KR20220120281A - 전위치료장치의 전격 방지 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전위치료장치의 전격 방지 회로에 관한 것으로, 출력 전류를 일정하게 하기 위해 출력 저항을 조절하거나 입력 전압 또는 출력 전압을 일정하게 유지함으로써 전위치료장치의 출력 전압 변화에 따른 전격감을 일정하게 유지할 수 있고 갑작스런 전격감 변화에 따른 사용자의 불안을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

전위치료장치의 전격 방지 회로{CIRCUIT FOR PREVENTING ELECTRIC SHOCK OF THERAPY DEVICE USING ELECTRIC POTENTIAL}

본 발명은 전위차를 이용하여 인체를 치료하는 장치에 관한 것으로, 특히 치료 중 발생하는 전기 충격을 방지하는 기술에 관한 것이다.

전위치료장치는 인체 주위에 전계(Electric Field)를 형성하고 그 전계에 의해 인체를 자극함으로써 치료 효과를 얻기 위한 장치이다.

이를 위해 전위치료장치는 절연된 인체에 고전압을 인가하게 되는데 인체 주위의 실내 바닥이나 벽 등은 전위가 0V인 대지(Earth)에 가까우므로 고전압과 대지인 바닥이나 벽 사이에 전계가 형성되는 것이다.

이와 같은 전위치료장치는 치료 부위에 따라 전위 출력을 달리하게 되고 따라서 출력 전류량이 달라지기 때문에 사용자가 느끼는 전격감도 달라지게 된다. 전류의 변화에 따라 전격감이 달라지는 경우 사용자는 심리적으로 불안을 느끼게 되고 전위치료장치에 대한 거부감이 발생할 수도 있어 원활한 치료가 이루어지지 못하는 문제가 있다.

본 발명의 발명자들은 이러한 종래 기술의 전위치료장치의 전격감 문제의 해결을 위해 연구 노력해 왔다. 전위치료장치의 전압 변화에 따른 사용자의 충격을 방지하기 위해 전위의 변화에 따른 전유의 양을 동일하게 할 있는 전위치료장치용 전격 방지 회로를 완성하기 위해 많은 노력 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 목적은 전위 변화에 따른 사용자의 충격을 완화할 수 있는 전위치료장치용 전격 방지 회로를 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로는,

교류 전원을 입력받는 전원 입력부; 상기 전원 입력부와 연결된 입력 탭과 둘 이상의 출력 탭을 가지는 변압부; 상기 둘 이상의 출력 탭에 각각 일단이 연결되고 저항 값이 상기 출력 탭의 전압에 각각 비례하는 둘 이상의 출력 저항; 상기 둘 이상의 출력 저항의 타단에 연결되어 상기 둘 이상의 출력 탭의 전압을 선택적으로 출력하기 위한 스위치부; 및 상기 스위치부와 연결된 출력부;를 포함한다.

상기 둘 이상의 출력 저항의 저항 값은 상기 둘 이상의 출력 탭의 출력 전류가 동일하도록 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 입력부의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부; 스위칭 듀티(Duty)에 의해 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 조절하기 위한 입력 스위치부; 및 상기 전압 측정부에 의해 측정한 전압에 따라 상기 입력 스위치부의 스위칭 듀티를 조절하여 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 일정하게 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 변압부의 출력 탭의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부; 스위칭 듀티에 의해 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 조절하기 위한 입력 스위치부; 및 상기 전압 측정부에 의한 측정 전압에 의해 상기 입력 스위치부의 스위칭 듀티를 조절하여 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 일정하게 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 입력부의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류-직류 변압부; 및 상기 교류-직류 변압부의 직류 전압 출력을 교류 전압으로 변환하여 상기 변압부의 입력 탭에 전달하는 인버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 저항은 가변 저항이고, 상기 전원 입력부의 전압 또는 상기 변압부의 출력 탭의 전압을 측정하기 위한 전원 측정부; 및 상기 전원 측정부에서 측정한 전압에 따라 상기 출력 저항의 저항 값을 조절하기 위한 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 전위 출력을 위한 트랜스위 2차측에 출력 전압에 따른 저항을 적용함으로써 전압 변화에 따른 충격을 최소화하고 일정한 전격감을 가지게 할 수 있는 효과가 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.

본 발명의 전격 방지 회로(100)는 전원 입력부(110), 변압부(120), 출력 저항(130, 132), 스위치부(140) 및 출력부(150)로 구성된다.

전원 입력부(110)에는 교류 전원이 입력되어 변압부(120)의 입력 탭으로 전달된다.

변압부(트랜스, 120)는 교류 입력 전압을 전위치료장치에 필요한 전압으로 변환한다. 이를 위해 변압부(120)는 각각 출력 전압이 다른 복수의 탭으로 구성된다.

변압부(120)의 복수의 출력 탭은 스위치부(140)에서 선택되어 출력부(150)로 전달됨으로써 사용자는 전위치료를 받는다.

이때 출력 전압이 사용자에게 그대로 전달되면 사용자가 느끼는 전기 충격(전격)이 크므로 출력을 제한하기 위한 출력 저항(130, 132)이 필요하다.

그런데 이 전격감은 변압부(120)의 출력 전압의 크기에 따라 달라질 수밖에 없으므로 전압 변화에 따른 전격감을 최소화할 필요가 있다. 따라서 출력 저항(130, 132)는 변압부(120)의 출력 탭의 전압에 비례하게 설정할 수 있다.

변압부(120)의 출력 탭의 전압이 클수록 출력 저항(130, 132)의 저항 값을 크게 설정하면 사용자에게 전달되는 전류는 비슷하게 될 것이므로 전압 변화에 따른 전격감 변화를 적게 느끼게 되기 때문이다.

또는 변압부(120)의 출력 전압의 비와 출력 저항(130, 132)의 비가 동일하도록 설정할 수 있다. 출력 전압의 비와 저항의 비가 같으면 전류는 전압을 저항으로 나눈 값이므로 모든 출력 탭에서의 출력 전류가 동일하게 될 것이다. 따라서 가가 출력 전압에 따른 전격감이 동일해지므로 사용자의 불안감을 해소할 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전격 방지 회로(200)는 전원 입력부(210), 변압부(220), 출력 저항(230, 232), 스위치부(240), 출력부(250) 외에 전압 측정부(260)와 입력 스위치부(270) 및 제어부(280)를 더 포함할 수 있다.

변압부(220)의 출력 탭의 출력 전류를 일정하게 하기 위해 출력 저항(230, 232)의 저항 값을 설정하더라도 전원 입력부(210)의 전압이 불안정하다면 사용자가 느끼는 전격감이 달라질 수 있다. 변압부(220)는 입력 탭의 전압을 기준으로 출력 탭으로 전압을 변환하므로 입력 전압에 따라 안정적이지 못할 수 있기 때문이다.

따라서 전압 측정부(260)에 의해 전원 입력부(210)의 전압을 측정한 후 측정한 전압에 의해 제어부(280)에서 입력 스위치부(270)의 스위칭 듀티(Duty)를 조절함으로써 입력 전압을 일정하게 유지할 수 있다.

이를 위해 전압 측정부(260)는 저전압 변압기로 입력 전압을 변환하고 이를 다시 풀브릿지(Full-Bridge) 정류기로 정류한 다음 저항을 이용하여 전압을 분압할 수 있다.

제어부(280)는 전압 측정부(260)에서 분압된 입력 전압을 측정하여 입력 전압의 안정성을 측정하고 그에 따라 입력 스위치부(270)의 스위칭 듀티를 제어함으로써 변압부(220)의 출력 전압을 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위해 제어부(280)는 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함하여 스위치부(270)의 스위칭 듀티를 제어한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전격 방지 회로(300)는 전원 입력부(310), 변압부(320), 출력 저항(330, 332), 스위치부(340), 출력부(350) 외에 전압 측정부(360)와 입력 스위치부(370) 및 제어부(380)를 더 포함할 수 있다.

도 2의 예와 달리 도 3의 예에서는 전압 측정부(360)를 변압부(320)의 출력 탭에 배치할 수 있다.

전압 측정부(360)는 저항과 포토 트랜지스터로 구성되어 출력 전압을 측정할 수 있다.

제어부(380)는 하나 이상의 프로세서 및 제어부로 구성되어 전압 측정부(360)의 전압에 의해 입력 스위치부(370)의 스위칭 듀티를 제어할 수 있다. 따라서 변압부(320)는 입력 스위치부(370)의 스위칭 듀티 제어에 의해 일정한 출력 전압을 출력할 수 있고 출력 저항(330, 332)에 의해 출력 전류가 일정하게 조절되므로 사용자는 전압 변화에 따른 전격감의 변화를 느낄 수 없는 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전격 방지 회로(400)는 전원 입력부(410), 변압부(420), 출력 저항(430, 432), 스위치부(440), 출력부(450) 외에 교류-직류 컨버터부(460) 및 인버터(470)를 더 포함할 수 있다.

변압부(420)의 출력 전압은 전원 입력부(410)의 입력 전압에 좌우된다. 따라서 전원 입력부(410)의 입력 전압을 안정시키면 변압부(420)의 출력 탭의 출력 전압 역시 안정될 수 있다.

이를 위해 교류-직류(AC-DC) 컨버터부(460)와 인버터부(470)를 이용하여 전압을 안정시킬 수 있다.

교류-직류 컨버터부(460)에 의해 직류로 변환된 전력은 인버터부(470)를 통해 다시 교류로 변환된다. 이 때 인버터부(470)는 정해진 일정한 출력 전압으로 교류를 생성하기 때문에 변압부(420)의 입력 전압을 안정시킬 수 있는 것이다.

변압부(420)의 출력 전압은 출력 저항(430, 432)에 의해 동일한 전류로 변환되므로 사용자는 출력 전압에 따른 전격의 변화를 감지하지 못하고 따라서 전격의 변화에 의해 느끼는 불안감을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 전위치료장치의 전격 방지 회로의 회로도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전격 방지 회로(500)는 전원 입력부(510), 변압부(520), 출력 저항(530, 532), 스위치부(540), 출력부(550) 외에 전압 측정부(560) 및 제어부(570)를 더 포함할 수 있다.

전압 측정부(560)는 전원 입력부(510) 또는 변압부(520)의 출력 탭의 전압을 측정할 수 있다.

제어부(570)는 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 제어부(570)는 측정한 전압에 따라 변압부(520)의 출력 전류를 조절하게 된다. 출력 전류는 출력 저항(530, 532)의 저항 값을 조절함으로써 조절될 수 있다.

따라서 출력 저항(530, 532)은 가변 저항으로 이루어질 수 있다. 가변 저항에 의해 저항값을 조절함으로써 변압부(520)의 출력 전류를 일정하게 조절하는 것이 가능하고 따라서 사용자는 전격감 변화에 따른 불안감을 느끼지 않을 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명의 전격 방지 회로에 따르면 전위치료장치의 출력 전압 변화에 따른 전격감을 일정하게 유지함으로써 갑작스런 전격감 변화에 따른 사용자의 불안을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (6)

1. 교류 전원을 입력받는 전원 입력부;
   상기 전원 입력부와 연결된 입력 탭과 둘 이상의 출력 탭을 가지는 변압부;
   상기 둘 이상의 출력 탭에 각각 일단이 연결되고 저항 값이 상기 출력 탭의 전압에 각각 비례하는 둘 이상의 출력 저항;
   상기 둘 이상의 출력 저항의 타단에 연결되어 상기 둘 이상의 출력 탭의 전압을 선택적으로 출력하기 위한 스위치부; 및
   상기 스위치부와 연결된 출력부;를 포함하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 둘 이상의 출력 저항의 저항 값은 상기 둘 이상의 출력 탭의 출력 전류가 동일하도록 조절되는 것을 특징으로 하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전원 입력부의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부;
   스위칭 듀티(Duty)에 의해 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 조절하기 위한 입력 스위치부; 및
   상기 전압 측정부에 의해 측정한 전압에 따라 상기 입력 스위치부의 스위칭 듀티를 조절하여 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 일정하게 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 변압부의 출력 탭의 전압을 측정하기 위한 전압 측정부;
   스위칭 듀티에 의해 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 조절하기 위한 입력 스위치부; 및
   상기 전압 측정부에 의한 측정 전압에 의해 상기 입력 스위치부의 스위칭 듀티를 조절하여 상기 변압부의 입력 탭에 입력되는 전압을 일정하게 조절하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 전원 입력부의 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 교류-직류 변압부; 및
   상기 교류-직류 변압부의 직류 전압 출력을 교류 전압으로 변환하여 상기 변압부의 입력 탭에 전달하는 인버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 출력 저항은 가변 저항이고,
   상기 전원 입력부의 전압 또는 상기 변압부의 출력 탭의 전압을 측정하기 위한 전원 측정부; 및
   상기 전원 측정부에서 측정한 전압에 따라 상기 출력 저항의 저항 값을 조절하기 위한 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전위치료장치의 전격 방지 회로.

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