KR20060088602A - Two line switch structure with very low em-wave emission - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온-오프 스위치(switch)에서 발생하는 전자파의 양을 획기적으로 줄일 수 있는 온-오프형 스위치의 구조에 관한 것으로서, 매우 가까이에서 이웃하는 평행한 두 선로(line)에 서로 반대방향으로 전류가 흐르면 전류간의 위상차이가 180°가 되므로, 이 두 전류에 의해서 발생하는 자기장과 전기장 및 전자파는 두 선로 간에 떨어진 간격에 비해서 매우 먼(최소한 10배 이상) 곳에서는 두 전류간의 위상반전에 의해서 서로 상쇄되어 거의 0(zero)이 된다는 위상반전 이론을 활용하여 발명한 온-오프형 스위치 구조이며, 이 구조에서 입력선로(input line)와 출력선로(output line) 간의 최대간격은 전자파의 강도가 문제시되는 곳으로부터 스위치가 있는 곳까지의 거리에 비해서 0.1배(10%)를 초과하지 않아야 하고, 두 선로간의 최소간격은 두 선로 간에 상호간섭이 일어나지 않아야 하며, 차단하는 전압이나 전류가 높을 때는 스위치가 개폐될 때 아크가 발생하거나 전자파 간섭이 쉽게 일어나므로 두 선로간의 간격은 충분히 확보되어야 할 것이므로 두 선로간의 적절한 간격은 0.1∼10mm의 범위로 제한되고, 이러한 스위치 구조에 의해서 다른 회로에 영향을 주는 전자파 간섭이나 사용자나 주위에 있는 사람에게 영향을 줄 수 있는 스위치로부터의 전자파 방출을 최소화 할 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a structure of an on-off type switch that can significantly reduce the amount of electromagnetic waves generated in an on-off switch, and in opposite directions to two adjacent parallel parallel lines. When the current flows, the phase difference between the currents is 180 °. Therefore, the magnetic field, the electric field, and the electromagnetic wave generated by these two currents are caused by the phase reversal between the two currents at a very distant place (at least 10 times greater) than the distance between the two lines. It is an on-off switch structure invented by utilizing the phase inversion theory that it is offset to each other and becomes almost zero. In this structure, the maximum distance between the input line and the output line is the intensity of the electromagnetic wave. It should not exceed 0.1 times (10%) of the distance from the place in question to the place where the switch is located, and the minimum distance between the two lines is mutual interference between the two lines. When the voltage or current to cut off is high, arcing or electromagnetic interference occurs easily when the switch is opened and closed, so the distance between the two lines should be secured sufficiently, so the proper distance between the two lines is limited to the range of 0.1 ~ 10mm. In addition, such a switch structure is characterized by minimizing electromagnetic interference from other switches affecting other circuits or electromagnetic radiation from a switch that may affect users or people around them.

전자파 방출, 스위치의 복선로, 위상 반전법Electromagnetic emission, double path of switch, phase reversal method

Description

전자파 방출을 최소화하는 스위치의 복선로 구조{Two Line Switch Structure With Very Low EM-Wave Emission}Two Line Switch Structure With Very Low EM-Wave Emission

도 1은 선로에 전류가 흐를 때 선로 주위에 발생하는 자기장에 대한 설명도.1 is an explanatory diagram of a magnetic field generated around a line when current flows in the line.

도 2는 두 개의 평행한 선로에 서로 반대 방향으로 전류가 흐를 때 위상반전에 의한 자기장 강도의 감소를 나타낸 해설도.2 is a diagram illustrating a decrease in magnetic field strength due to phase inversion when current flows in two opposite directions on two parallel lines.

도 3a는 상용화되어 사용 중인 푸시버튼 스위치의 모식도.Figure 3a is a schematic diagram of a pushbutton switch in commercial use.

도 3b는 도 3a의 푸시버튼 스위치에서 복선로 구조를 구성할 때의 모식도.Figure 3b is a schematic diagram when configuring a double-wire structure in the pushbutton switch of Figure 3a.

도 4a는 상용화되어 사용 중인 토글 스위치의 모식도.Figure 4a is a schematic diagram of a toggle switch being used commercially.

도 4b는 도 4a의 토글 스위치에서 복선로 구조를 구성할 때의 모식도.4B is a schematic diagram of the configuration of the double-wire structure in the toggle switch of FIG. 4A.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ ※ Explanation of code for main part of drawing ※

1: 외부 리드와 연결되는 스위치의 단자 1         1: Terminal 1 of the switch to the external lead

2: 외부 리드와 연결되는 스위치의 단자 2        2: terminal 2 of the switch to the external lead

3: 연결과 단락을 결정하는 스위치 부분        3: switch part to determine connection and short circuit

4: 복선로의 끝부분        4: end of double track

본 발명은 전자파 방출을 최소화하는 스위치의 복선로 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 거의 대부분의 전기·전자기기나 전기선로에서 발생하는 전자파의 강도를 줄일 수 있는 이들 기기나 전기선로에서 사용하고 있는 여러 종류의 스위치의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a double-track structure of a switch that minimizes the emission of electromagnetic waves, and more particularly, it is used in these devices or electric lines that can reduce the strength of electromagnetic waves generated in almost all electric and electronic devices or electric lines. It relates to the structure of various types of switches.

일반적으로 전기기기에서 전자파는 전기부품이나 선로뿐만 아니라 선로를 개폐하는 스위치에 의해서 방출된다. In general, in electric equipment, electromagnetic waves are emitted by switches for opening and closing lines as well as electric parts and lines.

그리고, 전자파 방출은 이웃 회로나 부품의 정상적인 작동을 방해하거나 잘못동작을 유도하기도 하므로, 세계 각국에서는 오래 전부터 기기나 시스템마다 EMI 또는 EMC를 엄격하게 규제하고 있다. In addition, since electromagnetic emission may interfere with the normal operation of neighboring circuits or components or cause misoperation, countries around the world have long restricted EMI or EMC for each device or system.

그래서, 전자파 방출이 최소화된 수많은 각종 전자부품들과 기계들이 개발되었으며, 실제로 기기나 시스템에 적용되어 이로부터 방출되는 전자파는 급격하게 감소되고 있다.Therefore, a large number of various electronic components and machines have been developed in which electromagnetic emission is minimized. In fact, electromagnetic waves emitted from and applied to devices or systems are rapidly being reduced.

또한, 전기나 전자기기에는 최소한 한 개 이상의 전원 개폐용 스위치를 비롯한 여러 형태의 다양한 스위치를 포함한다. 그리고 특별한 기능을 하는 부품이나 소자를 제외하고는 상당히 많은 부품들이 스위치로 구성되어 있다. In addition, electrical or electronic devices include various switches of various types, including at least one switch for switching power. And a lot of parts consist of switches, except for parts or devices that have special functions.

한편, 가정에서 사용하는 진공소제기기도 전기관련 부품은 최소한 2개의 스위치와 모터이며, VCR의 경우에도 최소한 5개 이상의 스위치를 내포하고 있고, 헤 어드라이도 2-3개의 스위치와 간단한 회로, 열선, 모터로 이루어져 있다. 이러한 용도의 스위치는 대체로 복선로(two lines)가 아닌 단선로(single line)로 이루어져 있다.On the other hand, in the vacuum cleaners used in homes, electrical components include at least two switches and motors, and in the case of a VCR, at least five switches are included. Hair dryers also include 2-3 switches, simple circuits, heating wires, It consists of a motor. Switches for this purpose usually consist of a single line rather than two lines.

이 때, 한 개의 선로로 구성된 단선로에 전류가 흐르면 암페어의 법칙(Ampere's law)에 의해서 선로주위에는 자기장과 전기장이 발생하며, 흐르는 전류가 교류이면 교류자기장과 교류전기장이 발생하게 된다. At this time, if a current flows in a single line composed of one line, the magnetic field and the electric field are generated around the line according to Ampere's law, and if the flowing current is alternating current, an alternating magnetic field and an alternating electric field are generated.

상기 교류전기장과 교류자기장이 서로 수직 방향으로 형성되면 전자파를 발생하므로 교류전류가 흐르면 전자파가 방출되는 것이다. When the AC electric field and the AC magnetic field are formed in the perpendicular direction to each other, electromagnetic waves are generated, and when the AC current flows, electromagnetic waves are emitted.

물론, 교류자기장과 전기장을 수반한다. 발생된 전기장은 전기가 잘 흐르는 도전체로 차단한 후에 이를 그라운드(ground) 또는 어스(earth)시키면 간단하게 제거된다. Of course, it involves an alternating magnetic field and an electric field. The generated electric field is simply removed by blocking it with a good conductor of electricity and then grounding or grounding it.

반면, 자기장은 전기장처럼 간단하게 제거되지 않는다. 자기장의 강도와 작용방향을 나타내는 자기력선은 초전도체(superconductor)를 제외하고는 모든 물질에 대해서 투명하여 모든 물질을 뚫고 지나갈 수 있는데, 강자성체의 경우에는 뚫고 지나가는 방향이 약간 휘어지기는 하지만, 강자성체를 제외한 물질들은 비자성체라고 불릴 정도로 자기력선의 진행을 거의 방해하지 않는다. Magnetic fields, on the other hand, are not as simple as electric fields. Magnetic field lines that indicate the strength and direction of action of a magnetic field are transparent to all materials except superconductors, and can pass through any material. They rarely interfere with the progress of the magnetic field lines, so called nonmagnetic materials.

유일하게 초전도체만이 자기력선의 침투가 전혀 불가능하거나(I형 초전도체), 일부만을 통과시킨다(II형 초전도체). 초전도체가 초전도성을 나타내는 온도는 대체로 액체헬륨온도(절대온도 4.2도: 섭씨 영하269.1도)와 같은 극저온이거나, 고온 초전도체의 경우에는 약 섭씨 영하 198도 부근으로 초저온이다. Only superconductors are impossible to penetrate magnetic field lines at all (type I superconductors) or only pass some (type II superconductors). The temperature at which the superconductor exhibits superconductivity is usually very low, such as liquid helium temperature (absolute temperature 4.2 degrees Celsius: minus 269.1 degrees Celsius), or ultra high temperature around 198 degrees Celsius in the case of high temperature superconductors.

그래서 자기장을 제거하는 것은 결코 쉬운 일이 아닐 뿐만 아니라, 설사 제거할 수 있다고 하더라도 초저온이나 극저온을 유지해야 하므로 대단히 비용이 많이 든다.Therefore, removing the magnetic field is not easy, and even if it can be removed, it is very expensive because it is necessary to maintain cryogenic or cryogenic temperatures.

한편, 자기장을 완전히 제거하지는 못할지라도 자기력선의 일부를 다른 곳으로 우회시켜 일정 공간에서의 자기장 강도를 현저하게 줄일 수 있다. On the other hand, even if the magnetic field is not completely removed, it is possible to bypass a portion of the magnetic field line to another place to significantly reduce the magnetic field strength in a certain space.

강자성체는 자기력선을 강하게 집속할 수 있는데, 자기장을 차폐하고자 하는 공간 외부에 이들 집속된 자기력선이 통과할 수 있는 우회로 경로(bypass path)를 만들어 주어 집속된 자기력선이 빠져나가도록 하는 방법을 사용하면 자기장의 강도를 줄일 수 있다.A ferromagnetic material can focus magnetic lines of force strongly, and by using a method to create a bypass path through which these focused magnetic lines of force can pass outside the space to shield the magnetic field, the concentrated magnetic lines of force can escape. Strength can be reduced.

상기한 바와 같이 선로에 전류가 흐를 때 발생하는 직류 또는 교류자기장을 제거하는 방법은 대단히 어려운 문제점이 있다. As described above, a method of removing a direct current or an alternating magnetic field generated when current flows in a line has a very difficult problem.

그런데, 원천적으로 발생하는 전자파나 자기장의 강도를 현저하게 감소시킬 수 있는 방법이 이미 1세기 가까이 전에 '위상 반전법'이라는 이름으로 제시되었으며, 많은 전기회로나 전자회로에 적용되어 왔다. By the way, the method of remarkably reducing the intensity of the electromagnetic wave or the magnetic field generated by the source has already been proposed under the name 'phase reversal method' nearly a century ago, and has been applied to many electric circuits or electronic circuits.

상기 위상 반전법에 대한 상세한 내용은 다음의 발명이 이루고자 하는 기술적 과제에서 기술하기로 한다. Details of the phase inversion method will be described in the technical problem to be achieved by the following invention.

그런데, 아직도 단선로로 구성된 스위치에는 위상 반전법을 적용할 수 없어 전자파가 대단히 적게 방출되는 소자가 개발되지 못하고 있는 실정이다. However, since the phase inversion method is still not applicable to a switch composed of a single wire, a device that emits very little electromagnetic waves has not been developed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 스위치를 복선로로 구성하여 위상 반전법을 적용한 전자파 방출 스위치를 구성하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to construct an electromagnetic wave emission switch using a phase inversion method by configuring a switch in a double line.

상기의 목적을 달성하기 위하여 단선로에 전류(i)가 흐르면 선로에서 r 만큼 떨어진 곳에서의 자기장(H)은In order to achieve the above object, when a current i flows in a disconnection line, the magnetic field H at a distance r from the line is

H = i/r (식1)H = i / r (Equation 1)

이 된다. 교류전류가 흐를 때는 교류자기장이 생기는데 그 값은Becomes When AC current flows, an AC magnetic field is generated.

Ho = i/r = io cosθ/r (식2)H o = i / r = i o cosθ / r (Equation 2)

가 된다. 복선로에 크기는 같고 방향이 반대인 교류전류가 흐르면, r 만큼 떨어진 곳에서의 자기장은 Becomes If an alternating current flows in the same size and opposite direction in a double track, the magnetic field at a distance r

H = H2 - H1 = i2/r - i1/(r+a)= (io cosθ)/r - (io cos(θ+π))/(r+a) (식3)H = H 2 -H 1 = i 2 / r-i 1 / (r + a) = (i o cosθ) / r-(i o cos (θ + π)) / (r + a) (Equation 3)

만약 어떤 지점에서 선로까지의 거리(r)가 두 선로 간에 떨어진 간격(a)에 비해서 매우 클 경우(r>>a)에는 If the distance (r) from the point to the track is very large compared to the distance (a) between the two tracks (r >> a)

H = (io/r) cosθ(1-1+a/r) = (io/r) cosθ(a/r) = Ho (a/r) (식4)H = (i o / r) cosθ (1-1 + a / r) = (i o / r) cosθ (a / r) = H o (a / r) (Equation 4)

가 된다. 거리에 비해서 두 선로의 간격이 아주 작을 때는 단선로에 의해서 생긴 자기장에 비해서 훨씬 감소하며, 감소율은 거리에 대한 간격의 비율 (a/r)에 비례한다. 따라서 복선로에서 간격이 줄어들수록 자기장의 강도는 감소하므로, 스위치에서도 복선로를 만들어 선로간의 간격을 줄여 자기장의 강도를 줄일 수 있는 전자파 방출을 최소화하는 스위치의 복선로를 구성할 수 있다.
Becomes When the distance between the two lines is very small compared to the distance, it is much lower than the magnetic field produced by the disconnection line, and the rate of reduction is proportional to the ratio of distance to distance (a / r). Therefore, the strength of the magnetic field decreases as the spacing decreases in the double track, so a double track of the switch can be configured to minimize the emission of electromagnetic waves by reducing the spacing between the lines by making the double track in the switch.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 선로에 전류가 흐를 때 선로 주위에 발생하는 자기장에 대한 설명도이며, 도 2는 두 개의 평행한 선로에 서로 반대방향으로 전류가 흐를 때 위상반전에 의한 자기장 강도의 감소를 나타낸 해설도이고, 도 3의 (a)는 상용화되어 사용 중인 푸시버튼 스위치의 모식도이고, 도 3의 (b)는 도 3(a)의 푸시버튼 스위치에서 복선로 구조를 구성할 때의 모식도이고, 도 4의 (a)는 상용화되어 사용 중인 토글 스위치의 모식도이고, 도 4의 (b)는 도 4(a)의 토글 스위치에서 복선로 구조를 구성할 때의 모식도이다. FIG. 1 is an explanatory diagram of a magnetic field generated around a line when current flows in a line, and FIG. 2 is a diagram illustrating a decrease in magnetic field strength due to phase inversion when current flows in opposite directions on two parallel lines. FIG. 3A is a schematic diagram of a pushbutton switch in commercial use, and FIG. 3B is a schematic diagram of a double-wire structure in the pushbutton switch of FIG. 3A, and FIG. 4. (A) is a schematic diagram of a toggle switch being used commercially, Figure 4 (b) is a schematic diagram when configuring the double-wire structure in the toggle switch of Figure 4 (a).

그리고 표1은 도 3의(a)와 도 3(b)의 스위치를 장착한 헤어드라이어 손잡이 부근에서의 교류자기장 분포변화도(사용전류:6A. 220V. 60Hz)이다.Table 1 shows the AC magnetic field distribution variation (operating current: 6 A. 220 V. 60 Hz) in the vicinity of the handle of the hair dryer equipped with the switches of Figs. 3A and 3B.

[단위: mG][Unit: mG] 위치location 도 3(a)형 스위치Fig. 3 (a) Type Switch 도 3(b)형 스위치Fig. 3 (b) type switch 수직(ㅗ)방향Vertical direction 수평(=)방향Horizontal (=) direction 수직(ㅗ)방향Vertical direction 수평(=)방향Horizontal (=) direction 1One 7777 2121 99 1111 22 9999 4444 2020 2020 33 112112 3232 2525 1515 44 114114 2020 2525 88 55 103103 2020 77 66 66 5757 2929 1818 88 77 7777 4646 2121 1919 88 7070 4040 1818 1515 99 256256 3939 5757 1515 1010 266266 4848 5252 2222 1111 194194 2727 2222 1717 1212 264264 6060 4141 1717 1313 110110 2828 3030 55 1414 153153 3939 5454 55 1515 114114 3131 1313 1717 1616 112112 3030 1212 1414 1717 108108 7676 3333 1515 평균Average 134.47134.47 37.0637.06 26.8826.88 13.4713.47

먼저, 도 3(a)는 일반적으로 사용되고 있는 단선로를 가진 푸시 버턴 스위치이며, 도 3(b)는 본 발명에서 제안한 복선로를 가진 푸시 버턴 스위치이다. First, Figure 3 (a) is a push button switch having a single wire that is generally used, Figure 3 (b) is a push button switch having a double wire proposed in the present invention.

이는, 단자 1과 2를 3이 연결하거나 끊어주는 온-오프 스위치인데, 단자 1에서 3을 거쳐 단자 2로 전류가 흐르면 단선로에 전류가 흐르는 경우와 같은 자기장과 전자파가 발생한다. This is an on-off switch that connects or disconnects terminals 1 and 2, and when a current flows from terminal 1 to terminal 2 to terminal 2, magnetic fields and electromagnetic waves are generated, such as a current flowing in a disconnection line.

즉, 도 1이나 도 2와 같은 자기장 H가 형성되며, 상기 자기장의 세기가 스위치에서 떨어진 거리에 반비례하므로 이 스위치로부터 발생한 자기장이나 전자파로부터 자유롭기 위해서는 상당한 거리가 요구된다. That is, a magnetic field H as shown in FIG. 1 or FIG. 2 is formed, and since the strength of the magnetic field is inversely proportional to the distance away from the switch, a considerable distance is required to be free from the magnetic field or the electromagnetic wave generated from the switch.

상기 푸시 버턴 스위치에 교류전류가 흐르면 도 2와 같은 교류자기장이 형성되고, 같은 주파수의 전자파가 방출되며, 스위치에서 멀리 떨어질수록 교류자기장의 강도와 전자파의 세기는 감소한다.When an AC current flows through the push button switch, an AC magnetic field as shown in FIG. 2 is formed, and electromagnetic waves of the same frequency are emitted, and the farther from the switch, the intensity of the AC magnetic field and the intensity of the electromagnetic waves decrease.

푸시 버턴 스위치에 위상 반전법을 적용하기 위해서는 단자 1, 3, 2에 의해서 이루어지는 단선로와 평행한 선로를 추가하면 된다. 도 3(b)는 이러한 방법으로 구성한 복선로를 가지는 푸시 버턴 스위치를 보이고 있다. 단선로 스위치와 구조적으로 다른 점은 In order to apply the phase reversal method to the push button switch, a line parallel to the disconnection line formed by the terminals 1, 3 and 2 may be added. 3 (b) shows a push button switch having a double track constructed in this manner. The structural difference from the disconnection switch is that

(1) 두 선로가 평행하게 배열된 점과 (1) a point where two lines are arranged in parallel

(2) 한쪽에 치우쳐진 단자(terminal)이다. (2) It is a terminal biased to one side.

단선로에서는 단자 1을 통해 전류가 들어오면 3의 스위치를 거친 후에 단자 1의 반대편에 위치한 단자 2로 전류가 빠져나간다. 복선로 스위치에서는 단자 1로 전류가 들어오면 3의 스위치를 거친 후에 지점 4에 도달하면 선로의 방향이 180ㅀ바뀐 후에, 반대방향의 이 선로를 따라 지점 4에서 단자 2로 진행한 후에 단자 2로 전류가 빠져나간다. In a disconnection line, when current flows through terminal 1, it passes through switch 3, and then current flows out to terminal 2 located opposite terminal 1. In a double-wire switch, when current enters terminal 1, it passes through switch 3, and when point 4 is reached, the direction of the line changes 180 °, then proceeds from point 4 to terminal 2 along this reverse line and then to terminal 2 The current goes out.

이 때, 복선로를 구성함에 있어서 고려해야 할 사항은 복선로의 배치방법과 두 선로간의 간격 및 선로의 굵기(두께와 폭)이다. At this time, the matters to be considered in constructing the double track are the arrangement method of the double track, the distance between the two tracks and the thickness (thickness and width) of the track.

상기 복선로의 배치는 스위치의 형태에 따라 다르지만 위상반전 원리에 의하면 두 선로가 같은 간격으로 항상 평행하게만 배열되면 된다. The arrangement of the double lines depends on the type of switch, but according to the phase reversal principle, the two lines need to be always arranged in parallel at equal intervals.

즉, 두 선로는 그 형태에 관계없이 항상 평행하게 배열되어야 한다. 두 선로가 직선으로 배열된 경우에는 서로 대칭을 이루지만, 대부분의 경우에 대칭형태를 이루지 않을 수 있다. That is, the two lines should always be arranged in parallel regardless of their shape. When the two lines are arranged in a straight line, they are symmetrical to each other, but in most cases, they may not be symmetrical.

따라서, 두 선로는 대칭을 이루지 않더라도 항상 같은 간격의 평행한 배열을 하여야 하며, 형태적인 변화는 고려하지 않아도 된다.Therefore, even if the two lines are not symmetrical, they should always be arranged in parallel at equal intervals, and morphological changes need not be considered.

복선로를 구성하면 두 선로가 서로 대칭을 이루므로 각 단선로의 길이는 서로 같아지고, 단자 1과 단자 2는 선로상의 거의 동일한 위치에 놓이게 된다. In the case of a double track, the two lines are symmetrical with each other, so that the length of each disconnected line is equal to each other, and the terminal 1 and the terminal 2 are located at almost the same position on the line.

만약, 한쪽 선로길이가 더 길어져 단자 1과 단자 2의 위치가 서로 다르게 되는 경우에는 짧아진 길이만큼 선로(lead)를 보충해야 한다. If the length of one line is longer and the positions of terminal 1 and terminal 2 are different from each other, the lead must be supplemented by a shorter length.

복선로를 구성할 때 두 선로간의 간격과 선로의 용량은 사용하고자 하는 전류의 크기와 사용전압에 따라 달라진다. 선로에서 발생하는 열에 의해서 선로가 단락되지 않기 위해서는 사용전류의 크기가 커질수록 선로의 두께와 폭이 큰 굵은 선로를 사용해야 한다. When constructing a double track, the distance between the two lines and the capacity of the line depend on the amount of current and voltage to be used. In order not to short circuit the line by the heat generated in the line, the thicker the line with the larger thickness and width of the line should be used as the size of the current increases.

이 경우에 두 선로 간에 발생할 수 있는 전자기적 간섭을 배제하기 위해서는 선로간의 간격(a)이 커야한다. In this case, the distance (a) between the lines must be large to exclude the electromagnetic interference that may occur between the two lines.

한편, 식4에 의하면 복선로에서 발생하는 전자파나 자기장의 강도를 줄이기 위해서는 스위치로부터 멀리 떨어지거나 간격이 작아야 한다. On the other hand, according to Equation 4, in order to reduce the strength of the electromagnetic wave or the magnetic field generated in the double track, it must be far from the switch or the distance is small.

즉, 선로간의 전자기적 간섭을 고려하면 큰 간격이 요구되고, 방출되는 전자파나 자기장을 고려하면 작은 간격이 유리하다. 따라서 최적의 간격은 사용하는 전류와 전압 및 고려해야 하는 전자파나 자기장의 강도에 의해서 결정되며, 그 값은 0.1∼10mm의 범위에 해당한다. That is, a large distance is required in consideration of electromagnetic interference between lines, and a small distance is advantageous in consideration of emitted electromagnetic waves or magnetic fields. Therefore, the optimum spacing is determined by the current and voltage used and the strength of the electromagnetic wave or magnetic field to be considered, and the value is in the range of 0.1 to 10 mm.

저전류와 저전압의 전원을 조절하는 경우에는 0.1mm의 좁은 간격이 요청되며, 고전류와 고전압에서 사용될 경우에는 10mm의 간격이 요구된다. Narrow spacing of 0.1mm is required for regulating low-current and low-voltage supplies, and 10mm spacing is required for high current and high-voltage applications.

식4에서 간격이 떨어진 거리(r)에 비해서 아주 작은 경우에 전자파나 자기장의 강도가 감소하는 정도는 (a/r)에 비례한다. 여기서 간격(a)는 거리에 비해서 0.1 이하일 때 발생하는 자기장의 세기는 10%로 감소한다. In the case where the distance from the distance r in Eq. 4 is very small, the intensity of the electromagnetic or magnetic field decreases in proportion to (a / r). In this case, the intensity of the magnetic field generated when the distance a is 0.1 or less relative to the distance is reduced to 10%.

이 때, 전자파의 강도가 자기장의 제곱에 비례하므로, 간격이 거리의 0.1배이면 전자파의 강도는 1%로 감소한다. 따라서 자기장의 강도를 현저하게 줄이기 위해서 (a/r)비는 가장 큰 경우일 때 0.1로 해야한다.At this time, since the intensity of the electromagnetic wave is proportional to the square of the magnetic field, if the interval is 0.1 times the distance, the intensity of the electromagnetic wave is reduced to 1%. Therefore, in order to significantly reduce the strength of the magnetic field, the ratio (a / r) should be 0.1 at the largest case.

도 4(a)는 상용화되어 있는 토글(toggle) 스위치의 작동모형을 나타낸 모형도이다. 4 (a) is a model diagram showing an operation model of a toggle switch that is commercially available.

상기 스위치의 작동원리는 도 3(a)의 푸시 버턴 스위치와 동일하지만, 스위치의 단락기구만 다를 뿐이다. 각 단자와 스위치의 위치도 동일하지만, 외부형태는 현저한 차이가 있다. 도 4(a)의 스위치에 위상반전을 적용하면 도 4(b)와 같이 된다. The operation principle of the switch is the same as that of the push button switch of Fig. 3 (a), but only the short circuit mechanism of the switch is different. The positions of the terminals and the switch are also the same, but the external shape is remarkably different. When the phase inversion is applied to the switch of FIG. 4 (a), it is as shown in FIG. 4 (b).

그리고, 전자파의 강도감소와 자기장의 감쇠에 대한 기본원리는 도 3(b)와 동일하다.And, the basic principle of the decrease in the intensity of the electromagnetic wave and the attenuation of the magnetic field is the same as in FIG.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made of the above configuration in detail as follows.

먼저, 도 3(a)의 푸시 버턴 스위치를 장착한 헤어드라이어 손잡이에서의 교류자기장의 분포를 조사하였다. First, the distribution of the alternating magnetic field in the handle of the hair dryer equipped with the push button switch of FIG.

이 스위치에 흐르는 전류가 6A(220V, 60Hz) 일 때, 스위치로부터 2cm 떨어진 곳에서 측정한 교류자기장의 분포는 상기의 표 1과 같으며. 손잡이의 수직방향의 교류자기장은 57-266mG, 수평방향은 20-76mG로 나타났으며, 산술평균은 수직방향으로 134mG 수평방향으로 37mG이었다. When the current flowing through this switch is 6A (220V, 60Hz), the distribution of AC magnetic field measured 2cm away from the switch is shown in Table 1 above. The AC magnetic field in the vertical direction of the handle was 57-266mG and the horizontal direction was 20-76mG. The arithmetic mean was 134mG in the vertical direction and 37mG in the horizontal direction.

그리고, 도 3(a)의 푸시 버턴 스위치에 5mm 간격의 복선로를 연결한 도 3(b) 구조의 스위치로 개조하였을 때, 교류자기장은 수직방향 9-54mG (평균 27mG), 수평방향 5-22mG (평균 13.4mG)으로 그 분포가 변하였다. In addition, when the switch of FIG. 3 (b) is connected to the push button switch shown in FIG. 3 (a) with a 5 mm gap, the AC magnetic field has a vertical direction of 9-54 mG (average 27 mG) and a horizontal direction 5- The distribution changed to 22 mG (average 13.4 mG).

평균치는 수직방향의 경우에 134mG에서 27mG, 수평방향의 경우에 37mG에서 13.4mG의 변화를 보였는데, 수직방향으로는 20%로 감소하였으며, 수평방향으로는 36%로 감소하였다. The mean value varied from 134mG to 27mG in the vertical direction and 13.4mG in 37mG in the horizontal direction, which decreased to 20% in the vertical direction and 36% in the horizontal direction.

이 때, 방향에 따라 감소율에 차이를 보이는 것은 복선로의 배열방향과 측정방향간의 차이 때문이다.At this time, the difference in the reduction rate according to the direction is due to the difference between the arrangement direction of the double track and the measurement direction.

상기의 실험결과로부터 복선로로 구조를 바꾼 푸시 버턴 스위치는 자기장 발생 강도를 40%이하의 수준으로 감소한다는 것을 알 수 있으며. 또한 이를 전자파의 강도로 나타내면 16%로 감소함을 뜻한다. From the above test results, it can be seen that the push button switch having the structure changed to the double track reduces the magnetic field generation intensity to 40% or less. In addition, this indicates that the intensity of the electromagnetic wave is reduced to 16%.

이상과 같은 종류의 조사를 3P형의 토글스위치에 적용한 결과 자기장 발생 강도는 30%이하로 감소하는 특징이 있다.As a result of applying this kind of irradiation to the 3P type toggle switch, the magnetic field generating strength is reduced to less than 30%.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions and modifications without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited.

현재까지의 연구조사로는 전자파에 노출된 후 어떠한 기전을 통해 우리 인체에 축적되고 질병으로 발현되는지는 임상적으로 아직 밝혀지지 않고 유해성 논란이 계 속되고 있지만(다만, 강한 전자파는 유해성이 있는 것으로 판단), 다양한 역학 조사를 통해 밝혀진 결과로는 전자파에 장기간 노출됨으로 인해 백혈병, 뇌암, 유방암, 신경계 종양 등 치명적인 질병을 초래할 가능성이 있다고 보고되었으며, 임상증상으로는 두통, 현기증, 근육통 및 스트레스 증가 등이 보고되었다. To date, research has revealed that the mechanism of accumulation in human body and exposure to disease after exposure to electromagnetic waves has not been clinically determined yet, and the debate on harmful effects continues (but strong electromagnetic waves are considered harmful. As a result of various epidemiological studies, long-term exposure to electromagnetic waves has been reported to cause fatal diseases such as leukemia, brain cancer, breast cancer, and nervous system tumors. Reported.

실제 사용거리별 측정결과, 안마기의 경우 평균 247.07μT(2470.7mG)로 가장 높은 방출 수준을 나타냈고, 전기장판 5.24μT, 헤어드라이기 2.64μT, 전자레인지 2.14μT, 진공청소기 1.58μT순으로 나타났다. 이는, 특히 우리 신체에 직접 접촉해서 사용한다는 것을 감안할 때 인체에 영향이 클 것으로 판단된다. As a result of the practical distance, the average massager showed the highest emission level with an average of 247.07μT (2470.7mG), followed by electric field 5.24μT, hair dryer 2.64μT, microwave oven 2.14μT, and vacuum cleaner 1.58μT. This is considered to have a great effect on the human body, especially considering that it is used in direct contact with our body.

따라서, 이상과 같은 문제점을 해소할 수 있는 본 발명은 복선로 스위치를 구현함으로써 각종 전기·전자기기로부터 파생되는 전자파를 최소화하여 인체에 보다 무해하고 안전하게 사용할 수 있도록 한 유용한 발명인 것이다. Therefore, the present invention that can solve the above problems is a useful invention to minimize the electromagnetic waves derived from various electrical and electronic devices by implementing a double-wire switch to be more harmless and safe to human body.

Claims (1)

스위치에서 발생하는 전자파와 자기장의 방출을 줄이기 위해서 단일 선로로 구성된 스위치에 있어서, In a switch composed of a single line to reduce the emission of electromagnetic waves and magnetic fields generated by the switch, 상기 단일선로의 끝에 연장하여 반대방향으로 또 다른 선로를 평행하게 배열한 복선형의 선로를 가진 스위치를 구성하고, 외부 리드(lead)와 연결되는 스위치의 단자가 서로 반대방향에 배열되지 않고 같은 곳에 위치하며. A switch having a double-lined line extending in parallel to another line in the opposite direction extending at the end of the single line, and the terminals of the switch connected to the external lead is not arranged in the opposite direction to the same place Location. 상기 두 선로의 간격을 0.1∼10mm로 조절하고, 항상 두 선로가 서로 평행하게 배열되어 두 선로에 흐르는 전류의 위상이 서로 180도로 반전되며, 선로의 길이가 동일하지만 기하학적으로 대칭을 이루지 않아도 되도록 구성함을 특징으로 하는 전자파 방출을 최소화하는 스위치의 복선로 구조.The distance between the two lines is adjusted to 0.1 to 10 mm, and the two lines are always arranged in parallel with each other so that the phases of the current flowing in the two lines are inverted by 180 degrees, and the lengths of the lines are the same, but they do not have to be geometrically symmetrical. Double track structure of the switch to minimize the emission of electromagnetic waves.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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