KR200183709Y1 - 전자 충격기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 전자 충격기는 직류 전원을 공급하는 전원부, 전원부의 전원의 공급 및 차단을 제어하는 스위치, 전원부에서 공급된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 변환부, DC/AC 변환부에서 출력된 1차측 교류 전압을 승압하여 2차측에 전달하는 트랜스, 트랜스의 2차측을 통하여 출력된 교류 전압을 교류 전압 최대값의 n배(n은 자연수)의 직류 전압으로 출력하는 배전압 정류 회로, 배전압 정류회로에서 승압된 전류가 방전되는 전극을 포함한다. 이렇게 함으로써 전자 충격기의 부피와 생산 원가를 줄일 수 있다.

Description

전자 충격기{AN ELECTRIC DEVICE GIVING IMPULSE}

본 고안은 전극형 전자 충격기에 관한 것으로, 특히 전극형 전자 충격기의 안전성과 효율성에 관한 것이다.

일반적으로 전극형 전자 충격기는 충격기 몸체 밖으로 전극들이 노출되어 있고 작동 스위치를 온시키면 양 전극간에 고압의 유기 전압이 유도되어 인체에 전기적인 충격을 가함으로써 일시적으로 사람을 무력화시키게 된다.

도1은 종래의 전자 충격기의 회로도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 종래의 전자 충격기는 작동 스위치(14)를 온시키면 밧데리(13)의 직류전원이 AC/DC 변환부(15)에 인가되어 교류신호로 변환되고, 이 교류신호가 입력 트랜스(16)의 1차 측에 인가됨에 따라 2차측에 교류 전압이 유기된다.

트랜스(16)에 의해 유기된 교류 전압은 콘덴서(18)와 출력 트랜스(20)의 1차측 정류기(17)를 통해 정류되어 콘덴서(18)가 충전된다. 이후, 콘덴서(18)에 충전된 전압이 방전 스위치(19)의 방전개시 레벨에 도달하면 콘덴서(18)에 충전된 전압은 방전스위치(19)를 통해 출력 트랜스(20)의 1차측으로 급속 방전되어 출력 트랜스(20)의 2차측에 저전류, 고전압의 신호가 유기된다. 유기된 고전압은 전극(21,22)에 인가됨으로써 인체 접촉시 전기적인 충격을 가하여 사람을 일시적인 무력화시킬 수 있다. 이 때, 방전 스위치(19)는 점퍼(jumper)를 사용한다. 미설명 부호 24는 정류기(17)을 보호하기 위한 저항이다.

그러나, 종래 기술에 따른 전자 충격기는 밧데리(13)의 전원을 1차적으로 승압한 다음 다시 출력용 트랜스(20)를 사용하여 고전압을 유기하기 때문에 제품의 크기를 줄이는데 큰 제약이 따르게 되었다. 또한, 작동 스위치(14)가 오프되어도 콘덴서(18)에 남아 있던 잔류 전하에 의해 고전압이 출력 트랜스(20)에 유기됨으로써 안전 사고의 위험이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 출력 트랜스 대신에 고전압을 얻을 수 있어 제품의 소형, 경량화를 도모하고 잔류 전하를 없애 안전 사고를 방지할 수 있는 전자 충격기를 제공하기 위한 것이다.

도1은 종래의 전자 충격기의 회로도이다.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 충격기의 회로도이다.

도3은 본 고안의 실시예에 따른 배전압 정류 회로의 출력 파형도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 종래의 출력 트랜스 대신에 배전압 정류회로(voltage doubler rectifier circuit)를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 전극의 양단에 잔류 전하 방전부를 설치하여 잔류 전하를 방전한다.

본 고안의 특징에 따른 전자 충격기는 전원부, 스위치, DC/AC 변환부, 트랜스, 배전압 정류 회로 및 전극 를 포함한다.

전원부는 직류 전원을 공급하고, 스위치는 전원부의 전원의 공급 및 차단을 제어한다.

DC/AC 변환부는 전원부에서 공급된 직류 전원을 교류 전원으로 변환한다.

트랜스는 상기 DC/AC 변환부에서 출력된 1차측 교류 전압을 승압하여 2차측에 전달한다.

배전압 정류 회로는 트랜스의 2차측을 통하여 출력된 교류 전압을 교류 전압 최대값의 n배(n은 자연수)의 직류 전압으로 출력한다.

전극은 배전압 정류회로에서 승압된 전류가 방전한다.

이 때, 전원부와 병렬로 연결된 콘덴서를 포함하며 스위치가 턴온하면 콘덴서에 충전되는 보조 전원부를 더 포함한다.

또한, 배전압 정류 회로는 트랜스의 2차측 권선에 한쪽 단이 연결되는 제1 콘덴서, 제1 콘덴서의 타단과 캐소드가 연결되고 애노드는 트랜스의 2차측 권선에 연결되는 제1 다이오드, 제1 콘덴서와 제1 다이오드의 공통단에 애노드가 연결되는 제2 다이오드, 한쪽 단이 제2 다이오드의 캐소드에 연결되고 타단은 제1 다이오드의 애노드에 연결되는 제2 캐패시터를 포함한다.

그리고, 배전압 정류회로의 양단에 병렬로 연결된 저항을 포함하여 배전압 정류회로에 남아 있던 잔류 전하를 방전하는 잔류 전하 방전부를 더 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도2는 본 고안의 실시예에 따른 전자 충격기의 회로도이다.

본 고안의 실시예에 따른 전자 충격기는 전원부(13), 스위치(14), 보조 전원부(23), DC/AC 변환부(15), 트랜스(16), 배전압 정류 회로(25), 전극(21, 22) 및 잔류 전하 방전부(27)를 포함한다.

전원부(13)는 전자 충격기에 직류 전원을 공급하고, 스위치(14)는 전원부(13)의 전원을 전자 충격기에 공급하거나 차단한다.

보조 전원부(23)는 스위치(14)가 온하여 전원부(13)의 직류 전원을 전자 충격기에 공급할 때 충전되어 전원부(13)가 직류 전원을 더 이상 공급하지 못할 때 방전하여 전자 충격기가 오래 작동하도록 하게 하는 것으로 전원부(13)와 병렬로 연결된 콘덴서(Co)를 포함한다.

DC/AC 변환부(15)는 전원부(13)에서 공급된 직류 전원을 교류 전원으로 변환한다.

트랜스(16)는 DC/AC 변환부(15)에서 출력된 1차측 교류 전압을 승압하여 2차측에 전달한다.

배전압 정류 회로(25)는 트랜스(16)의 2차측을 통하여 출력된 교류 전압을 이 교류 전압 최대값의 n배(n은 정수)의 직류 전압으로 출력한다.

본 고안의 실시예를 위한 배전압 정류 회로(25)는 상기 트랜스(16)의 2차측 권선에 한쪽 단이 연결되는 제1 콘덴서(C1), 제1 콘덴서(C1)의 타단과 캐소드가 연결되고 애노드는 트랜스(16)의 2차측 권선 타단에 연결되는 제1 다이오드(D1), 제1 콘덴서(C1)와 제1 다이오드(D1)의 공통단에 애노드가 연결되는 제2 다이오드(D2) 및 한쪽 단이 제2 다이오드(D2)의 캐소드에 연결되고 타단은 제1 다이오드(D1)의 애노드에 연결되는 제2 캐패시터(C2)를 포함한다.

전극(21, 22)은 배전압 정류회로(25)에서 승압된 전류가 방전되는 통로이고, 잔류 전하 방전부(27)는 배전압 정류회로(25)의 양단에 병렬로 연결된 저항(Rs)으로 스위치(14)를 오프시켰을 때 배전압 정류회로(25)에 남아 있던 잔류 전하를 방전한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 전자 충격기에 대한 동작을 상세하게 설명한다.

먼저, 사용자가 충격기 몸체에 마련된 작동 스위치(14)를 온시키면 전원부(13)는 병렬로 연결된 보조 전원부(23)에 의하여 일정한 전압을 유지하며 DC/AC 변환부(15)에 의해 교류 전압으로 변환되어 트랜스(16)의 1차측으로 입력된다. 트랜스(16)의 1차측으로 입력된 교류 전압은 승압되어 2차측으로 출력된다.

도3은 본 고안의 실시예에 따른 배전압 정류 회로의 출력 파형도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 트랜스(16)의 2차측에 유기된 교류 전압을 V_msinωt라 하면, 2차측에 연결된 배전압 정류회로(30)에 의하여 첫 반주기는 제1 다이오드(D1)를 통하여 전류가 흘러 제1 콘덴서(C1)에 전하가 충전된다. 그 다음 순서의 반주기에서는 제1 다이오드(D1)가 턴오프되면서 제1 콘덴서(C1)에 있던 전하가 방전되면서 제2 다이오드(D2)가 턴온되어 제2 콘덴서(C2)에 전하가 충전된다. 그 다음 순서의 반주기에서는 제2 다이오드(D2)가 턴오프되면서 제2 콘덴서(C2)에 있던 전하가 전극(21,22)을 통하여 방전된다. 이와 같은 과정을 통하여 제2 콘덴서(C2)에는 입력된 교류 전압의 최대값(Vm)보다 2배의 전압이 전극(21,22)을 통하여 방전된다.

이와 같이 배전압 정류회로(25)는 교류 전압의 후반부 반주기에 대해 제2 콘덴서(C2)에서 충전이 이루어지고, 그 충전 전압이 전극(21,22)에 인가됨으로서 순간적으로 고압 방전을 일으킬 수 있게 된다.

또한, 스위치(14)를 턴오프하면 제2 콘덴서(C2)에는 잔류 전하가 남아 있게 되는데 이 잔류 전하는 잔류 전하 방전부(27)를 통하여 방전됨으로써 스위치(14)를 턴오프시켰을 때 잔류 전하를 없앨 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 고안이 상기한 실시예에 한정되는 것은 안니며, 또한 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 본 고안의 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.

예를 들어, 본 고안에서 배전압 정류 회로는 반파 배전압 정류 회로를 사용하였으나, 전파 배전압 정류 회로를 사용하여도 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 전자 충격기는 고전압을 배전압 정류회로를 사용하여 간단히 구현하여 제조원가를 대폭 절감할 수 있고, 크기를 소형화할 수 있으며 잔류 방전 전압에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 직류 전원을 공급하는 전원부;

   상기 전원부의 전원의 공급 및 차단을 제어하는 스위치;

   상기 전원부에서 공급된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 변환부;

   상기 DC/AC 변환부에서 출력된 1차측 교류 전압을 승압하여 2차측에 전달하는 트랜스;

   상기 트랜스의 2차측을 통하여 출력된 교류 전압을 상기 교류 전압 최대값의 n배(n은 자연수)의 직류 전압으로 출력하는 배전압 정류 회로; 및

   상기 배전압 정류회로에서 승압된 전류가 방전되는 전극을 포함하는 전자 충격기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전원부와 병렬로 연결된 콘덴서를 포함하며 상기 스위치가 턴온하면 상기 콘덴서에 충전되는 보조 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 충격기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 배전압 정류 회로는 상기 트랜스의 2차측 권선에 한쪽 단이 연결되는 제1 콘덴서;

   상기 제1 콘덴서의 타단과 캐소드가 연결되고 애노드는 상기 트랜스의 2차측 권선에 연결되는 제1 다이오드;

   상기 제1 콘덴서와 상기 제1 다이오드의 공통단에 애노드가 연결되는 제2 다이오드;

   한쪽 단이 상기 제2 다이오드의 캐소드에 연결되고 타단은 상기 제1 다이오드의 애노드에 연결되는 제2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 충격기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 배전압 정류회로의 양단에 병렬로 연결된 저항(Rs)을 포함하여 상기 배전압 정류회로에 남아 있던 잔류 전하를 방전하는 잔류 전하 방전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 충격기.