KR20170119204A - Energy saving and over current protecting type AC out let - Google Patents

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Abstract

모든 산업분야에서 에너지 절감을 위한 기술개발이 가속화 하고 있다. 그러나 사용자는 에너지를 낭비하는 습관이 있어, 정부에서는 아파트 시공 시 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트를 전체 전원콘센트 사용량의 30%이상 사용할 것을 의무화 하고 있다. 이 절전 및 과전류 차단형 전원 콘센트에는 절전[대기전력차단]모드와 상시모드가 있어 사용자가 모드를 설정할 수 있게 되어 있고, 상시모드에서는 전원 콘센트출력을 항시 온.상태로 출력하도록 되어 있다. 그런데 이 경우 종래의 절전형 전원콘센트에서는 부하기기가 연결되어 있지 않아도, 자체구동전원을 소모하고 있는 단점이 있었다. 본 발명으로, 상시모드에서는 자체구동전력을 제로[Zero]화 하는 것이 가능하게 되어 에너지 절감에 크게 기여할 것이 기대된다.Technology development for energy saving is accelerating in all industries. However, users have a habit of wasting energy, and the government is obliged to use power saving and overcurrent cut-off power outlets at the time of apartment construction by more than 30% of the total power outlet usage. This power saving and overcurrent cut-off type power outlet has a power saving [standby power cut-off] mode and an always-on mode so that the user can set the mode. In normal mode, the power outlet is always turned on. In this case, however, the conventional power saving type power outlet has a disadvantage in that its own driving power is consumed even if the load device is not connected. According to the present invention, it is expected that self-driving power can be made zero in the normal mode, contributing to energy saving greatly.

Description

절전 및 과전류 차단형 전원콘센트{Energy saving and over current protecting type AC out let}Energy saving and over current protection type AC out let

본 발명은 절전형 전원콘센트에 관한 것으로 전원콘센트의 부하가 대기 상태로 판단되거나, 전원콘센트의 부하전류가 정격(16A)을 초과하는 과전류라고 판단되면 그 전원 콘센트의 부하전류를 차단하는 기능이 있는 콘센트, 즉 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트에 관한 것이다.The present invention relates to a power-saving type power outlet, in which a power outlet is judged to be in a standby state, or when the load current of the power outlet is determined to be an overcurrent exceeding the rated value (16 A) That is, a power-saving and over-current-proof type power outlet.

사무형 공간의 바닥, 또는 주거용 건물의 벽면에 전원콘센트가 설치되는데, 그 전원 콘센트에 멀티콘센트를 꽂아서 사용하는 경우가 많다. 이 경우 그 멀티 콘센트에 PC, 모니터, 프린터 등을 연결하여 사용하게 되는데, PC가 대기상태로 들어가면 모니터나 프린터에도 전원을 출력해 줄 필요가 없게 되어 그 콘센트의 전원출력을 차단하여 에너지 세이빙을 할 필요성이 요구된다. 또한 그 멀티콘센트에 너무 많은 부하가 연결되어 그 콘센트의 정격출력전류(16A)를 초과하는 경우도 화재의 예방을 위하여 그 전원 콘센트의 출력을 차단할 필요가 있다. 이러한 전원콘센트는 절전모드와 상시모드가 있어 사용자가 선택하여 사용하도록 되어 있다. 절전모드에서는 부하가 대기상태일 때에는 부하전원을 차단하는 기능으로 동작하고, 상시모드에서는 부하전원을 항상 온(ON)시켜놓는 기능으로 동작한다. 그런데 사용자가 상시모드를 설정하여 사용하는 경우에는 콘센트에 부하가 하나도 연결되어 있지 않아도 제어회로 구동전원이 소모되고 있는 단점이 있다. 본 발명은 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트 이면서도, 상시 모드에서는 제어회로 자체구동 전력이 제로 [Zero]인 그러한 전원 콘센트를 제공함에 그 목적이 있다.A power outlet is installed on the floor of the office space or on the wall of a residential building. In many cases, the power outlet is plugged into a multi-outlet. In this case, the PC, monitor, printer, etc. are connected to the multi-outlet. When the PC enters the standby state, it is not necessary to output power to the monitor or the printer. Necessity is required. Also, if too much load is connected to the multi-outlet and it exceeds the rated output current (16A) of the outlet, it is necessary to shut off the output of the outlet to prevent fire. These power outlets are designed to be used by the user because of the power saving mode and normal mode. In the power saving mode, it operates as a function to shut off the load power when the load is in a standby state, and to always turn on the load power in the normal mode. However, when the user sets and uses the always-on mode, the control circuit driving power is consumed even when no load is connected to the outlet. It is an object of the present invention to provide such a power outlet which is a power-saving and over-current cut-off type power source outlet, and in which the driving power of the control circuit itself is zero in the normal mode.

본 발명의 목적은 절전 및 과전류 차단형 전원 콘센트가 상시모드에서는 콘센트 자체 사용전력이 제로[Zero]인 그러한 콘센트를 제공함에 있다. 본 발명에 있어서는, 상시모드로 전환 시 자체구동회로 전원을 오프[OFF]하는 방법으로 상시모드에 진입하고, 절전모드로 전화시는 자체구동전원을 온[ON]하는 방법으로 진입한다.An object of the present invention is to provide such an outlet in which the power saving and overcurrent shutdown type power outlet is in the normal mode and the power consumption of the outlet itself is zero [Zero]. In the present invention, when the mode is switched to the normal mode, the self-driving circuit power is turned off to enter the normal mode. In the power saving mode, the self-driving power is turned on.

본 발명에 있어서는 전원콘센트출력 차단용 릴레이로 랫치형 릴레이[ Latch Type Relay]를 사용하고, 제어 마이콤과 구동전원 온[ON], 오프[OFF]스위치를 구성해서, 제어 마이콤은 구동전원 스위치가 오프[OFF]되면, 이 것을 상시모드로 인식하여, 즉시 상시 랫치형릴레이를 온[ON]시켜 놓는다. 상기 랫치형 릴레이는 일단 온[ON]상태가 되면, 릴레이코일에 전류가 흐르지 않아도 온[ON]상태를 유지하는 특성이 있다.또 구동전원 스위치가 온[ON]되면 제어 마이콤은 이것을 절전모드로 인식하여, 대기전력과 과전류를 검출하여 상기 랫치형 릴레이를 제어한다.In the present invention, the control microcomputer sets the control microcomputer and the driving power ON [ON] and OFF [OFF] switches using the latch type relay as the relay for shutting out the power outlet, When it is [OFF], it recognizes this as normal mode and immediately turns on the relay relay at all times. When the drive power switch is turned on, the control microcomputer sets the power-saving mode to the power-saving mode. And detects the standby power and the overcurrent to control the latch relay.

대한민국에서는 아파트의 경우 벽에 부착된 전원콘센트의 30%이상은 절전 및 과전류차단형 전원콘센트를 사용하여 시공하도록 법으로 규정하고 있다. 그런데 사용자가 모두 절전모드로 사용한다고 볼 수 없고, 약 50%는 상시모드로 사용한다고 볼 수 있다.이 경우 종래의 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트는 자체구동전력을 사용하게 되고, 본 발명의 전원콘센트는 자체구동전력이 제로[Zero]이므로, 향후 신축되는 아파트에 확대 적용 시 본 발명은 에너지 절감에 크게 기여할 것이다.In Korea, more than 30% of wall-mounted power outlets for apartment buildings are required to be constructed using power saving and over-current-proof power outlets. In this case, the conventional power saving and overcurrent shut-off type power outlet uses its own driving power, and the power source of the present invention can be used as the power source of the present invention, Since the outlet power of the outlet is zero [Zero], the present invention will greatly contribute to energy saving when applied to newly built apartments.

도1은 본 발명의 1 실시 예를 나태는 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
AC IN ; 콘센트 전원입력단자
OUT1 ; 상시전원 출력 콘센트
0UT2 ; 절전형 전원 출력 콘센트
1; 부하감시 회로 블럭
11; 대기전력 및 과전류 검출회로 블럭
2; 구동전원 회로 블럭
21; 브릿지 정류회로 블럭
22 ; 스위칭 모드 전원회로블럭[Switching Mode Power Supply]
3; 제어 회로블럭
31;제어마이콤
AD1;제1AD 입력단자
AD2;제2AD 입력단자
I1; SW 상태 입력단자
4;통신 회로 블럭
41;통신 IC
42;통신선 연결단자
Rx ; 데이터 수신단자
Tx ; 데이터 송신단자
R/T ; 송.수신 제어단자
CT ; 커렌트 트랜스
RY ; 랫치형 릴레이
PC ; 포토 커플러
SW ; 구동전원 스위치
R1~R5 ; 제 1~ 제 5 저항
C1~C3 ; 제 1~ 제3 콘센트
Q1 ; 릴레이 구동용 트란지스터
D1~D6 ; 제 1~ 제 6 다이오드1 is a view showing an embodiment of the present invention,
Description of the Related Art
AC IN; Outlet power input terminal
OUT 1 ; Always-on power outlet
OUT 2 ; Power-saving power outlet
One; Load monitoring circuit block
11; Standby power and overcurrent detection circuit block
2; Driving power circuit block
21; Bridge rectifier circuit block
22; Switching Mode Power Circuit Block [Switching Mode Power Supply]
3; Control circuit block
31; control microcomputer
AD 1 ; first AD input terminal
AD 2 ; second AD input terminal
I 1 ; SW status input terminal
4; communication circuit block
41; communication IC
42; communication line connection terminal
Rx; Data reception terminal
Tx; Data transmission terminal
R / T; Transmission / reception control terminal
CT; Current trance
RY; Latch relay
PC; Photo coupler
SW; Drive power switch
R 1 to R 5 ; The first to fifth resistors
C 1 -C 3 ; The first to third outlets
Q 1 ; Relay-driven transformer
D 1 to D 6 ; The first to sixth diodes

도1에서와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 절전형 전원콘센트 소켓 [OUT2]을 포함하고, 부하감시회로블럭 [1],구동전원 회로블럭[2], 제어회로블럭[3], 통신회로 블럭[4]으로 구성된다. CT트랜스를 포함하는 부하감시 회로블럭 [1]은 부하전류를 감시하여 부하전류가 대기상태인지 정상 작동상태인지, 과전류 상태인지를 감지하여 제어 마이콤[31]에 그 상태를 전달하여 준다. 제어 마이콤[31]은 대기상태의 저전류는 제 1AD입력단자[AD1]으로 입력받고, 과전류는 제 2 AD입력단자 [AD2]로 입력받아, 부하전류가 대기상태 판단 기준치 이하 일때는 랫치형 릴레이[RY]의 오프코일에 전류를 도2의 (1) 에서와 같이 일정 시간 흘려서 부하 출력을 차단한다. 또 제2 AD입력단자[AD2]로 입력받은 부하 전류가 정격[16A]을 초과하면 마찬가지로 상기 랫치형 릴레이[RY]의 오프코일에 전류를 도2의(2)에서와 같이 일정시간 흘려서 부하전류를 차단한다. 도1에 있어서는 제1트란지스터[Q1]를 구동하여 온시키고, 제 2 트란지스터 [Q2]를 구동하여 오프시킨다.1, the power supply socket receptacle [OUT 2 ] includes the power supply socket receptacle [OUT 2 ] and includes the load monitoring circuit block 1, the driving power supply circuit block 2, the control circuit block 3, ]. The load monitoring circuit block [1] including the CT transformer monitors the load current to detect whether the load current is in a standby state, a normal operating state, or an overcurrent state and delivers the state to the control microcomputer [31]. In the control microcomputer [31], the low current in the standby state is input to the first AD input terminal [AD 1 ], the overcurrent is input to the second AD input terminal [AD 2 ] The current is supplied to the off-coil of the tooth relay [RY] for a certain period of time as shown in (1) of Fig. 2 to cut off the load output. When the load current inputted to the second AD input terminal [AD 2 ] exceeds the rated value [16A], the current is similarly supplied to the off-coil of the latch relay [RY] for a predetermined time as shown in (2) Current is cut off. In the FIG. 1 was turned on to drive the first register tran [Q 1], the second register thereby tran [Q 2] to the drive-off.

본 발명에 있어서는 구동전원 스위치[SW]를 온 [ON;쇼트] 함으로써, 절전 모드가 설정되고, 구동전원 스위치[SW]를 오프 [OFF; 개방]함으로써 상시모드가 설정된다. 제어 마이콤 [31]은 상기 구동스위치의 온. 오프상태를 제 1입력단자 [I1]로 입력받아 판단한다. 구동전원 스위치가 온[ON] 되어있을 때에는 포토커플러[PC]의 다이오드[1,2번 단자]에 구동전원 회로블럭[2]의 구동전류와 동일한 전류가 흐르므로 상기 제1 입력단자 [I1]에 120Hz의 펄스가 입력되고, 구동 전원 스위치[SW]가 오프[OFF]되면 상기 포토커플러의 다이오드에 전류가 흐르지 않으므로 120Hz의 펄스가 상기 제 1입력단자에 입력되지 않기 때문이다. 상기 구동전원스위치가 오프되면, 제어 마이콤 [31]은 제 1 트란지스터 [Q1]를 구동하여 상기 랫치형 릴레이 [RY]의 온 코일[1~2번]에 일정시간 전류를 흘려서 상기 랫치형 릴레이를 온[ON] 시킨다. 상기 구동전원스위치가 오프되어도, 제 1콘덴서[C1]에 충전된 에너지로 일정시간은 구동 전원용 SMPS 가 작동하기 때문에 상기 랫치형 릴레이를 온[ON] 시킬 수 있다. 상기 랫치형 릴레이는 일단 [ON]되면 온코일에 전류가 흐르지 않아도 온 상태를 유지하는 특성이 있기 때문에 전원콘센트는 구동전류가 없이 온[ON]상태를 유지한다. 도 1에서 통신회로 블럭[4]은 콘센트 출력을 원격제어 하기 위한 회로구성 제어 마이콤[31]은 통신선 연결단자 [42]를 통하여 입력되는 데이터를 통신IC[41]로부터 Rx단자를 통하여 전달받고, 또 데이터를 송출 할 때에는 Tx단자를 통하여 통신 IC [41]와 연결된 통신선 연결단자[42]로 송출한다.In the present invention, the power saving mode is set by turning on the drive power switch [SW] and the drive power switch [SW] is turned off. Open], whereby the normal mode is set. The control microcomputer [31] turns on the drive switch. Off state is input to the first input terminal [I 1 ] and is judged. Since the drive power supply switch is turned [ON] is the same current as the drive current of the photo coupler [PC] diode block [2] [1, once the terminal; driving power to the circuit of flow through the first input terminal when there [I 1 ], A pulse of 120 Hz is input to the first input terminal, and when the drive power switch [SW] is turned off, no current flows through the diode of the photocoupler, so that a pulse of 120 Hz is not input to the first input terminal. When the drive power switch is turned off, the control microcomputer 31 drives the first transistor [Q 1 ] to flow a current for a predetermined time to the on-coils [1 to 2] of the latch relay [RY] Turn on relay [ON]. Even if the drive power switch is turned off, the drive power source SMPS operates for a certain period of time with the energy charged in the first condenser [C 1 ], so that the latch relay can be turned on. Since the latch-type relay has a characteristic in which the on-state is maintained even when no current flows in the on-coil once it is turned ON, the power-source outlet maintains the ON state without the driving current. 1, a circuit configuration control microcomputer 31 for remotely controlling a socket outlet receives data input through a communication line connection terminal 42 from a communication IC 41 via an Rx terminal, When data is transmitted, it is sent to the communication line connection terminal [42] connected to the communication IC [41] through the Tx terminal.

Claims (4)

절전형 전원콘센트 소켓 [OUT2]과 부하감시 회로블럭[1]과 구동전원 회로블럭[2], 제어회로블럭[3]을 포함하는 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트에 있어서, 구동전원 회로블럭[2]에 구동전원 온[ON] 오프[OFF]스위치[SW]를 구성해서, 상기 구동전원 온.오프스위치[SW]가 온 상태일 때에는 절전[대기전력차단]모드로 동작하고, 상기 구동전원 온.오프,스위치[SW]가 오프상태 일 때에는 상시모드로 동작하는
절전 및 과전류 차단형 전원콘센트.In the power-saving and over-current cut-off type power outlet including the power-saving type power outlet [OUT 2 ], the load monitoring circuit block [1], the driving power circuit block 2 and the control circuit block 3, , The drive power ON [OFF] switch SW is configured to operate in the power saving [standby power cutoff] mode when the drive power on / off switch SW is on, . When the switch [SW] is in the OFF state, it operates in the normal mode
Power-saving and over-current-proof power outlets. 제1항에 있어서,
구동전원 회로블럭[2]의 브릿지 충전전류 경로에 포토커플러[P]의 광 다이오드[1-2단자]를 순방향으로 결선하고 상기 포토커플러의 출력 콜렉터 단자는 상기제어회로 블럭[3]의 제어 마이콤[31]의 제1 입력단자 [I1]에 연결하여 구성하고, 상기 포토커플러의 출력 에미터단자는 절연전원 접지단자 [
Figure pat00001
]에 연결하여 구성해서 상기제어 마이콤[31]의 입력단자[I1]에 입력되는 신호의 상태를 읽어서 상기 구동전원 온.오프상태를 인식하는
절전 및 과전류 차단형 전원 콘센트The method according to claim 1,
The photodiode [1-2] of the photocoupler [P] is connected in the forward direction to the bridge charge current path of the drive power supply circuit block [2] and the output collector terminal of the photocoupler is connected to the control microcomputer [ [31], and the output terminal of the photocoupler is connected to the first input terminal [I 1 ] of the insulated power supply ground terminal [
Figure pat00001
] To read the state of the signal input to the input terminal [I 1 ] of the control microcomputer [31] to recognize the driving power on / off state
Power-saving and over-current-proof power outlets 제1항에 있어서,
제어 회로 블럭[3]에 [R3]랫치형 릴레이[RY]와 제어마이콤[31]과 제3 저항과 제 1트란지스터[Q1]와 제4저항[R4]과 제2트란지스터 [Q2]를 구성해서 상기릴레이[RY]를 온 시킬 때에는 상기 제 1트란지스터[Q1]를 구동해서 상기 랫치형 릴레이의 온.코일[1-2단자]에 일정시간 전류를 흘려서 온.시키고 상기 랫치형 릴레이를 오프 시킬 때에는 상기 랫치형 릴레이의 오프.코일[3-4단자]에 전류를 일정시간 흘려서 오프시는 것을 더 포함하는
절전 및 과전류 차단형 전원콘센트.The method according to claim 1,
The control circuit block [3] includes the [R 3 ] latch relay [RY] and the control microcomputer [31], the third resistor and the first trandistor [Q 1 ], the fourth resistor [R 4 ] and the second trandistor [ Q 2 ] to turn on the relay [RY], the first transistor [Q 1 ] is driven to flow the current to the coil [1-2 terminal] of the latch relay for a predetermined time When the latch relay is turned off, it further includes turning off the current for a certain period of time to the off-coil [3-4 terminal] of the latch relay
Power-saving and over-current-proof power outlets. 제 3항에 있어서,
상기 절전 및 과전류 차단형 전원콘센트에 RS-485, RS-422등 통신용 IC[41]를 상기 제어 마이콤[31]과 입[Rx].출력[Tx]단자끼리 상호 매칭되게 연결하여 구성해서 상기 절전 및 과전류차단형 전원콘센트가 원격제어가 가능하게 한
절전 및 과전류 차단형 전원콘센트The method of claim 3,
The communication ICs 41 such as RS-485 and RS-422 are connected to the control microcomputer 31 and the input [Rx] and output [Tx] terminals so as to be mutually matched to the power saving and overcurrent cut- And over-current-proof power outlets allow remote control
Power-saving and over-current-proof power outlets
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