KR200205720Y1 - Plug socket apparatus for electromagnetic wave cut-off - Google Patents
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Abstract
본 고안은 여러단계를 통하여 전자기기에 입력되는 전자파를 필터링하고 미세한 노이즈 성분을 그라운드하여 제거할 수 있도록 하는 전자파 차단 콘센트 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는, 교류 전원의 입력단에 연결되어 기설정된 턴수로 감긴 코어를 통해 입력전원에서 고주파 성분을 제거하도록 하는 페라이트 코일과, 페라이트 코일의 출력단에 병렬 연결되어 고주파 제거된 신호에서 과전압을 방지하도록 하는 배리스터와, 배리스터의 출력단에 각각 연결되어 입력되는 신호에서 저주파 성분을 제거하도록 하는 필터부 및 배리스터로부터 양전압을 입력받아 높은 주파수의 노이즈를 제거하여 정류된 정현파 파형을 출력하는 전자파 차단 IC를 포함하여 이루어진다. 따라서, 전자기기에 발생하는 인체에 해로운 전자파 성분을 깨끗하게 제거할 수 있도록 하는 효과를 가진다.The present invention relates to an electromagnetic shielding outlet device for filtering the electromagnetic wave input to the electronic device through several steps and to remove the fine noise component by grounding. Such a device includes a ferrite coil connected to an input terminal of an AC power source to remove high frequency components from an input power source through a core wound at a predetermined number of turns, and a parallel connection to an output terminal of the ferrite coil to prevent overvoltage in a high frequency removed signal. A varistor, a filter unit connected to the output terminal of the varistor to remove low frequency components from an input signal, and an electromagnetic wave blocking IC for receiving a positive voltage from a varistor to remove high frequency noise to output a rectified sinusoidal waveform. Is done. Therefore, it has the effect of being able to cleanly remove the electromagnetic wave components harmful to the human body generated in the electronic device.
Description
본 고안은 전자파 차단 콘센트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 여러단계를 통하여 전자기기에 입력되는 전자파를 필터링하고 미세한 노이즈 성분을 그라운드하여 제거함으로써 인체에 유해한 전자파를 차단하고, 낙뢰로부터 시스템을 보호할 수 있도록 하는 전자파 차단 콘센트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic shielding outlet device, and more particularly, by filtering the electromagnetic wave input to the electronic device through a plurality of steps, and by removing the fine noise component to the ground to block harmful electromagnetic waves, protect the system from lightning The present invention relates to an electromagnetic shield outlet device.
모든 전기/전자 기기에는 필연적으로 불필요한 전자파가 발생하므로 같은 장소에서 운용되는 각종 시스템에 전자파 장해로 인한 심각한 문제를 야기할 수 있다. 이러한 전자파 문제는 아날로그 보다는 디지탈 방식이 더욱 심각한 문제를 일으키고 있다. 또한, 우리 주위의 전원으로부터 유입된 전자파를 근본적으로 차단하기 위한 회로를 개발하기 위하여 많은 사람들이 노력하고 있으며, 이러한 노력의 결실은 전원에서 유입된 전자파가 기기에서 증폭 또는 그 이상의 전자파로 확대되는 것을 막는데 있다.Since all electric and electronic devices inevitably generate unnecessary electromagnetic waves, it may cause serious problems due to electromagnetic interference in various systems operating in the same place. The electromagnetic problem is causing more serious problems than digital methods. In addition, many people are trying to develop a circuit to fundamentally block the electromagnetic waves flowing from the power around us, and the result of this effort is that the electromagnetic waves from the power source are amplified or expanded from the equipment. To prevent it.
전자파에 관한 간략한 정보를 언급하자면, 다음과 같다.The brief information about electromagnetic waves is as follows.
전자파 억제에 대해서는 EMI(electro magnetic interference)라 칭하고 오래 전에는 RFI(radio frequency interference)라 하여 무선방송의 수신장해가 주였다. 하지만, 근래에는 무선방송 뿐만이 아니라 널리 일반 전기/전자 기기에 대한 장해방지란 관점에서 EMI라는 용어가 사용되고 있다. 그리고, 전자파는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 이루어지고 이 두 계는 서로 각각 수직이다. 또한, 전자파의 진행방향은 위 두계를 포함하는 평면에 따라 오른쪽으로 진행한다.Electromagnetic interference has been called EMI (electro magnetic interference) and long ago, radio frequency interference (RFI) has been a major obstacle to reception of radio broadcasting. However, in recent years, the term EMI is widely used not only for wireless broadcasting but also for preventing interference with general electric / electronic devices. The electromagnetic wave is composed of an electric field (E-field) and a magnetic field (H-field), and these two systems are perpendicular to each other. In addition, the traveling direction of the electromagnetic wave proceeds to the right along the plane including the above two systems.
이러한 전자파의 웨이브 임피던스(wave impedance) ZW=E/H(ohm)이다.The wave impedance of such electromagnetic waves is ZW = E / H (ohm).
전자파 노이즈의 소스(source)가 루프, 트랜스, 전원 등 주로 고전류에 의해 야기되던 이 노이즈의 소스(low impedance)는 ZW=E/H=小/大=小의 자계성분이다.The source of electromagnetic noise, which is mainly caused by high currents such as loops, transformers, and power supplies, is a low-impedance magnetic field component of ZW = E / H = small / large = small.
반대로, 전자파 노이즈 소스가 주파수가 높거나 작은 전류등에 의해 야기된다면 노이즈 소스(high impedance)는 ZW=E/H=大/小=大의 전계성분이다. 또한, 전자파 발생원으로부터 어느 거리에 도달하면 ZW는 일정하게 된다. 이때의 전자파를 평면파라 하면 임피던스는 377이고 그 값을 자유공간의 고유 임피던스라 한다.On the contrary, if the electromagnetic noise source is caused by a high frequency or a small current or the like, the noise source (high impedance) is an electric field component of ZW = E / H = 大 / 小 = 大. In addition, ZW becomes constant when a certain distance is reached from the electromagnetic wave generating source. If the electromagnetic wave is a plane wave, the impedance is 377 and its value is called the intrinsic impedance of free space.
전자파 중 신호를 제외한 노이즈 중 방사성 노이즈란 기기 내부 및 외부에서 발생한 노이즈가 공기를 매체로 하여 다른 곳으로 전달되어 그곳에서 피해나 간섭을 일으키는 노이즈를 말한다. 이 방사성 노이즈를 제거하거나 억제하기 위하여 여러방법을 연구 중이지만 아직 미약한 현실이다. 따라서, 전자파를 제거하기 위해서는 전자파 차폐(shield)와 흡수체(absorbor)가 필요하다. 그래서, 전자파 차폐재료에 전자파 노이즈가 입사되어지면 대부분의 입사파가 반사되어지고 전자파 흡수체에 흡수되어 열로 변환된다. 흡수체는 통상 페라이트(ferrite;NI+ZN/MN+ZN)로 불리는 재료로 생산되어 주요성분은 산화철이다. 즉, 흡수체는 고주파에서 저항성분으로 되어 손실이 커지는 것을 이용하여 주변의 방사성 노이즈를 흡수하고, 열에너지로 변화시켜 노이즈를 제거하는 기능을 갖는다. 전자파 차폐의 재료는 통상 금속성질을 갖는 재료로 구성되어 있고, 전자파 차폐 유효(effectiveness)는 재료의 전도율, 투자율, 두께, 노이즈 소스와의 거리 및 노이즈의 크기에 따라 결정되어 진다. 따라서, 상술된 전자파 차단 방법은 전자파를 제거하기 위하여 여러원리와 재질에 따라 차이가 있다. 따라서, 본원고안은 상술된 내용을 기초로 하여 전자파를 제거하기 위해 여러단계를 필터링하여 마지막 남은 미세한 노이즈를 그라운드하여 없애주는 방식을 채택하였다.Radiated noise among noise except signals among electromagnetic waves refers to noise caused by noise generated inside and outside the device and transferred to other places using air as a medium to cause damage or interference there. In order to remove or suppress the radioactive noise, various methods are being studied, but the reality is still weak. Therefore, in order to remove the electromagnetic wave, an electromagnetic shield and an absorber are required. Therefore, when electromagnetic noise is incident on the electromagnetic shielding material, most incident waves are reflected and absorbed by the electromagnetic wave absorber and converted into heat. The absorber is usually produced from a material called ferrite (NI + ZN / MN + ZN), and its main component is iron oxide. That is, the absorber has a function of absorbing the surrounding radioactive noise by using the resistive component at high frequency and increasing the loss, and converting it into thermal energy to remove the noise. The material for electromagnetic shielding is usually composed of a material having metallic properties, and the electromagnetic shielding effectiveness is determined by the conductivity, permeability, thickness, distance from the noise source, and the magnitude of the noise. Therefore, the above-described electromagnetic wave blocking method is different depending on various principles and materials in order to remove electromagnetic waves. Therefore, the present application adopts a method of grounding and removing the last minute noise by filtering several steps to remove the electromagnetic waves based on the above description.
본 고안의 목적은 여러단계를 통하여 전자기기에 입력되는 전자파를 필터링하고 미세한 노이즈 성분을 그라운드하여 제거함으로써 인체에 유해한 전자파를 차단하고, 낙뢰로부터 시스템을 보호할 수 있도록 하는 전자파 차단 콘센트 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an electromagnetic shielding outlet device that can block electromagnetic waves harmful to the human body and protect the system from lightning by filtering the electromagnetic wave input to the electronic device through several steps and removing the fine noise component by grounding. have.
도 1은 본 고안이 적용된 전자파 차단 콘센트 장치에 관한 회로 구성도,1 is a circuit configuration diagram of the electromagnetic wave shielding outlet device to which the present invention is applied,
도 2는 본 고안에 적용된 페라이트 코일의 기능을 설명하기 위한 파형도,Figure 2 is a waveform diagram for explaining the function of the ferrite coil applied to the present invention,
도 3은 본 고안의 전자파 차단 기능을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the electromagnetic wave blocking function of the present invention,
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 전원 20 : 필터부10: power supply 20: filter unit
30 : 스위칭부 40 : 전자파 차단 IC30: switching unit 40: electromagnetic wave blocking IC
50 : LED부50: LED part
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안, 전자파 차단 콘센트 장치는, 전자파 차단 장치에 있어서, 교류 전원의 입력단에 연결되어 기설정된 턴수로 감긴 코어를 통해 입력전원에서 고주파 성분을 제거하도록 하는 페라이트 코일과, 페라이트 코일의 출력단에 병렬 연결되어 고주파 제거된 신호에서 과전압을 방지하도록 하는 배리스터와, 배리스터의 출력단에 각각 연결되어 입력되는 신호에서 저주파 성분을 제거하도록 하는 필터부 및 배리스터로부터 양전압을 입력받아 높은 주파수의 노이즈를 제거하여 정류된 정현파 파형을 출력하는 전자파 차단 IC를 포함한다.The present invention for achieving the above object, the electromagnetic wave shielding outlet device, in the electromagnetic wave shielding device, connected to the input terminal of the AC power and the ferrite coil to remove the high frequency components from the input power through the core wound with a predetermined number of turns, It is connected to the output of the ferrite coil in parallel to the varistor to prevent overvoltage in the high-frequency removed signal, and connected to the output terminal of the varistor, respectively, the positive frequency input from the filter and varistor to remove the low-frequency components from the input signal to the high frequency It includes an electromagnetic wave blocking IC for removing the noise of the output wave to output the rectified sinusoidal waveform.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안이 적용된 전자파 차단 콘센트 장치의 회로 구성을 보여준다. 도 1에 보여진 회로는 110/220V의 AC입력전원(10), 페라이트코일(L1), 배리스터(SVC1,SVC2), 제 1캐패시터(C1), 인덕턴스(L2, L3) 및 복수개의 캐패시터로 구성된 필터부(20), 복수개의 저항(R1~R10), 다이오드(D1, ZD1), 전자파 차단 IC에 입력신호를 선택적으로 인가하기 위한 트랜지스터(Q1), 그 외의 충전용 캐패시터(C3~C6), 선택단자(SW1,SW2)를 구비한 스위칭부(30), 전자파 차단 기능을 갖는 전자파 차단 IC(40), 마이너스 전압을 생성하기 위한 써미스터(NTC) 및 전자파 차단 상태를 표시하도록 하는 복수개의 LED(LED1, LED2)를 구비하는 LED부(50)로 구성된다. 스위칭부(30)는 선택단자(SW1,SW2)를 구비하여 외부에서 입력되는 전원 및 콘센트 단자에 입력되는 전원을 선택하여 스위칭 동작 함으로써 노이즈 성분을 그라운드(G)로 입력한다. 그리고, 써미스터(NTC)는 마이너스 회로로 구성되어 DC전압을 만들어 준다. 또한, LED부(50)는 전자파 차단 IC의 출력단에 연결되고 LED1(RED), LED2(GREEN)를 구비한다. LED1(RED)은 전자파 차단 작업이 진행중임을 나낼때 점등된다. 그리고, LED2(GREEN)는 인체에 해롭지 않는 전자파가 인가될때 서지를 보호중임을 나타낼 때 점등된다.Figure 1 shows a circuit configuration of the electromagnetic shielding outlet device to which the present invention is applied. The circuit shown in FIG. 1 is a filter composed of an AC input power source 10 of 110 / 220V, a ferrite coil L1, varistors SVC1 and SVC2, a first capacitor C1, an inductance L2 and L3, and a plurality of capacitors. The unit 20, a plurality of resistors R1 to R10, diodes D1 and ZD1, transistors Q1 for selectively applying an input signal to the electromagnetic wave shield IC, other capacitors C3 to C6, and selection Switching unit 30 having terminals SW1 and SW2, electromagnetic wave shielding IC 40 having an electromagnetic wave blocking function, a thermistor NTC for generating a negative voltage, and a plurality of LEDs for displaying an electromagnetic wave blocking state (LED1) And an LED unit 50 having LED2). The switching unit 30 includes the selection terminals SW1 and SW2 to select a power source input from the outside and a power source input to the outlet terminal to switch to input a noise component to the ground G. The thermistor NTC is composed of a negative circuit to generate a DC voltage. In addition, the LED unit 50 is connected to the output terminal of the electromagnetic wave shield IC and includes LED1 (RED) and LED2 (GREEN). LED1 (RED) turns on when the electromagnetic wave blocking work is in progress. In addition, LED2 (GREEN) is turned on to indicate that surge is being protected when an electromagnetic wave is applied which is not harmful to the human body.
이러한 구성을 갖는 도 1의 전자파 차단 콘센트 장치의 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.An operation of the electromagnetic wave shielding outlet device of FIG. 1 having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
먼저, 1단계에서는 입력되는 AC전원(10)에서 고주파 성분을 제거한다. 1차적으로 고주파 및 저전력 등에 발생하는 노이즈를 전도성이 좋은 페라이트 코어(ferrite core)를 사용하여 제거한다. 페라이트 코어는 페라이트 코일(L1)을 0.22×64m/m로 4번 감아 입력과 출력 인덕턴스 즉, 1㎑, 1vdc, 0㎃일때, 절연저항 100M(ohm)이상, 내전압 A.C1500V/M의 전기적 특성을 30μH이상되게 하여 파형을 개선한다. 도 2는 노이즈 성분이 이러한 페라이트 코일을 통과한 후 서지가 제거되어 출력되는 파형을 나타내는 도면이다.First, in step 1, the high frequency component is removed from the input AC power source 10. Firstly, noise generated at high frequency and low power is removed using a ferrite core having good conductivity. The ferrite core is wound around the ferrite coil (L1) four times at 0.22 × 64m / m, and the input and output inductances, i.e., 1 kV, 1 vdc, and 0 kV, the insulation resistance is more than 100M (ohm) and the electric resistance of the A.C1500V / M withstand voltage. To 30μH or more to improve the waveform. 2 is a diagram illustrating a waveform in which a surge is removed and output after a noise component passes through the ferrite coil.
그리고, 2단계에서는 1단계에서 제거된 고주파 성분에서 정전압을 안정시킨다. 즉, 과전압 방지를 위해 금속산화물 배리스터(varistor;SVC1, SVC2)를 이용한다. SVC(serge varistor capacitor)는 입력과 출력단에 낙뢰에 의한 유도 소스, 각종 기기의 스위치 개폐에 의한 스위칭 소스등의 순간적인 과전압, 과전류로부터 기기나 전자주요부품(IC,TR등)에 미치는 영향을 보호한다. 그리고, 방해 억제 캐패시터(interference suppression capacitor) C1은 전원(10)부분을 고주파와 낙뢰에 의한 회로 및 기기를 보호함과 동시에 파형을 노이즈로부터 제거하여 CMOS, IC, 즉, 전자파 차단 IC(40)에 양전압을 입력한다.In the second step, the constant voltage is stabilized at the high frequency component removed in the first step. That is, metal oxide varistors SVC1 and SVC2 are used to prevent overvoltage. SVC (serge varistor capacitor) protects the effects on devices and main electronic components (IC, TR, etc.) from instantaneous overvoltage and overcurrent, such as induction sources by lightning and switching sources by switching switches on and off at various inputs and outputs. do. The interference suppression capacitor C1 protects the circuit and the device by the high frequency and the lightning while protecting the power supply 10 portion and removing the waveform from the noise, thereby providing the CMOS, IC, that is, the electromagnetic wave shield IC 40. Enter a positive voltage.
다음, 3단계에서는 저주파를 제거하기 위하여 각 전압의 입력단에 EMI 필터부(20)를 연결한다. 필터부(20)는 인덕턴스(L2, L3) 및 캐패시터로 구성되어 입력되는 노이즈 신호를 필터링하고 고주파와 저주파에서 발생하는 노이즈를 제거한다.Next, in step 3, the EMI filter unit 20 is connected to the input terminal of each voltage to remove the low frequency. The filter unit 20 is composed of inductances L2 and L3 and capacitors to filter the noise signal to be input and remove noise generated at high and low frequencies.
이어서, 4단계에서는 CMOS, IC, 즉, 낸드(NAND) 게이트 기능을 갖는 전자파 차단 IC(40)의 입력단에 양전압을 공급한다. 따라서, 높은 주파수의 노이즈를 없애주어 깨끗한 정현파 파형만 공급하게 된다.Subsequently, in step 4, a positive voltage is supplied to the input terminal of the CMOS, IC, that is, the electromagnetic shielding IC 40 having the NAND gate function. Therefore, the high frequency noise is eliminated and only a clean sinusoidal waveform is supplied.
그리고, 5단계에서는 만일 주위의 방사성 노이즈가 침투되면 1~4단계를 계속반복하면서 마지막에 전원을 그라운드시킴으로써 낙뢰 및 어떠한 전계와 자계에 나타나는 전자파를 완전히 소멸하여 없앨 수 있다. 도 3은 본 고안의 장치를 통과한 후 노이즈 성분 및 전자파 성분이 제거되어 출력된 파형을 나타내고 있다.And, in step 5, if the surrounding radioactive noise penetrates, it is possible to completely eliminate the lightning and electromagnetic waves appearing in the electric field and the magnetic field by continuously grounding the power while repeating steps 1-4. Figure 3 shows the waveform after the noise component and the electromagnetic component is removed after passing through the device of the present invention.
또한, 사용자가 사용하고자 하는 기기 및 전기/전자제품을 이 회로에 콘센트에 연결하여 사용하면, 전원에서 발생하는 전자파가 소멸된 상태에서 사용하고자 하는 기기에 깨끗한 정현파 파형만 입력되어 기기에서 나오는 전자파는 아주 미세하게 나타난다.In addition, if the user wants to use the equipment and electrical / electronic products connected to the outlet to this circuit, only the clean sine wave waveform is input to the equipment to be used in the state that the electromagnetic wave generated from the power is extinguished. It appears very fine.
상술한 바와 같이, 본 고안의 전자파 차단 콘센트 장치는 전자기기에 발생하는 인체에 해로운 전자파 성분을 깨끗하게 제거하고, 낙뢰로부터 시스템을 보호할 수 있도록 하는 효과를 가진다.As described above, the electromagnetic wave shielding outlet device of the present invention has the effect of cleanly removing the electromagnetic components harmful to the human body generated in the electronic device, and protect the system from lightning.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| T601 | Decision on revocation of utility model registration |