KR950013166B1 - 주파수신호에 의한 원격제어스위치장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

주파수신호에 의한 원격제어스위치장치
제 1 도는 본 발명의 블록다이어그램.
제 2 도는 본 발명의 일실시예에 대한 상세한 회로구성도.
제 3 도는 본 발명의 다른 실시예에 대한 상세한 회로구성도.
제 4 도는 본 발명에 사용된 주파수 분주 IC의 내부회로구성도.
제 5 도는 본 발명에 사용된 주파수 동기검출 IC의 내부회로구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 라인필터 20 : 제어신호 송신부
23 : 발진 및 증폭부 24 : 제어키보드부
25 : 주파수 분주부 30 : 제어신호수신부
33 : 주파수 동기검출부 34 : 신호래치부
35 : 릴레이구동부 36 : 릴레이부
40 : 부하
본 발명은 별도의 스위치 배선을 요구하지 않는 원격제어 스위치 장치에 관한 것으로, 특히 전원라인을 이용한 특정 주파수신호의 송수신을 통하여 다수의 전기장치의 온/오프를 선택적으로 원격제어할 수 있는 주파수신호에 의한 원격제어 스위치 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하나의 전원라인에 연결된 다수의 전기장치를 선택적으로 원격제어하기 위해서는 각각의 전기장치로부터 별도의 스위치배선을 인출하지 않으면 안된다.
특히, 공장이나 가정에서 다수의 전기장치에 대한 접중제어시스템을 구축할때, 그 집중제어반에는 수많은 스위치 배선이 요구되므로 설치작업 및 유지보수상의 곤란성 뿐만아니라 많은 비용이 소요된다.
본 발명은 다수의 전기장치의 선택적인 집중제어가 용이하고 그러한 시스템의 구축 및 유지보수시간, 그리고 설치경비를 절감할 수 있는 주파수 신호에 의한 원격제어 스위치 장치를 제안한다.
이하 첨부한 도면에 기초하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 개략적인 블록다이어그램으로써, 제어신호 송신부(20)는 전원라인을 통하여 입력되는 AC 전압이 정류부(21)를 통하여 DC 전압으로 변환된 후 정전압부(22)를 거쳐 발진 및 증폭부(23)와 주파수 분주부(25)에 회로동작 전압으로 제공되게 연결하고, 상기 발진 및 증폭부(23)에서 발생된 발진신호는 주파수 분주부(25)에 클럭신호로 제공되게 연결하고, 상기 클럭입력에 의한 주파수분주부(25)의 다수의 주파수 분주신호는 제어키보드부(24)의 키 선택 입력에 따라, 발진 및 증폭부(23)의 증폭회로를 거쳐 제어신호로써 전원라인으로 송출되게 연결하여 구성하고 있다.
또한, 동일한 전원라인에 연결되는 복수개의 제어신호 수신부(30)는 전원라인을 통하여 입력되는 AC 전압이 정류부(31)를 통하여 DC 전압으로 변환된 후 정전압부(32)를 거쳐 주파수 동기검출부(33), 신호래치부(34), 릴레이구동부(35)에 회로동작 전압으로 제공되게 연결하고, 상기 전원라인을 통하여 수신되는 제어신호(주파수신호)는 상기 주파수 동기검출부(33)에서 검출되어 신호래치부(34)로 전달되게 연결하고, 상기 신호래치부(34)의 출력으로 릴레이 구동부(35)가 제어되게 연결하고, 상기 릴레이구동부(35)에 의한 릴레이부(36)의 구동으로 부하(40)의 온/오프가 결정되게 연결하여 구성한다.
상기 제어신호 송,수신부(20,30)는 동일 전원라인 상에 설치되며, 제어 주파수 신호의 외부방출을 브로킹하기 위해 AC 전원인입측에 라인필터(10)를 설치한다.
또한 하나의 제어신호 송신부(20)에 대해 그 이상의 제어신호 수신부(30)를 설치하여 센터 조작판에서 여러 장소의 부하를 집중 원격제어할 수 있게 설치할 수도 있고, 각각의 부하가 설치된 장소마다 제어신호 송,수신부(20,30)를 동시에 설치하여 어떠한 장소에서도 다른 장소의 부하를 원격제어할 수 있도록 설치할 수도 있다.
제 2 도는 본 발명의 실시예에 대한 구체적인 회로구성도를 보이고 있다.
여기에서 참조되는 바와같이, 제어신호 송신부(20)의 정류부(21)는 전압강하 트랜스(T1), 브릿지다이오드(D1) 및 평활콘덴서(C1)를 포함한다. 정전압부(22)는 상기 정류부(21)의 DC 출력을 안정화 하기 위한 정전압 IC(U1) 및 콘덴서(C2,C3)를 포함한다.
발진 및 증폭부(23)는 슈미트 트리거 인버터 IC(U2)를 이용한 크리스탈 발진회로 및 신호증폭회로로 마련된다. 예시적으로 슈미트 트리거 인버터 IC(U2)는 슈미트 트리거 기능을 갖는 인버터회로(ST1-ST6)가 6개 내장된 TC 4584를 이용할 수 있는데, 발진회로는 하나의 슈미트 트리거 인버터회로(ST1)에 저항(R1), 콘덴서(C4,C5) 및 크리스탈(X1)을 연결하여 구성하고 다른 하나의 슈미트 트리거 인버터회로(ST2)로 상기 발진신호를 증폭 반전시킨 다음 콘덴서(C6)를 거쳐 주파수 분주부(25)의 분주 IC(U3)에 클럭입력으로 제공되게 연결하여 구성한다.
또한 상기 발진 및 증폭부(23)의 증폭회로는 나머지 4개의 슈미트 트리거 인버터회로(ST3-ST6)를 병렬로 연결하여 제어키보드부(24)를 거친 상기 주파수분주부(25)의 주파수신호를 증폭한 다음 콘덴서(C7)를 거쳐 전원라인으로 송출되게 연결하여 구성한다.
한편 주파수 분주부(25)는 분주 IC(U3), 예를들면 TC 4020을 이용하여 구성한다.
상기 TC 4020 분주 IC는 제 4 도에서 보이고 있는 바와같이 비동기 클리어기능을 갖는 14단계 리플캐리 바이너리 카운터로써, 리세트 입력(R)이 로우레벨일때 클럭입력의 폴링에지에서 카운트되며, 각 출력단자(Q1,Q4-Q14)마다 각각 다른 클럭 분주신호를 출력하게 된다.
상기 제어키보드부(24)는 복수의 키스위치(K1-K12)를 포함하며, 상기 주파수 분주부(25)의 각기 다른 분주신호 출력을 상기 발진 및 증폭부(2)의 증폭회로로 전달하게 구성한다.
한편, 제어신호수신부(30)의 정류부(31)는 전압강하트랜스(T1), 브릿지다이오드(D2) 및 평활콘덴서(C8)를 포함하고, 정전압부(32)는 정전압 IC(U4) 및 콘덴서(C9,C10)를 포함한다.
주파수 동기검출부(33)는 NE 567 주파수 디코더 IC(U5)를 이용하여 구성한다.
제 5 도에서 보이고 있는 바와같이, 위상검출기(A), 증폭기(D,E), 전류제어 발진기(B) 및 구형파 검출기(C)를 포함하는 상기 주파수 디코더 IC(U5)의 입력단자(3)에는 전원라인으로부터 콘덴서(C14)를 통한 제어신호가 입력되게 연결하고, 상기 전류제어발진기(B)에는 검출주파수 조정을 위한 저항(RK=R3+R4) 및 콘덴서(C7)를 연결하고, 상기 IC(U5)의 출력단자(8)에 나타낸 주파수 동기검출신호는 신호래치부(34)로 전달되게 연결하여 구성한다.
상기 신호래치부(34)는 주파수 동기검출부(33)의 신호출력으로 제어되는 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 출력이 J-K 플립플롭 IC(U6)의 클럭단자(CL)로 제공되게 연결하고, 상기 J-K 플립플롭 IC(U6)의 출력단자(Q)에 나타난 신호래치부(34)의 출력은 릴레이구동부(35)로 제공되게 연결한다.
상기 릴레이구동부(35)는 트랜지스터(TR2) 및 저항(R7,R8)을 포함하며, 상기 트랜지스터(TR2)의 스위치 온에 의해 릴레이부(36)의 릴레이(RL1)가 동작하게 연결하여 구성한다.
이와같이 구성된 본 발명 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.
라인필터(10)를 거친 AC 전원은 각각의 정류부(21,31)와 정전압부(22,32)를 거져 제어 송,수신부(20,30)에 회로전압으로 제공된다.
상기 라인필터(10)는 제어신호 송,수신부(20,30) 상호간의 제어통신 주파수 신호가 AC 전원라인을 타고 외부로 방출되는 것을 방지한다.
먼저, 제어신호 송신부(20)의 정전압부(22)에서 회로전압이 공급되면, 발진 및 증폭부(23)는 크리스탈(X1) 및 콘덴서(C4,C5)와 슈미트 트리거 인버터 IC(U2)중 하나의 인버터회로(ST1)와의 조합에 의해 발진신호를 출력한다. 이러한 발진신호는 다른 슈미트 트리거 인버터회로(ST2)로 증폭된 후 주파수 분주부(25)의 분주 IC(U3)의 클럭단자에 클럭신호로 제공된다.
상기 분주 IC(U3)에 클럭신호가 입력되면 그의 각 출력단자(Q1,Q4-Q14)에서는 서로 다르게 분주된 주파수 신호가 출력된다. 이러한 주파수 분주부(25)의 출력주파수 신호는 복수 키스위치(K1-K12)를 선택적으로 통하여 발진 및 증폭부(23)의 증폭회로에 입력된다.
상기 증폭회로는 앞에서 설명하고 있는 바와같이 슈미트 트리거 인버터 IC(U2)의 나머지 4개의 인버터회로(ST3-ST6)를 병렬로 하여 구성하고 있다. 따라서 상기 증폭회로를 거친 선택된 주파수신호는 콘덴서(C7)를 통하여 전원라인으로 송출된다.
한편 부하(40)측에 마련된 제어신호 수신부는 전원라인을 타고 들어오는 자기의 고유제어신호 주파수를 검출하게 되는데, 제 2 도 및 제 5 도에서 참조되는 바와같이, 콘덴서(C14)를 통하여 주파수 디코더 IC(U5)의 입력단자(3)로 들어오는 제어신호주파수 위상검출기(A), 증폭기(D) 전류제어발진기(B)의 루우프를 거쳐 구형파 검출기(C)에서 입력제어신호로부터 자기의 주파수를 검출하게 된다.
이러한 구형파검출기(C)의 검출신호 출력은 증폭기(E)를 거쳐 신호래치부(34)로 제공된다.
모든 제어신호수신부(30)는 각각 다른 주파수로 설정되어 있어야만 선택적으로 원격스위치 제어할 수 있게 되므로, 각 제어신호수신부(30)의 고유주파수는 주파수 디코더 IC(U5)의 검출주파수 조정이 필요하다.
이 주파수 조정은 전류제어발진기(B)의 조정저항(RK=R3+R4)을 통한 바이어스 전류의 변경을 통하여 달성할 수 있다.
이와같이 주파수 디코더 IC(U5)에서 제어신호가 검출되어 저항(R5)을 거쳐 신호래치부(34)의 트랜지스터(TR1)의 베이스에 입력되면 이 트랜지스터(TR1)가 턴온되어 저항(R6)을 통한 정전압부(32)의 DC 전압이 J-K 플립플롭 IC(U6)의 클럭펄스로 제공된다.
이때 J-K 입력단자(J,K)는 그의 VDD전압에 공통으로 연결되고 있기 때문에 상기 클럭단자(CL)의 입력펄스폴링에지 마다 J-K 플립플롭 IC(U6)의 출력단자(Q)의 레벨이 토글된다.
즉, 신호래치부(34)의 J-K 플립플롭 IC(U6)의 출력단자(Q) 초기레벨이 하이라고 할때, 주파수 동기검출부(33)가 자기의 설정주파수 제어신호를 검출하게 되면 그때 신호래치부(34)의 출력레벨은 로우가 되고, 다시 제어주파수 신호가 검출되면 상기 신호래치부(34)의 출력레벨은 하이가 된다.
이와같이 입력신호에 따라 토글되어 래치되는 신호래치부(34)의 출력은 릴레이구동부(35)의 저항(R7,R8)으로 분압되어 트랜지스터(TR2)의 베이스에 인가되므로 상기 릴레이 구동부(35)의 트랜지스터(TR2)는 신호래치부(34)의 출력레벨에 따라 스위치하여 릴레이부(36)의 릴레이(RL1)를 구동하게 된다.
따라서 릴레이(RL1)의 노멀클로즈(Nc)-공통(COM) 단자 또는 노멀 오픈(No)-공통(COM) 단자 사이에 연결된 부하가 스위치된다.
가령, 제어신호 수신부(30)의 주파수 동기검출부(33)의 가변저항(R4)을 조정하여 제어신호송신부(20)의 주파수 분주부(25)의 출력(Q12) 분주신호에 일치시켜 놓았다면, 상기 송신부(20)의 제어키 보드부(24)의 키(K1)를 조작하는 것으로 상기 수신부(30)에 연결된 부하(40)를 원격스위치 제어할 수 있게 된다.
한편 제 3 도는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보이고 있다. 여기에서 참조되는 바와같이 제어신호 송신부(20)는 앞에서 설명한 제 1 실시예의 구성과 동일하며, 다만 제어키보드부(24)의 키 스위치를 한쌍씩 6개(S1-S6)로 구획하고 있다.
또다른 제어신호수신부(30') 각기 서로 다른 온, 오프 제어주파수 신호를 검출하도록 조정된 두개의 주파수동기검출부(33,33')와, 상기 주파수 동기검출부(33,33')의 출력신호상태를 유지하기 위해 세트(S) 및 리세트(R) 입력을 만드는 트랜지스터(TR3,TR4)와 R-S 플립플롭 IC(U7)를 포함하는 신호래치부(34)와, 그리고 정류부(31), 정전압부(32), 릴레이구동부(35) 및 릴레이부(36)를 포함하고 있다.
상기 본 발명의 다른 실시예에 대한 동작은 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어신호수신부(30')의 두개의 온 및 오프 주파수 동기검출부(33,33')는 각각의 가변저항(R4,R4')을 조정하여 서로 다른 자기의 고유주파수를 세팅한다.
가령 주파수 동기검출부(33)는 주파수 분주부(25)의 출력(Q12) 분주신호를 검출하게 하고, 다른 주파수동기검출부(33')는 주파수 분주부(25)의 출력(Q13) 분주신호를 검출하게 설계하였다면, 상기 송신부(20)의 제어키보드부(24)의 키스위치(K1),(K2)의 선택입력에 따라 신호래치부(34')는 그의 R-S 플립플롭 IC(U7)에 세트(S1) 및 리세트(R) 신호가 선택적으로 걸리게 되므로, 상기 키스위치(K1,K3)의 조작으로 릴레이부(36)에 연결된 부하(40)를 온/오프 제어할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 별도의 제어스위치 전용 케이블을 요구하지 않게 됨에 따라 원격제어 스위치장치의 시스템 설계가 용이하게 되고 또한 비용절감이 가능하게 된다.
특히 본 발명의 섬령에서는 송신부에 14단계 리플캐리 바이너리 카운터인 TC 4020 주파수 분주 IC를 이용하여 12개의 부하 또는 6개의 부하(온, 오프 주파수 분리의 경우)를 선택적으로 제어가능하도록 설계되는 경우를 예로들고 있지만, 그 이상의 주파수 분주기능을 갖는 IC를 이용하거나 그러한 IC를 복수로 이용한다면 부하원격제어 갯수는 필요한 만큼 확장시킬 수 있다.
또한 수신부의 릴레이 구동부에 릴레이 대신 SCR과 같은 파워 스위치 수단을 직접 적용하여 부하를 스위치 제어시키는 것도 가능하다.

Claims (3)

  1. 정전압부(22)의 전압공급으로 크리스탈 발진을 하여 클럭신호를 포함하는 발진 및 증폭부(23)와, 상기 발진 및 증폭부(23)에서 발생된 클럭신호를 받아 복수의 분주 출력을 내는 주파수 분주부(25)와, 상기 주파수 분주부(25)의 출력을 상기 발진 및 증폭부(23)의 증폭회로에 다수의 키스위치를 통하여 선택적으로 제공하기 위한 제어 키보드부(24)와, 상기 제어 키보드부(24)를 통하여 선택된 분주신호를 증폭회로로 증폭한후 전원라인으로 송출하는 발진 및 증폭부(23)를 포함하는 제어신호 송신부 ; 상기 전원라인을 통하여 수신된 다수의 분주신호 중에서 설정된 자기의 주파수를 검출하는 주파수 동기검출부(33)와, 상기 주파수 동기검출부(33)의 동기검출신호 출력을 트랜지스터(TR1)로 받아 J-K 플립플롭 IC(U6)의 클럭입력으로 하여 신호래치 토글 출력레벨을 발생하는 신호래치부(34)와, 상기 신호래치부(34)의 출력레벨에 따른 트랜지스터(TR2)의 구동으로 부하(40)를 스위치하기 위한 릴레이를 제어하는 릴레이 구동부(35)를 포함하는 1개 이상의 제어신호 수신부(30) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 주파수신호에 의한 원격제어 스위치장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어신호수신부는 서로 다른 온, 오프 주파수 신호를 검출하는 한쌍의 주파수 동기검출부(33,33')와, 상기 한쌍의 주파수 동기검출부(33,33')의 출력을 각각의 트랜지스터(TR3,TR4)로 받아 R-S 플립플롭 IC(U7)의 세트 및 리세트 입력으로 하여 부하 온 및 오프 주파수에 따라 각각 다른 레벨을 출력하는 신호래치부(34')와, 상기 신호래치부(34')의 출력레벨에 따른 트랜지스터(TR2)의 구동으로 부하(30)를 스위치하기 위한 릴레이를 제어하는 구동부(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수신호에 의한 원격 제어 스위치장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 임의의 부하설치 장소에서도 다수의 다른 부하를 선택적으로 원격 제어하기 위해, 제어신호 송신부와 제어신호 수신부가 각 부하 위치마다 동시에 마련되는 것을 특징으로 하는 주파수 신호에 의한 원격제어 스위치장치.
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