KR20190116261A - 차단 회로용 전원 공급 회로 - Google Patents

차단 회로용 전원 공급 회로

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KR20190116261A
KR20190116261A KR1020197020375A KR20197020375A KR20190116261A KR 20190116261 A KR20190116261 A KR 20190116261A KR 1020197020375 A KR1020197020375 A KR 1020197020375A KR 20197020375 A KR20197020375 A KR 20197020375A KR 20190116261 A KR20190116261 A KR 20190116261A
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Abstract

차단 회로(100)용 전원 공급 회로(400)로서, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2)을 포함한다. 전원 공급 회로(400)는 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418); 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2)의 사이에서 직렬로 연결되고, 제1 정류기(416)와 제2 정류기(418)에 병렬로 연결된 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414); 제1 정류기(416)와 제2 정류기(418) 사이에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1) 및 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414) 사이에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1) - 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 연결되도록 추가로 배치됨 -;를 더 포함한다. 전원 공급 회로(400)는, 입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제1 정류기(416), 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치(412)를 개방하는 것; 및 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제2 정류기(418), 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제2 스위치(414)를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된다.

Description

차단 회로용 전원 공급 회로
본 발명은 차단 회로용 전원 공급 회로에 관한 것이다.
교류(AC) 차단하기 위한 회로들은 당 업계에 공지되어 있다.
공지된 해결책 중 하나는 잘 알려진 퓨즈로서, 이는 인가된 전류가 일정 기간 동안 공칭 값(nominal value)보다 큰 경우(즉 과전류) 전류를 차단시킨다. 과전류로 인해 퓨즈의 금속 와이어 또는 스트립이 녹으면 인가된 전류가 차단된다.
당 업계에 공지된 다른 해결책은 과전류에 의해 야기되는 손상으로부터 전기 부하를 포함하는 전기 회로를 보호하도록 배치된 회로 차단기(circuit breaker)이다. 퓨즈 해결책과 달리, 공지된 회로 차단기는 정상 작동을 재개하기 위해 수동 또는 자동으로 재설정될 수 있다.
본 발명의 실시예의 목적은 공지된 해결책의 단점들 및 문제점들의 적어도 일부를 해결하거나 적어도 부분적으로 완화하는 해결책을 제공하는 것이다.
상기 및 추가 목적들은 독립항들의 주제에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 유리한 구현 형태들은 종속항들 및 다른 실시예들에 의해 정의된다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 상술한 목적 및 다른 목적들은 차단 회로용 전원 공급 회로에 의해 달성되며, 상기 전원 공급 회로는:
차단 회로의 입력부에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점 및 차단 회로의 출력부에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점; 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제1 정류기 및 제2 정류기;
제1 연결 지점과 제2 연결 지점의 사이에서 직렬로 연결되고, 제1 정류기와 제2 정류기에 병렬로 연결된 제1 스위치 및 제2 스위치;
제1 정류기와 제2 정류기 사이에 연결된 제1 연결 지점 및 제1 스위치와 제2 스위치 사이에 연결된 제2 연결 지점을 갖는 제1 커패시터 - 제1 커패시터의 제1 연결 지점은 차단 회로의 전력 소모기(power consumer)에 연결되도록 추가로 배치됨 -;를 포함하고,
상기 전원 공급 회로는, 입력부로부터 출력부로 흐르는 전류가 제1 정류기, 제1 커패시터 및 제2 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하는 것; 및 출력부로부터 입력부로 흐르는 전류가 제2 정류기, 제1 커패시터 및 제1 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제2 스위치를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된다.
본 개시에서 정류기는 전류가 영구적으로 또는 일시적으로 한 방향으로 전달되는(pass) 것을 방지하는 전기 장치를 의미하는 것으로 광범위하게 해석될 수 있다. 정류기는, 전류가 한 방향으로 전달되는 것을 영구적으로 방지하는 다이오드와 같은 수동 전기 장치, 또는 전류가 한 방향으로 전달되는 것을 방지하도록 일시적으로 개방될 수 있는 스위치와 같은 능동 전기 장치일 수 있다.
본 개시에서 전력 소모기는 전력으로 구동되는, 즉 그 기능을 수행할 때 전력을 사용하는 임의의 장치를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 전력 소모기는 예를 들어 소프트웨어 기반 제어기(예컨대, 마이크로 제어기(micro controller)), 하드웨어 기반 제어기(예컨대, 논리 회로) 및 통신 장치일 수 있다.
본 개시에서 스위치가 폐쇄(close, 닫힘)된다는 것은 스위치가 전류가 스위치를 통해 흐를 수 있는 전도(conducting)/ON 모드에 있음을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 본 개시에서 스위치가 개방(open, 열림)된다는 것은 스위치가 전류가 스위치를 통해 흐를 수 없는 비전도(nonconducting)/OFF 모드에 있음을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 상기 전원 공급 회로는,
입력부로부터 출력부로 흐르는 전류가 제1 정류기, 제1 커패시터 및 제2 스위치 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하고 제2 스위치를 폐쇄하는 것;
출력부로부터 입력부로 흐르는 전류가 제2 정류기, 제1 커패시터 및 제1 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제1 스위치를 폐쇄하고 제2 스위치를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된다.
그러나, 일 실시예에서 제1 스위치 및 제2 스위치는 그것들의 기본(default) 상태에서 폐쇄되도록 배치된다는 것을 유의해야 한다. 이것은 이 실시예에 따르면 전원 공급 회로가,
입력부로부터 출력부로 흐르는 전류가 제1 정류기, 제1 커패시터 및 제2 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하는 것; 출력부로부터 입력부로 흐르는 전류가 제2 정류기, 제1 커패시터 및 제1 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제2 스위치를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된다는 것을 의미한다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제1 정류기는 제3 스위치이고 제2 정류기는 제4 스위치이며, 전원 공급 회로는,
입력부로부터 출력부로 흐르는 전류가 제3 스위치, 제1 커패시터 및 제2 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하고 이어서 제3 스위치를 폐쇄하는 것; 및
출력부로부터 입력부로 흐르는 전류가 제4 스위치, 제1 커패시터 및 제1 스위치를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록 제2 스위치를 개방하고 이어서 제4 스위치를 폐쇄하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제1 정류기는 제1 다이오드이고, 제2 정류기는 제2 다이오드이며, 제1 다이오드는 출력부를 향하는 방향으로 배치되고, 제2 다이오드는 입력부를 향하는 방향으로 배치된다.
제1 다이오드가 출력부를 향하는 방향으로 배치된다는 것은 전류가 제1 다이오드를 통해 출력부를 향하는 방향으로만 흐를 수 있다는 것을 의미한다. 제2 다이오드가 입력부를 향하는 방향으로 배치된다는 것은 전류가 제2 다이오드를 통해 입력부를 향하는 방향으로만 흐를 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 전원 공급 회로는,
차단 회로의 입력부와 제1 스위치 사이에 연결되도록 배치된 제3 연결 지점 및 차단 회로의 출력부와 제2 스위치 사이에 연결되도록 배치된 제4 연결 지점;
제3 연결 지점과 제4 연결 지점 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제3 정류기 및 제4 정류기;를 더 포함하고,
제1 커패시터의 제1 연결 지점은 제3 정류기와 제4 정류기 사이에 연결된다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제3 정류기는 제5 스위치이고, 제4 정류기는 제6 스위치이다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제3 정류기는 출력부를 향하는 방향으로 배치된 제3 다이오드이고, 제4 정류기는 입력부를 향하는 방향으로 배치된 제4 다이오드이다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 전원 공급 회로는 제3 정류기, 제4 정류기 및 제1 커패시터의 제1 연결 지점 사이에 연결된 전류 제한기(current limiter)를 더 포함한다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 전원 공급 회로는,
제3 정류기와 제4 정류기 사이에 연결된 제1 연결 지점 및 전원 공급 회로의 제1 스위치와 제2 스위치 사이에 연결된 제2 연결 지점을 갖는 제2 커패시터를 더 포함한다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제2 커패시터의 값에 대한 제1 커패시터의 값의 비는 100 보다 크다.
본 발명의 제1 양상의 실시예에 따르면, 제1 커패시터의 제2 연결 지점 및 제2 커패시터의 제2 연결 지점 중 적어도 하나는 차단 회로의 기준 접지(reference ground)에 연결된다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 상술한 목적 및 다른 목적들은 차단 회로용 전원 공급 회로에 의해 달성되며, 상기 전원 공급 회로는:
차단 회로의 입력부에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점 및 차단 회로의 출력부에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점; 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 연결된 제1 정류기;
제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 연결되며, 제1 정류기에 병렬로 연결된 제1 스위치;
제1 정류기에 연결된 제1 연결 지점 및 제1 스위치에 연결된 제2 연결 지점을 갖는 제1 커패시터 - 제1 커패시터의 제1 연결 지점은 차단 회로의 전력 소모기에 연결되도록 더 배치됨 -;를 포함하고,
상기 전원 공급 회로는, 입력부로부터 출력부로 흐르는 전류가 제1 정류기와 제1 커패시터를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록, 제1 스위치를 개방하도록 배치된다.
제1 커패시터의 제2 연결 지점은, 제1 커패시터가 제1 정류기와 출력부 사이에 연결되도록, 전원 공급 회로의 제2 연결 지점에 연결되도록 더 배치된다.
본 발명의 제3 양상에 따르면, 상술한 목적 및 다른 목적들은 차단 회로용 전원 공급 회로에 의해 달성되며, 상기 전원 공급 회로는:
차단 회로의 입력부에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점 및 차단 회로의 출력부에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점; 제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 연결된 제2 정류기;
제1 연결 지점과 제2 연결 지점 사이에 연결되며, 제2 정류기에 병렬로 연결된 제2 스위치;
제2 정류기에 연결된 제1 연결 지점과 제2 스위치에 연결된 제2 연결 지점을 갖는 제1 커패시터-제1 커패시터의 제1 연결 지점은 차단 회로의 전력 소모기에 연결되도록 더 배치됨 -;를 포함하고,
상기 전원 공급 회로는,
출력부로부터 입력부로 흐르는 전류가 제2 정류기와 제1 커패시터를 통해 전달되어 제1 커패시터를 충전시키도록, 제2 스위치를 개방하도록 배치된다.
제1 커패시터의 제2 연결 지점은 전원 공급 회로의 제1 연결 지점에 연결되도록 더 배치되어서 제1 커패시터가 입력부와 제2 정류기 사이에 연결된다.
본 발명의 제4 양상에 따르면, 상술한 목적 및 다른 목적들은 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 전원 공급 회로를 포함하는 차단 회로에 의해 달성된다.
본 발명의 제4 양상의 실시예에 따르면, 전력 소모기는 차단 회로의 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 배치된 제어기(controller)이다.
본 발명의 제4 양상의 실시예에 따르면, 제어기는 전원 공급 회로의 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 더 배치된다.
본 발명의 제4 양상의 실시예에 따르면, 제어기는 기준 접지에 연결된다.
본 발명의 제4 양상의 실시예에 따르면, 전력 소모기는 통신 장치이다.
본 개시에서 통신 장치는 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있는 장치를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 제4 양상의 실시예에 따르면, 차단 회로는 교류 차단 회로(alternating current breaking circuit)이다.
본 발명에 따른 전원 공급 회로는 차단 회로에 신뢰성 있는 전원 공급을 제공하고, 따라서 차단 회로의 신뢰성 있는 기능을 제공한다. 게다가, 전원 공급 회로는 외부 전원 공급원(external power supply)이 필요하지 않기 때문에 차단 회로의 설치를 더 쉽게 만든다.
전원 공급 회로는 차단 회로가 전도/ON 모드에 있을 때 및 비전도/OFF 모드에 있을 때 모두에서 전원 공급을 더욱 신뢰성 있게 제공한다. 게다가, 전원 공급 회로는 교류 및 직류 배치 모두에서 사용될 수 있다.
추가로, 본 발명에 따른 전원 공급 회로는 소형으로 제조될 수 있어서, 종래의 회로 차단기/퓨즈/퓨즈 박스에 결합 및/또는 장착될 수 있다.
전원 공급 회로의 아키텍처는 칩으로 구현하는 데 적합하다. 따라서, 전원 공급 회로 및/또는 차단 회로를 더 저렴하고 작고, 제조하기 쉽도록 만든다.
차단 회로는 매우 작은 공급 전력으로 구동될 수 있기 때문에, 여기에 제시된 전원 공급 회로는 차단 회로에 충분하고 신뢰성 있는 전원 공급을 항상 제공할 수 있다.
본 발명의 추가적인 응용 및 이점은 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
첨부된 도면은 본 발명의 다른 실시예들을 명확하게 하고 설명하기 위한 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배치를 도시한다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배치를 도시한다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배치를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따른 배치를 도시한다.
본 발명에 따른 전원 공급 회로는 소위 메인 교류(mains alternating current)(AC) 또는 메인 직류(mains direct current)(DC)로부터 전력을 추출/끌어내기 위해 에너지 수확(energy harvesting)을 수행하도록 배치될 수 있다. 추출된 전력은 차단 회로를 구동하는 데, 예를 들어 작동시키는 데 전력을 필요로 하는 차단 회로에 포함된 구성요소들/장치들을 구동하는 데 사용될 수 있다. 이후에 전력 소모기로 불리는 이러한 구성요소들의 예는 소프트웨어 기반 제어기들(예컨대, 마이크로 제어기), 하드웨어 기반 제어기들(예컨대, 논리 회로) 및 통신 장치이다.
먼저, 교류(AC) 시나리오에서의 전원 공급 회로(400)의 기능 및 원리가 도 1a 내지 도 2d를 참조하여 설명된다. 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)와 차단 회로(100)의 출력부(104) 사이에 배치될 수 있으며, 차단 회로(100)를 통해 교류(AC)로부터 기생 전압(parasite voltage)을 추출하도록 더 배치될 수 있다. 차단 회로(100)의 모드와 부하가 차단 회로(100)에 연결되었는지 여부에 따라, 차단 회로(100)를 통한 교류(AC)는 높거나(high), 낮거나(low) 또는 심지어 제로(zero, 0)에 가까울 수 있다. 전원 공급 회로(400)는 상술한 모든 상황에서 기생 전압을 추출하도록 배치된다. 차단 회로(100)가 전도/ON 모드에 있을 때, 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명되는 바와 같이 전원 공급 회로(400)는 제1 기생 전압(Vpar1)을 추출하도록 배치된다. 반면에, 차단 회로(100)가 비전도/OFF 모드에 있을 때, 전원 공급 회로(400)는 도 2a 및 도 2d를 참조하여 설명되는 바와 같이 제2 기생 전압(Vpar2)을 추출하도록 배치된다.
도 1a 내지 도 2d에서, 두꺼운 선은 교류(AC)가 전원 공급 회로(400)를 통과하는 경로를 도시한다.
도 1a 내지 도 1c는 차단 회로(100)가 전도/ON 모드에 있을 때의 본 발명의 실시예에 따른 전원 공급 회로(400)를 개략적으로 도시한다. 전원 공급 회로(400)는 비-추출 모드 또는 추출 모드에서 작동할 수 있다. 비-추출 모드에서, 교류(AC)는 전력이 교류(AC)로부터 추출되지 않는 방식으로 전원 공급 회로(400)를 통해 흐른다. 추출 모드에서, 대신에 교류(AC)는 전력이 교류(AC)로부터 추출되어 차단 회로(100)에 제공될 수 있는 방식으로 전원 공급 회로(400)를 통해 흐른다.
도 1a는 비-추출 모드에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급 회로(400)를 개략적으로 도시한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1)와 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2)를 포함한다. 차단 회로(100)의 출력부(104)는 하나 이상의 전기 부하(200a, 200b,... 200N)(도 1a에 도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 교류(AC)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 피드(feed)되고 차단 회로(100)의 출력부(104)를 통해 부하(200a, 200b,... 200N)로 포워드(forward)된다. 부하(200a, 200b,... 200N)는 가전 제품 및/또는 전기 히터 및/또는 다른 가정용 전자기기 및/또는 본질적으로 교류(AC)로 피딩(feed)되도록 구성된 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다.
전원 공급 회로(400)는, 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 직렬로 연결된 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)뿐만 아니라, 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418)를 더 포함한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)는 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418)에 병렬로 연결된다. 또한, 전원 공급 회로(400)는 제1 정류기(416)과 제2 정류기(418) 사이에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1)과 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414) 사이에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 연결되도록 더 배치된다.도면에서, 전력 소모기(10a, 110b,..., 110n)는 제어기(110)로 예시된다. 그러나, 임의의 수의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n) 뿐만 아니라, 상이한 유형의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)가 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 제1 연결 지점(CP1C1)에 연결될 수 있다. 제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1)은 차단 회로(100)의 기준 접지(REFGND)에 연결될 수 있다.
도 1a에서, 전원 공급 회로(400)는 비-추출 모드로 도시된다. 이는 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)가 모두 폐쇄(close)된다는 것을 의미한다. 따라서, 도 1a에서 두꺼운 선들에 의해 나타난 바와 같이, 차단 회로(100)의 입력부(102)와 차단 회로(100)의 출력부(104) 사이의 교류(AC)는 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414)를 통해 흐른다. 전원 공급 회로(400)는 전원 공급 회로(400)를 통해 흐르는 교류(AC)에 대해 무시할 수 있는 손실만을 야기한다.
전원 공급 회로(400)의 추출 모드는 제1 스위치(412) 또는 제2 스위치(414)를 개방함으로써 달성되며, 이는 도 1b 내지 도 1c를 참조하여 설명될 것이다. 도 1b는 교류(AC)의 양의 반주기(positive half period) 동안의, 즉 도 1b에서 큰 화살표들로 나타난 바와 같이 전류가 차단 회로(100)의 입력부(102)로부터 차단 회로(100)의 출력부(104)로 흐를 때의 추출 모드에서의 전원 공급 회로(400)를 도시한다. 양의 반주기 동안 전력 추출을 시작하기 위해, 제1 스위치(412)는 개방되며, 제2 스위치(414)는 (이미 폐쇄되어 있지 않은 경우) 폐쇄될 수 있다. 제1 스위치(412)는 양의 반주기의 적어도 하나의 부분, 예를 들어 초기 부분 동안 개방될 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 스위치(412)는 양의 반주기의 상기 적어도 하나의 부분 이후에, 예를 들어 반주기의 나머지 동안 폐쇄될 수 있다. 이는 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결된 부하(200n)에 무시해도 될 정도의 영향만을 야기하면서 에너지가 수확될 수 있기 때문에 유리하다. 제1 스위치(412)가 개방하고 제2 스위치(414)가 폐쇄된 동안, 입력부(102)로부터 출력부(104)으로 흐르는 전류는 도 1b에서 두꺼운 선들로 나타난 바와 같이 제1 정류기(416), 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)를 통해 전달된다. 따라서, 제1 커패시터(C1)가 충전되며, 제1 기생 전압(Vpar1)이 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전원 공급원(power supply)로서 제공될 수 있다.본 발명의 실시예에 따르면, 제1 기생 전압(Vpar1)은 제1 정류기(416)와 기준 접지(REFGND) 사이에 배치된 제1 커패시터(C1)에 의해 생성된다. 제1 커패시터(C1)가 충전되면, 제1 기생 전압(Vpar1)은 제1 커패시터(C1)에 대한 전위차로서 생성된다.
도 1c는 교류(AC)의 음(negative)의 반주기 동안의, 즉 도 1c에서 큰 화살표들로 나타난 바와 같이 전류가 차단 회로(100)의 출력부(104)로부터 차단 회로(100)의 입력부(102)로 흐를 때의, 추출 모드에서의 전원 공급 회로(400)를 도시한다. 음의 반주기 동안 전력 추출을 시작하기 위해, 제2 스위치(414)는 개방되고, 제1 스위치(412)는 (이미 폐쇄되어 있지 않은 경우) 폐쇄될 수 있다. 제2 스위치(414)는 적어도 하나의 부분, 예를 들어 음의 반주기의 초기 부분 동안 개방될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 스위치(414)는 음의 반주기의 상기 적어도 하나의 부분 이후에, 예를 들어 반주기의 나머지 동안 폐쇄될 수 있다. 이는 차단 회로의 출력부(104)에 연결된 부하들(200n)에 무시해도 될 정도의 영향만을 야기하면서 에너지가 수확될 수 있기 때문에 유리하다. 제1 스위치(412)가 폐쇄되고 제2 스위치(414)가 개방되어 있는 동안, 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류는 도 1c에서 두꺼운 선들로 나타난 바와 같이 제2 정류기(418), 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달된다. 따라서, 도 1b를 참조하여 앞서 설명된 바와 같이, 제1 커패시터(C1)는 충전되고, 제1 기생 전압(Vpar1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전력 공급원으로서 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418)는 다이오드일 수 있다. 이 경우, 제1 정류기(416)는 제1 다이오드일 수 있고, 제2 정류기(418)는 제2 다이오드일 수 있다. 제1 다이오드는 (도 4에 도시된 바와 같이) 출력부(104)를 향하는 방향으로 배치되고, 제2 다이오드는 입력부(102)를 향하는 방향으로 배치된다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418)는 대신에 스위치(도면에 도시되지 않음)일 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 정류기(416)는 제3 스위치일 수 있고 제2 정류기(418)는 제4 스위치일 수 있다. 더욱이, 이러한 실시예들에서 전원 공급 회로(400)는: 입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제3 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하고 이어서 제3 스위치를 폐쇄하는 것; 및 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제4 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제2 스위치(414)를 개방하고 이어서 제4 스위치를 폐쇄하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치될 수 있다.
차단 회로(100)가 비전도/OFF 모드에 있을 때 제2 기생 전압(Vpar2)을 추출하도록 더 배치된 전원 공급 회로(400)의 기능 및 원리가 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 이제 설명될 것이다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 실시예에서, 차단 회로(100)는 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)를 포함한다. 더욱이, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)와 제1 스위치(106) 사이에 연결되도록 배치된 제3 연결 지점(CP3) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)와 제2 스위치(108) 사이에 연결되도록 배치된 제4 연결 지점(CP4)을 포함한다. 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433)는 제3 연결 지점(CP3)과 제4 연결 지점(CP4) 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 사이에 연결된다. 이것은 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및/또는 제2 스위치(108)가 교류(AC)를 차단할 때, 즉 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108) 중 하나 이상이 개방되는 때에도 제1 커패시터(C1)가 충전될 수 있다는 것을 초래한다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 실시예에서, 전원 공급 회로(400)는 제1 커패시터(C1)에 제공되는 전류를 제한하도록 배치된 하나 이상의 전류 제한기(current limiter)(434)를 더 포함한다. 도 2a 내지 도 2d는 제3 정류기(432), 제4 정류기(433) 및 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1) 사이에 연결된 전류 제한기(434)를 도시한다. 전류 제한기(434)는 전류를 미리 설정된 값으로 제한할 수 있고, 일정(constant)하거나 제어 가능할 수 있다. 따라서, 제1 커패시터(C1)는 과전압 보호될 수 있다. 전류 제한기(434)는 당 업계에 공지된 해결책에 따라 구현될 수 있다.
도 2a는 차단 회로(100)가 여전히 전도/ON 모드에 있을 때, 즉 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)가 여전히 폐쇄되어 있을 때 제2 기생 전압(Vpar2)을 추출하도록 배치된 전원 공급 장치(400)를 도시한다. 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)도 또한 폐쇄된다. 도 2a에서 두꺼운 선으로 나타난 바와 같이, 교류(AC)는 따라서 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)를 통해 흐를 뿐만 아니라 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)를 통해 흐른다.
차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108) 중 하나 이상이 개방되면, 제1 커패시터(C1)는 제3 정류기(432) 또는 제4 정류기(433)를 통해 충전될 수 있다. 실시예들에서, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)는 동시에 개방될 수 있다. 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및/또는 제2 스위치(108)는 예를 들어 과전류로부터 차단 회로(100)에 연결된 부하들(200n)을 보호하기 위해 또는 특히 커패시터(C1)을 충전하기 위해 차단 회로(100n) 내의 제어기에 의해 개방될 수 있다. 후자의 경우에, 도 2b 및 도 2c를 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및/또는 제2 스위치(108)는 양/음의 반주기의 적어도 하나의 부분, 예를 들어 초기 부분 동안 개방될 수 있다.
도 2b에서, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106)는 교류(AC)의 양의 반주기 동안 개방된다. 따라서, 전류는 입력부(102)로부터, 제3 정류기(432)를 통해, 전류 제한기(434)를 통해, 제1 커패시터(C1)를 통해, 및 추가로 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)를 통해 흐른다. 따라서, 제1 커패시터(C1)는 충전되고, 제2 기생 전압(Vpar2)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전원 공급원(power supply)으로서 제공될 수 있다.도 2b에서, 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)는 폐쇄된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 상황에 따라 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)는 각각 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 도 4를 참조하여 후술되는 바와 같이 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)는 예를 들어 전계 효과 트랜지스터(FET)와 같은 내부 바디 다이오드(internal body diode)를 갖는 스위치일 수 있다. 이 경우, 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414)가 폐쇄될 때 전류는 제2 스위치(414)를 통해 흐르고, 반면에 제2 스위치(414)가 개방되면 도 2b에 도시된 양의 반주기 동안 전류는 제2 스위치(414)의 바디 다이오드(body diode)를 통해 흐른다. 동일한 방식으로, 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)가 폐쇄될 때 전류는 제2 스위치(108)를 통해 흐르고, 반면에 제2 스위치(108)가 개방되면 도 2b에 도시된 양의 반주기 동안 전류는 제2 스위치(108)의 바디 다이오드를 통해 흐른다.
도 2c에서, 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)는 교류(AC)의 음의 반주기 동안 개방된다. 따라서, 전류는 출력부(104)로부터, 적어도 하나의 제3 충전 다이오드(433)를 통해, 전류 제한기(434)를 통해, 제1 커패시터(C1)를 통해, 및 추가로 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 차단 회로(100)의 제1 스위치(106)를 통해 흐른다. 따라서, 제1 커패시터(C1)는 충전되며, 제2 기생 전압(Vpar2)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전원 공급원으로서 제공될 수 있다.전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)에 대한 도 2b를 참조하여 설명된 동일한 방식으로, 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 차단 회로(100)의 제1 스위치(106)는 상황에 따라 서로 독립적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 실시예들에 따른 전원 공급 회로(400)는, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108) 중 적어도 하나가 개방될 때 교류(AC)의 양 및 음의 반주기 둘 다의 동안 제1 커패시터(C1)가 충전되도록 한다. 일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및/또는 제2 스위치(108)는 반주기들의 적어도 일부 동안 개방 상태로 유지된다. 이러한 방식으로, 제1 커패시터(C1)는 모든 양 및/또는 음의 반주기 중 적어도 일부 동안 충전될 수 있다. 따라서, 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)를 작동시키기 위한 전력을 차단 회로(100)에 공급하기 위해 항상 충분한 전력이 추출되도록 보장된다.
더욱이, 본 발명에 따른 전원 공급 회로(400)를 사용할 때, 교류(AC)는 교류(AC)의 양 및 음의 반주기 모두 동안 하나의 동일한 방향으로 제1 커패시터(C1)를 통해 흐르게 된다.
도 2d는 제2 커패시터(C2)를 포함하는 전원 공급 회로(400)를 더 도시한다. 제2 커패시터(C2)는 제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 사이에 연결된 제1 연결 지점(CP1C2) 및 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414) 사이에 연결된 제2 연결 지점(CP2C2)을 갖는다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 제2 커패시터(C2)의 제2 연결 지점(CP2C2)은 차단 회로(100)의 기준 접지(REFGND)에 연결될 수 있다. 실시예들에서, 제2 커패시터(C2)의 값에 대한 제1 커패시터(C1)의 값의 비는 100보다 크다. 예를 들어, 제2 커패시터(C2)는 고전압 커패시터일 수 있고, 반면에 제1 커패시터(C1)는 저전압 커패시터일 수 있다. 차단 회로(100)가 비전도/OFF 모드에 있을 때, 전류는 제2 커패시터(C2)를 통해 흐를 것이고, 이로써 제2 커패시터(C2)는 충전될 것이다. 이로 인해 전하가 축적되어 제2 커패시터(C2)에 저장된다. 제2 커패시터(C2)에 저장된 에너지는 전류 제한기/스위치(434)를 통해 제1 커패시터(C1)로 전달될 수 있다. 따라서, 제2 기생 전압(Vpar2)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전력 공급원으로서 제공될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 제1 정류기(416)와 제2 정류기(418) 사이에 연결되지 않는다는 것에 유의해야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433)는 다이오드일 수 있다. 이 경우, (도 4에 도시된 바와 같이) 제3 정류기(432)는 출력부(104)를 향하는 방향으로 배치된 제3 다이오드일 수 있고, 제4 정류기(433)는 입력부(102)를 향하는 방향으로 배치된 제4 다이오드일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433)는 대신에 스위치(도면에 도시되지 않음)일 수 있다. 이러한 실시예에서, 제3 정류기(432)는 제5 스위치일 수 있고, 제4 정류기(433)는 제6 스위치일 수 있다. 더욱이, 전원 공급 회로(400)는 이러한 실시예에서 제5 스위치 및 제6 스위치를 폐쇄 및 개방함으로써 제1 커패시터(C1)를 충전하도록 배치될 수 있다. 전원 공급 회로(400)는 예를 들어 입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 추출 모드에서 전원 공급 회로(400)의 제5 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)와 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)를 통해 전달되도록 제5 스위치를 닫고 제6 스위치를 개방할 수 있다. 게다가, 전원 공급 회로(400)는 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 전원 공급 회로(400)의 제6 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)와 및 차단 회로의 제1 스위치(106)를 통해 전달되도록 제6 스위치를 닫고 제5 스위치를 개방할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전원 공급 회로(400)는 직류(DC)를 차단하기 위한 차단 회로(100)와 함께 더 사용될 수 있다. 도 3a 내지 도 3b는 이러한 실시예에 따른 전원 공급 회로(400)를 도시한다. 도 3a 내지 도 3b에 도시된 실시예에서, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에서 출력부(104)으로 흐르는 직류(DC)로부터 전력을 추출할 수 있다. 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2)을 포함한다. 전원 공급 회로(400)는 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제1 정류기(416)과 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제1 스위치(412)를 더 포함한다. 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(412)는 제1 정류기(416)에 병렬로 연결된다. 전원 공급 회로(400)는 제1 정류기(416)에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1) 및 제1 스위치(412)에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1)를 더 포함한다. 제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1)은 전원 공급 회로(400)의 제2 연결 지점(CP2)에 연결되도록 더 배치되어서 제1 커패시터(C1)는 제1 정류기(416)와 출력부(104) 사이에 연결된다. 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)는 차단 회로(100)의 전력 소모기(110)에 연결되도록 더 배치된다. 제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1)은 차단 회로(100)의 기준 접지(REFGND)에 연결될 수 있다.
도 3a에서, 전원 공급 회로(400)는 제1 스위치(412)가 폐쇄될 때 비-추출 모드로 도시된다. 따라서, 도 3a의 큰 화살표 및 두꺼운 선으로 표시된 바와 같이, 차단 회로(100)의 입력부(102)로부터 차단 회로(100)의 출력부(104)로의 직류(DC)는 제1 스위치(412)를 통해 흐른다.
전원 공급 회로(400)의 추출 모드는 도 3b를 참조하여 설명되는 바와 같이 제1 스위치(412)를 개방함으로써 달성된다. 전력 추출을 시작하기 위해, 제1 스위치(412)가 개방된다. 제1 스위치(412)가 개방되어 있는 동안, 도 3b에서 더 두꺼운 선으로 표시된 바와 같이 입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류는 제1 정류기(416) 및 제1 커패시터(C1)를 통해 전달된다. 따라서, 제1 커패시터(C1)는 충전되고, 제1 기생 전압(Vpar1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전력 공급원으로서 제공될 수 있다.본 발명의 실시예에 따르면, 제1 기생 전압(Vpar1)은 제1 정류기(416)와 기준 접지(REFGND) 사이에 배치된 제1 충전용 커패시터(first charging capacitor)(C1)에 의해 생성된다. 제1 충전용 커패시터(C1)가 충전되면, 제1 충전용 커패시터(C1)의 전하에 의해 축적된 제1 충전용 커패시터(C1)에 대하여 제1 기생 전압(Vpar1)이 전위차로서 생성된다.
도 3c는 직류(DC)를 차단하기 위한 차단 회로(100)와 함께 사용되는 전원 공급 회로(400)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 3c에 도시된 실시예에서, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 직류(DC)로부터 전력을 추출할 수 있다. 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1), 및, 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2)을 포함한다. 전원 공급 회로(400)는 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제2 정류기(418), 및, 제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제2 스위치(414)를 더 포함한다. 제2 스위치(414)는 도 3c에 도시된 바와 같이 제2 정류기(418)에 병렬로 연결된다. 전원 공급 회로(400)는 정류기(418)에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1) 및 제2 스위치(414)에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1)은 전원 공급 회로(400)의 제1 연결 지점(CP1)에 연결되도록 더 배치되어서, 제1 커패시터(C1)는 입력부(102)와 제2 정류기(418) 사이에 연결된다. 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 또한 차단 회로(100)의 전력 소모기(110)에 연결되도록 배치된다. 제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1)은 차단 회로(100)의 기준 접지(REFGND)에 연결될 수 있다. 도 3c에서, 전원 공급 회로(100)는 추출 모드로 도시된다. 이것은 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제2 정류기(418) 및 제1 커패시터(C1)를 통해 전달되도록 제2 스위치(414)가 개방된다는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어 도 3b를 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 제1 커패시터(C1)는 충전되고 제1 기생 전압(Vpar1)의 전력 소모기(110)에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차단 회로(100) 및 전원 공급 회로(400)의 스위치들 중 하나 이상은 전계 효과 트랜지스터(FET)일 수 있다. 도 4는 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)뿐만 아니라 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)가 FET인 경우의 실시예를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)는 입력부(102)와 출력부(104) 사이에서 반대 방향으로 직렬로 결합된다. FET는 한 방향으로 전류를 차단할 수 있으므로,이 실시예에서 2 개의 FET는 전류의 방향에 대해 반대 방향으로 결합된다. 2 개의 FET는 실시예에서 하나의 구성요소에 통합될 수 있다. FET는 빠른/짧은 스위칭 시간(즉, 스위치를 개방하거나 폐쇄하기 위한 시간 기간)을 가지며, 이는 과전류가 감지되면 FET를 통과하는 전류가 매우 빨리 끊어질 수 있어서 출력부(104)에 결합된 부하들 및 회로들에의 잠재적 손상을 제한하거나 제거하는 것을 의미한다. 더욱이, 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)는 입력부(102)와 출력부(104) 사이에서 반대 방향으로 직렬로 결합된다. FET 및 다른 스위칭 장치들/구성요소들은 FET의 소스(S) 및 드레인(D) 커넥터 사이와 같은 커넥터들 사이의 내부 바디 다이오드를 포함할 수 있으며, 여기서 바디 다이오드들은 FET의 물리적 특성으로부터 기인한다. 이 바디 다이오드들은 도 4의 FET(106, 108, 412, 414)에 인접하여 개략적으로 도시되어 있다.
도 4는 전류가 도 4의 큰 화살표로 나타낸 바와 같이 차단 회로(100)의 입력부(102)로부터 차단 회로(100)의 출력부(104)로 흐르는 교류(AC)의 양의 반주기를 도시한다. 더욱이, 차단 회로(100)는 전도/ON 모드이고, 전원 공급 회로(400)는 비-추출 모드이다. 따라서, 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414)뿐만 아니라 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)가 폐쇄된다. 전류의 방향으로 인해, 이것은 도 4에 도시된 바와 같이 전류가 차단 회로(100)의 제1 스위치(106), 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412), 전원 공급 회로의 제2 스위치(414) 400) 및 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)로부터 출력부(104)로 흐른다는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 개시에서 설명된 차단 회로(100) 및 전원 공급 회로(400)의 스위치들 중 임의의 것은 예를 들어 스위칭 제어 신호를 기초로 차단 회로(100)의 제어기(110)에 의해 제어될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 FET들(106, 108, 412, 414)의 각각은 하나 이상의 스위칭 제어 신호들(Sswitch)을 기초로 제어/스위칭되도록 배치될 수 있다. 도 4에서, 차단 회로(100)의 제1 스위치(106)는 제1 스위칭 제어 신호(Sswitch1)에 기초하여 스위칭되고, 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412)는 제2 스위칭 제어 신호(Sswitch2)에 기초하여 스위칭되고, 전원 공급 회로(400)의 제2 스위치(414)는 제3 스위칭 제어 신호(Sswitch3)에 기초하여 스위칭되고, 차단 회로(100)의 제2 스위치(108)는 제4 스위칭 제어 신호(Sswitch4)에 기초하여 스위칭된다. 스위칭 제어 신호들(Sswitch1, Sswitch2, Sswitch3, Sswitch4)은 가능하면 공통 게이트 전압을 사용함으로써 하나 이상의 제어기(110)로부터 전송될 수 있으며, 이에 의해 회로 구조가 간단해진다. 스위칭 제어 신호들(Sswitch1, Sswitch2, Sswitch3, Sswitch4)을 전송하는데 사용되는 제어기(110)로부터 FET들(106, 108, 412, 414)로의 연결은 도 4에 도시되지 않았다는 것을 유의해야 한다.
도 4에서, 제1 정류기(416), 제2 정류기(418), 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433)는 다이오드로 도시된다. 그러나, 제1 정류기(416), 제2 정류기(418), 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433) 중 하나 이상이 스위치인 실시예에서, 이 스위치들은 또한 FET일 수 있다. 이 FET들(416, 418, 432, 433)의 기능 및 제어는 도 4를 참조하여 이미 설명된 FET들(106, 108, 412, 414)과 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 임의의 실시예에 따른 전원 공급 회로(400)를 포함하는 차단 회로(100)에 관한 것이다. 차단 회로(100)는 교류(AC) 차단 회로 또는 직류(DC) 차단 회로일 수 있다. 차단 회로(100)에 포함된 전원 공급 회로(400)는 전력을 추출하고 차단 회로(100)의 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)에 전력을 공급할 수 있다. 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)는 예를 들어 앞서 설명된 바와 같이 차단 회로(100)의 제1 스위치(106) 및/또는 제2 스위치(108)를 제어하도록 배치된 제어기(110)일 수 있다. 실시예들에서, 제어기(110)는 전원 공급 회로(400)의 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이 제어기(100)는 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412) 및/또는 제2 스위치(414)의 개방 및 폐쇄를 제어하도록 배치될 수 있다. 따라서, 전원 공급 회로(400)에 의한 전력 추출은 차단 회로(100)의 제어기(110)에 의해 제어될 수 있다. 전원 공급 회로(400)의 제1 정류기(416), 제2 정류기(418), 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433) 중 어느 하나가 스위치로 구현되는 실시예에서, 이들 스위치의 개방 및 폐쇄는 또한 제어기(110)에 의해 제어될 수 있다.
전원 공급 회로(400)에 의해 전력을 공급받는 전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)는 추가로 통신 장치일 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 차단 회로(100)를 원격으로 제어하거나 예를 들어 측정된 전류와 같은 차단 회로(100)로부터의 정보를 제공하는 데 사용된다. 통신 장치는 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해 각각 유선 또는 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전원 공급 회로(400)를 포함하는 차단 회로(100)의 실시예를 개략적으로 도시하며, 이 경우 전원 공급 회로(400)는 기생 전압(Vpar)을 전원 공급원으로서 차단 회로(100)에 제공하도록 배치된다. 차단 회로(100)는 교류(AC)를 차단할 수 있도록 본 발명의 일부 실시예에 따라 배치된다. 차단 회로(100)는 하나 이상의 전기 부하들(200a, 200b,... 200N)(인덱스 n = a, b,..., N을 가짐)에 결합될 수 있다. 교류(AC)는 차단 회로(100)의 입력부(102)에 피딩되고, 차단 회로(100)의 출력부(104)를 통해 부하(200a, 200b,... 200N)에 포워딩된다. 따라서 부하(200a, 200b,... 200N)는 가정용 기기 및/또는 전기 히터 및/또는 다른 가정용 전자장치 및/또는 교류(AC)가 공급되도록 본질적으로 구성된 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다.
따라서 상술한 바와 같이, 차단 회로(100)는 교류(AC)를 수신하도록 배치된 입력부(102) 및 적어도 하나의 전기 부하(200n)에 교류(AC)를 제공하도록 배치된 출력부(104)를 포함할 수 있다. 차단 회로(100)는 입력부(102)와 출력부(104) 사이에 결합된 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 더 포함한다. 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)는 예컨대 하나 이상의 릴레이(relay), 사이리스터(thyristor), 트라이액(triac), 게이트 턴오프 사이리스터, 트랜지스터 및/또는 임의의 다른 유형의 제어된 실리콘 정류기 또는 스위치를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서, 차단 회로(100)는 2 개의 제어가능한 스위치, 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)를 포함한다. 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)는 서로 직렬로 연결되고 입력부(102)와 출력부(104) 사이에 배치된다. 일 실시예에 따르면, 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)는 입력부(102)와 출력부(104) 사이에서 반대 방향으로 결합될 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 제1 스위치(106) 및 제2 스위치(108)는 입력부(102)와 출력부(104) 사이에서 반대 방향으로 직렬로 결합되는 FET일 수 있다. FET는 한 방향으로 전류를 차단할 수 있으므로,이 실시예에서 2 개의 FET들은 전류의 방향에 대해 반대 방향으로 결합된다. FET들은 빠른/짧은 스위칭 시간(즉, 스위치를 개방하거나 폐쇄하기 위한 시간 기간)을 가지며, 이는 과전류가 감지되면 FET들을 통과하는 전류가 매우 빠르게 차단될 수 있어서 회로들 및 출력부(104)에 결합된 부하들에의 잠재적 손상을 제한하거나 제거한다는 것을 의미한다. 일 실시예에 따르면, 2 개의 FET는 가능하게는 공통 게이트 전압을 사용함으로써 동일한 하나 이상의 제어기(110)에 의해 제어되어 아키텍처를 단순화한다.
따라서 차단 회로(100)는 출력부(104)를 통해 적어도 하나의 전기 부하(200n)에 제공되는 전류의 차단을 제어하기 위해 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 제어하도록 배치된 제어기(110)를 포함할 수 있다. 제어기(110)는 제어기(110) 및 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)에 공통인 기준 접지(REFGND)에 결합될 수 있다. 그런 다음 기준 접지(REFGND)가 사용될 수 있고, 그런 다음 현재의 차단 회로(100)에서 하나 이상의 전압 차를 측정하기 위한 기준 전위로서 기능할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기준 접지(REFGND)는 적어도 하나의 전기 부하(200n)에 대한 접지와 상이하다. 부하(200n)에 대한 접지와 상이한 기준 접지를 가짐으로써, 언급된 전기 구성요소들이 AC 주 전압과 같은 예컨대 230 및 110 볼트의 고전압에 적응될 필요가 없기 때문에 작고 저렴한 전기 구성요소가 차단 회로(100)에서 사용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제어기(110)는 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)의 스위칭을 제어하도록 구성된 트랜지스터 네트워크 및/또는 마이크로 제어기(μC)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 전기 부하(200n)에 제공되는 교류(AC)의 차단이 제어된다.
제어기(110)는 마이크로 제어기(μC)일 수 있고, 통신을 관리하고 적어도 하나의 제어가능한 스위치 및/또는 슬레이브 제어기(slave controller)들을 제어하기 위한 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 게다가, 제어기가 본 해결책을 수행하기 위해 예를 들어 기능, 수단, 유닛, 요소 등의 형태로 다른 필요한 능력을 포함할 수 있음이 당업자에 의해 인식된다. 특히, 본 제어기의 프로세서 또는 프로세서들은 예를 들어 중앙 처리 장치(CPU), 처리 장치, 처리 회로, 프로세서, 주문형 집적 회로(ASIC), 마이크로 프로세서, 마이크로 제어기 또는 명령어를 해석하고 실행할 수 있는 다른 처리 로직(processing logic)의 하나 이상의 인스턴스(instance)를 포함할 수 있다. 따라서, "프로세서"라는 표현은, 예를 들어 상술된 것들 중의 임의의 것, 일부 또는 전부와 같은, 또는 다른 공지된 프로세서와 같은 복수의 처리 회로를 포함하는 처리 회로를 나타낼 수 있다. 처리 회로는 호출 처리 제어(call processing control), 사용자 인터페이스 제어 등과 같은 장치 제어 기능 및 데이터 버퍼링을 포함하는 데이터의 입력, 출력 및 처리를 위한 데이터 처리 기능을 추가로 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어기(110)는 적어도 하나의 전기 부하(200n)의 전력 소비 패턴을 모니터링하도록, 및 모니터링된 적어도 하나의 전기 부하(200n)의 전력 소비 패턴에 기초하여 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 제어하도록 배치된다. 이에 따라, 제어기(110)는 예를 들어 안전상의 이유로 부하를 셧다운하거나 더 많거나 적은 양의 전력을 제공함으로써 부하의 유형에 따라 부하에 공급되는 전류를 조정할 수 있다. 또한, 제어기는 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 제어하도록 배치될 수 있어서, 전력 소비 패턴이 비합리적인 경우, 즉 전력 소비 패턴이 예컨대 트랜지언트(transient), 단계 또는 다른 갑작스런 변화를 포함하는 예기치 못한 및/또는 불리한 것으로 나타나는 경우에 교류(AC)의 차단이 영향 받는다. 또한, 제어기는 모니터링된 전력 소비 패턴에 기초하여 적어도 하나의 부하(200n)의 유형을 결정하도록 더 배치될 수 있다. 각 유형의 부하는 식별될 수 있는 고유한 전력 소비 패턴을 갖는다. 따라서, 이 실시예에서, 제어기는 또한 부하의 유형을 결정하거나 식별하는 능력을 가지며, 이는 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)가 부하의 결정된 또는 식별된 유형에 기초하여 제어될 수 있음을 의미한다.
일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)는 또한 예를 들어 제어기(110)에 포함되는 적어도 하나의 구동 회로(driver circuit)를 포함한다. 적어도 하나의 구동 회로는 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400) 내의 스위치들 중 임의의 것을 제어하기 위해 제어기(110)에 의해 사용되는 제어 신호를 개선 및/또는 조절하도록 배치된다. 이는 예를 들어 적어도 하나의 제어된 스위치에 전송된 제어 전압 및/또는 전류가 개선 및/또는 조절(예컨대, 전압 및/또는 전류를 증가 또는 감소)될 필요가 있을 때 필요할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로는 10-15 볼트로 피딩되도록 및 증가된 전압 및/또는 전류를 적어도 하나의 제어된 스위치의 FET들의 게이트 측으로 전달하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)는 올바르게 작동하기 위해 저 전원(low power supply)으로 구동될 수 있다. 이는 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400) 내의 적어도 하나의 스위치가 예를 들어 10uA 미만의 예를 들어 마이크로 암페어 영역에서 스위칭을 수행하기 위해 매우 적은 전류 공급을 필요로 하는, 예를 들어 MOS(metal oxide semiconductor) FET 스위치 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) FET 스위치와 같은 FET 스위치로서 구현될 수 있기 때문에 가능하다.
도 5에 도시된 실시예에서, 차단 회로(100)를 구동하는데 필요한 전력은 제1 기생 전압(Vpar1) 및/또는 제2 기생 전압(Vpar2)을 전원 공급원으로서 차단 회로(100)에 제공하도록 배치된 전원 공급 회로(400)에 의해 제공된다. 도 5에서, 전원 공급 회로(400)의 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)는 제1 기생 전압(Vpar1) 및/또는 제2 기생 전압(Vpar2)을 차단 회로(100)의 제어부(110)에 전원 공급원으로서 제공하도록 배치된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전원 공급 회로(400)는 제1 스위치(416), 제2 스위치(414), 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418)뿐만 아니라, 제1 정류기(416)와 제2 정류기(418) 사이에 배치된 제1 커패시터(C1), 및 기준 접지(REFGND)를 포함한다. 제1 커패시터(C1)는 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명된 바와 같이 교류(AC)로부터 제1 기생 전압(Vpar1)을 생성할 수 있으며, 차단 회로(100)의 제어기(110)에 제1 기생 전압(Vpar1)을 제공할 수 있다. 더욱이, 입력부(102)는 제1 커패시터(C1)에 제공되는 전류를 제한하도록 배치된 전류 제한기(434)를 통해 제3 정류기(432)에 의해 제1 커패시터(C1)에 연결된다. 출력부(104)는 전류 제한기(434)를 통해 제4 정류기(433)에 의해 제1 커패시터(C1)에 연결된다. 제1 커패시터(C1)는 제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 및 기준 접지(REFGND) 사이에 더 연결된다. 게다가, 제2 커패시터(C2)가 제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 및 기준 접지(REFGND) 사이에 연결된다. 제1 커패시터(C1) 및/또는 제2 커패시터(C2)는 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 이전에 설명된 바와 같이 교류(AC)로부터 제2 기생 전압(Vpar2)을 생성할 수 있으며, 차단회로(100)의 제어기(110)에 제2 기생 전압(Vpar2)을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전원 공급 회로(400)는 전원 공급원으로서 차단 회로(100)에 제공되는 전압을 조정하도록 배치된 하나 이상의 전압 조정기(voltage regulator)(도 4 내지 도 5에 도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이러한 하나 이상의 전압 조정기는 예를 들어 제1 커패시터(C1)와 차단 회로(100) 사이 및/또는 제어기(110) 또는 차단 회로(100)에 배치될 수 있다.
본 개시에서 설명한 바와 같이, 기생 전압(Vpar)은 교류(AC)로부터 하나 이상의 부하와 함께 연속으로 추출/수확되기 때문에, 전원 공급 회로(400)는 전류가 하나 이상의 능동 부하(200n)에 제공될 때 차단 회로(100)에 전원 공급을 항상 제공할 수 있을 것이다. 또한, 하나 이상의 부하(200n)가 비활성일 때, 누설 전류(Ileak)는 여전히 보호 접지(protective ground)로 및/또는 부하들에서 중성선(neutral line)로 흐르고, 이는 차단 회로(100)를 구동하기 위해 필요한 기생 전압(Vpar)을 생성/발생/수확하기에 충분하다. 연결된 부하(200n)가 없는 경우에도 누설 전류(Ileak)가 흐른다는 것에 유의해야 한다. 상술한 바와 같이, 차단 회로(100)는 매우 낮은 전류로 구동될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 실시예에 의한 신뢰성 있고 유용한 기생 전압(Vpar)은 임의의 조건 동안, 또한 하나 이상의 부하(200n)가 전력을 소비하지 않을 때에도 차단 회로(100)에 전원 공급원으로서 제공될 수 있다.
차단 회로(100)는 예를 들어 처음 설치될 때와 같이 초기에는 비전도/OFF 모드일 수 있다. 상술한 바와 같이, 전원 공급 회로(400)는 또한 차단 회로(100)를 구동 시키는데 사용되는 전력을 또한 차단 회로(100)가 비전도/OFF 모드에 있을 때에도 추출할 수 있다. 따라서, 전원 공급 회로(400)는 차단 회로(100)가 설치될 때 전력을 추출하기 시작하고, 충분한 전력이 추출된 경우 차단 회로(100)는 전도/ON 모드로 스위칭될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 명세서의 다양한 실시예에 대해 설명된 차단 회로(100)는 교류(AC)의 모든 제로 크로싱(zero crossing)에서 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 하나 이상의 스위치를 비전도/OFF 모드로 스위칭, 즉, 스위치를 개방하도록 더 배치된다. 교류(AC)는 일반적으로 양의 음의 반주기를 갖는 사인 신호(sinus signal)의 형태를 갖는다. 이들 반주기들 사이, 즉 양 및 음의 반주기들 사이의 전이들에서, 교류(AC)는 제로 크로싱(zero crossing)으로 표시되는 제로(zero, 0)의 값을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)는 차단 회로(100)의 전력 소모기들에 제공되는 기생 전압(Vpar)의 값을 교류(AC)에 대한 제로-크로싱 이전 또는 그 시점에, 즉 늦어도 제로-크로싱에서 결정하도록 배치된다. 그런 다음 기생 전압(Vpar)의 이 값은 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 하나 이상의 스위치의 스위칭을 위한 기초로서 사용되어서, 기생 전압(Vpar) 값이 기생 전압 임계값(Vpar_th)보다 낮으면(즉, Vpar < Vpar_th) 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 적어도 하나의 스위치는 비전도/OFF 모드로 유지된다. 그러나, 기생 전압(Vpar) 값이 기생 전압 임계값(Vpar_th) 보다 높거나 같은 경우(즉, Vpar ≥ Vpar_th) 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 적어도 하나의 스위치는 전도/ON 모드로 스위칭된다.
일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)는 차단 회로(100)의 제어기(110)에 제공되는 기생 전압(Vpar)의 값을 교류(AC)에 대한 제로-크로싱 이전 또는 그 시점에서, 즉 늦어도 제로-크로싱에서 결정하도록 배치된다. 그런 다음 기생 전압(Vpar)의 결정된 값은 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 하나 이상의 스위치의 스위칭을 위한 기초로서 사용되어서, 기생 전압(Vpar) 값이 기생 전압 임계값(Vpar_th)보다 작거나 같으면(즉, Vpar ≤ Vpar_th) 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 적어도 하나의 스위치는 비전도/OFF 모드로 유지한다. 그러나, 기생 전압(Vpar) 값이 기생 전압 임계값(Vpar_th)보다 높으면(즉, Vpar > Vpar_th) 차단 회로(100) 및/또는 전원 공급 회로(400)의 하나 이상의 스위치가 전도/ON 모드로 스위칭된다.
예를 들어, 라디에이터 또는 부하(200n)와 같은 다른 전기 기기를 구동하는 것과 같은 일부 구현예에서는 교류(AC)의 다수의 전체 주기를 출력부(104)에 제공하는 것이 유리할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이것은 교류(AC)에 대한 제로 크로싱에서 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 전도/ON 모드로 스위칭함으로써, 그리고 교류(AC)에 대한 제로 크로싱에서 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 비전도/OFF 모드로 스위칭함으로써 달성된다. 이에 따라, 교류(AC)의 정수(integer number)의 전체 주기가 출력부(104)에 의해 제공되고, 이는 교류의 양 및 음의 반주기 효과가 그 뒤 서로 상쇄되기 때문에 부하(200n) 및/또는 전력망(power grid) 내의 불평형 회로에 관한 잠재적인 문제점을 완화시킨다.
출력부(104)에 교류(AC)의 다수의 반주기를 제공하는 것이 일부 구현에 유리할 수 있다. 따라서 일 실시예에 따르면, 차단 회로(100)는 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108) 중 하나 이상을 교류(AC)에 대한 제로 크로싱에서 전도/ON 모드로 스위칭하고 적어도 하나의 제어가능한 스위치(106, 108)를 교류(AC)에 대한 제로 크로싱에서 비전도/OFF 모드로 스위칭함으로써 양의 반주기와 음의 반주기 사이에 반주기들을 균등하게 분배함으로써 교류(AC)의 하나 이상의 반주기 기간을 적어도 하나의 부하(200n)에 제공하도록 배치된다. 양 및 음의 반주기가 균등하게 분배되기 때문에, 교류의 양 및 음의 반주기의 영향은 서로 상쇄된다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 대신에, 본 발명은 모든 다른 실시예들이 독립항들의 범위 내에 포함되는 것에 관한 것이며, 이들을 포괄한다.

Claims (17)

  1. 차단 회로(100)용 전원 공급 회로(power supply circuit)(400)로서, 상기 전원 공급 회로(400)는,
    차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제1 정류기(416) 및 제2 정류기(418);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2)의 사이에서 직렬로 연결되고, 제1 정류기(416)와 제2 정류기(418)에 병렬로 연결된 제1 스위치(412) 및 제2 스위치(414);
    제1 정류기(416)와 제2 정류기(418) 사이에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1) 및 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414) 사이에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1) - 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(power consumer)(110a, 110b,..., 110n)에 연결되도록 추가로 배치됨 -;를 포함하고,
    상기 전원 공급 회로(400)는,
    입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제1 정류기(416), 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치(412)를 개방하는 것; 및
    출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제2 정류기(418), 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제2 스위치(414)를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치되는, 전원 공급 회로(400).
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 공급 회로(400)는,
    입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제1 정류기(416), 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414) 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치(412)를 개방하고 제2 스위치(414)를 폐쇄하는 것;
    출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제2 정류기(418), 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치(412)를 폐쇄하고 제2 스위치(412)를 개방하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치되는, 전원 공급 회로(400).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 정류기(416)는 제3 스위치이고, 제2 정류기(418)는 제4 스위치이며, 입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제3 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제2 스위치(414)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제1 스위치를 개방하고 이어서 제3 스위치를 폐쇄하는 것; 및
    출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제4 스위치, 제1 커패시터(C1) 및 제1 스위치(412)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록 제2 스위치(414)를 개방하고 이어서 제4 스위치를 폐쇄하는 것; 중 적어도 하나를 위해 배치된,전원 공급 회로(400).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 정류기(416)는 제1 다이오드이고, 제2 정류기(418)는 제2 다이오드이며,
    제1 다이오드는 출력부(104)를 향하는 방향으로 배치되고, 제2 다이오드는 입력부(102)를 향하는 방향으로 배치되는, 전원 공급 회로(400).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 회로(100)의 입력부(102)와 제1 스위치(106) 사이에 연결되도록 배치된 제3 연결 지점(CP3) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)와 제2 스위치(108) 사이에 연결되도록 배치된 제4 연결 지점(CP4);
    제3 연결 지점(CP3)과 제4 연결 지점(CP4) 사이에서 서로 반대 방향으로 직렬로 연결된 제3 정류기(432) 및 제4 정류기(433);를 더 포함하고,
    제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 사이에 연결되는, 전원 공급 회로(400).
  6. 제5항에 있어서,
    제3 정류기(432)는 제5 스위치이고, 제4 정류기(433)는 제6 스위치인, 전원 공급 회로(400).
  7. 제5항에 있어서,
    제3 정류기는 출력부(104)를 향하는 방향으로 배치된 제3 다이오드이고, 제4 정류기는 입력부(102)를 향하는 방향으로 배치된 제4 다이오드인, 전원 공급 회로(400).
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 정류기(432), 제4 정류기(433) 및 제1 커패시터(CP1)의 제1 연결 지점(CP1C1) 사이에 연결된 전류 제한기(current limiter)(434)를 더 포함하는, 전원 공급 회로(400).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 정류기(432)와 제4 정류기(433) 사이에 연결된 제1 연결 지점(CP1C2) 및 전원 공급 회로(400)의 제1 스위치(412)와 제2 스위치(414) 사이에 연결된 제2 연결 지점(CP2C2)을 갖는 제2 커패시터(C2)를 더 포함하는, 전원 공급 회로(400).
  10. 제9항에 있어서,
    제2 커패시터(C2)의 값에 대한 제1 커패시터(C1)의 값의 비는 100 보다 큰, 전원 공급 회로(400).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 커패시터(C1)의 제2 연결 지점(CP2C1) 및 제2 커패시터(C2)의 제2 연결 지점(CP2C2) 중 적어도 하나는 차단 회로(100)의 기준 접지(REF)에 연결되는, 전원 공급 회로(400).
  12. 차단 회로(100)용 전원 공급 회로(400)로서, 상기 전원 공급 회로(400)는,
    차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제1 정류기(416);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결되며, 제1 정류기(416)에 병렬로 연결된 제1 스위치(412);
    제1 정류기(416)에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1) 및 제1 스위치(412)에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1) - 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110)에 연결되도록 더 배치됨 -; 를 포함하고,
    상기 전원 공급 회로(400)는,
    입력부(102)로부터 출력부(104)로 흐르는 전류가 제1 정류기(416)와 제1 커패시터(C1)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록, 제1 스위치(412)를 개방하도록 배치되는, 전원 공급 회로(400).
  13. 차단 회로(100)용 전원 공급 회로(400)로서, 상기 전원 공급 회로(400)는,
    차단 회로(100)의 입력부(102)에 연결되도록 배치된 제1 연결 지점(CP1) 및 차단 회로(100)의 출력부(104)에 연결되도록 배치된 제2 연결 지점(CP2);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결된 제2 정류기(418);
    제1 연결 지점(CP1)과 제2 연결 지점(CP2) 사이에 연결되며, 제2 정류기(418)에 병렬로 연결된 제2 스위치(414);
    제2 정류기(418)에 연결된 제1 연결 지점(CP1C1)과 제2 스위치(414)에 연결된 제2 연결 지점(CP2C1)을 갖는 제1 커패시터(C1) - 제1 커패시터(C1)의 제1 연결 지점(CP1C1)은 차단 회로(100)의 전력 소모기(110)에 연결되도록 더 배치됨 -;를 포함하고,
    상기 전원 공급 회로(400)는, 출력부(104)로부터 입력부(102)로 흐르는 전류가 제2 정류기(418)와 제1 커패시터(C1)를 통해 전달되어 제1 커패시터(C1)를 충전시키도록, 제2 스위치를 개방하도록 배치되는, 전원 공급 회로(400).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 전원 공급 회로(400)를 포함하는, 차단 회로(100).
  15. 제14항에 있어서,
    전력 소모기(110a, 110b,..., 110n)는 차단 회로(100)의 적어도 하나의 스위치(106; 108)를 제어하도록 배치된 제어기(110)인, 차단 회로(100).
  16. 제15항에 있어서,
    제어기(110)는 전원 공급 회로(400)의 적어도 하나의 스위치를 제어하도록 더 배치되는, 차단 회로(100).
  17. 제14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 소모기(10a, 110b, ... 110n)는 통신 장치인, 차단 회로(100).
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