KR20120027151A - 전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법 - Google Patents

전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120027151A
KR20120027151A KR20117024429A KR20117024429A KR20120027151A KR 20120027151 A KR20120027151 A KR 20120027151A KR 20117024429 A KR20117024429 A KR 20117024429A KR 20117024429 A KR20117024429 A KR 20117024429A KR 20120027151 A KR20120027151 A KR 20120027151A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electronic switch
control circuit
terminal
voltage
load
Prior art date
Application number
KR20117024429A
Other languages
English (en)
Inventor
마르코스 구일레름 슈바르츠
네리안 페르난도 페레이라
Original Assignee
월풀 에쎄.아.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 월풀 에쎄.아. filed Critical 월풀 에쎄.아.
Publication of KR20120027151A publication Critical patent/KR20120027151A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153—Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1536—Zero-crossing detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/13—Modifications for switching at zero crossing
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/13—Modifications for switching at zero crossing
    • H03K17/136—Modifications for switching at zero crossing in thyristor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00369—Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters
    • H03K19/00376—Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

본 발명은 스위치의 적어도 전도 순간에 제어 회로에 전력을 공급하도록 설계된 전압 조정기 블록에 연결된 상기 스위치에 전기적으로 연결된 제어 회로를 기초로 하여 다양한 타입의 부하들을 구동할 수 있는 범용 전자 스위치에 관한 것이다. 따라서, 적어도 하나의 교류 전압원(4), 적어도 하나의 전자 스위치(1), 적어도 부하(5), 적어도 하나의 제어 회로(3), 전자 스위치(1)의 제1 도전성 단자(25)에, 제1 전력 단자(20)를 통해, 전기적으로 연결된 교류 전압원(4), 제1 부하 단자(40)를 통해 부하(5)에 연결가능한 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35), 제2 부하 단자(80)를 통해 제2 전력 단자(30)에 연결된 부하(5), 트리거 단자(100)를 통해 전자 스위치(1)에 명령하도록 배치된 제어 회로(3)로서, 제1, 제2 및 제3 전위 단자들(101, 102, 103)을 포함하는 제어 회로(3)를 포함하고, 제어 회로(3)는 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록(200)은 제1 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 106) 및 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35)을 각각 통해서 전자 스위치(1)에 전기적으로 연결가능하고, 전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)의 적어도 전도 순간에 제어 회로(3)를 작동시키기 위하여 최소 전압(Vmin)을 제공하도록 배치된 전자 스위치 제어 시스템(10)이 설명된다.

Description

전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법{ELECTRONIC SWITCH CONTROL SYSTEM AND ELECTRONIC SWITCH DRIVE METHOD}
본 발명은 다양한 타입의 부하들을 구동할 수 있는 범용 전자 스위치 제어 시스템에 관한 것이며, 상기 스위치에 전기적으로 결합된 제어 회로를 기초로 하여 형성되었을 뿐 아니라 메인 서플라이(mains supply)로부터 간섭 및 노이즈에 영향을 받지 않는다. 제어 회로는 본 스위치의 적어도 전도 순간에 상기 회로에 전력을 공급하도록 설계된 전압 조정기 블록에 연결된다.
본 발명은 또한 본 발명의 사상에 따라서 이것을 제어하도록 설계된 전자 스위치 구동 방법에 관한 것이다.
기능을 자동으로 수행할 수 있으며 특정 부하에 공급된 교류 전류를 제어하기 위한 공지의 장치들은 전형적으로 릴레이 타입 전기-기계 장치들 또는 TRIAC 타입 고체 상태 스위치들을 포함한다.
상기 장치들은 상기 스위치 또는 전기-기계 장치를 활성화하기 위해 충분한 전류 용량을 가진 전원을 종종 필요로 하는 전자 명령 회로에 연결될 수 있다.
상기 전원은 일반적으로 상기 스위치의 전도 및 재밍(jamming) 순간에 전자 명령 회로를 위해서 시간에 경과에 따라 필요한 전류를 제공하기 위하여 메인 서플라이의 전압 그 자체에 연결되어서, 동 전류는 전자 명령 회로가 동작하도록 유지되기 위해서 충분하다.
하지만, 종종 상술한 전원은 그 단자들이 교류 전류 메인 서플라이의 두 단자들에 직접 연결된 배치를 나타내며, 전류 유닛의 천 번째에서부터 백 번째의 일부까지 상대적으로 높은 전류를 제공하는 크기여야 한다.
이러한 유형의 커넥션은 전원이 상술한 높은 전류 레벨을 제공하는 크기의 구성요소들을 이용하도록 하는 것 외에, 국내 전력선들의 전형적인 모든 간섭과 전압 스파이크들 및 메인으로부터 기원한 전압에 상기 전원을 노출시키고, 또한 이 회로에 대한 손상을 피하기 위하여 보호 구성요소들의 사용 및 적절한 크기를 요한다. 상기 해결책은 이 장치가 더 비싸고 복잡하게 한다.
일부 선행기술들은 특정 부하들을 제어할 수 있는 전자 스위치를 제공하는 것을 추구한다. 미국 특허 US 4878010은 상기 스위치에 존재하는 잔여 전압에 의해 전력을 공급받는 전자 스위치 및 명령 회로를 개시한다. 상술한 문서에서 제공된 배치는 많은 수의 구성요소들을 갖는 전자 배치를 제공하는 것 외에 본 발명과 비교하여 현저하게 더 비싼 회로를 가진다.
게다가, 상기 문서 US 4878010는, 앞으로 상세하게 설명될 본 발명에서 제안된 바와 같이 메인 서플라이로부터 임의의 간섭 및 노이즈를 제거할 수 있는 전자 스위치 구동 방법 및 효율적 시스템의 사용에 대한 것이 아니다.
기술 현황의 다른 예는 특허 US 4274045에서 설명된 배치에 관한 것이며, 전자 스위치를 제어하기 위한 여기에서의 해결책은 본 발명과 비교할 때 기술적 및 경제적 결점 또한 나타낸다.
미국 문서 US 6396724는 연속적 전압원을 기술한다. 상기 전압원은 낮은 동작 전력을 요구하는 경우의 임의의 전자 회로를 작동시키기 위해 최소 전압을 공급할 수 있다. 결국, 특허 US 6396724는 전자 스위치를 구동하기 위해 적용된 제어 회로에 전력을 공급하도록 본 발명에서 제시하는 바와 같이 특별하게 설계된 어플리케이션을 개시하지 않는다.
미국 특허 출원 US 2005/0162140은 유도 전하와 같은 교류 전류에서 부하들을 제어하도록 설계된 전자 스의치 또는 스위칭 회로를 제시한다.
어떤 경우든, 출원 US 2005/0162140에서 개시된 주제물(subject matter)은, 본 발명의 사상에 따라 메인으로부터 간섭 및 노이즈에 영향을 받지 않는 관점에서 특히 이익이 있는 전자 스위치 구도 시스템을 제공하지 않는다는 것이 주목된다.
상술한 바에 기초하여, 본 시스템 및 전자 스위치 구동 방법은 선행 기술들과 비교할 때 상기 시스템을 구현하기 위해 감소된 수의 구성요소들을 이용하고, 상기 스위치에 대해 가장 효율적이고 강인한(robust) 제어를 제공한다.
본 발명의 제1 목적은, 전자 스위치의 적어도 전도 순간에 제어 회로에 전력을 공급하도록 설계된 전압 조정기 블록에 연결된 스위치에 전기적으로 연결된 제어 회로를 기초로 하여 형성되고 메인 서플라이로부터 간섭 및 노이즈에 대한 면역을 제공하는, 다양한 타입의 부하들을 구동할 수 있는 범용 전자 스위치 구동 시스템을 제시하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 본 발명의 사상에 따라서 상기 스위치의 적어도 전도 상태에서 그것을 제어하도록 설계된 전자 스위치 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하는 한 가지 방법은, 적어도 하나의 교류 전압원, 적어도 하나의 전자 스위치, 적어도 부하, 적어도 하나의 제어 회로, 전자 스위치의 제1 도전성 단자에 제1 전력 단자를 통해 전기적으로 연결된 교류 전압원, 제1 부하 단자를 통해 부하에 연결가능한 전자 스위치의 제2 도전성 단자, 제2 부하 단자를 통해 제2 전력 단자에 연결된 부하, 트리거 단자를 통해 전자 스위치에 명령하도록 배치된 제어 회로로서, 제1, 제2 및 제3 전위 단자들을 포함하는 제어 회로를 포함하고, 제어 회로는 전압 조정기 블록에 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록은 제1, 제2, 및 제3 전기 접촉 단자들을 가지고, 제어 회로는 제2 및 제3 전위 단자들과 제2 및 제3 전기 접촉 단자들을 각각 통해서 전압 조정기 블록에 전기적으로 연결될 수 있고, 전압 조정기 블록은 제1 및 제3 전기 접촉 단자들 및 제1 및 제2 도전성 단자들을 각각 통해서 전자 스위치에 전기적으로 연결가능하고, 전압 조정기 블록은 전자 스위치의 적어도 전도 순간에 제어 회로를 작동시키기 위하여 최소 전압을 제공하도록 배치된 전자 스위치 제어 시스템에 의한다.
본 발명의 목적을 달성하는 제2 방법은 전자 스위치(1), 교류 전압원(4), 부하(5), 제어 회로(3), 및 전압 조정기 블록(200)을 포함하는 전자 스위치 구동 방법에 의하고 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 전자 스위치의 제2 도전성 단자와 전자 스위치의 트리거 단자 사이의 동작 전압을, 제어 회로를 통하여, 측정하는 단계;
- 교류 전압원에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안 제1 시간 순간에 부하를 통해 순환하는 전류가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압을 기초로 하여, 결정하는 단계;
- 교류 전압원에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안 제3 시간 순간에 부하를 통해 순환하는 전류가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압을 기초로 하여, 결정하는 단계;
- 특정 전류가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안, 제1 시간 순간에서부터 제2 시간 순간까지 계산된 지연 시간을 카운팅하는 단계;
- 특정 전류가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안, 제3 시간 순간에서부터 제4 시간 순간까지 계산된 지연 시간을 카운팅하는 단계;
- 지연 시간 카운팅의 마지막에 전자 스위치의 트리거 단자에서 전기 트리거 펄스를 공급하는 단계;
- 전기 트리거 펄스 이후에, 전력 전압의 양의 반원 및 음의 반원 양쪽 모두에서 전자 스위치가 오프될 때 제어 회로에 전력을 공급하기 위해서, 전압 조정기 블록을 통하여, 최소 전압을 제공하는 단계.
본 발명은 이제 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 목적인 전자 스위치 제어 시스템의 제1 개략도를 도시하고;
도 2는 본 발명의 사상에 따라, 특정 기능 블록들을 강조한 전자 스위치 제어 시스템의 제2 개략도를 도시하고;
도 3은 본 발명의 사상에 따라, 바람직한 실시 예에서 전압 조정기 블록의 구성요소들을 강조한 전자 스위치 제어 시스템의 제3 개략도를 도시하고; 그리고,
도 4는 본 발명의 목적인 본 시스템의 동작의 전기적 신호 특성의 개략도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 목적인 제어 시스템에 속하는 전자 스위치(1)의 일반적인 전기 도면을 도시한다.
더욱 구체적으로, 본 시스템은 적어도 하나의 교류 전압원(4), 적어도 하나의 전자 스위치(1), 적어도 부하(5) 및 적어도 하나의 제어 회로(3)를 포함한다. 제어 회로(3)는 바람직하게는 본 발명의 목적을 위해서 특별하게 설계된 DSP(digital signals processor) 또는 마이크로컨트롤러 유형의 디지털 프로세서로 구성된다.
상기 교류 전압원(4)은 제1 전력 단자(20)를 통해 전자 스위치(1)의 제1 도전성 단자(25)에 전기적으로 연결된다.
상기 전자 스위치(1)는 TRIAC 등과 같은 사이리스터(thyristor) 타입 장치로 구성될 수 있다. 이 전자 스위치(1)는 제2 도전성 단자(35)를 가지고, 이것은 제1 부하 단자(40)를 통해 부하(5)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2는 기능적 블록들을 강조하는 현재 제안된 제어 시스템의 개략도를 도시한다.
그리고, 도 3은 본 발명에 대한 바람직한 실시 예의 상세한 도시이다.
이 도면에서, 부하(5)는 제2 부하 단자(80)를 통해 제2 전력 단자(30)에 연결될 수 있다는 것이 주목된다.
또한, 제어 회로(3)는 제1, 제2 및 제3 전위 단자들(101, 102, 103)을 포함하고, 상기 제어 회로(3)는 트리거 단자(100)를 경유하여 전자 스위치(1)에 명령하도록 배치된다는 것이 도 3에서 주목된다.
제어 회로(3)는 트리거 단자(100)에서 전기 트리거 펄스들에 의해서 전자 스위치(1)를 통해 전류 전도를 명한다.
본 시스템의 중요한 특성은 제어 회로(3)에 전기적으로 연결된 전압 조정기 블록(200)의 이용에 관한 것이다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 전압 조정기 블록(200)은 제1, 제2 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 105, 106)을 가진다.
바람직하게는, 제어 회로(3)는 제2(102) 및 제3(103) 전위 단자들(102, 103), 및 제2 및 제3 전기 접촉 단자들(105, 106)을 각각 통하여 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결될 수 있다는 것을 관찰하는 것이 추가적으로 가능하다.
본 발명의 혁신적인 특성은 전압 조정기 블록(200)이 제1 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 106) 및 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35)을 각각 통해서 전자 스위치(1)에 전기적으로 연결될 수 있다는 사실에 관한 것이다.
달리 말해, 전압 조정기 블록(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 전자 스위치(1)에 병렬로 전기적으로 연결된다고 말할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 배치는 상기 전압 조정기 블록(200)이 메인 서플라이로부터 노이즈 및 잠재적인 천이를 받는 것을 방지한다.
일반적으로 당해 기술분야의 통상의 기술자는 상기 블록의 단자들을 메인의 상(phase) 및 중성(neutral) 단자들에 직접 연결함으로써 간단히 상기 블록(200)에 유사한 커넥션을 만들 것이며, 이것은 본 출원에서는 상기 블록(200)을 제1 및 제2 전력 단자들(20, 30)에 연결한는 것을 나타낸다는 것이 강조된다.
현재 제안된 전압 조정기 블록(200)이 전자 스위치(1)의 적어도 하나의 전도 순간에 제어 회로(3)를 작동시키기 위해서 최소 전압 Vmin을 제공하도록 배치된다는 점을 강조하는 것은 중요하다.
게다가, 본 발명의 사상에 따른 전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)의 재밍의 순간에 제어 회로(3)를 작동시키기 위해서 최소 전압 Vmin을 제공하도록 배치된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제3 전위 단자(103)는 부하(5)의 제1 부하 단자(40)에 전기적으로 연결된다.
게다가, 전압 조정기 블록(200)은 제1 전기 접촉 단자(104)를 통해 교류 전압원(4)의 제1 전력 단자(20)에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 부가적인 특성은 최소 전압 Vmin이, 바람직한 실시 예를 기초로 하여, 전압 조정기 블록(200)에 배치된 적어도 두 개의 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 전하 전달을 통하여 제공된다는 사실에 관한 것이다. 상기 용량성 소자들(90, 94)은 다양한 타입의 유전체에 의해서 형성될 수 있는, 시장으로부터의 커패시터들을 특징으로 한다.
이러한 배치는 상기 블록(200)에 더 큰 단순성을 부여하고, 감소된 수의 구성요소들을 제공하고, 장비의 잠재적인 유지보수를 제공하고, 게다가 최종 산출물에 대한 가격을 감소시킨다.
이미 상술한 바와 같이, 제어 회로(3)는 전자 스위치(1)에 병렬로 전기적으로 연결된 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결된다.
바람직하게는, 도 3은 전압 조정기 블록(200)을 위한 전자 회로의 실시 예를 도시한다. 동일한 도 2는 제1 용량성 소자(90)가 전류 제한 소자(91)와 직렬로 전기적으로 연결된 것을 도시한다.
상기 전류 제한 소자(91)는 저항, 인덕터, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 제한 소자(91)는 전자 스위치(1)가 전도를 시작할 때 수립되는 펄스 전류 레벨을 제한하는 것을 책임지고 있고, 그 결과 상기 조정기 블록(200)의 구성요소들의 완결성 및 내구성을 보장한다.
도 3은 또한 전류 제한 소자(91)가 본 발명의 목적인 전압 조정기 블록(200)의 바람직한 실시 예에 따라서 반도체 전류 소자(92) 및 전압 조정 소자(93)에 전기적으로 연결되는 것을 도시한다.
반도체 전류 소자(92) 및 전압 조정기(93)는, 바람직하게는, 각각 다이오드 및 다이오드 제너(Zener) 장치이다. 전압 조정 소자(93)는 제2 용량성 소자(94) 상의 전압이 제어 회로(3)의 안전한 작동을 위한 최대 허용 값을 절대로 넘지 않는 것을 보장한다.
도 3으로부터, 제1 용량성 소자(90)가 제1 전력 단자(20)에 연결된 단자들 중의 하나를 가지고 그것의 제2 단자는 전류 제한 소자(91)의 단자에 연결된다는 것을 주목할 수 있다.
전류 제한 소자(91)의 제2 단자는 반도체 전류 소자(92)의 음극(cathode) 및 전압 조정 소자(93)의 양극(anode)에 전기적으로 연결된다.
또한, 도 3에서 반도체 전류 소자(92)가 단자 양극(anode)으로부터 제2 용량성 소자(94)에 전기적으로 연결된다는 것이 주목된다.
게다가, 전압 조정 소자(93)는 그것의 양극으로부터 반도체 전류 소자(92)에 전기적으로 연결되고, 그것의 음극 단자로부터 제2 용량성 소자(94)에 전기적으로 연결된다는 것이 주목된다.
달리 말해, 도 1 내지 3에서 점선으로부터 개시된 영역 또는 일반 블록(10)은, 바람직하게는 TRIAC 타입의 전자 스위치(1)가 부하(5)에 에너지를 공급하는 제1 부하 단자(40)에 연결된 다른 양극을 갖는 교류 전압원(4)으로부터 기원된 에너지를 공급하는 제1 전력 단자(20)에 연결된 양극들 중의 하나를 갖는 배치를 개략적으로 제공한다는 것 또한 확인할 수 있다. 상기 전자 스위치(1)는 제어 회로(3)의 제1 전위 단자(101)에 연결된 트리거 단자(100)를 가진다.
나아가, 도 3에 따라서 그리고 이미 상술한 바와 같이, 제1 용량성 소자(90)는 제1 전력 단자(20)에 연결된 단자들 및 전류 제한 소자(91)의 단자에 연결된 제2 단자 중의 하나를 가진다. 또한, 상기 제한 소자(91)는, 바람직하게는 다이오드인 반도체 전류 소자(92)의 음극 및 제너(Zener) 타입의 전압 조정 소자(93)의 양극에 연결된 다른 단자를 가지고, 반도체 전류 소자(92)는 제어 회로(3)의 제1 전위 단자(101)에 연결된 양극을 가진다.
전압 조정 소자(93)는 부하(5)에 에너지를 공급하는 제1 부하 단자(40)에 연결된 음극을 가진다.
또한 도 3에 따라서, 도체 전류 소자(92)의 양극에 연결된, 제어 회로(3)의 제1 전위 단자(101)는 부하(5)로 에너지를 공급하는 제1 부하 단자(40)에 연결된 다른 단자를 갖는 제2 용량성 소자(94)에 연결된다. 제어 회로(3)는 제1 부하 단자(40)에 연결된 제2 전위 단자(102)를 가진다.
상술한 바와 같이 상술한 실시 예를 기초로 하여, 현재 제안된 전압 조정기 블록(200)은 제1 및 제2 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 전하 전달을 통하여 제어 회로(3)를 위해 최소 전압 Vmin을 제공하도록 배치된다.
본 발명은 또한 하나의 전자 스위치(1), 하나의 교류 전압원(4), 부하(5), 하나의 제어 회로(3), 및 하나의 전압 조정기 블록(200)을 포함하는 전자 스위치 구동 방법을 제공한다.
도 4는 상기 전자 스위치(1)를 제어하기 위한 본 방법의 적용을 통해 관여된 크기를 도시한다.
제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35) 사이에 존재하는 스위치 전압 VSon은 부하(5) 상에 존재하는 전압과 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전압에서 상승의 합에 의해 주어지고, 전자 스위치(1)가 전도를 시작하는 순간까지 축적된다.
스위치(1)의 전도의 순간에, 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35) 상의 전압은 영(zero)에 가까운 값까지 갑자기 떨어진다.
상기 전자 스위치(1)는 트리거 단자(100)에서 적용된 전기 트리거 펄스 IG의 결과에 의해서 전도를 시작한다.
제2 용량성 소자(94) 상의 전압이 제어 회로(3)의 정상적인 작동을 유지하기에 충분하도록 충분해야 하는 지연 시간 Tdelay 이후에 상기 전기 트리거 펄스 IG가 트리거 단자(100)에 공급된다.
이러한 상황은 제2 용량성 소자(94)에 의해 공급된 전류 Ic가 상기 제어 회로(3)에 전력을 공급하기에 충분할 때 발생한다. 이러한 조건에서, 전자 스위치(1)의 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35) 상에서의 전압은 최소 전압 Vmin과 같거나 더 클 것이라는 점이 주목되어야 한다.
전형적으로, 상기 최소 전압 Vmin은 약 3V이고, 최대 전압은 약 5V이다.
이상을 기초로 하여, 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 시간 순간 M2에서, 전자 스위치(1)가 트리거되고, 스위치 전압 VSon은 영에 가까운 값으로 떨어질 때, 전자 스위치(1)의 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35) 사이에서 관찰된 것과 실질적으로 같은 전압을 그 단자들 사이에서 나타내는 제1 용량성 소자(90)는 ICon 전류 펄스에 의해 제2 용량성 소자(94)로 그 부하를 전달하고, 제2 용량성 소자(94)에서의 평균 전압 레벨을 제어 회로(3)를 작동시키기에 충분하게 유지한다.
상술한 바와 같이, 제한 소자(91)는 전자 스위치(1)가 전도를 시작할 때 수립된 펄스 전류 레벨을 제한할 책임이 있는데, 제2 용량성 소자(94)를 통하여 순환하는 상기 펄스 전류는 전자 스위치(1)가 전도를 시작하는 감소된 시간을 기초로 하여 증가하기 때문이다.
상보적인 반원 동안, 제1 용량성 소자(90)는 최소 전압 Vmin을 가지고 그 자체로 충전되고, 전자 스위치(1)가 다음의 반원에서 트리거되자마자 제2 용량성 소자(94)에 다른 ICon 펄스 전류를 제공하기 위해서 필요한 상태라고 다시 가정하게 된다..
따라서, 각각의 반원에서 제1 및 제2 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 부하를 전달하는 프로세스가 발생하고, 제2 용량성 소자(94)의 단자들 상에서 제어 회로(3)가 계속 작동하기에 충분한 전압을 유지한다.
제2 용량성 소자(94)의 커패시턴스가, 제어 회로(3)에 의해 소모될 전류 레벨에 필수적으로 좌우될 메인 주파수의 전체 사이클 동안 필요한 최소 전압 Vmin을 유지하기에 충분해야 한다는 점을 주목하는 것 또한 중요하다.
공급되고 있는 명령 펄스 없이 전자 스위치(1)가 온(on)되는 경우의 조건에서, 특정 자율적 기능을 수행하기 위해서만 필요한 제어 회로(3)의 전류 소모는 현저하게 감소된다. 또한, 이 조건에서, 제2 용량성 소자(94) 상의 전압을 유지하는 것은, 제1 용량성 소자(90)를 통해서 순환하고 교류 전압원(4)에 의해서 부과되는 전화 변화로부터의 결과인, 제2 ICoff 펄스 전류에 의해서 주어진다. 상기 제2 ICoff 펄스 전류는 보통 현저하게 감소된다.
또한, 본 발명은 다음의 단계들의 실행을 제공한다:
- 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35)와 전자 스위치(1)의 트리거 단자(100) 사이의 동작 전압 Vop을, 제어 회로(3)를 통하여, 측정하는 단계;
- 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안 제1 시간 순간 M1에 부하(5)를 통해 순환하는 전류 Ic가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압 Vop을 기초로 하여, 결정하는 단계;
- 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안 제3 시간 순간 M3에 부하(5)를 통해 순환하는 전류 Ic가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압 Vop을 기초로 하여, 결정하는 단계;
- 특정 전류 Ic가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안, 제1 시간 순간 M1에서부터 제2 시간 순간 M2까지 계산된 지연 시간 Tdelay을 카운팅하는 단계;
- 특정 전류 Ic가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안, 제3 시간 순간 M3에서부터 제4 시간 순간 M4까지 계산된 지연 시간 Tdelay을 카운팅하는 단계;
- 지연 시간 Tdelay 카운팅의 마지막에 전자 스위치(1)의 트리거 단자(100)에서 전기 트리거 펄스 IG를 공급하는 단계;
- 전기 트리거 펄스 IG 이후에, 전력 전압의 양의 반원 및 음의 반원 양쪽 모두에서 전자 스위치(1)가 오프(off)될 때 제어 회로(3)에 전력을 공급하기 위해서, 전압 조정기 블록(200)을 통하여, 최소 전압 Vmin을 제공하는 단계.
상술한 설명의 관점에서, 현재 제공된 본 발명의 목적은 앞서 참조한 선행기술들과 비교하여 감소된 수의 구성요소를 갖는, 효율적이고 강인한 전자 스위치를 위한 제어 시스템을 제공하는 것이고, 뿐만 아니라 다양한 타입의 부하들의 관점에서 특히 효율적인 상기 전자 스위치(1)를 구동하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
마지막으로, 본 발명은: 조명 시스템에서와 같은 것에서 부하(5)를 온 또는 오프하기 위한 타이밍, 예컨대 상기 제어 회로(3)에 통합된 센서에 의해 측정된 온도 신호(온도조절장치)에 대한 응답, 및 동 회로에 의해 수신된 적외선 신호와 같이 제어 회로(3)에 의해 캡처된 임의의 다른 신호에 대한 응답의 가능성과 같이 매우 다양한 기능들을 수행할 수 있는 전자 스위치 제어 시스템을 제공한다.
이러한 의미에서, 상기 제어 회로(3)에서 구현된 기능이 사용자에 의해서 셋업된 원하는 상태를 상정할 때, 본 시스템은 전자 스위치(1)의 도전 상태에서의 변경을 초래할 것이다.
바람직한 실시 예의 예를 설명한 것이기 때문에, 본 발명의 범위는 다른 가능한 변경들을 포함하고, 첨부된 청구항들 및 이에 포함된 잠재적인 등가물들의 내용에 의해서만 제한된다.

Claims (11)

  1. 적어도 하나의 교류 전압원(4),
    적어도 하나의 전자 스위치(1),
    적어도 부하(5),
    적어도 하나의 제어 회로(3),
    전자 스위치(1)의 제1 도전성 단자(25)에, 제1 전력 단자(20)를 통해, 전기적으로 연결된 교류 전압원(4),
    제1 부하 단자(40)를 통해 부하(5)에 연결가능한 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35),
    제2 부하 단자(80)를 통해 제2 전력 단자(30)에 연결된 부하(5),
    트리거 단자(100)를 통해 전자 스위치(1)에 명령하도록 배치된 제어 회로(3)로서, 제1, 제2, 및 제3 전위 단자들(101, 102, 103)을 포함하는 제어 회로(3)를 포함하는 전자 스위치 제어 시스템(10)으로서,
    제어 회로(3)는 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결되고,
    전압 조정기 블록(200)은 제1, 제2, 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 105, 106)을 가지고,
    제어 회로(3)는 제2 및 제3 전위 단자들(102, 103)과 제2 및 제3 전기 접촉 단자들(105,106)을 각각 통해서 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결될 수 있고,
    전압 조정기 블록(200)은 제1 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 106) 및 제1 및 제2 도전성 단자들(25, 35)을 각각 통해서 전자 스위치(1)에 전기적으로 연결가능하고, 전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)의 적어도 하나의 전도 순간에 제어 회로(3)를 작동시키기 위하여 최소 전압(Vmin)을 제공하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)의 하나의 재밍의 순간에 제어 회로(3)를 작동시키기 위하여 최소 전압(Vmin)을 제공하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    제3 전위 단자(103)는 부하(5)의 제1 부하 단자(40)에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  4. 제 2 항에 있어서,
    전압 조정기 블록(200)은 제1 전기 접촉 단자(104)를 통해 교류 전압원(4)의 제1 전력 단자(20)에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    최소 전압(Vmin)은 전압 조정기 블록(200)에 배치된 적어도 두 개의 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 전하 전달을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  6. 제 1 항에 있어서,
    전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)에 병렬로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  7. 제 1 항에 있어서,
    제어 회로(3)는 전기 트리거 펄스들에 의하여 전자 스위치(1)를 통해 전류 전도를 명령하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  8. 적어도 하나의 교류 전압원(4),
    적어도 하나의 전자 스위치(1),
    적어도 부하(5),
    적어도 하나의 제어 회로(3),
    전자 스위치(1)의 제1 도전성 단자(25)에, 제1 전력 단자(20)를 통해, 전기적으로 연결된 교류 전압원(4),
    제1 부하 단자(40)를 통해 부하(5)에 연결가능한 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35),
    제2 부하 단자(80)를 통해 제2 전력 단자(30)에 연결된 부하(5),
    트리거 단자(100)를 통해 전자 스위치(1)에 명령하도록 배치된 제어 회로(3)로서, 제1, 제2, 및 제3 전위 단자들(101, 102, 103)을 포함하는 제어 회로(3)를 포함하는 전자 스위치 제어 시스템(10)으로서,
    제어 회로(3)는 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록(200)은 제1, 제2, 및 제3 전기 접촉 단자들(104, 105, 106)을 가지고, 제어 회로(3)는 제2 및 제3 전위 단자들(102, 103)과 제2 및 제3 전기 접촉 단자들(105, 106)을 각각 통해서 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결가능하고, 전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)에 병렬로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  9. 적어도 하나의 교류 전압원(4),
    적어도 하나의 전자 스위치(1),
    적어도 부하(5),
    적어도 하나의 제어 회로(3),
    전자 스위치(1)의 제1 도전성 단자(25)에, 제1 전력 단자(20)를 통해, 전기적으로 연결된 교류 전압원(4),
    제1 부하 단자(40)를 통해 부하(5)에 연결가능한 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35),
    제2 부하 단자(80)를 통해 제2 전력 단자(30)에 연결된 부하(5),
    트리거 단자(100)를 통해 전자 스위치(1)에 명령하도록 배치된 제어 회로(3)로서, 제1, 제2, 및 제3 전위 단자들(101, 102, 103)을 포함하는 제어 회로(3)를 포함하는 전자 스위치 제어 시스템(10)으로서,
    제어 회로(3)는 전압 조정기 블록(200)에 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록(200)은 전자 스위치(1)에 병렬로 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록(200)은 제1 및 제2 용량성 소자들(90, 94)을 가지고, 제1 용량성 소자(90)는 전류 제한 소자(91)에 직렬로 전기적으로 연결되고, 전류 제한 소자(91)는 반도체 전류 소자(92) 및 전압 조정 소자(93)에 전기적으로 연결되고, 반도체 전류 소자(92)는 제2 용량성 소자(94)에 전기적으로 연결되고, 전압 조정 소자(93)는 반도체 전류 소자(92) 및 제2 용량성 소자(94)에 전기적으로 연결되고, 전압 조정기 블록(200)은 제1 및 제2 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 전하 전달을 통해 제어 회로(3)에 최소 전압(Vmin)을 제공하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전자 스위치 제어 시스템(10).
  10. 전자 스위치(1), 교류 전압원(4), 부하(5), 제어 회로(3), 및 전압 조정기 블록(200)을 포함하는 전자 스위치 구동 방법으로서:
    - 전자 스위치(1)의 제2 도전성 단자(35)와 전자 스위치(1)의 트리거 단자(100) 사이의 동작 전압(Vop)을, 제어 회로(3)를 통하여, 측정하는 단계;
    - 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안 제1 시간 순간 (M1)에 부하(5)를 통해 순환하는 전류(Ic)가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압(Vop)을 기초로 하여, 결정하는 단계;
    - 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안 제3 시간 순간 (M3)에 부하(5)를 통해 순환하는 전류(Ic)가 존재하는지 여부를, 측정된 동작 전압(Vop)을 기초로 하여, 결정하는 단계;
    - 특정 전류(Ic)가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 양의 반원 동안, 제1 시간 순간(M1)에서부터 제2 시간 순간(M2)까지 계산된 지연 시간(Tdelay)을 카운팅하는 단계;
    - 특정 전류(Ic)가 영 값에 상당히 가깝다면, 교류 전압원(4)에 의해 공급된 전력 전압의 음의 반원 동안, 제3 시간 순간(M3)에서부터 제4 시간 순간(M4)까지 계산된 지연 시간(Tdelay)을 카운팅하는 단계;
    - 지연 시간(Tdelay) 카운팅의 마지막에 전자 스위치(1)의 트리거 단자(100)에서 전기 트리거 펄스(IG)를 공급하는 단계;
    - 전기 트리거 펄스(IG) 이후에, 전력 전압의 양의 반원 및 음의 반원 양쪽 모두에서 전자 스위치(1)가 오프될 때 제어 회로(3)에 전력을 공급하기 위해서, 전압 조정기 블록(200)을 통하여, 최소 전압(Vmin)을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 스위치 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    최소 전압(Vmin)은 전압 조정기 블록(200)에 배치된 적어도 두 개의 용량성 소자들(90, 94) 사이에서 전하 전달을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 전자 스위치 구동 방법.
KR20117024429A 2009-04-16 2010-04-16 전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법 KR20120027151A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0900948-5A BRPI0900948A2 (pt) 2009-04-16 2009-04-16 sistema de controle de chave eletrÈnica e método de acionamento de chave eletrÈnica
BRPI0900948-5 2009-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120027151A true KR20120027151A (ko) 2012-03-21

Family

ID=42982913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20117024429A KR20120027151A (ko) 2009-04-16 2010-04-16 전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8912689B2 (ko)
EP (1) EP2419999B8 (ko)
JP (1) JP5612664B2 (ko)
KR (1) KR20120027151A (ko)
CN (1) CN102396157B (ko)
BR (1) BRPI0900948A2 (ko)
MX (1) MX2011010689A (ko)
WO (1) WO2010118495A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210134380A (ko) * 2019-03-06 2021-11-09 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 부하를 가동시키기 위한 제어기 및 이러한 제어기를 작동시키기 위한 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8884656B2 (en) * 2012-10-31 2014-11-11 Sigma Designs Israel S.D.I. Ltd. High-performance zero-crossing detector
GB201315061D0 (en) * 2013-08-22 2013-10-02 Metroic Ltd Power conversion apparatus
KR102007362B1 (ko) * 2018-01-31 2019-08-05 창원대학교 산학협력단 음이온 발생기의 스위칭 소자 구동회로

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5035394B1 (ko) * 1970-04-01 1975-11-15
US4274045A (en) * 1979-04-09 1981-06-16 Richard Goldstein Power supply and control circuit for series connected controller
US4336464A (en) * 1979-05-10 1982-06-22 Weber Harold J Two terminal timed electric switch providing zero off-state current flow therethrough
DE3216928A1 (de) * 1982-05-06 1983-11-10 Pütz, Willi, 6277 Camberg Beruehrungsgesteuerter schalter
US4878010A (en) 1987-12-10 1989-10-31 Weber Harold J Electric a.c power switch controller and d.c. power supply method and apparatus
US5365162A (en) * 1992-07-08 1994-11-15 Sundhar Shaam P Light bulb electric life extender having a diactriac combination connecter in parallel with a capacitor
JPH09179637A (ja) * 1995-12-25 1997-07-11 Olympus Optical Co Ltd 位相制御回路
US6525516B2 (en) * 1999-12-07 2003-02-25 Volterra Semiconductor Corporation Switching regulator with capacitance near load
AUPQ553100A0 (en) * 2000-02-09 2000-03-02 Bytecraft Research Pty. Ltd. Phase control method and device
US6920316B2 (en) * 2001-09-04 2005-07-19 Freescale Semiconductor, Inc. High performance integrated circuit regulator with substrate transient suppression
US6396724B1 (en) 2001-11-21 2002-05-28 Hewlett-Packard Company Charge-pumped DC bias supply
CN1536596A (zh) * 2003-04-09 2004-10-13 群 黄 零点开关
US20050162140A1 (en) * 2004-01-23 2005-07-28 Mark Hirst Apparatus including switching circuit
DE102005020414A1 (de) * 2005-04-27 2006-11-09 Kurz, Gerhard Phasenanschnittsteuerung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210134380A (ko) * 2019-03-06 2021-11-09 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 부하를 가동시키기 위한 제어기 및 이러한 제어기를 작동시키기 위한 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010118495A8 (en) 2011-12-22
WO2010118495A3 (en) 2011-05-19
WO2010118495A2 (en) 2010-10-21
MX2011010689A (es) 2011-11-04
CN102396157A (zh) 2012-03-28
US8912689B2 (en) 2014-12-16
BRPI0900948A2 (pt) 2010-12-28
EP2419999B8 (en) 2014-09-24
EP2419999B1 (en) 2014-04-02
CN102396157B (zh) 2014-12-17
JP2012524426A (ja) 2012-10-11
US20120074776A1 (en) 2012-03-29
EP2419999A2 (en) 2012-02-22
JP5612664B2 (ja) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8472216B2 (en) Circuit arrangement and control circuit for a power-supply unit, computer power-supply unit and method for switching a power-supply unit
KR102108827B1 (ko) 퓨즈를 통한 부하 전류의 방해를 최소화하면서 충전하는 저장 커패시터를 갖는 자가-전력공급형 전자 퓨즈
EP2873146A1 (en) Circuit and method for providing hold-up time in a dc-dc converter
KR20120027151A (ko) 전자 스위치 제어 시스템 및 전자 스위치 구동 방법
US9906026B2 (en) Device for reducing standby-mode energy consumption of an electric household appliance
US9594119B2 (en) Circuit arrangement and process for detecting a switch position
KR101797230B1 (ko) Ｄｃ기기용 전원회로
JP5480307B2 (ja) スイッチ回路に給電する供給回路
US8780591B2 (en) Frequency converter assembly
CN105302186A (zh) 一种设备供电控制装置
CN111092411B (zh) 一种单火智能开关及其漏电保护方法
JP3680147B2 (ja) 電源装置
CN210225248U (zh) 延时开关驱动电路及系统
RU2289879C1 (ru) Инвертор с защитой входа от перегрузок по току
RU2666155C1 (ru) Переключающее устройство для включения электропитания электронного блока управления, бытовой прибор и способ его работы
SI26251A (sl) Vezje za zmanjšanje izgub kondenzatorskega napajalnika
KR102069392B1 (ko) 대기 모드를 갖는 가전 제품 및 상기 가전 제품의 작동 방법
TWI551979B (zh) 電源供應系統、線性控制模組及開關元件之控制方法
RU2134015C1 (ru) Устройство для управления включением питания
PL202987B1 (pl) Sposób i układ do rozładowania kondensatora zasilacza kondensatorowego
CN106329483B (zh) 开关电源
EP2387046B1 (en) Power driver and fail safe circuit for a gas valve
RU68449U1 (ru) Устройство выдержки времени для электрической централизации стрелок и сигналов
JP5359773B2 (ja) 直流開閉器
JP2004336855A (ja) 省電力回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application