KR200351057Y1 - 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치 - Google Patents

전력 개폐용 타임 딜레이 스위치 Download PDF

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KR200351057Y1
KR200351057Y1 KR20-2004-0004525U KR20040004525U KR200351057Y1 KR 200351057 Y1 KR200351057 Y1 KR 200351057Y1 KR 20040004525 U KR20040004525 U KR 20040004525U KR 200351057 Y1 KR200351057 Y1 KR 200351057Y1
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이중근
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Abstract

본 고안은 ON 스위치를 눌렀을 경우에는 지속적으로 ON 상태를 유지하는 한편, OFF 스위치를 눌렀을 경우에는 일정시간 동안 ON 상태를 유지하다가 OFF 되도록 하기위한, 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치를 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 고안은 타임 딜레이 스위치에 있어서, 교류 전원을 입력받기 위한 전원 입력부(10); 인가된 교류 전원을 정류하기 위한 정류부(20); 제1 스위치가 ON된 경우에는 상기 정류부를 통해 인가된 전원을 전송하면서 제1 커패시터에 필요 전압을 충전시키는 한편, 상기 제1 스위치가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 전력제어부로 전송하는 기능을 수행하기 위한 스위칭부(30); 전자장치인 로드에 실질적으로 전력을 공급하거나 차단하는 기능을 수행하기 위한 전력 제어부(50); 및 상기 스위칭부의 제1 스위치가 ON된 경우에는 상기 스위칭부로 부터 전송된 전압을 상기 전력 제어부의 제어전압으로 전송하여 상기 전자장치에 전력을 공급하도록 하는 한편, 상기 제1 스위치가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터에 충전되어 있는 전압을 일정시간동안 만큼만 필요 전압으로 유지하여 상기 전력 제어부(50)로 전송하는 기능을 수행하기 위한 동작 제어부(40)를 포함한다.

Description

전력 개폐용 타임 딜레이 스위치{Time Delay Switch For Switching An Electronic Power}
본 고안은 전력 개폐용 엑티브 스위치에 관한 것으로서, 특히 가정용(현관 및 실내) 전등의 온/오프 스위치로 사용되는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치에 관한 것이다.
종래의 타임 딜레이 스위치는 ON/OFF 스위치가 있어서, ON 스위치를 눌렀을 때에는 그 뒤로 일정시간 켜 있다가 꺼지며, OFF 스위치를 눌렀을 때는 자동으로 꺼지기 전에 강제로 종료 시킬 수 있는 것이다. 이는 장시간 작업 및 활동을 하기에 불편하고, 집을 나가기 전 현관에서만 사용하기에 적당한 형태의 타임 딜레이 스위치 이다.
한편, 상기한 바와 같은 종래의 타임 딜레이 스위치가 많은 영역에서 활용되고는 있지만 그 기능의 제한으로 인해서 더욱 많은 영역에서 활용되지 못하고 있다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 타임 딜레이 스위치는, 스위치를 ON 시킨 후에 얼마간의 시간이 흐르면 자동으로 OFF 되거나, 또는 자동으로 OFF 되기 전에 OFF 스위치를 누르면 바로 꺼지는 방식을 이용하고 있는데, 실제적으로 많은 불편함이 제기되고 있다.
예를 들어, 작업 시간이 자동 OFF 시간보다 길어졌을 경우, 기기가 자동으로 꺼지게 되어 다시 수동으로 ON 스위치를 눌러야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라, 어두운 밤에 외출을 하게 될 때에 거실의 전등을 OFF 하게 되면 바로 꺼지게 되므로 OFF 후의 외출 준비 등, 잠깐 동안의 작업에 불편함을 줄 수 있다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은, ON 스위치를 눌렀을 경우에는 지속적으로 ON 상태를 유지하는 한편, OFF 스위치를 눌렀을 경우에는 일정시간 동안 ON 상태를 유지하다가 OFF 되도록 하기위한, 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치의 일실시예 회로
구성도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 타임 딜레이 스위치에 있어서, 외부 전원 공급장치로부터 교류 전원을 입력받기 위한 전원 입력부(10); 상기 전원 입력부로부터 인가된 교류 전원을 정류하기 위한 정류부(20); 사용자에 의해 ON/OFF 동작이 스위칭되는 부분으로써, 제1 스위치(SW1)가 ON된 경우에는 상기 정류부를 통해 인가된 전력을 로드(Load)에 전송하면서 제1 커패시터(C1)에 필요 전압을 충전시키는 한편, 상기 제1 스위치(SW1)가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 전송하는 기능을 수행하기 위한 스위칭부(30); 전자장치인 로드(Load)에 실질적으로 전력을 공급하거나 차단하는 기능을 수행하기 위한 전력 제어부(50); 및 상기 스위칭부의 제1 스위치가 ON된 경우에는 상기 스위칭부로부터 전송된 전압을 상기 전력 제어부로 전송하여 상기 전자장치에 전력을 공급하도록 하는 한편, 상기 제1 스위치가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 일정시간동안 만큼만 필요 전압으로 유지하여 상기 전력 제어부(50)로 전송하는 기능을 수행하기 위한 동작 제어부(40)를 포함한다.
즉, 본 고안은 상기한 바와 같이 동작되는 종래의 타임 딜레이 스위치의 제한된 활용폭을 더욱 넓히기 위한 것으로서, 스위치를 ON 시켰을 경우에는 일반 스위치와 같지만, 스위치를 OFF 시켰을 경우에는 OFF 되는 시간을 일정시간 지연시켰다가 OFF 되도록 하는 특징을 갖고 있다.
예를 들어, 본 고안에 따른 타임 딜레이 스위치를 이용할 경우, 취침하기 전에 불을 끄고 나서 깜깜한 방안에서 조심스럽게 잠자리를 찾아가기 위해 수고할 필요가 없으며, 거실에 본 고안에 따른 타임 딜레이 스위치를 설치했을 경우 따로 현관에 종래 기술의 타임 딜레이 스위치를 설치할 필요가 없게 될 것이다. 또한, 본 고안은 상기와 같은 조명 장치뿐만 아니라, 전동기, 선풍기, TV등의 각종 AC용 기기의 전원의 온/오프 스위치로도 사용이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1 은 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치의 일실시예 회로 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치는, 외부 전원공급장치로부터 전력을 공급받기 위한 전원 입력부(10), 상기 전원입력부를 통해 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 정류하기 위한 정류부(20), 사용자에 의한 ON/OFF 스위칭 기능을 수행하기 위한 스위칭부(30), 상기 스위칭부의 스위칭여부에 따라 ON/OFF 동작을 제어하기 위한 동작 제어부(40) 및 상기 동작 제어부의 제어에 따라 각종 장치(로드, Load)에 걸리는 전력을 실질적으로 제어하기 위한 전력 제어부(50)를 포함하여 구성되어 있다.
먼저, 전원 입력부(10)는 일반 스위치와 연결하여 AC 220V의 전원이 인가되는 부분이며, 로드(Load)는 각종 저항성 장치 및 형광등과 같은 로드(Load)(각종 전자장치가 될 수 있음)가 위치하게 된다.
다음으로, 정류부(20)는 AC 220V의 교류 입력을 정류하는 부분으로써, 정류 이후에는 맥류를 형성하게 된다.
다음으로, 스위칭부(30)는 사용자에 의해 ON/OFF 동작이 스위칭되는 부분으로써, 제1 스위치(SW1)가 ON 되어있을 경우에는 상기 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)에 인가되는 베이스(Base) 전류가 크기 때문에 일반적인 스위치와 같이 단순한 ON 상태를 유지하면서 동시에 제1 커패시터(C1)에 충전을 시킨다. 그러나, 제1 스위치(SW1)가 OFF 되었을 경우에는 로드(Load)(전자장치)에 인가되는 전원이 바로 꺼지는 것이 아니라 제1 커패시터(C1)에 충전 되었던 전압에 의해 일정시간동안 ON 상태를 유지한 후에 OFF 된다. 이때, 지연시간은 충전되는 전력을 조정하는 제1 커패시터(C1)의 크기와 방전되는 시간을 조절하는 제4 저항(R4)의 크기에 의해서 결정된다. 따라서, 사용자가 OFF 지연시간을 연장하거나 단축하고자 하는 경우에는 상기 제1 커패시터(C1) 또는 제4 저항(R4, 이 경우 가변저항이 이용될 수 있음)을 조절함으로써 자신이 원하는 지연시간을 선택할 수 있게 된다. 한편, 제2 스위치(SW2)의 용도는 지연되는 시간 없이 바로 로드(Load)(전자장치)의 전원을 OFF 시키는 기능을 수행한다.
다음으로, 동작 제어부(40)는 상기 시간 제어부(30)의 제어에 따라 ON/OFF 동작 기능을 유지시키는 기능을 수행하는 부분으로써, 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)에 인가되는 베이스(Base) 전류의 크기를 결정하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 제1 스위치(SW1)가 ON된 경우에는 상기 정류부(20) 및 상기 스위칭부(30)를 통해 전송된 전원을 상기 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)에 직접 전송하는 한편, 상기 스위칭부(30)의 제1 스위치(SW1)가 OFF된 경우에는, 사이리스터(SCR)의 베이스(Base)에 인가되는 전압(상기 스위칭부(30)의 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압의 크기에 따라 변함)의 크기를 일정하게 유지시키기 위하여 또 하나의 트랜지스터(Q1)을 사용하여 원하는 지연시간 동안 사이리스터(SCR)가 동작하도록 하는 부분이다. 다시말해서, 상기 동작 제어부(40)는 스위칭부(30)의 제1 스위치(SW1)가 ON 되었을 때에는 일정한 전원이 상기 전력 제어부(50)로 전송되도록 하고, 스위칭부(30)의 제1 스위치(SW1)가 OFF 되었을 때에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 일정하게 조절하여 상기 전력 제어부(50)로일정시간동안 전송하도록 하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 제2 스위치(SW2)가 ON 되는 경우에는 상기 전력 제어부(50)로 인가되는 전원을 근본적으로 차단하는(C1의 전압을 방전시킴) 기능을 수행하게 된다.
마지막으로, 전력 제어부(50)는 로드(Load)로 공급되는 전원을 실질적으로 ON/OFF 시키는 기능을 수행하는 부분으로써, NPN, PNP 두개의 TR이 연결되어 사이리스터(SCR) 형태를 구성하고 있다. 이때, 상기 사이리스터(SCR)의 베이스(Base)에 전류가 인가되어 사이리스터(SCR)가 동작하게 되면 사이리스터(SCR)는 쇼트(Short) 상태와 같게 된다. 즉, 제1 스위치(SW1)가 ON 되었을 경우 내부에 있는 회로와는 아무런 상관없이 정류된 AC 전원이 단순하게 로드(Load)(전자장치)에 걸린 것과 같은 상태가 된다. 반면에 제1 스위치(SW1)가 OFF 되었을 경우 앞에서 설명한 바와 같이 일정시간 동안 베이스(Base) 전류가 인가되어서 스위치가 ON 되었을 경우와 같이 동작을 유지하다 지연시간 이후에는 OFF 된다.
즉, 상기한 바와 같은 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치는, OFF 스위치가 선택된 경우 잠시간의 ON 동작 수행 후 OFF 되도록 한 것으로써(중간의 강제 OFF 동작도 가능), ON 스위치가 선택된 경우에 잠깐(대략 1-2분정도)의 ON 동작 후 OFF 되는 종래의 일반적인 타임 딜레이 스위치와 차별화 된다.
한편, 도 1 에 도시된 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치의 구성 및 기능을 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 1 에서 전원 입력부(10)의 저항(R1) 및 다이오드(D6)는 평상시 스위치의 전원 인가 상태를 표시하기 위한 부분으로써, 스위칭부(30)의 제1 스위치가ON 되는 경우에는 상기 다이오드(D6)가 꺼지도록 구성되어 있다.
또한, 정류부(20)의 브리지 다이오드(D2~D5)는 상기한 바와 같이 상기 전원 입력부(10)를 통해 인가된 교류 전원을 직류화 하는 기능을 수행한다(이때, 일부 맥류를 남아있음).
한편, 스위칭부(30)의 제1 스위치(SW1)가 ON 상태일때는, 다이오드(D1)와 저항(R2)을 통해 전력이 커패시터(C1)에 충전되고, 이는 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)의 동작 전류 및 전압으로 사용된다. 이때, 제1 커패시터(C1)의 크기는 제1 스위치(SW1)의 OFF 상태로 전환 시 사이리스터(SCR)의 OFF(전력공급 중단) 까지 타임 딜레이를 결정하는 중요한 요소로 작용한다.
즉, 딜레이 타임은 스위칭부(30)의 제1 커패시터(C1) 및 제4 저항(R4)의 크기가 결정하게 되고, 두 값이 클수록 제1 스위치(SW1)의 OFF 전환시 전력의 OFF 까지 오랜 시간이 소요된다.
한편, 스위칭부(30)의 제2 스위치(SW2)는 제1 스위치(SW1)의 OFF 상태(전력은 공급상태) 시에 강제로 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)의 동작 OFF(전력중단)를 위한 기능을 한다.
또한, 전력 제어부(50)의 사이리스터(SCR)의 동작을 위한 전류는, 스위칭부(30)의 제1 커패시터(C1)로부터 전원 입력부(10)의 제1 저항(R1)을 거쳐 제6 다이오드(D6) 및 동작 제어부(40)의 제1 트랜지스터(Q1)를 경유해 상기 사이리스터(Q3)(SCR)의 드라이빙 입력까지 도달하게 되며, 그에 따라 상기 사이리스터(SCR)는 전력의 ON/OFF 동작을 하게된다.
즉, 종래의 타임 딜레이 스위치는 ON/OFF스위치가 있어서 ON 스위치를 눌렀을 때는 그 뒤로 얼마간 켜 있다가 꺼지며, OFF 스위치를 눌렀을 때는 자동으로 꺼지기 전에 강제로 종료 시킬 수 있는 것이나, 상기한 바와 같은 본 고안에 따른 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치는, 종래의 타임 딜레이 스위치와의 기능을 차별화 하여 종래의 타임 딜레이 스위치가 가지고 있는 장점은 있는 그대로 가지면서도 그 단점들을 보완하여 더욱 유용한 실생활에서 사용될 수 있는 것으로써, ON 스위치를 눌렀을 때는 ON 상태를 지속적으로 유지하는 한편, OFF 스위치를 눌렀을 경우에는 바로 OFF 되는 것이 아니라 전원을 일정시간 지속한 후에 차단하도록 한 것이다.
이상의 본 고안은 상기에서 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.
상기와 같은 본 고안은 각종 전자장치에 대하여 OFF 스위치를 눌렀을 경우 일정 시간 동안 ON 상태를 지속하다가 OFF 되도록 한 것으로써, 사용자가 보다 편리하게 각종 전자장치를 제어할 수 있도록 한다는 우수한 효과가 있다.
즉, 본 고안으로 인해 새로운 부분에서 더욱 타임 딜레이 스위치의 활용이 늘어날 것으로 생각되는 바, 예를 들어 침실에서 사용시, 취침하기 전에 불을 끄고 나서 잠이들기 전까지 동작해야하는 기기들(취침등, TV, 선풍기 등등)을 정해진 시간동안 동작 시킬 수 있으며, 거실에 본 스위치를 설치했을 경우 따로 현관에 기존의 타임스위치를 설치하지 않아도 된다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 고안에 따른 타임 딜레이 스위치의 활용범위가 확대될수록 종래의 타임 딜레이 스위치의 역할을 모든 면에서 대치할 수 있다는 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 타임 딜레이 스위치에 있어서,
    외부 전원 공급장치로 부터 교류 전원을 입력받기 위한 전원 입력부(10);
    상기 전원 입력부로부터 인가된 교류 전원을 정류하기 위한 정류부(20);
    사용자에 의해 ON/OFF 동작이 스위칭되는 부분으로써, 제1 스위치(SW1)가 ON된 경우에는 상기 정류부를 통해 인가된 전력을 로드(Load)에 전송하면서 제1 커패시터(C1)에 필요 전압을 충전시키는 한편, 상기 제1 스위치(SW1)가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 전송하는 기능을 수행하기 위한 스위칭부(30);
    전자장치인 로드(Load)에 실질적으로 전력을 공급하거나 차단하는 기능을 수행하기 위한 전력 제어부(50); 및
    상기 스위칭부의 제1 스위치가 ON된 경우에는 상기 스위칭부로부터 전송된 전압을 상기 전력 제어부로 전송하여 상기 전자장치에 전력을 공급하도록 하는 한편, 상기 제1 스위치가 OFF된 경우에는 상기 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있는 전압을 일정시간동안 만큼만 필요 전압으로 유지하여 상기 전력 제어부(50)로 전송하는 기능을 수행하기 위한 동작 제어부(40)
    를 포함하는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는,
    상기 제1 스위치(SW1)가 ON된 경우에 상기 정류부(20)를 통해 전송된 전압을 충전시키기 위한 제1 커패시터(C1); 및
    상기 제1 스위치(SW1)가 OFF된 경우에 상기 제1 커패시터(C1)의 방전시간을 조절하기 위한 제4 저항(R4)
    을 포함하는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 커패시터(C1)의 용량 및 상기 제4 저항(R4)의 크기는 사용자에 의해 조절될 수 있도록 함으로써, 사용자가 자신이 원하는 만큼의 지연 시간을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 제어부(50)는,
    NPN, PNP 두개의 트랜지스터가 연결된 사이리스터(SCR)를 이용하여 구성되어 있으며, 상기 사이리스터(SCR)의 베이스는 상기 동작 제어부(40)와 연결되어 있어, 상기 동작 제어부(40)로부터 전송된 전력의 크기에 따라 상기 사이리스터(SCR)가 ON/OFF 되는 것을 특징으로 하는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위칭부(30)는
    상기 전력 제어부(50)로 전송되는 전력을 지연시간 없이 바로 OFF 시킬 수 있도록 하기 위한 제2 스위치(SW2)
    를 더 포함하는 전력 개폐용 타임 딜레이 스위치.
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