KR20160003455U - 전원 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제1 입력 접점, 제2 입력 접점 및 출력 접점을 구비하고 제1 입력 접점의 교류전원을 출력 접점으로 연결하거나 제2 입력 접점을 출력 접점으로 연결하는 전원공급 릴레이, 제2 입력 접점에 연결되어 전원공급 릴레이의 제2 입력 접점 및 출력 접점을 통해 연결된 부하의 이상 여부를 감지할 수 있는 테스트 감지 신호를 출력하는 부하테스트 회로 및 부하테스트 회로에서 출력된 테스트 감지 신호에 따라 전원공급 릴레이의 제2 입력 접점으로부터 제1 입력 접점으로의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함하는 전원 제어 장치에 관한 것이다.

Description

전원 제어 장치{POWER CONTROL APPARATUS}

본 고안은 전원 제어 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 전원 제어 장치 뒷단에 연결된 부하에 전원 투입시에 연결된 부하의 체크로 단락이나 과전류 여부를 검지하고 이상 검지시에 전원의 부하로의 공급을 유보하는, 전원 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 비상전원(Abnormal Power)은 정전이나 단선(Open)·단락(Short) 등의 전기적 사고 등으로 인하여 상용전원(Normal Power)의 공급이 중단되었을 경우, 선택된 부하를 작동시키기 위한 별도의 전원공급원으로 자동절체 스위치에 의해 공급될 수 있도록 구비된다.

또한, 최근에는 전등의 제어 시에도 홈네트워크와 연동되는 방식의 전자식 제어기능이 부가된 스위치가 포함되도록 전원 제어 장치가 구성되고 있으며, 각종 전자장비의 사용 시 불요 불급한 전력소모를 줄이기 위하여 초기 설정된 값이나 임의로 지정된 전력 이하의 상태에서는 부하 측의 전원을 차단하도록 하는 대기전력차단 전원 제어 장치가 구비되고 있다.

하지만, 종래 기술에서는 배전공사 시공 후 최초 전원 투입 시 공사상의 오류 등으로 인하여 부하가 단락(Short) 되는 경우가 공사현장에서 자주 있어 왔으나, 이와 같은 상황에서 차단기가 자동으로 작동하게 되므로 차단기가 동작 된 뒷단의 선로만 점검하여 수정하는 것이 보편화 되어 있다.

한편, 최근 전자 제어 회로가 적용되면서 스위칭 소자로 사용되는 릴레이, 트라이악 등의 소자는 차단기의 접점 내력 보다 취약한 구조와 특성을 가지고 있으므로, 부하가 단락되면 트라이악이 파손되고 릴레이의 경우 용착이 발생하여 부품을 교체해야만 하는 문제점을 가진다.

또한, 실제로 선로에 적용된 차단기의 경우에도 대부분이 바이메탈에 의한 열동 방식으로 적용되어 차단 동작이 이루어지는데 수초 이상이 소요되기 때문에 차단 동작 과정 동안 단락 전류가 접점을 통과하게 되므로 단락 전류에 의하여 접점이 심각하게 손상될 수 있다.

그리고, 차단기의 경우 정해진 규격을 사용한 선로가 단락을 일으켰을 경우에 접점이나 기타부분에 손상이 발생하더라도 단락전류를 차단할 수 있도록 구성되어 외관 및 동작에 즉각적인 문제를 발생시키지는 않는다. 하지만, 장기적으로 사용하게 될 경우 접점의 증가된 접촉저항으로 인하여 미소 부하에는 전원이 공급되지 않거나, 정상부하에서도 접점에 많은 열을 수반하여 차단기가 정상상태에서 차단동작을 수행하게 되는 불량을 발생시키게 된다.

즉, 종래 기술에서는 전원을 사용하기 위한 스위치가 동작할 때 부하에 관계없이 전원이 부하로 바로 공급되도록 배선회로가 구성되기 때문에 공사상의 오류 등을 감지하지 못하고 적용 된 전원 제어 장치가 소손에 의한 개방(Open) 단락(Short) 불량이 발생하거나, 차단기를 포함한 해당 선로 상의 접점에 심한 손상이 발생한 상태로 마무리되어 차후 소비자에게 그 부담이 전가되는 결과를 초래하고 있다.

본 고안은 시공 이후 최초 전원 인가 시 공사상의 오류로 인한 부하단락(Short)에 의한 파손 및 선로 상의 접점이 손상되지 않도록 하는 전원 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 고안은 최초 전원 인가시에 단락이나 과전류 여부를 체크하고 체크 결과에 따른 경고를 시각적 또는 청각적 방법으로 알려 이상 부분의 해소 이후에 전원이 연결된 부하단으로 공급될 수 있도록 하는 전원 제어 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 전원 제어 장치는 제1 입력 접점, 제2 입력 접점 및 출력 접점을 구비하고 제1 입력 접점의 교류전원을 출력 접점으로 연결하거나 제2 입력 접점을 출력 접점으로 연결하는 전원공급 릴레이, 제2 입력 접점에 연결되어 전원공급 릴레이의 제2 입력 접점 및 출력 접점을 통해 연결된 부하의 이상 여부를 감지할 수 있는 테스트 감지 신호를 출력하는 부하테스트 회로 및 부하테스트 회로에서 출력된 테스트 감지 신호에 따라 전원공급 릴레이의 제2 입력 접점으로부터 제1 입력 접점으로의 스위칭을 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 전원 제어 장치의 부하테스트 회로는 제2 입력 접점에 연결된 저항 R0, 저항 R0에 연결된 저항 R1 및 저항 R1에 콜렉터 단이 연결된 트랜지스터 TR2를 포함하며, 제어부는 트랜지스터 TR2의 베이스 단에 테스트 신호를 출력하여 부하테스트 회로로 하여금 부하의 이상 여부를 감지하는 테스트 감지 신호를 생성하도록 한다.

또한 전원 제어 장치의 부하테스트 회로는 저항 R0 및 저항 R1 사이에 베이스 단이 연결된 트랜지스터 TR1, 트랜지스터 TR1의 콜렉터 단에 연결된 저항 R2 및 저항 R2에 연결된 저항 R3를 더 포함하며, 부하테스트 회로는 저항 R2 및 저항 R3 사이의 테스트 감지 신호를 제어부로 출력한다.

또한 제어부는 테스트 감지 신호로부터 전압이 검출되지 않거나 지정된 설정 범위를 벗어나는 경우 부하 이상으로 결정하고 부하 이상으로 결정한 경우 제2 입력 접점으로부터 제1 입력 접점으로의 스위칭을 보류한다.

또한 전원 제어 장치는 제어부에 연결된 알림 수단을 더 포함하며, 제어부는 부하 이상으로 결정한 경우 부하 이상을 나타내는 신호를 알림 수단으로 출력하며, 알림 수단은 하나 이상의 엘이디 또는 부저로 구성된다.

상기와 같은 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 시공 이후 최초 전원 인가 시 공사상의 오류로 인한 부하단락(Short)에 의한 파손 및 선로 상의 접점이 손상되지 않도록 하는 효과가 있다.

또한 상기와 같은 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 최초 전원 인가시에 단락이나 과전류 여부를 체크하고 체크 결과에 따른 경고를 시각적 또는 청각적 방법으로 알려 이상 부분의 해소 이후에 전원이 연결된 부하단으로 공급될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 제어과정을 보이기 위한 순서도를 나타낸다.
도 2 및 도 3 은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 예시적인 회로 구성 및 작동구조를 도시한 도면이다.
도 4 는 도 2 및 도 3 에 도시된 구조 예에서 전원 절체를 위한 구체적인 제어과정을 도시한 순서도를 나타낸다.
도 5 는 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 일 실시 예인 전등스위치의 회로 구성 및 작동구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 다른 일 실시예인 전등스위치의 에스엠피에스 적용 전원회로를 도시한 도면이다.
도 7은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 또 다른 실시 예인 대기전력 차단스위치 또는 콘센트 전원회로의 구성 및 작동구조를 도시한 도면이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어서 본 고안과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 제어과정을 보이기 위한 순서도를 나타낸다. 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 부하단락 감지기능이 부가되어 있고 바람직하게는 가정용으로 이용가능하다. 그리고 도 2 및 도 3 은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 예시적인 회로 구성 및 작동구조를 도시한 도면이다.

이들 도면을 참조하면, 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 부하(40)에 전원을 공급하기 위한 전원공급원(10)과 부하(40) 사이를 연결하는 전원공급 릴레이(200)가 구비된다.

여기서, 전원 제어 장치는 부하테스트 회로(700) 및 제어부(800)를 더 구비하며 전원공급원(10)으로부터 공급되는 전류(또는 교류전원)가 부하(40)에 초기 전원 투입 시 바로 공급되지 않고 부하의 이상 여부 테스트 결과에 의존해서 전원공급원(10)으로부터의 전원이 공급될 수 있도록 구성된다. 즉, 제어부가 부하테스트 회로를 경유하여 본 전원 제어 장치에 연결된 부하의 이상 여부를 체크하고 체크 결과로 이상이 없는 경우 전원공급 릴레이(200)를 턴 온하고 이상이 존재하는 경우 전원공급 릴레이(200)를 턴 온하지 않도록 구성된다.

이를 위해 전원공급 릴레이(200)는 적어도 3개의 접점을 구비한다. 하나의 접점(이하 '제1 입력 접점'이라고도 함)은 전원공급원(10)에서 제공되는 교류전원(상용 또는 비상전원)에 연결되어 교류전원을 수신한다. 다른 하나의 접점(이하 '제2 입력 접점'이라고도 함)은 부하테스트 회로(700)에 연결된다. 또 다른 하나의 접점은(이하 '출력 접점'이라고도 함)은 전원 제어 장치 뒷단의 부하(40)에 연결된다. 여기서 도 2 및 도 5에서만 각 접점의 위치를 도시하였으나 다른 도면에서도 각 접점은 극히 용이하게 판별 가능하다.

전원공급 릴레이(200)는 제어부에 의해 출력되는 제어 신호에 의해서 제1 입력 접점의 교류전원을 출력 접점으로 연결하거나 제2 입력 접점을 출력 접점으로 연결한다. 전원공급 릴레이(200)는 노멀 오픈 출력 접점측에 부하(40)단을 연결하고 노멀 클로즈 점점(제2 입력 접점)측을 부하테스트 회로와 연결하는 C 타입 릴레이로 바람직하게 구성된다. 접점은 전원공급 릴레이(200)의 부품 케이스내에 위치하거나 부품 케이스 외부에 위치할 수 있고 전도성을 가지는 금속 물질로 구성되거나 포함한다.

도 2 및 도 3 에 도시된 회로 예를 통해 부하테스트 회로(700)를 상세히 살펴보면, 부하테스트 회로(700)는 다수의 저항과 다수의 트랜지스터로 구성되고 저항들과 트랜지스터에 대한 제어부(800)로부터의 테스트 신호에 따라 부하의 이상 여부를 감지할 수 있는 테스트 감지 신호를 생성하여 제어부(800)로 출력한다. 부하테스트 회로(700)는 전원공급 릴레이(200)의 제2 입력접점에 연결되고 제2 입력접점 및 출력 접점을 통해 연결된 부하(40)의 이상 여부를 감지하는 테스트 감지 신호를 출력한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 부하테스트 회로(700)는 저항 R0, R1, R2, R3, 트랜지스터 TR1 및 TR2를 포함한다. 저항 R0의 일단은 전원공급 릴레이(200)의 제2 입력 접점에 연결된다. 즉 이 저항 R0의 일단은 전원공급원(10)의 일단에서 부하를 거쳐 전원공급 릴레이(200)의 노멀 클로즈 접점(제2 입력 접점)을 통하여 공급되는 전압과 직렬로 연결된다.

저항 R0의 타단은 저항 R1의 일단 및 트랜지스터 TR1의 베이스 단에 연결된다. 저항 R0 및 R1은 직렬로 서로 연결되고 TR1의 베이스 단은 R0 및 R1 사이에 연결된다.

트랜지스터 TR1의 콜렉터 단에 저항 R2의 일단이 연결되고 저항 R2의 타단에 저항 R3의 일단이 연결되고 저항 R3의 타단은 접지에 연결된다. 저항 R2 및 저항 R3는 TR1의 콜렉터(Collector) 단에 나타나는 전압을 분압하도록 구성된다.

저항 R1의 타단에는 트랜지스터 TR2가 연결된다. 트랜지스터 TR2의 콜렉터 단은 저항 R1의 타단에 연결되고 TR2의 에미터(Emitter) 단은 접지에 연결된다.

TR2의 베이스(Base) 단은 제어부(800)에 연결되고 제어부(800)로부터 출력된 테스트 신호가 TR2의 베이스에 인가된다. 제어부(800)로부터 테스트 신호가 주어지면 TR2의 콜렉터(Collector) 에미터(Emitter)가 도통되어 저항 R1의 타단이 접지에 연결되므로 저항 R2와 R3사이 전압의 유무에 의하여 제어부(800)에 의한 부하(40)의 이상 여부가 감지될 수 있다. 제어부(800)는 저항 R2 및 R3 사이의 신호인 테스트 감지 신호로 부하(40)의 이상 여부를 감지 가능하다.

상세히, 부하테스트 회로(700)는 제어부(800)로부터 테스트 신호가 TR2의 베이스(Base) 단에 인가되면 저항 R1이 접지되어 부하가 정상이거나 오픈(Open) 상태인 경우에는 TR1이 턴 온(Turn On)된다.

그리고, TR1이 턴 온 되면 부하테스트 회로(700)는 저항 R2 및 R3 사이의 신호를 통해 테스트 감지 신호를 출력하고 제어부(800)로 연결되어 출력되는 검출입력(테스트 감지 신호)이 전원공급원(10)의 일단에서 인가된 전압이 분압되어 나타난다.

하지만, 부하가 단락되었거나 정격부하 이상의 과부하가 걸려 있을 경우에는 트랜지스터 TR1이 턴 온(Turn On)되지 않아 제어부(800)에서는 전압이 검출되지 않거나 검출된 전압이 설정 값을 벗어나게 되어 전류 파형이 비정상으로 감지된다.

또한, 제어부(800)에서는 부하감지에 따른 전류파형의 정상여부를 확인하여 정상상태가 확인되고, 부하(40)를 동작시키기 위한 제품작동 요구가 있을 경우 상기 전원공급 릴레이(200)에 셋(Set) 신호를 송신하여 정상적으로 동작을 수행할 수 있도록 전원공급이 이루어지게 된다.

그리고, 제어부(800)는 테스트 감지 신호로부터 전압이 검출되지 않거나 검출된 전압이 설정 범위를 벗어나는 경우 부하 이상으로 결정한다. 부하 이상으로 결정된 경우 제2 입력 접점으로부터 제1 입력 접점으로의 스위칭을 보류하고 전원공급 릴레이(200)를 개방한 상태에서 아래에서 설명할 알림수단을 작동시켜 비정상 상태를 알리게 된다.

도 4 는 도 2 및 도 3 에 도시된 구조 예에서 전원 절체를 위한 구체적인 제어과정을 도시한 순서도를 나타낸다. 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 전원 제어 장치의 구체적인 특징에 대하여 살펴보도록 한다.

이들 도면을 참조하면, 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 부하(40)에 전원을 공급하기 위한 상용전원 입력단(14)과 비상전원 입력단(12)이 비상절체 릴레이(100)와 연결되어 상용전원이 차단될 경우 비상전원으로부터 전압을 인가받아서 전원출력단(30)을 통해 부하(40)로 전원을 공급할 수 있도록 전원공급원(10)이 구비되어 있다.

그리고, 전원 제어 장치는 비상절체 릴레이(100)와 부하(40) 사이에는 상기 부하(40)로 공급되는 전원이 전술한 부하테스트 회로(700)를 경유하도록 하는 전원공급 릴레이(200) 및 부하테스트 회로(700)를 구비한다.

전원공급 릴레이(200)는 부하(40)로 공급되는 전원이 부하테스트 회로(700)를 경유하여 이상 유무가 확인된 이후 공급될 수 있도록 하기 위한 구성으로, 비상절체 릴레이(100)의 후단에서 노멀 오픈 형태로 연결되도록 설치된다. 즉, 전원공급 릴레이(200)는 전원 제어 장치에 교류전원 미 공급시 또는 제품 생산 후 최초 배포시에, 전원공급 릴레이(200)의 제2 입력 접점이 출력 접점에 연결(노멀 오픈)되어 있다.

즉, 전원공급 릴레이(200)는 최초 배선공사 시공 시 상용전원과 부하가 직접 연결되지 않도록 함으로써 배선공사 완료 이후 초기 전원 공급시에도 부하테스트 회로(700)를 통해 부하테스트 후에 전원공급이 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 비상절체 릴레이(100)와 부하(40) 사이에는 제 1 전압조절부(320)와 제 1 정류부(340)가 구비되고, 비상전원 입력단(12)과 비상절체 릴레이(100) 사이에는 제 2 전압조절부(360)와 제 2 정류부(380)가 더 구비된다.

전압조절부(320, 360)는 입력되는 전압을 다운시켜서 출력하고, 전압조절부(320, 360)에서 다운된 전압은 다시 정류부(340,380)를 통해 직류전압으로 출력되며, 제 1 정류부(340)를 통해 얻어진 맥류전압은 부하테스트 회로(700)의 구동을 위한 동작전압 및 평활부를 거쳐 전체 제어부(800)의 전원으로 사용되고, 제 2 정류부(380)를 통해 출력되는 직류전압은 비상절체 릴레이(100)를 구동하기 위한 전원으로 사용된다.

한편, 상기와 같이 변환된 동작전압을 이용하여 구동되는 부하테스트 회로(700)는 부하테스트를 위한 테스트 감지 신호를 발생시켜 전압을 체크 함으로써 부하(40)와 전원의 연결상태를 점검하고, 점검 결과에 따라 전원공급 릴레이(200)를 스위칭하여 부하(40)에 전원이 공급될 수 있도록 하는 제어부(800)를 포함하여 구성된다.

상세히, 부하테스트 회로(700)는 테스트 신호가 인가되면 부하(40) 저항값에 의하여 과부하 또는 단락 여부를 검출하기 위한 것으로, 접지 단에서 본 P2단의 맥류전위가 걸리도록 설계되어 있다.

즉, 상기 P2단의 전압이 부하(40)을 거쳐 P1단을 통하여 검출부인 노멀 클로즈(Normal Close)접점(제2 입력 접점)에 인가되면 부하가 정상 이거나 개방상태일 경우 부하테스트 회로(700)를 구성하는 트랜지스터가 턴 온(Turn On)되어 R2와 R3사이에서 제어부(800)와 연결된 입력단에 검출입력(테스트 감지 신호)이 맥류전압으로 나타난다. 그리고, 이때, 부하테스트를 위해 사용하는 전류를 필요 시에만 사용하기 위하여 제어부(800)에서 발생 된 신호 동안에만 검출동작이 수행되도록 동작된다.

한편, 부하(40)가 단락되었거나 정격부하 이상의 과부하가 P2단에 걸려 있으면 R2와 R3 사이에서 제어부(800)와 연결된 입력단에는 전압이 나타나지 않게 된다.

그리고, 상기와 같은 검출동작에 의해 정상이 확인된 경우에는 종래의 자동절체기의 정상 루틴이 수행되고, 비정상인 경우에는 전원 공급 릴레이(200)를 개방한 상태로 아래에서 설명할 제 1 알림수단(420)과 제 2 알림수단(440)을 이용하여 지속적으로 사용자에게 이상상황을 알리게 된다.

또한, 상용전원 입력단(14)의 일측에는 상용전원의 공급 상태를 확인하기 위한 상용전원 감지부가 구비된다. 상용전원 감지부는 엘이디와 포토 트랜지스터를 포함하는 제 1 옵토 커플러(Opto Couple, 50)로 구성되어 엘이디가 점등되면 포토 트랜지스터가 도통하여 신호를 전달할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기와 같이 구성되는 상용전원 감지부는 상용전원이 공급 또는 차단될 경우 이를 감지하고, 감지 결과를 상기 제어부(800)로 전달한다.

또한, 제어부(800)의 일측에는 비상전원 입력 라인의 후단에서 정류된 출력을 이용하여 비상절체 릴에이(100) 구동용 직류 전원을 획득하고, 획득된 직류전원을 제어하기 위하여 제 2 옵토 커플러(60)를 포함한 비상전원 구동제어회로가 더 구비된다.

또한, 제어부(800)에서는 비상전원 입력 라인을 통해 획득된 직류전원이 제 2 옵토 커플러(60)를 통하도록 함으로써 상용전원과 비상전원이 동시에 인가될 경우 제어부(800)를 통해 우선순위 제어가 가능하도록 설계된다.

즉, 제 1 알림수단(52)과 제 2 알림수단(62)은 제어부(800)로부터 제어신호를 전달받아 사용자에게 사용전원의 상태를 개별적으로 알리도록 제어될 수 있으며, 제 1 알림수단(420)과 제 2 알림수단(440)이 함께 동작하여 부하테스트 회로(700)에 의해 과전류가 유입되거나 단락을 포함하는 비정상 상태가 감지될 경우 이를 알리도록 제어될 수 있다.

그리고, 이와 같은 기능의 제 1, 2 알림수단(420, 440)는 엘이디 또는 부저 또는 엘이디와 부저의 조합으로 구성되어 사용자에게 본 고안의 일실시 예인 자동절체시스템의 작동 상태를 알릴 수 있게 된다.

한편, 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 상기 전원공급 릴레이(200)가 C타입(C type) 릴레이로 구성된다. 즉, 본 고안에서는 래치릴레이를 사용하여 제품 출고시 노멀 오픈 상태로 출고시킬 수도 있고, 부하측을 노멀 오픈 접점에 연결시켜 전원이 공급되면 부하(40)에 직접 전원이 공급되지 않고 전술한 부하테스트 회로(700)를 통해 이상 유무가 감지될 수 있도록 릴레이 접점이 연결된다.

상세히, 비상절체 릴레이(100)와 부하(40) 사이에 구비되는 전원공급 릴레이(200)는 노멀 오픈 상태로 부하측에 연결되어, 전원공급 초기 상황에서 부하측에는 부하테스트 회로(700)를 통해 맥류전원이 공급된다.

그리고, 부하(40)를 거쳐 전원공급 릴레이(200)의 노멀 클로즈 접점(제2 입력 접점)을 통해 공급되는 맥류전원은 제어부(800)에서 검출신호(테스트 신호)가 발생되는 동안에 전압을 체크(테스트 감지 신호)하게 되는데, 이때, 제어부(800)는 별도의 전원회로를 추가하지 않고 제 1 전압조절부(320) 만으로 검출 기능을 수행하게 된다.

한편, 제어부(800)에서는 용량부하 또는 유도부하를 포함한 저항부하를 고려하여 그 전압의 변화상태를 소프트웨어(Software)적으로 판단하여 정상상태 여부를 판단하게 된다.

그리고, 순간 전압 값의 비교결과 정상상태가 확인되면, 제어부(800)에서는 다음 동작의 수행을 대기하고, 수행 명령이 입력되면 다음 동작을 수행하게 된다.

즉, 전술한 실시 예인 전원 제어 장치의 경우 전원의 상태를 확인하여 전원의 종류를 판별하고, 비상절체릴레이(100)에서 적절한 동작을 수행한 후에, 전원공급 릴레이(200)에 절환 신호를 출력하여 전원이 부하(40)로 공급될 수 있도록 스위칭(Switching)한다.

한편, 제어부(800)에서는 정상조건인 맥류전위가 검출되지 않을 경우 전원공급 릴레이(200)를 스위칭하지 않고(스위칭을 보류하고) 제 1 알림수단(420)과 제 2 알림수단(440)을 이용하여 비정상 전원공급 상태를 알리게 된다.

따라서, 사용자는 상기와 같은 제 1 알림수단(420)과 제 2 알림수단(440)의 표시 정보를 확인하여 전원회로의 이상 여부를 확인하고 점검할 수 있게 되며, 과전류의 유입으로 인한 자동절체시스템 및 동일 선로 상의 차단기 등의 접점 손상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 도 5 는 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 일 실시 예인 전등스위치의 회로 구성 및 작동구조를 도시한 도면이고, 도 6은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 다른 일 실시예인 전등스위치의 에스엠피에스 적용 전원회로를 도시한 도면이며, 도 7은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 또 다른 실시 예인 대기전력 차단스위치 또는 콘센트 전원회로의 구성 및 작동구조를 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 7을 통해서 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 가정용으로 이용가능하고 부하단락 감지기능이 부가되어 있다.

실시예 들을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 본 고안에 따른 전원 제어 장치는 전원공급원(10)과 부하(40) 사이에 전원공급 릴레이(200)와 부하테스트 회로(700) 및 제어부(800)를 구비하고, 도 5에 도시된 바와 같이 전등스위치 회로와 연결되도록 구성될 수 있다. 도 5 는 전등을 제어하기 위한 일실시 예를 보인 것이고, 도 6 은 도 5와 같이 전등을 제어하기 위한 회로구성으로 에스엠피에스(SMPS) 전원장치(16)를 이용하는 경우가 도시되어 있다.

즉, 도 5와 도 6은 전원공급원(10)인 교류전원과 연결되는 전원제어 방식에 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 동일하므로 도 6 에 도시된 실시 예는 별도의 설명은 생략하기로 하며, 도 5를 참조하면, 전원공급원(10)을 통해 유입되는 전류는 트랜스리스 커패시터 전류리미트 방식의 전원을 통해 공급된다.

그리고, 트랜스리스 커패시터 전류리미트 방식의 전원에서 각 부하(40)인 전등으로 공급되는 전원은 전술한 실시 예와 마찬가지로 전원공급 릴레이(200)에 의해 부하테스트 회로(700)를 경유하여 정상상태 여부가 체크된다.

즉, 각각의 전등으로 공급되는 전원은 부하테스트 회로(700)를 통해 맥류전압이 체크되고, 제어부(800)를 통해 체크결과가 정상상태로 확인되면 전원공급 릴레이(200)가 절환되어 전등으로 전원이 공급가능한 상태가 된다.

그리고, 상기와 같은 상태에서, 사용자가 상기 전등을 제어하기 위한 전등스위치(도면부호 부여되지 않음)를 조작할 경우 해당 전등스위치와 연결된 전등이 점등 또는 소등될 수 있다.

또한, 부하테스트 회로(700)에서 정상적인 맥류전압이 확인되지 않을 경우 제어부(800)에서는 알림수단(400)을 통해 비정상상태를 사용자에게 알리게 되며, 이로 인해 사용자는 이상상황을 확인하고 전원회로를 점검할 수 있게 된다.

한편, 도 7은 본 고안에 따른 전원 제어 장치의 또 다른 실시 예인 대기전력 차단스위치 또는 콘센트 전원회로의 구성 및 작동구조를 도시한 도면으로서, 도 7의 전원 제어 장치는 부하(40)로 공급되는 전원을 체크하여 대기전력을 차단할 수 있도록 전류트랜스(CT, 19)가 더 구비된다.

그리고, 본 실시 예에서는 도 6의 실시 예와 마찬가지로 전원공급원(10)에서 에스엠피에스 전원장치(16)가 연결되어 직류전압으로 변환되고, 부하(40)에 공급되는 직류전원이 전원공급 릴레이(200)에 의해 부하테스트 회로(700)를 경유하여 정상상태 여부가 체크된다.

즉, 콘센트 또는 스위칭 조작에 따른 부하(40) 동작을 제어하기 위하여 공급되는 전원은 상기 부하테스트 회로(700)를 경유하여 정상상태 여부가 체크되고, 체크결과에 따라 제어부(800)에서 전원공급 릴레이(200)를 절환시켜 부하(40)에 전원이 공급될 수 있도록 한다.

결국, 전술한 다수의 실시 예와 같이 본 고안에서는 부하(40)로 전원을 공급하기 이전에 부하테스트 회로(700)를 경유하여 부하전류를 체크한 다음 체크값을 통해 부하(40)의 정상상태를 확인하고, 확인 결과에 따라 제어부(800)를 통해 전원공급 릴레이(200)를 제어하여 전원이 공급될 수 있도록 구성됨으로써 다양한 실시 예에 용이하게 적용될 수 있다.

또한, 본 고안에서는 공급되는 전원이 차단될 경우 제어부(800)에서 우선, 전원공급 릴레이(200)를 먼저 차단시킨다. 즉, 본 고안의 일실시 예로 전원공급 릴레이(200)가 래치릴레이로 형성될 경우 노멀 오픈 상태로 전환되도록 상기 제어부(800)에서 리셋 신호를 출력하게 된다.

뿐만 아니라, 본 고안에서는 전원공급 릴레이(200)는 래치 릴레이를 적용하여 제어신호가 전달되는 동안에만 에너자이징(Energizing) 하도록 함으로써 전류의 소모를 줄일 수 있다.

그리고, 상기와 같이 전원공급 릴레이(200)가 노멀 오픈 상태로 전환되면 공급이 재개되는 전원은 다시 부하테스트 회로(700)를 통해 정상상태가 확인된 이후 부하(40)에 전원을 공급하게 되므로 보다 안정적인 전원제어가 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 비상절체 릴레이 200 : 전원공급 릴레이
320 : 제 1 전압조절부 340 : 제 1 정류부
360 : 제 2 전압조절부 380 : 제 2 정류부
400 : 알림수단 700 : 부하테스트 회로
800 : 제어부

Claims (5)

1. 제1 입력 접점, 제2 입력 접점 및 출력 접점을 구비하고 제1 입력 접점의 교류전원을 출력 접점으로 연결하거나 제2 입력 접점을 출력 접점으로 연결하는 전원공급 릴레이;
   상기 제2 입력 접점에 연결되어 상기 전원공급 릴레이의 상기 제2 입력 접점 및 출력 접점을 통해 연결된 부하의 이상 여부를 감지할 수 있는 테스트 감지 신호를 출력하는 부하테스트 회로; 및
   상기 부하테스트 회로에서 출력된 테스트 감지 신호에 따라 상기 전원공급 릴레이의 상기 제2 입력 접점으로부터 상기 제1 입력 접점으로의 스위칭을 제어하는 제어부;를 포함하는,
   전원 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부하테스트 회로는 상기 제2 입력 접점에 연결된 저항 R0, 상기 저항 R0에 연결된 저항 R1 및 상기 저항 R1에 콜렉터 단이 연결된 트랜지스터 TR2를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 트랜지스터 TR2의 베이스 단에 테스트 신호를 출력하여 부하테스트 회로로 하여금 부하의 이상 여부를 감지하는 테스트 감지 신호를 생성하도록 하는,
   전원 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 부하테스트 회로는 상기 저항 R0 및 상기 저항 R1 사이에 베이스 단이 연결된 트랜지스터 TR1, 상기 트랜지스터 TR1의 콜렉터 단에 연결된 저항 R2 및 상기 저항 R2에 연결된 저항 R3를 더 포함하며,
   상기 부하테스트 회로는 상기 저항 R2 및 저항 R3 사이의 테스트 감지 신호를 상기 제어부로 출력하는,
   전원 제어 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 테스트 감지 신호로부터 전압이 검출되지 않거나 지정된 설정 범위를 벗어나는 경우 부하 이상으로 결정하고 부하 이상으로 결정한 경우 상기 제2 입력 접점으로부터 상기 제1 입력 접점으로의 스위칭을 보류하는,
   전원 제어 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부에 연결된 알림 수단;을 더 포함하며,
   상기 제어부는 부하 이상으로 결정한 경우 부하 이상을 나타내는 신호를 상기 알림 수단으로 출력하며,
   상기 알림 수단은 하나 이상의 엘이디 또는 부저로 구성되는,
   전원 제어 장치.

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