KR20040012345A - 대기전력제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품의 대기전력을 최소화할 수 있는 대기전력제어회로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 대기전력제어회로는, 제품의 대기상태에서는 공급되는 전류량을 작게 조절하여, 대기전력량을 감소시키고 있다. 상기 제어를 위해서, 제품의 규격을 만족하도록 설계된 트랜스의 앞단에 저항과 스위치로 구성된 두개의 전류공급경로를 설치하고, 대기상태에서는 저항으로 인한 공급전류를 감소시키고, 제품 구동상태에서는 스위치를 통한 전류공급경로로 정상적인 크기의 전류가 공급되도록 한다.

Description

대기전력제어회로{Stand-by power control circuit}

본 발명은 제품의 대기전력을 최소화할 수 있는 대기전력제어회로에 관한 것이다.

전자제품의 사용 갯수가 많아지고, 그 사용 빈도가 높아짐에 따라서 제품의사용에 따른 에너지 효율은 제품에 대한 중요한 변수로 작용하고 있다. 더군다나 최근에는 세계 여러나라에서 제품의 규격을 제한하고 있고, 그 중의 하나가 대기전력량이다.

상기 대기전력량은, 제품이 사용되지 않는 대기상태에서 소비되는 전력량을 의미한다. 따라서 제품 제조사에서 제조된 제품을 세계 여러나라에 판매하기 위해서는 각 나라에서 요구하는 대기전력량를 맞출 수 밖에 없고, 이러한 점은 대부분의 전자제품에 적용되고 있다.

종래의 경우는 대기전력량에 대한 제한치가 없었다. 그렇기 때문에 제품의 대기전력량을 낮추기 위한 별도의 기술을 필요로 하지 않았다.

도 1은 종래 전자레인지에서 사용되고 있는 대기전력제어회로이다.

종래의 전자레인지에서는, 외부전원(1)에 제품의 정격에 따른 트랜스(3)를 직접 연결하고, 제품 내부에서 필요로 하는 크기의 전압으로 변압하고 있다. 상기 트랜스(3)에서 변압된 전압은 정류회로(5)를 통해서 정류된 후, 레귤레이터(7)에서 정규화되어 마이크로컴퓨터(9)에서 필요로 하는 5볼트의 전압을 발생시킨다.

상기와 같은 경로로 발생된 5볼트의 전압은 마이크로컴퓨터(9)로 항시 공급되어, 상기 마이크로컴퓨터(9)가 대기상태를 유지할 수 있도록 한다.

즉, 제품과 외부전원(1)이 연결된 상태에서 제품 내부로 입력되는 전원이 상기 트랜스(3)와 레귤레이터(7) 등을 통과하면서 5볼트의 마이크로컴퓨터(9) 사용 전원을 발생시킨다. 이렇게 발생된 5볼트의 전원이 항상 마이크로컴퓨터(9)에 공급되면서, 상기 마이크로컴퓨터(9)는 사용 가능한 대기상태를 유지하게 되는 것이다.

이와 같이 종래의 대기전력제어회로는, 제품의 규격에 필요한 트랜스(3)를 이용하여, 마이크로컴퓨터(9)에서 필요로 하는 전원을 발생시키고 사용하고 있을 뿐, 대기전력의 소비량을 줄이기 위한 기술을 적용하지 않고 있다.

또한, 종래의 대기전력제어회로에 이용되고 있는 상기 트랜스(3)는, 외부전원(1)에 직접 연결되어, 제품 내부에서 필요로 하는 크기의 전압으로 변압시키는 구성이다. 도시되지는 않고 있지만, 상기 트랜스(3)의 2차단에는 상기 마이크로컴퓨터(9)의 구동전원을 발생하기 위한 대기전력제어회로 외에 제품의 구동전원을 발생시키기 위한 구동회로가 연결되어진다.

즉, 상기 트랜스(3)는, 제품이 사용되는 경우에서도 충분한 크기의 전압을 발생시킬 수 있는 규격으로 설정되어지기 때문에, 상기 트랜스(3)의 일차단으로 인가되는 전압 및 전류가 대기전력상태에서나 사용상태에서나 동일하게 이루어지면, 상기 트랜스(3)에서의 소모 전력량은 많아질 수 밖에 없게 된다.

결국, 제품의 사용상태에서 상기 트랜스(3)의 소모 전력량은, 제품의 구동을 위해서 어쩔 수 없다고 하더라도, 제품의 대기상태에서 상기 트랜스(3)의 소모 전력량이 제품의 구동상태와 동일하게 이루어지는 것은 불필요한 전력소비를 가져오게 되는 것이다.

그렇기 때문에 종래의 대기전력제어회로는, 제품의 규격치에 따라 설정된 트랜스(3)의 소비 전력량을 비롯하여 불필요하게 많은 대기전력을 소비하게 되는 문제점이 있었다.

즉, 본 발명에서는 대기전력의 소비량은 전류량에 따라서 비례하고, 저항치에 따라서 반비례하는 점에 기초하여, 대기전력량을 감소시킬 수 있는 대기전력제어회로를 구현하고자 한다.

더군다나 제품의 규격에 따라서 설정된 트랜스가 인가 전류량이 소정만큼 작아진 경우에도 충분히 마이크로컴퓨터의 대기전력을 발생 가능한 점에 기초하여, 제품의 대기상태에서는 상기 트랜스의 인가 전류량을 감소시킬 수 있는 대기전력제어회로를 구현한다.

따라서 본 발명의 목적은, 인가되는 전류량 제어로 대기전력 소비량을 감소시킬 수 있는 대기전력제어회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 대기전력제어회로도,

도 2는 본 발명에 따른 대기전력제어회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1,11 : 외부전원3,13 : 트랜스

5,15 : 정류회로7,17 : 레귤레이터

9,19 : 마이크로컴퓨터21 : 표시부

23 : 키입력부SW1 : 스위치

RY1 : 릴레이Q1 : 트랜지스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대기전력제어회로는, 제품의 규격으로 설계된 트랜스를 구비한 제품에 있어서, 외부전원단과 상기 트랜스의 일차단 코일 사이에 연결된 전류감소수단과; 상기 전류감소수단과 병렬 연결된 스위치와; 상기 트랜스의 이차단에 연결되어, 대기상태를 유지하기 위한 소정크기의 전압을 발생시키는 전압발생수단과; 상기 전압발생수단에서 발생된 전압으로 제품의 대기상태를 제어하는 제어수단과; 상기 제어수단의 제어신호에 의해서 상기 스위치의 동작 전환을 위해 구동되어 제품의 대기상태와 구동상태에 따른 상기 트랜스로의 전류공급경로를 선택하는 구동수단을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 전류감소수단은, 저항을 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 구동수단은, 상기 제어수단의 제어신호에 의해서 턴-온되는 스위칭소자와; 상기 스위칭소자의 턴-온 동작에 의해서 전류통로가 형성되어 구동되는 릴레이를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 대기전력제어회로에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전자레인지에서 사용되는 대기전력제어회로의 구성도이다.

본 발명에 따른 대기전력제어회로는, 전자레인지에서 이용되어진다.

대부분의 전자레인지의 경우, 전원코드를 외부 교류전원에 연결한 상태로 이용되어진다. 전원코드가 외부 교류전원에 연결된 상태에서는 제품 내부로 외부 교류전원이 입력되는 상태이다. 이 상태를 보통 대기상태라고 표현하며, 상기 대기상태에서는 제품의 구동회로 측의 전원은 차단되어 있지만, 사용자 키입력을 인식하고, 시간을 표시하는 등의 제어가 이루어지는 제어회로 측은 전원이 공급되는 상태가 된다.

도시되고 있는 대기전력제어회로는 상기 설명된 제어회로이다. 도시되고 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 대기전력제어회로는, 외부전원(11)의 일측단자에 제품의 규격에 따라 설계된 트랜스(13)의 일차측을 연결하고 있다. 그리고 상기 외부전원(11)의 다른단자에는 상기 트랜스(13)로 공급되는 전원을 개폐하는 메인스위치(SW1)를 연결하고 있다. 그리고 상기 메인스위치(SW1)의 양단자에 저항(R3)을연결하여, 상기 트랜스(13)로의 전류공급 경로를 상기 저항(R3)을 경유하는 경로와 상기 메인스위치(SW1)를 경유하는 경로로 구성하고 있다.

상기 트랜스(13)의 이차측에는 브릿지 정류회로(15)를 연결하고 있다. 상기 브릿지 정류회로(15)의 출력단은 12볼트 전압을 발생시킨다. 상기 브릿지 정류회로(15)의 출력단에는 캐패시터(C1)와 레귤레이터(17)가 연결되고 있다. 상기 레귤레이터(17)는, 12볼트 전압을 입력하여, 마이크로컴퓨터(19)에서 필요로 하는 5볼트 전압을 발생시키기 위한 구성이다. 따라서 상기 레귤레이터(17)의 출력단에는 마이크로컴퓨터(19)의 전원입력단자와, 캐패시터(C2)가 연결되어진다.

그리고 상기 브릿지 정류회로(15)와, 캐패시터(C1,C2) 그리고 레귤레이터(17) 및 마이크로컴퓨터(19)는 모두 공통 접지되고 있다.

또한, 상기 마이크로컴퓨터(19)의 출력단자에 저항(R2)이 연결되고, 상기 저항(R2)을 통해서 트랜지스터(Q1)의 베이스단자가 연결된다. 즉, 상기 트랜지스터(Q1)는, 상기 마이크로컴퓨터(19)의 출력단자에서 출력되는 신호에 의해서 스위칭되는 스위칭소자이다.

상기 트랜지스터(Q1)의 에미터단자는 그라운드에 접속되고, 콜렉터단자는 릴레이(RY1)에 연결되어서, 상기 트랜지스터(Q1)의 턴-온 동작에 의해서 릴레이(RY1)가 구동되도록 구성된다. 상기 릴레이(RY1)는 상기 스위치(SW1)의 동작을 온/오프 제어한다.

즉, 본 발명에서는 대기전력의 제어를 위한 릴레이(RY1)를 추가적으로 구성하고 있다. 상기 릴레이(RY1)의 동작상태에 따라서 스위치(SW1)가 연동 동작되도록 구성되며, 상기 스위치(SW1)의 동작여부에 따라서 트랜스(13)의 전류통로가 변화하게 된다.

그리고 상기 마이크로컴퓨터(19)에는 전자레인지의 각종 표시를 수행하는 표시부(21)가 연결되고, 사용자 선택에 따라 각종 키입력을 수행하는 키입력부(23)에 연결된다. 즉, 상기 표시부(21)와 키입력부(23)는 상기 마이크로컴퓨터(19)에 전원이 공급되는 상태에서 항상 같이 연동 동작되도록 구성되어진다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전자레인지의 대기전력제어회로의 동작과정에 대해서 상세하게 설명한다.

초기상태에서 스위치(SW1)는 오프상태를 갖는다. 상기 스위치(SW1)가 오프상태일 때, 외부전원(11)은 저항(R3)을 통해서 트랜스(13)의 일차측에 인가되어진다.

이때, 상기 트랜스(13) 일차측의 코일(13a)과 저항(R3)이 직렬 연결되면서, 저항치가 커지게 되고 결과적으로 상기 트랜스(13)의 일차측에 인가되는 전류가 작아진다. 이것은 전류는 저항이 커질수록 줄어들기 때문이다(I = V/R).

이러한 과정으로 트랜스(13)의 일차측에 유기된 전류를 작아지고, 상기 전류가 작아지면 식1에서와 같이 전력이 당연히 작아질 수 밖에 없게 된다.

P(대기전력) = I²* R ..........식 1

그러나 상기와 같이 작아진 전류에도 불구하고, 상기 트랜스(13)의 2차측에는 마이크로컴퓨터(19)의 구동을 위한 충분한 5볼트의 전압이 발생되어진다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(19)는, 트랜스(13)와 정류회로(15) 그리고 레귤레이터(17)를 통과하면서 발생된 5볼트의 전압에 의하여 표시부(21)와 키입력부(23)가 동작 가능한 대기상태를 유지한다.

또한, 마이크로컴퓨터(19)는, 제품의 대기상태라고 판단된 경우에서는 출력단자가 로우상태를 갖도록 제어한다. 이러한 마이크로컴퓨터(19)의 출력단자의 로우상태신호는 트랜지스터(Q1)을 구동시키기 위한 충분한 전압이 되지 못하므로, 상기 트랜지스터(Q1)는 턴-오프상태를 유지하게 된다.

상기 트랜지스터(Q1)가 턴-오프상태가 되면, 릴레이(RY1)의 전류통로가 형성되지 못하면서, 상기 릴레이(RY1) 또한 구동하지 못한다. 그리고 상기 릴레이(RY1)와 연동하여 동작하는 스위치(SW1)가 오프상태를 유지하면서, 상기 저항(R3)을 통과하는 대기상태의 전류통로는 유지될 수 있는 것이다.

한편, 상기 키입력부(23)로부터 제품의 구동을 위한 신호가 입력되면, 마이크로컴퓨터(19)는 제품의 구동을 위한 제어를 한다. 우선, 출력단자로 하이상태의 신호를 출력한다.

이때 출력되는 하이신호는 트랜지스터(Q1)의 베이스단자의 턴-오프 전압보다 높기 때문에 상기 트랜지스터(Q1)은 턴-온 시킨다. 상기 트랜지스터(Q1)이 턴-온 되면, 릴레이(RY1)의 전류통로가 형성되기 때문에, 상기 릴레이(RY1)가 구동된다.

상기 릴레이(RY1)의 동작에 연동하여, 스위치(SW1)가 온상태로 전환되면서, 공급되는 외부전원(11)의 전류통로는 상기 스위치(SW1)를 경유하는 통로로 전환되어진다.

이렇게 해서 제품의 구동상태에서 트랜스(13)의 일차측에 인가되는 전류는,트랜스(13)의 일차측 코일(13a)에 의해서만 영향을 받게 되고, 이것은 제품의 규격치를 만족하는 상태가 된다. 따라서 상기 트랜스(13)의 일차측에 공급된 전원에 의하여 유기된 전압이 트랜스(13)의 2차측에 발생되면서, 제품은 정상 구동이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 대기전력제어회로는, 제품의 대기상태에서는 공급되는 전류량을 작게 조절하여, 대기전력량을 감소시키고 있다. 상기 제어를 위해서, 제품의 규격을 만족하도록 설계된 트랜스의 앞단에 저항과 스위치로 구성된 두개의 전류공급경로를 설치하고, 대기상태에서는 저항으로 인한 공급전류를 감소시키고, 제품 구동상태에서는 스위치를 통한 전류공급경로로 정상적인 크기의 전류가 공급되도록 하므로서, 최소의 대기전력상태를 유지하고 있다.

본 발명에서는 전자레인지의 경우를 일 예로 들어서 설명하고 있지만, 대부분의 제품에서 대기전력제어회로를 구현하고 있으므로 본 발명의 특징에 따른 대기전력제어회로가 모든 전자제품에 적용할 수 있음은 물론이다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 대기전력제어회로는 다음과 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.

본 발명은 제품의 규격을 만족하도록 설계된 트랜스의 앞단에 저항과 스위치로 구성된 두개의 전류공급경로를 설치하고, 대기상태에서는 저항으로 인한 공급전류를 감소시키므로서, 대기전력량을 감소시키고 있다. 따라서 본 발명은 대기상태에서 소비되는 전력량을 충분히 낮추는 것이 가능하여, 제품에 대한 규격 만족과 함께 에너지 효율을 상승시키는 효과를 얻게 된다.

Claims (3)

1. 제품의 규격으로 설계된 트랜스를 구비한 제품에 있어서,

   외부전원단과 상기 트랜스의 일차단 코일 사이에 연결된 전류감소수단과;

   상기 전류감소수단과 병렬 연결된 스위치와;

   상기 트랜스의 이차단에 연결되어, 대기상태를 유지하기 위한 소정크기의 전압을 발생시키는 전압발생수단과;

   상기 전압발생수단에서 발생된 전압으로 제품의 대기상태를 제어하는 제어수단과;

   상기 제어수단의 제어신호에 의해서 상기 스위치의 동작 전환을 위해 구동되어 제품의 대기상태와 구동상태에 따른 상기 트랜스로의 전류공급경로를 선택하는 구동수단을 포함하여 구성되는 대기전력제어회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전류감소수단은, 저항을 이용하는 것을 특징으로 하는 대기전력제어회로.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동수단은, 상기 제어수단의 제어신호에 의해서 턴-온되는 스위칭소자와;

   상기 스위칭소자의 턴-온 동작에 의해서 전류통로가 형성되어 구동되는 릴레이를 포함하여 구성되는 대기전력제어회로.