WO2019098802A1

WO2019098802A1 - 전자제품의 낭비전력 차단장치와 그 제어방법

Info

Publication number: WO2019098802A1
Application number: PCT/KR2018/014235
Authority: WO
Inventors: 김창호
Original assignee: 김창호
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2019-05-23
Also published as: KR20190058338A

Abstract

본 발명은 전자제품의 낭비전력 차단장치에 관한 것으로서, 용량이 작은 전원스위치를 사용할 수 있도록 저전압공급부를 구비하여 슬림한 전자제품 설계시에 적용이 용이하도록 함으로써, 전자제품의 원가 상승을 방지함과 아울러 불필요한 낭비전력을 본질적으로 제로로 차단하는 장치에 관한 것이다. 상기 낭비전력 차단 장치는, 적어도 하나의 마이컴과 메모리를 포함하는 제어부 (10), 전원 스위치 (SW1) 를 구비하여 전원 '온 /오프' 신호를 발생하는 신호 발생부 (100), 입력 전원을 공급/차단하는 스위칭부 (200), 상기 전자제품 (1)에 필요한 전원을 발생하여 공급하는 전원부 (30), 상기 전자제품 (1)의 상태를 감지 및 표시하는 입 /출력부 (20), 및 상기 제어부 (10)의 제어하에 전자제품의 상태를 제어조건에 만족시키도록 제어하는 액추에이터 (40)를 포함하여 구성된다.

Description

2019/098802 1»（：1^1{2018/014235

【명세서】

_|발명의 명칭】 전자제품의 낭비전력 차단장치와그제어방법

［기술분야】

본발명은전자제품의 낭비 전력 차단장치와그제어방법에관한것으로, 특 히 전자제품의 전원을 ’오프¹한상태에서 낭비되는 전력을제로로하는 기술에 관 한것이다.

【배경기술】

현재 전세계가전자제품에서 낭비되는전력을줄이기 위해 대기전력을일정 이하로규제를하고있다. 이 규제를만족시키기 위해서 전자제품제조사들은전자 제품의 전원을 '오프’ 하면 전원장치의 스위치 소자를 버스트

0₁₀₍1₆₎로 동작시켜 대기전력을수십 ₁₁ 까지 낮추었다. 그러나 대기전력만줄인다고낭비 전 력이 줄어드는것은아닐 것이다.

전원장치가 버스트 모드로 동작해도

필터로 공급되는 전원을차단하지 않으면 £¾11 필터를 구성하는 커패시터와코일로 전류가 흘러 대기전력 외에 무효 전력이 같이 공급되어 전락낭비를줄이지 못해 발전소에서 보내지는전력은 5-201 를보내기 때문에 규제의 효과가없는결과가초래되고있다.

미국 캘리포니아에너지위원회는 이렇게 잘못된규제를바로잡기 위해 컴퓨 터와모니터의 아이들 (세 상태에서의 대기전력 규제가아니라에너지 효율을향 상시키도록 강제적 규제법안으로 입법하여 2018년부터 시행할 예정인 것으로 알리 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 어져 있다.

또한， 다른전자제품에 대해서도대기전력과역률을동시에 규제하여 전원 ’ 오프’ 시에도에너지효율을높이도록규제법안을준비중에 있다.

전자제품의 대기전력 및 무효전력을 완전히 차단하는 장치에 관해 적외 선（） 리모컨의 신호수신하는 장치에 관한내용은본출원인의 대한민국특허공 고제 10- 1494822호에서 개시하고있다.

또한， 전원스위치를구비한전자제품의 낭비전력을차단하는대기전력차단장 치에 대해서는본출원인의 대한민국특허공고제 10-0945210호에서 개시하고있다. 그러나 입력전압이 전원이 스위치에 직접 공급되어 전압이 높아용량이 큰 스위치를사용하여야하기 때문에 제품의 사이즈가커지고원가가상승할수도 있 다는문제가있다. 이런 이유로， 슬림한디자인의 전자제품일 경우실제 적용이 불 가능하게 될염려도있다는문제가있다.

【발명의상세한설명】

［기술적과제】

따라서 본발명은전술한종래 기술상의 문제점을개선하고자고안된것으로 서， 전자제품의 낭비 전력 차단장치에 있어 스위치에 저전압이 공급되도록하는수 단을제공하여 작은용량의스위치를사용가능하도록함을목적으로한다.

본발명의 또다른목적은전자제품의 낭비 전력 차단장치에 있어 전원 '온/ 오프'를감지 가능하도록신호를발생하는수단을제공함에 있다.

본발명의 또다른목적은전자제품의 전원을 ’오프’ 한상태에서 낭비되는 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 전력을본질적으로 ’제로’로 만들 수 있는 전자제품의 낭비 전력 차단장치 및 그 제어방법을제공함에 있다.

【기술적 해결방법】

본발명의 일실시 예에 따르면,

낭비전력 차단수단으로입력 전원을스위치에 공급가능한전원으로바꾸어 공급하는저전압공급부 (130) ;

전원스위치 ½1?1)과

구성하여 전원을 ’온¹， ’오프’ 하는 스위 치 (110) ;

스위치 (110)동작에 따라서 '온/오프¹ 신호를발생하여 제어부 (10)로전달하 도록포토커플러 예와저항요4로구성하고， 스위치 3 1이 접속되면 접속되는동안 만입력전원을전원부 (30)에 공급하도록저항묘2와반도체릴레이 요요 로구성한 八) 신호발생부 (120)를구비한다;

【발명의 효과】

본발명에 따른전자제품의 낭비 전력 차단장치와그제어방법은전자제품의 전원 스위치로용량이 작은스위치 (예를들면， 택 스위치, 플렉서블스위치， 터치 스위치 등)를사용할수있도록하는이점을제공한다.

본발명에 따른전자제품의낭비 전력 차단장치와그제어방법은전자제품의 전원을 ’오프’ 한상태에서 낭비되는 전력을본질적으로 ¹제로’로만드는 데에 기 여한다. 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235

【도면의 간단한설명】

이하, 본 발명을 첨부한도면을 참조하여 바람직한실시 예들에 의하여 더 상세히 기술할것이다.

도 1은본발명의 일실시 예에 따른낭비전력이 차단되는전자제품의 구성 을예시하는도면이다.

도 2는본발명의 일실시 예에 따른전원 '온/오프’ 신호를발생하는신호 발생부의 구성을예시하는도면이다.

도 3은본발명에 일실시 예에 따른전원을공급/차단하는스위칭부구성을 예시하는도면이다. ·

도 4는본발명에 일실시 예에 따른공급되는입력 전원과스위치에 공급되 는전원파형을예시하는도면이다.

도 5는본발명에 또다른일 실시 예에 따른스위칭부를전원묘 필터 내 부에 구성한예를나타내는도면이다.

【발명의 실시를위한최선의 형태】

이하， 첨부된도면을참조하여 본발명의 실시를위한최선의 형태를바람직 한실시 예에 의하여 상세히 설명한다. 다만, 본발명의 바람직한실시 예에 대한 동작원리를상세하게 설명함에 있어, 당해 기술분야에서의 공지 또는통상적인 기 능또는구성에 대한구체적인 설명이 본 발명의 요지를불명료하게 만들수도 있 다고판단되는경우에는그상세한설명을생략할것이다. 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 도 1은본발명의 일 실시 예에 따른낭비전력이 차단되는전자제품의 전체 적인회로구성을예시하는도면이다.

먼저, 도 1의 전자제품의 낭비전력 차단장치 (1)의 구성을 참조하여 설명하 면, 전자제품의 낭비전력 차단장치 (1)는 전원 스위치 (況 1)를포함하고， 전원 ’온/ 오프’ 신호를 발생하여 제어부 (10)에 전달하고， 입력 전원을 전원부 (30)에 공급하 는신호발생부 (100)를포함한다.

상기 전원부 (30)는 신호 발생부 (100)에 연결되어 그에 의해 전원 스위 치 ½ )가 '온'되어 입력단 (I)， 에 입력 전원이 공급되면 전자제품 (1)에 필요한 전원을발생하여 공급한다.

상기 낭비전력 차단장치 (1)는전원 '온¹ 신호가한번 발생 되어 전원부 (30) 에 입력 전원이 공급되었다 끊어져도 계속 입력 전원이 전원부 (30)에 공급하도록 구성되는스위칭부 (200)를포함한다.

제어부 (10)는전자제품의 입/출력부 (20)로부터 여러 가지 센서들 (예를들면, 온도， 습도, 인체감지， 압력， 전류， 터치 등)의 값과 입력 설정 값을수집, 연산， 비교, 판단, 처리 및 제어하는적어도하나의마이컴 (III)과메모리를포함한다. 또한， 낭비전력 차단장치 (1)는전자제품의 상태를표시하고및 센서 값을제 어부 (10)에 공급및/또는그설정 값을입력하는입/출력부 (20)를포함한다.

또한, 낭비전력 차단장치 (1)는제어부 (10)의 마이콤 011)의 판단에 따라서 전 자제품의 상태를 제어조건에 만족시키기 위해 제어하도록 구성한 액추에이 터 ( 1；₁₁₃₁：_{01' ) (}40)를 포함한다. 하여 구성한다. 액추에이터 (40)는 히터, 컴프레서, 초음파진동자， 모터， 솔레노이드펌프， 솔레노이드밸브를포함할수있다. 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 도 2는본발명의 일실시 예에 따른전원 '온/오프’ 신호를발생하는신호 발생부 (100)의 구성을예시하는도면이다. 도 2를참조하여 신호발생부 (100)의 일 실시 예의 구성을설명하면，상기 신호발생부 (100)는，

입력 전원을스위치에 공급가능한전원으로바꾸어 공급하는저전압공급 부 (130) ;

전원스위치

및 적어도하나의

소자로구성하여 전원을 ’온八오 프’ 하는스위치 (110) ;

상기 스위치 (110) 동작에 따라서 :/오프¹ 신호를 발생하여 제어부 (10)로 전달하도록포토-커플러 (抑)와저항 (1?4)으로구성하고， 스위치 (況 1)가접속되면 그 접속되는동안만입력 전원을전원부 (30)에 공급하도록저항犯2) 및 반도체 릴레이 33요0¾1)를포함하여

포함하여 이루어진다.

도 3은본발명에 일실시 예에 따른전원을공급/차단하는스위칭부 (200)의 구성을 예시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 스위칭부 (200)는 제어부 (10)로부터 제어를받아입력 전원을공급/차단하는릴레이를구동하는， 적어도하나의 트랜지 스터 ¼2)를포함하는 구동부 및 릴레이 (壯)로 구성한다. 상기 릴레이는유사한기 능을갖는반도체 릴레이 으묘)로구성할수도있다.

도 4의 파형도를참조하면， 저전압공급부 (130)에 인가되는전압파형으로입 력전압이 다이오드이에서 정류되어， 점 8에 높은 전압 VI)이 공급되고, 점 쇼에는 저항射과요3으로분압된

스위치 ½ 1)에 공급된다. 2019/098802 1»（：1/10公018/014235 도 5는본발명에 또다른일실시 예에 따른것으로서, 스위칭부 (200)를전 원부 (30)내에， 즉전원 £¾11필터 내부에 구성한예를나타내는도면이다.

일 실시 예에 있어， 도 5에 도시된 바와 같이 , 표 필터 내에 정류단 앞에 스위칭부 (200)를 위치하도록 구성하여 스위칭부 (200)가 ¹오픈¹되면 전류가 차단되 도록구성할수도있다.

이하， 전술한구성 설명을바탕으로， 본발명의 동작원리와제어방법을도 면을참조하여상세히설명한다. 초기 상태

전자제품 (1)의 전원이 ’오프’ 상태에서 입력 전원이 신호 발생부 (100)의 입 력단 ((：， I)) 양단에 공급되면， 입력 전원이 신호 발생부 (100)의 저전압공급부 (130) 의 다이오드 (1)1)에서 정류되어, 저항 과 요3에서 분압 된 전원이 스위치 ½짜1)의 한쪽단에 인가된다.

일 실시 예로저항 이 500 II요이고요3가 20 요로구성하는경우를가정하 면, 전압 1의 최대치가 220라면 ₃의 최대치는 약 8.4가되어 스위치 ½ 1)의 한 쪽단에 인가된다.

이때 스위치 1)가 ，오픈’되어 있으므로， 저항 1산및요3를통해 흐르는 전 류는약 산나쇼가흘러 소비전력은약 77₁₁방로되고， 그낭비전력이 무시할정도가 된다.

또상기 소비 전력은 100%유효전력이므로무효전력이 존재하지 않아， 77나 » 만발전소에서 공급하면될것이다. 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235

전워 ’온' 동작

상기 신호 발생부 (100)의 스위치 (110)의 스위치 ½광1)를 ’온¹ 하면, 그스위 치를 통해

인가되면 <31이 온’되고， 예八) 발생부 (120)의 반도체릴레이

저항요2를통해 전류 가흐르게 되어 이이 점등되어 반도체릴레이 으드묘奸 )이 ’턴 온’되어 전원부 (30) 에 연결된단자들어，이을통해입력 전원이공급된다.

입력 전원이 전원부 (30)에 공급되면 상기 전원부 (30)는전자제품 (1)에 필요 한전원으로만들어 공급한다.

이때， 상기 발생 된 전압 ( )이 제어부 (10)의 마이컴 011)에 공급되면， 제어 부 (10)의 마이컴 011)은 초기화되고 그의 출력단 (01)을 통해 스위칭부 (200)를 제어 하여 스위칭부 (200)의 트랜지스터를 '턴온’ 시켜 릴레이 ( 1)를동작시켜， 오픈되 어 있던 접점 다및아과접점 이및 111을각각접속되게 하여 스위치

’오 픈’되어도스위칭부 (200)를통해서 입력 전원이 전원부 (30)에 계속 공급되어 ’온’ 동작이유지된다. 전원 오프’ 동작

1.자동으로전원 '오프’ 제어하는동작

전자제품이 세탁기나, 전자레인지 등과같이 세탁코스나， 요리 코스가설정 한 조건을 다 수행하고 완료된 후에 제어부 (10)의 마이컴 11)은 입/출력부 (20)의 센서들로부터 관련 데이터를 받아 완료조건이 충족되었는지 분석 확인하고, 충족 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 되었으면, 출력 (01)을 제어하고 스위칭부 (200)가 ，오프’되도록 제어하여, 전원 부 (30)에 공급되던전원을차단하여 초기상태가되게한다.

2. 스위치로전원 ，오프， 제어하는동작

전원을 ’오프' 하기 위해서 수동으로스위치 (110)의 전원스위치 ¾1)를누 르면, 스위치를

인가되면,

’턴 온’되어 포토-커플러 (抑)의 1고 11)2)에 저항 요4를 통해 전류가 흘러 포토-커플 러 (卵)의 트랜지스터가 '턴 온¹된다. 그러면， 단자民 로 저항묘5를통해 전류가 흘러 제어부 (10)의 마이컴 (111)의 입력 (I I)은 ’로우’로 되어 제어부 (10)의 마이 컴 011)에 입력된다.

이때， 제어부 (10)의 마이컴 (III)은 상기한 '로우’가 감지되면, 동작 중이던 액추에이터 (40) 및 입/출력부 (20)에 공급되던 전원을차단한후, 출력 (01)을 컨트 롤하여 스위칭부 (200)가 '오프’되도록 제어하여 상기 전원부 (30)에 공급되던 전원 을차단하여초기상태가되게한다.

이상상술한바와같이， 본발명의 바람직한실시 예에 따른전자제품의 낭 비전력 차단장치와 그 제어방법에 대해 설명하였으나， 상기한 실시 예들의 설명 중, 어느구성요소또는 대상물이 단수형 표현으로 되어 있을지라도， 전후문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는한, 그것은복수형 구성요소또는대상물들도포함하 고있는것으로이해되어야할것이다.

본 개시에서 사용되고 있는 "대체로, 약， 본질적으로” 등과같은용어들은， 임의의 특성, 파라미터 또는 측정치 (들)가 정확하게 제공될 필요는 없지만, 예컨 대， 당해 기술분야의 전문가들에게 알려진어느정도의 허용오차， 측정 공차또는 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 다소의 변동이 동일한특성， 파라미터， 측정치（들）를제공하도록하는효과를배제 하지 않는 양만큼 일어날수도 있다는것을의미하도록사용된다는것을유념하여 야할것이다.

전술한설명은후술하는청구범위에 의해 정의되는본발명의 예시적인실시 예（들）과 그의 균등물에 대한 포괄적인 이해에 도움을 주기 위해 제공된 것이다. 따라서， 당해 기술분야에서 통상적인기술을갖는사람이라면， 여기에 기술된실시 예들의 여러 가지의 변경과변형들이 본 발명의 영역과개념으로부터 벗어나지 않 고도이루어질수있다는것을잘이해할수있을것이다.

【산업상이용가능성】

이상상술한바와같이， 본발명은전자제품에 있어사용되는전력 에너지를 절감하는 데에 기여하는것으로서， 전자제품의 사용시 불필요하게 낭비되는전력을 근본적으로없애는것을가능하게 해준다. 특히， 전자제품의 전원을 '오프'한상태 에서 쓸데없이 낭비되는전력을본질적으로 '제로’ 상태로만들수있게된다.

Claims

2019/098802 1»（：1^1{2018/014235

【청구의 범위】

청구항 1]

전자제품의 낭비전력 차단장치에 있어서，

적어도하나의 마이컴 (바)과메모리를포함하며 , 다수의 센서들의 센싱 값과 입력 설정 값을수집， 연산， 비교， 판단， 처리 및 제어하기 위하여， 전원 ’온/오 프’ 신호에 응답하여 스위칭부 (200)에서의 전원 스위칭 동작을 제어하는 제어 부 (10) ;

전원 스위치 (3 1)를 구비하고, 상기 전원 '온/오프’ 신호를 발생하여 상기 제어부 (10)에 전달하고, 입력 전원을전원부 (30)에 공급하는신호발생부 (100) ; 상기 제어부 (10)의 제어에 따라 상기 입력 전원을 공급/차단하는 스위칭 부 (200) ;

상기 신호 발생부 (100)에 연결되어 전원스위치比¾1)가 '온’되어 상기 제어 부 (100)의 입력단 (I)， 에 입력 전원이 공급되면상기 전자제품 (1)에 필요한전원 을발생하여 공급하는전원부 (30) ;

상기 전자제품 (1)의 상태를표시하고및 감지된 센싱 값을상기 제어부 (10) 에 공급하거나그설정 값을입력하는입/출력부 (20) ; 및

상기 제어부 (10)의 판단에 따라서 상기 전자제품의 상태를제어조건에 만족 시키기 위해제어하도록구성되는액추에이터 (40)를포함하는낭비전력 차단장치.

【청구항 2】

제1항에 있어서， 상기 신호발생부 (100)는， 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235 상기 입력 전원을스위치에 공급 가능한 전원으로 바꾸어 공급하는 저전압 공급부 (130) ;

전원스위치 ½犯)및 적어도하나의 « 附소자로구성하여 전원을 ¹온/ '오 프’ 하는스위치 (110) ; 및

상기 스위치 (110) 동작에 따라서 '온/오프’ 신호를 발생하여 제어부 (10)로 전달하도록 적어도 하나의 포토-커플러 (抑)와 저항 ¾4)을 구비하고， 상기 스위 치 (況 1)가접속되면 그접속되는동안만상기 입력 전원을상기 전원부 (30)에 공급 하도록 저항 (1썽) 및 반도체 릴레이 드드묘奸 )를포함하는 八) 신호발생부 (120)를 더포함하는것인낭비전력차단장치.

【청구항 3]

제 2항에 있어서, 상기 신호발생부 (100)는，

상기 저전압공급부 (130)에 인가되는 전압 파형으로 입력 전압이 다이오 드 0)1)에서 정류되어， 점 8에 높은전압 VI_?이 공급되고， 점쇼에는저항에및 1¾) 으로분암된낮은전압 가스위치에1)에 공급되도록구성되는것인낭비전력 차 단장치 .

【청구항 4]

제 1항에 있어서， 상기 스위칭부 (200)는전원 ’온’ 신호가한번발생되어상 기 전원부 (30)에 입력 전원이 공급되었다끊어져도 계속해서 상기 입력 전원이 상 기 전원부 (30)에 공급하도록구성되는것인낭비전력 차단장치. 2019/098802 1»（：1^1{2018/014235

【청구항 5]

저 11항에 있어서, 상기 입/줄력부 (20)는 주변 온도, 습도， 인체감지， 압력 , 전류， 터치의 감지를위한적어도하나또는다수의 센서를포함하는， 상기 전자제 품의 주위 환경과동작의 측정을위한상기 센서들을포함하는것인낭비전력 차단 장치 .

【청구항 6】

제 1항에 있어서, 상기 스위칭부 (200)는상기 제어부 (10)로부터 제어를 받아 입력 전원을 공급/차단하는 릴레이 ( )와, 상기 릴레이를 구동하는 적어도 하나의 트랜지스터 ½2)를포함하는구동부를포함하는것인낭비전력차단장치.

【청구항 7】

제 6항에 있어서， 상기 릴레이는유사한기능을갖는반도체릴레이 으的를포 함하는것인낭비전력 차단장치 .

【청구항 8]

제 1항에 있어서, 상기 스위칭부 (200)를상기 전원부 (30) 내에， 즉전원 ^11 필터 내부에 구성한것을특징으로하는낭비전력 차단장치.

【청구항 9] 2019/098802 1»（：1/10公018/014235 제 8항에 있어서， 상기

내에 정류단앞에 위치하도 록구성되어, 상기 스위칭부 (200)가 ，오픈'되면 전류가차단되도록구성하는 것인 낭비전력차단장치,