기 직류전압이 상기 제 1기준전압보다 높으면, 상기 스위치부를 오프함으로써 상기 전압변압부를 오프시키고, 상기 직류전압이 상기 제 2기준전압보다 낮으면, 상기 스위치부를 온 함으로써 상기 전압변압부를 온시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치부는
    상기 전압비교부로부터 출력되는 펄스신호에 따라 제어신호를 출력하는 스위치 제어부와,
    상기 스위치 제어부로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 온/오프 되는 제 1및 제 2스위치와,
    상기 제 1 및 제 2스위치의 동작에 따라 발생되는 펄스신호들을 입력받아 소정의 제 2펄스신호를 출력하는 교류입력기동부와,
    상기 교류입력기동부의 동작에 따라 상기 전압변환부의 동작을 온/오프 제어하는 제 3스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 교류전원을 입력받아 상기 교류입력기동부에 직류전압을 공급하는 보조전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 교류 입력기동부는,
    상기 교류전원의 교류 콘센트를 삽입한 시점에서, 상기 대기 변압기의 1차측을 소정의 시간만큼 온 시키는 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 전압비교부는
    상기 직류전압이 상기 제 1기준전압보다 높으면, 상기 스위치부를 오프 함으로써 상기 1차측으로 공급되는 전원을 오프시키고, 상기 직류전압이 상기 제 2의 기준전압보다 낮으면, 상기 스위치부를 온 함으로써 상기 1차측으로 공급되는 전원을 온 시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 저소비전력 대기 전원회로.
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