KR20080107048A - 전력제어 기능을 구비한 스팀/진공청소기 및 그 방법 - Google Patents

전력제어 기능을 구비한 스팀/진공청소기 및 그 방법 Download PDF

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고장연
김경웅
김대형
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조윤경
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Abstract

전력제어 기능을 구비한 스팀/진공청소기 및 그 방법이 제공된다. 본 청소기는 흡입력을 발생시키기 위해 회전하는 흡입모터, 스팀을 발생시키기 위해 발열하는 히터, 상기 흡입모터 및 상기 히터에 전력을 공급하는 전원공급부, 상기 전원공급부에서 상기 흡입모터와 상기 히터에서 소비되는 전체소비전력을 측정하는 소비전력측정부 및 상기 흡입모터와 상기 히터의 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 상기 흡입모터의 회전속도 및 상기 히터의 발열 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 전력을 공급하는 전선의 전력용량 한도 내에서 스팀 및 진공 청소기능을 동시에 사용할 수 있다.
스팀/진공청소기, 흡입모터, 히터

Description

전력제어 기능을 구비한 스팀/진공청소기 및 그 방법{Steam-Vacuum Cleaner with controlling electric power function and method thereof }
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀/진공청소기에 대한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조작부에 대한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도, 및
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
105 : 조작부 110 : 흡입모터
115 : 히터 120 : 전원공급부
125 : 소비전력측정부 130 : 제어부
본 발명은 스팀/진공청소기의 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 전력제어 기능을 구비한 스팀/진공청소기 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 진공청소기는 본체와 브러시가 분리되어 연결관과 호스로 연결 구성되어 상기 스팀/진공청소기본체 내의 모터와 필터 등의 동작으로 연결관과 호스로 연결되어 있는 브러시를 통하여 먼지나 기타 이물질을 흡수하여 청소가 이루어지게 되어 있다.
그리고, 위와 같은 먼지나 기타 이물질을 필터가 걸러주고 난 후, 흡수된 공기만을 외부로 배출시키는 동작으로 청소가 이루어지게 되어 있는 것에서 한 단계 발전하여 바닥이나 타일바닥 및 창문 틈 등에 묻은 찌든 때나 묶은 때를 스팀 및 물걸레 등을 추가여 완벽하게 청소가 이루어질 수 있도록 한 스팀/진공청소기가 나오게 되었다.
이러한 스팀/진공청소기는 히터를 통해 물을 수증기로 전환기 위해 대략 500-1500W 범위의 소비 전력을 필요로 한다. 또한, 스팀/진공청소기에 진공청소 기능이 포함되면, 흡입모터의 구동을 위한 전술한 소비전력보다 큰 소비전력을 필요로 한다.
위와 같은 스팀/진공청소기에서 스팀 또는 진공청소기능 중 하나의 기능만을 사용할 경우 코드 및 전선의 전력용량 제한에 상관없이 사용가능하지만, 두 기능을 동시에 사용할 경우, 스팀/진공청소기의 전체소비전력이 배로 증가하게 되어 기존의 스팀/진공청소기의 코드 및 전선의 전력용량 제한을 초과하는 문제점이 발생하게 된다. 그리고, 증가한 전체소비전력에 맞춰 전선을 굵게하여 스팀/진공청소기에 전력을 공급하게 되면, 전선이 굵어져 기존의 코드릴에 수용할 수 있는 전선의 길이가 짧아지는 또 다른 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 전력을 공급하는 전선의 전력용량 한도 내에서 스팀 및 진공스팀/진공청소기능을 동시에 사용할 수 있도록 스팀/진공청소기의 전체소비전력을 임계값 이하로 유지하는 전력제어기능을 포함한 스팀/진공청소기 및 그 밥법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 청소기는, 흡입력을 발생시키기 위해 회전하는 흡입모터; 스팀을 발생시키기 위해 발열하는 히터; 상기 흡입모터 및 상기 히터에 전력을 공급하는 전원공급부; 상기 전원공급부에서 상기 흡입모터와 상기 히터에서 소비되는 전체소비전력을 측정하는 소비전력측정부; 및 상기 흡입모터와 상기 히터의 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 상기 흡입모터의 회전속도 및 상기 히터의 발열 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 히터의 발열 세기를 일정하게 유지하고 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 흡입모터의 회전속도를 위상제어를 통해 조절하 는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 흡입모터의 회전속도를 일정하게 유지하고 상기 히터의 발열세기를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 히터의 발열세기를 조절하고, 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
한편, 청소기의 전력제어방법은 전체소비전력과 임계값을 비교하는 단계; 및 전체소비전력이 임계값을 초과했을 경우, 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 흡입모터의 회전속도 및 히터의 발열 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 제어단계는, 상기 히터의 발열 세기를 일정하게 유지하고 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어단계는, 상기 흡입보터의 회전속도를 위상제어를 통해 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어단계는, 상기 흡입모터의 회전속도를 일정하게 유지하고 상기 히터의 발열세기를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어단계는, 상기 히터의 발열세기를 조절하고, 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀/진공청소기에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 스팀/진공청소기는, 조작부(105), 흡입모터(110), 히터(115), 전원공급부(120), 소비전력측정부(125), 제어부(130)를 포함한다.
먼저, 조작부(105)는 스팀/진공청소기의 전반적인 제어동작을 조작할 수 있는 버튼, 스위치 등을 스팀/진공청소기의 호스와 파이프의 중간에 위치하는 손잡이의 일측면에 구비되거나, 본체의 상단에 위치하여, 사용자의 명령을 입력받아 후술할 제어부(130)로 전달한다. 본 발명의 실시예로 사용될 조작부(105)에 대해 도 2를 통해 좀더 알아보면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조작부에 대한 도면이다.
도 2를 참조하면, 조작부(105)는 스팀/진공청소기의 '진공', '진공&스팀' 및 '스팀' 기능을 선택할 수 있는 기능스위치(105b)와 진공 및 스팀의 강도를 조절할 수 있는 조절스위치(105a)를 포함한다.
흡입모터(110)는 회전을 통해 스팀/진공청소기본체 내부를 진공상태로 만들고, 이에 의해 발생된 흡입력으로 먼지등의 오물이 스팀/진공청소기본체 내부로 흡입되도록 한다. 이러한 흡입모터(110)는 흡입력을 모터의 회전속도에 따라 조절할 수 있으며, 흡입모터(110)의 회전속도는 위상제어방법을 통해 제어된다. 간단히 위상제어에 대해 알아보면, 전력제어의 방법 중 하나로 입력 전압 파형의 도통각을 조절하여 부하에 공급되는 전력을 제어하는 방법으로 보통 트라이액이라는 제어소자를 사용한다.
히터(115)는 발열을 통해 유입되는 물을 수증기로 전환한다. 이러한 히터(115)는 일정한 소비전력을 소비하며 발열하고 유입되는 물의 양에 따라 수증기의 양을 조절하게 된다.
전원공급부(120)는 스팀/진공청소기 본체(미도시)의 일 측면에 구비된 코드 및 전선을 통해 외부전력을 입력받아 스팀/진공청소기의 각 구성요소에 전력을 공급한다. 특히, 전원공급부(120)는 소비전력측정부(125)를 통해서 흡입모터(110) 및 히터(115)로 전력을 공급한다.
소비전력측정부(125)는 전원공급부(120)에서 흡입모터(110) 및 히터(115)로 공급되는 소비전력을 측정하여 후술할 제어부(130)에 전달한다.
제어부(130)는 스팀/진공청소기의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(130)는 조작부(105)를 통해 사용자 명령을 전달받아 '진공', '진공&스팀' 및 '스팀' 중 어느 하나의 기능으로 동작하도록 흡입모터(110) 및 히터(115) 중 적어도 하나를 제어한다.
특히, 흡입모터(110)와 히터(115)가 같이 동작하는 '진공&스팀' 기능으로 동작할 경우, 제어부(130)는 소비전력측정부(125)에서 측정된 전체소비전력을 기초로 흡입모터(110) 및 히터(115) 중 적어도 하나를 제어하여, 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 한다. 위의 임계값은 스팀/진공청소기의 코드 및 전선을 통해 외부로부터 입력받을 수 있는 최대 소비전력이다.
좀 더 구체적으로, 제어부(130)는 히터(115)의 발열 세기를 일정하게 유지하고, 흡입모터(110)의 회전속도를 조절하여 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 한다.
즉, 제어부(130)는 히터(115)의 발열 세기를 일정하게 유지하고 흡입모터(110)의 회전속도를 위상제어 하여 회전 속도를 늦춤으로써 흡입모터(110)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하로 내려가면 흡입모터(110)의 위상제어를 중지하고 회전 속도가 일정하게 유지되도록 한다. 이에 따라,스팀/진공청소기의 전체소비전력을 임계값 이하로 유지할 수 있다.
그리고, '진공' 및 '스팀' 중 어느 하나의 기능만 선택될 경우, 제어부(130)는 선택된 기능에 따라 흡입모터(110) 및 히터(115) 중 어느 하나만 동작하도록 제어한다.
즉, '진공' 기능이 선택되면, 제어부(130)는 히터(115)의 발열 없이 흡입모터(110)의 회전속도를 최대한도 내에서 동작하도록 제어한다(S370). 즉, 제어부(130)는 히터(115)의 전력을 차단하고, 흡입모터(110)에 최대로 임계값까지 전력이 공급되도록 제어하여, 최대 흡입력으로 사용 가능하도록 한다.
또한, '스팀' 기능이 선택되면, 제어부(130)는 흡입모터(110)의 전력을 차단하고, 히터(115)에 일정한 발열 세기를 유지하도록 제어한다.
한편, 위와 같이 흡입모터(110)와 히터(115)가 같이 동작하는 '진공&스팀' 기능으로 동작할 경우, 흡입모터(110)의 위상제어를 통해 전체소비전력을 임계값 이하로 유지하는 방법 이외에 다른 방법에 대해 알아보겠다.
전체소비전력을 임계값 이하로 유지하는 다른 방법으로, 제어부(130)가 흡입모터(110)의 회전속도를 일정하게 유지하고 히터의 발열 세기를 조절하여 전체소비전력이 임계값 이하로 유지하는 방법이 있을 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전속도를 일정하게 유지하고 히터(115)의 발열 세기를 줄임으로써 히터(115)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하로 내려가면 히터(115)의 발열 세기를 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 히터(115)의 발열 세기를 줄임에 있어서, 히터(115)로 유입되는 물이 수증기로 전활 될 수 있는 최소의 발열 한도 내에서 발열을 조절한다.
전체소비전력을 임계값 이하로 유지하는 또 다른 방법으로, 제어부(130)가 흡입모터(110)의 회전속도를 조절하고, 히터(115)의 발열 세기를 조절하여 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 한다.
구체적으로, 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전속도를 위상제어 하여 회전 속도를 늦추고, 히터(115)의 발열 세기를 줄임으로써 흡입모터(110)와 히터(115)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하로 내려가면 흡입모터(110)의 위상제어를 중지하고 회전 속도 및 히터(115)의 발열 세기를 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 히터(115)의 발열을 줄임에 있어서, 히터(115)로 유입되는 물이 수증기로 전활 될 수 있는 최소의 발열 한도 내에서 발열을 조절한다.
이하에서는 , 도 1에 도시된 스팀/진공청소기의 전체소비전력을 임계값 이하로 유지하는 전력제어기능을 포함한 스팀/진공청소기 및 그 방법에 대해, 이하의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제어부(130)는 조작부(105)를 통해 전달되는 사용자의 조작명령을 확인한다(S310). 즉, 제어부(130)는 기능스위치(105a)를 통해 '진공', '진공&스팀' 및 '스팀' 중 선택된 기능을 확인한다.
그리고, 선택된 기능이 '진공&스팀' 청소기능일 경우(S320-Y), 제어부(130)는 흡입모터(110) 및 히터(115)에 전력이 공급되도록 전원공급부(120)를 제어하여 '진공&스팀' 청소기능을 동작시킨다(S330).
제어부(130)는 소비전력측정부(125)를 통해 측정된 전체소비전력이 임계값을 초과하는지 판단한다(S340). 즉, 제어부(130)는 흡입모터(110)와 히터(115)로 공급되는 전체소비전력이 스팀/진공청소기의 코드 및 전선을 통해 외부로부터 입력받을 수 있는 최대 소비전력인 임계값을 초과하는지 판단한다.
전체소비전력이 임계값을 초과할 경우(S340-Y), 제어부(130)는 히터의 발열 세기를 일정하게 유지하고 흡입모터의 회전속도를 제어하여 전체소비전력을 임계값 이하로 유지되도록 한다(S350).
구제적으로, 제어부(130)는 히터(115)의 발열 세기를 일정하게 유지하고 흡입모터(110)의 회전속도를 위상제어 하여 회전 속도를 늦춤으로써 흡입모터(110)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하 로 내려가면 흡입모터(110)의 위상제어를 중지하고 회전 속도가 일정하게 유지되도록 한다.
한편, 선택된 기능이 '진공' 청소기능일 경우(S360-Y), 제어부(130)는 히터(115)의 발열 없이 흡입모터(110)의 회전속도를 최대한도 내에서 동작하도록 제어한다(S370). 즉, 제어부(130)는 히터(115)의 전력을 차단하고, 흡입모터(110)에 최대로 임계값까지 전력이 공급되도록 제어하여, 최대 흡입력으로 사용 가능하도록 한다.
그리고, 선택된 기능이 '스팀' 청소기능일 경우(S380-Y), 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전없이 히터(115)의 발열을 일정하게 유지하여 동작하도록 제어한다(S390).
위와 같이 흡입모터(110)의 위상제어를 통해 전체소비전력을 입계값 이하로 유지하는 방법 이외에 다른 방법에 대해 도 4 및 도 5를 통해 알아보겠다. 먼저 도 4 및 도 5는 '진공&스팀' 청소기능 선택에 대한 흐름도만 나타나 있으며, '진공' 및 '스팀' 청소기능에 대한 내용은 도 3의 내용과 동일하여 생략한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 제어부(130)는 흡입모터(110) 및 히터(115)에 전력이 공급되도록 전원공급부(120)를 제어하여 '진공&스팀' 청소기능을 동작시킨다(S410).
제어부(130)는 소비전력측정부(125)를 통해 측정된 전체소비전력이 임계값을 초과하는지 판단한다(S420). 즉, 제어부(130)는 흡입모터(110)와 히터(115)로 공급 되는 전체소비전력이스팀/진공청소기의 코드 및 전선을 통해 외부로부터 입력받을 수 있는 최대 소비전력인 임계값을 초과하는지 판단한다.
전체소비전력이 임계값을 초과할 경우(S420-Y), 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전속도를 일정하게 유지하고, 히터(115)의 발열세기를 제어하여 전체소비전력을 임계값 이하로 유지되도록 한다(S430).
구체적으로, 제어부(130)는 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전속도를 일정하게 유지하고 히터(115)의 발열을 줄임으로써 히터(115)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하로 내려가면 히터(115)의 발열을 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 히터(115)의 발열을 줄임에 있어서, 히터(115)로 유입되는 물이 수증기로 전환 될 수 있는 최소의 발열 한도 내에서 발열을 조절한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스팀/진공청소기에서 전력제어방법에 대한 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 제어부(130)는 흡입모터(110) 및 히터(115)에 전력이 공급되도록 전원공급부(120)를 제어하여 '진공&스팀' 청소기능을 동작시킨다(S510).
제어부(130)는 소비전력측정부(125)를 통해 측정된 전체소비전력이 임계값을 초과하는지 판단한다(S520). 즉, 제어부(130)는 흡입모터(110)와 히터(115)로 공급되는 전체소비전력이 스팀/진공청소기의 코드 및 전선을 통해 외부로부터 입력받을 수 있는 최대 소비전력인 임계값을 초과하는지 판단한다.
전체소비전력이 임계값을 초과할 경우(S520-Y), 제어부(130)는 흡입모터의 회전속도 및 히터의 발열 세기를 제어하여 전체소비전력을 임계값 이하로 유지되도록 한다(S530).
구체적으로, 제어부(130)는 흡입모터(110)의 회전속도를 위상제어 하여 회전 속도를 늦추고, 히터(115)의 발열을 줄임으로써 흡입모터(110)와 히터(115)의 소비전력이 감소되도록 한다. 그리고, 제어부(130)는 전체소비전력이 임계값 이하로 내려가면 흡입모터(110)의 위상제어를 중지하고 회전 속도 및 히터(115)의 발열을 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 히터(115)의 발열을 줄임에 있어서, 히터(115)로 유입되는 물이 수증기로 전활 될 수 있는 최소의 발열 한도 내에서 발열을 조절한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 흡입모터의 회전속도 및 히터의 발열을 조절하여 스팀/진공청소기의 전체소비전력을 임계값 이하로 유지함으로써, 전력을 공급하는 전선의 전력용량 한도 내에서 스팀 및 진공청소기능을 동시에 사용할 수 있게 되며, 흡입모터 및 히터 중 어느 하나만 사용 시 고출력의 스팀분사 및 고출력의 흡입력으로 사용할 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 흡입력을 발생시키기 위해 회전하는 흡입모터;
    스팀을 발생시키기 위해 발열하는 히터;
    상기 흡입모터 및 상기 히터에 전력을 공급하는 전원공급부;
    상기 전원공급부에서 상기 흡입모터와 상기 히터에서 소비되는 전체소비전력을 측정하는 소비전력측정부; 및
    상기 흡입모터와 상기 히터의 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 상기 흡입모터의 회전속도 및 상기 히터의 발열 중 적어도 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 청소기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 발열 세기를 일정하게 유지하고 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 청소기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입모터의 회전속도를 위상제어를 통해 조절하는 것을 특징으로 하는 청소기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 흡입모터의 회전속도를 일정하게 유지하고 상기 히터의 발열세기를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 청소기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 발열세기를 조절하고, 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 청소기.
  6. 전체소비전력과 임계값을 비교하는 단계; 및
    전체소비전력이 임계값을 초과했을 경우, 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 흡입모터의 회전속도 및 히터의 발열 중 적어도 하나를 제어하는 단계;를 포함하는 전력제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 히터의 발열 세기를 일정하게 유지하고 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 흡입보터의 회전속도를 위상제어를 통해 조절하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 흡입모터의 회전속도를 일정하게 유지하고 상기 히터의 발열세기를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법,
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제어단계는,
    상기 히터의 발열세기를 조절하고, 상기 흡입모터의 회전속도를 조절하여 상기 전체소비전력이 임계값 이하로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
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