KR101001768B1 - Constant voltage circuit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 출력 부하 또는 전류 소모에 둔감한 고성능 정전압원을 제안하며, 정전류 다이오드 등을 사용하지 않고서도 적은 부품 수를 사용하면서 매우 안정적인 전원 공급을 할 수 있는 정전압 회로에 관한 것으로, 이를 위하여 정전압 회로는 입력 전원단과 출력단 사이에 전류통로가 연결된 제1 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 설치된 제1 저항과, 상기 제1 트랜지스터의 이미터와 제1 노드 사이에 설치된 제2 저항과, 상기 제1 노드와 저전위 사이에 연결된 제3 저항과, 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 상기 제1 노드에 베이스가 연결되어 제1 노드의 전위에 따라 스위칭되는 제2 트랜지스터, 및 상기 제2 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드를 구비한다.The present invention proposes a high-performance constant voltage source that is insensitive to output load or current consumption, and relates to a constant voltage circuit capable of providing a very stable power supply using a small number of components without using a constant current diode. Is a first transistor having a current path connected between an input power supply terminal and an output terminal, a first resistor provided between a collector and a base of the first transistor, a second resistor provided between an emitter and a first node of the first transistor; A second resistor connected between the first node and the low potential, a second transistor connected to a collector of the base of the first transistor and a base connected to the first node, and switched according to a potential of the first node, and Zener diodes are installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the second transistor to stabilize the voltage. The rain.

정전압회로, 누전차단기, 정전류 다이오드, 제너다이오드 Constant Voltage Circuit, Earth Leakage Circuit Breaker, Constant Current Diode, Zener Diode

Description

정전압 회로{CONSTANT VOLTAGE CIRCUIT}Constant voltage circuit {CONSTANT VOLTAGE CIRCUIT}

본 발명은 전압 입력 변화에 대해 일정한 전압을 공급할 수 있으며, 교류 입력 전압 범위 변동에 대해 안정적인 직류 전원을 공급하는 정전압 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a constant voltage circuit capable of supplying a constant voltage to a voltage input change and supplying a DC power supply that is stable against an AC input voltage range variation.

일반적으로 교류를 직류로 변환하기 위해 교류직류변환기가 전자기기에 널리 사용되고 있다. 따라서 교류 입력 전압 범위에 따라 직류 전원을 필요로 하는 내부 전자부품들에 안정적인 전원을 공급하기 위해 다양한 정전압 회로가 사용된다. 특히 누전차단기에서는 교류 입력 전압이 80∼450V정도로 매우 광범위하다.In general, AC DC converters are widely used in electronic devices to convert AC into DC. Therefore, various constant voltage circuits are used to supply stable power to internal electronic components requiring DC power according to the AC input voltage range. Especially in earth leakage breaker, AC input voltage is very wide, about 80 ~ 450V.

따라서 도 1에서 보는 바와 같이 교류 전압을 직류 전압으로 변환하기 위한 교류직류변환기(10)가 사용되나, 교류 특성상 발생된 정현파에 의한 리플(Ripple)과 광범위한 교류 입력에 대해 안정적인 직류 전원을 공급하기 위해 정전압 회로(20)가 사용된다. Therefore, as shown in FIG. 1, an AC DC converter 10 for converting an AC voltage into a DC voltage is used. However, in order to supply stable DC power to a ripple caused by AC characteristics and a wide range of AC inputs. The constant voltage circuit 20 is used.

누전차단기(30)의 정전압 회로(20)는 부품 수와 가격을 절감하기 위해 정전 류 다이오드(Current Regulative Diode; CRD)와 제너다이오드(Zener Diode; ZD)가 병렬로 연결되고, 필요한 직류 전압으로 강하하기 위해 N개의 병렬 쌍(CRD1∼CRDn)(ZD1∼ZDn)과 최종 필요 전압을 위한 제한용 제너다이오드(ZD_LIM)가 누전검출회로부(33)와 차단기(37)의 직류 전원단과 연결된다. 영상전류변환기(31; Zero Current Transformer)에서 검출된 이상 전류는 누전검출회로부(33)에 의해 검출되고 트립스위치(35)를 동작시켜 차단기(37)의 내부에 구비된 트립코일을 통해 최종적으로 전원을 차단하게 된다. The constant voltage circuit 20 of the ground fault circuit breaker 30 is connected to a constant current diode (CRD) and a zener diode (ZD) in parallel to reduce the number of parts and the price, and drops to the required DC voltage. To this end, N parallel pairs CRD1 to CRDn (ZD1 to ZDn) and a limiting zener diode ZD_LIM for the final required voltage are connected to the earth leakage detection circuit unit 33 and the DC power supply terminal of the circuit breaker 37. The abnormal current detected by the zero current transformer 31 is detected by the ground fault detecting circuit unit 33 and the trip switch 35 is operated to finally supply power through the trip coil provided in the breaker 37. Will block.

도 1에서 교류직류변환기(10)에 출력전압이 V(t)라고 가정하면, 제1 제너다이오드(ZD1)의 출력은 제너다이오드(ZD1)의 전압(Vzd1) 강하만큼 감소되어 V(t)-Vzd1으로 된다. 계속해서 제2 제너다이오드(ZD2)의 출력은 V(t)-Vzd1-Vzd2로 되고, 마지막 제n 제너다이오드(ZDN)의 출력은 V(t)-Vzd1- Vzd2-…-Vzdn으로 감소된다. 각 제너다이오드(ZD1∼ZDn)에 병렬로 연결된 정전류 다이오드들(CRD1∼CRDn)은 필요 이상의 과전류가 유입되지 않도록 전류를 제한한다. Assuming that the output voltage is V (t) in the AC DC converter 10 in FIG. 1, the output of the first zener diode ZD1 is decreased by the voltage Vzd1 drop of the zener diode ZD1 to be V (t) −. It becomes Vzd1. Subsequently, the output of the second zener diode ZD2 is V (t) -Vzd1-Vzd2, and the output of the last n-th zener diode ZDN is V (t) -Vzd1-Vzd2-. Reduced to -Vzdn The constant current diodes CRD1 to CRDn connected in parallel to the respective zener diodes ZD1 to ZDn limit the current so that no excessive current is introduced.

최종적으로 제한용 제너다이오드(ZD_LIM)는 직류 전원을 필요로 하는 내부 전자부품들, 즉 누전차단기(30)에서 누전검출회로부(33)에 필요한 직류 전압 Vzd_lim만큼 제한하여 교류직류변환기(10)에서 생성된 리플이나 노이즈를 Vzd_lim전압 이상인 경우에 대해 부분적으로 제거하게 된다.Finally, the limiting zener diode ZD_LIM is generated in the AC DC converter 10 by limiting the DC voltage Vzd_lim required for the ground fault detection circuit unit 33 in the ground fault circuit breaker 30, that is, the DC circuit. Particularly, the ripples and noises that have been exceeded are partially eliminated in the case of more than the Vzd_lim voltage.

도 1에서 정전압회로부(20)의 출력 측에 연결된 누전차단기(30)의 임피던스를 Zout이라고 하면, 도 2에서 보는 바와 같이 정전류 다이오드(CRD)에 흐르는 전류(I_CRD)가 일정하므로 옴의 법칙에 의해 임피던스가 낮아질수록 출력전압은 낮아 지게 된다. 즉, 도 3과 같이 출력 부하 측의 전류 소모에 따라 정전압회로부(20)의 출력전압은 변화하게 되고, 이 출력전압을 전원으로 사용하는 회로는 동작 전압 이하에서 동작을 하지 않거나 오동작의 원인이 될 수 있다. 특히 누전차단기(30)의 경우 출력측에 연결된 누전검출회로부(33)와 차단기(37) 등은 누전이 발생할 경우 전류 소모 증가가 발생하며, 영상전류변환기(31)를 통해 매우 미세한 전류를 감지하는 누전검출회로부(33)는 이러한 정전압회로부(20)의 출력전압 변화에 의한 오동작 또는 부동작을 방지하기 위해 안정된 전원 공급이 필수적이다.In FIG. 1, when the impedance of the earth leakage breaker 30 connected to the output side of the constant voltage circuit unit 20 is Zout, as shown in FIG. 2, the current I_CRD flowing through the constant current diode CRD is constant, and according to Ohm's law. The lower the impedance, the lower the output voltage. That is, as shown in FIG. 3, the output voltage of the constant voltage circuit unit 20 changes according to the current consumption of the output load side, and the circuit using this output voltage as a power source may not operate below the operating voltage or cause a malfunction. Can be. In particular, in the case of the ground fault circuit breaker 30, the ground fault detection circuit unit 33 and the circuit breaker 37 connected to the output side cause an increase in current consumption when a short circuit occurs, and a ground fault that senses a very minute current through the image current converter 31. The detection circuit unit 33 is required to supply a stable power supply to prevent a malfunction or a malfunction caused by the output voltage change of the constant voltage circuit unit 20.

본 발명의 목적은 출력 부하 또는 전류 소모에 둔감한 고성능 정전압원을 제안하며, 정전류 다이오드 등을 사용하지 않고서도 적은 부품 수를 사용하면서 매우 안정적인 전원 공급을 할 수 있는 정전압 회로를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose a high-performance constant voltage source insensitive to output load or current consumption, and to provide a constant voltage circuit capable of supplying a very stable power while using a small number of components without using a constant current diode.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정전압 회로는, 입력 전원단과 출력단 사이에 전류통로가 연결되어 정전압을 출력하는 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 설치되어 상기 제1 트랜지스터의 베이스로 인가되는 전류량을 결정하는 제1 저항; 상기 제1 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 직렬 연결된 복수의 분압저항; 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 상기 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 제2 트랜지스터; 및 상기 제2 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a constant voltage circuit including: a first transistor having a current path connected between an input power supply terminal and an output terminal to output a constant voltage; A first resistor disposed between the collector and the base of the first transistor to determine an amount of current applied to the base of the first transistor; A plurality of voltage divider resistors connected in series between the emitter and the low potential of the first transistor; A second transistor connected to a collector of a base of the first transistor and a base connected to a common node of the plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the second transistor to stabilize the voltage.

구체적으로, 상기 제1 트랜지스터에서 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 저항은 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터로 인가되는 전류량을 결정하는 것을 특징으로 한다.In detail, the constant voltage output from the first transistor may be supplied to an operating power supply of an earth leakage breaker, and the first resistor may determine an amount of current applied to the collector of the second transistor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 정전압 회로는, 입력 전원단과 출력단 사이에 전류통로가 직렬로 연결되어 정전압을 출력하는 복수의 트랜지스터; 상기 복수의 트랜지스터의 각 베이스 사이에 설치된 복수의 저항; 상기 복수의 트랜지스터 중 출력단 측으로 마지막 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 직렬 연결된 복수의 분압저항; 상기 마지막 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 상기 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 풀다운 트랜지스터; 및 상기 풀다운 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another constant voltage circuit of the present invention for achieving the above object comprises a plurality of transistors for outputting a constant voltage current is connected in series between the input power supply terminal and the output terminal; A plurality of resistors provided between each base of the plurality of transistors; A plurality of voltage divider connected in series between the emitter and the low potential of the last transistor toward an output terminal of the plurality of transistors; A pull-down transistor having a collector connected to the base of the last transistor and a base connected to a common node of the plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the pull-down transistor to stabilize the voltage.

구체적으로, 상기 복수의 저항 중 입력 전원단 측으로 설치된 첫 번째 저항은 첫 번째 트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 연결된 것을 특징으로 하며, 상기 복수의 트랜지스터를 통해 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the first resistor provided to the input power supply terminal of the plurality of resistors is connected between the collector and the base of the first transistor, the constant voltage output through the plurality of transistors are supplied to the operating power of the earth leakage breaker It is characterized by.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 정전압 회로는, 입력 전원단과 출력단 사이에 전류통로가 연결되어 정전압을 출력하는 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 설치된 제1 저항; 상기 제1 트랜지스터의 이미터와 제1 노드 사이에 순방향으로 설치된 제1 다이오드; 상기 제1 노드와 저전위 사이에 직렬 연결된 복수의 분압저항; 상기 제1 노드와 제1 트랜지스터의 베이스 사이에 순방향으로 연결된 제2 다이오드; 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 제2 트랜지스터; 및 상기 제2 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another constant voltage circuit of the present invention for achieving the above object comprises a first transistor for outputting a constant voltage is connected to the current path between the input power terminal and the output terminal; A first resistor disposed between the collector and the base of the first transistor; A first diode installed in a forward direction between the emitter and the first node of the first transistor; A plurality of voltage divider resistors connected in series between the first node and a low potential; A second diode connected forward between the first node and the base of the first transistor; A second transistor connected to a base of the first transistor and connected to a common node of a plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the second transistor to stabilize the voltage.

상기 제1 트랜지스터에서 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 저항은 상기 제1 트랜지스터의 베이스와 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터로 인가되는 전류량을 결정하는 것을 특징으로 한다.The constant voltage output from the first transistor is supplied to an operating power supply of an earth leakage breaker, and the first resistor determines an amount of current applied to the base of the first transistor and the collector of the second transistor. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 정전압 회로는, 이미터가 입력 전원단에 연결되고 컬렉터와 베이스가 다이오드 결합된 제1 트랜지스터; 이미터가 입력 전원단 측에 연결되고 베이스가 상기 제1 트랜지스터의 베이스와 공통 연결된 제2 트랜지스터; 입력 전원단과 상기 제2 트랜지스터의 이미터 사이에 연결된 제1 저항; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터에 컬렉터가 연결되고 출력단에 이미터가 연결되어 정전압을 출력하는 제3 트랜지스터; 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터와 제3 트랜지스터의 베이스 사이에 설치된 제2 저항; 상기 제3 트랜지스터의 이미터와 저전 위 사이에 연결된 복수의 분압저항; 상기 제3 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 제4 트랜지스터; 및 상기 제4 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Another constant voltage circuit of the present invention for achieving the above object comprises: a first transistor having an emitter connected to an input power supply terminal and diode-coupled to a collector and a base; A second transistor having an emitter connected to an input power supply side and a base connected to a base of the first transistor; A first resistor coupled between an input power supply terminal and an emitter of the second transistor; A third transistor connected to a collector of the first transistor and an emitter connected to an output terminal thereof to output a constant voltage; A second resistor provided between the collector of the second transistor and the base of the third transistor; A plurality of voltage divider resistors connected between the emitter and the low potential of the third transistor; A fourth transistor connected to a base of the third transistor and connected to a common node of a plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the fourth transistor to stabilize the voltage.

구체적으로, 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터는 전류미러 구조로 결합된 것으로 정전류 회로인 것을 특징으로 하며, 상기 제3 트랜지스터에서 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 한다.Specifically, the first transistor and the second transistor are combined in a current mirror structure, characterized in that the constant current circuit, the constant voltage output from the third transistor is characterized in that it is supplied to the operating power of the earth leakage breaker.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 출력 부하 또는 전류 소모에 둔감한 고성능 정전압원을 제공함과 아울러 적은 부품 수를 사용하면서도 매우 안정적인 전원 공급을 할 수 있는 정전압 회로를 구현하였다.As described above, the present invention provides a high-performance constant voltage source insensitive to output load or current consumption, and implements a constant voltage circuit capable of supplying a very stable power while using a small number of components.

따라서, 기존의 정전압 회로에 비해 적은 부품의 사용함에 따라 경제적으로 유용하고, 기존에 사용되었던 정전류 다이오드 등을 제거함에 따라 부하 측에 연결된 회로의 전류 소모 또는 부하 변화에 관계없이 안정적인 정전압 출력이 가능하여 제품의 신뢰성을 높임과 동시에 정전압원의 출력이 변화되어 발생되는 오동작 등을 원천적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.Therefore, it is economically useful by using fewer components than the existing constant voltage circuit, and by removing the existing constant current diode, etc., stable constant voltage output is possible regardless of the current consumption or load change of the circuit connected to the load side. In addition to improving the reliability of the product, there is an advantage that can prevent the malfunction caused by the change of the output of the constant voltage source at the source.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도로서, 교류직류변환기(100)와, 정전압회로부(110) 및 누전차단기(200) 등을 구비한다. 4 is a circuit block diagram illustrating an earth leakage circuit breaker having a constant voltage circuit according to an embodiment of the present invention, and includes an AC DC converter 100, a constant voltage circuit unit 110, an earth leakage circuit breaker 200, and the like.

교류직류변환기(100)는 외부로부터 공급된 교류전원을 직류로 변환하여 정전압회로부로 출력한다.The AC DC converter 100 converts AC power supplied from the outside into DC and outputs the same to the constant voltage circuit unit.

정전압회로부(110)는 교류직류변환기(100)로부터 입력된 직류 전압을 조정하여 출력전압을 안정적으로 유지시켜 누전차단기(200)로 동작 전압을 출력한다. 기존에는 정전압회로부(110)가 도 1에 도시된 바와 같이 정전류 다이오드(Current Regulative Diode; CRD)와 제너다이오드(ZD)가 병렬로 연결되고, 필요한 직류 전압으로 강하하기 위해 N개의 병렬 쌍과 최종 필요 전압을 위한 제한용 제너다이오드(ZD_LIM)로 구성되었지만, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 소수의 트랜지스터(Q11, Q12)와 저항(R11∼R13) 및 제너다이오드(ZD11)로 구성하였다. The constant voltage circuit unit 110 maintains the output voltage stably by adjusting the DC voltage input from the AC DC converter 100 and outputs an operating voltage to the earth leakage breaker 200. Conventionally, as shown in FIG. 1, the constant voltage circuit unit 110 is connected to a constant current diode (CRD) and a zener diode (ZD) in parallel, and needs N parallel pairs and a final pair in order to drop to a required DC voltage. Although a Zener diode ZD_LIM for the voltage is configured, the present invention includes a few transistors Q11 and Q12, resistors R11 to R13, and Zener diode ZD11 as shown in FIG.

즉, 정전압회로부(110)는, 입력 전원측인 교류직류변환기(100)의 출력단과 정전압회로부(110)의 출력단 사이에 전류통로가 연결되어 정전압을 출력하는 제11 트랜지스터(Q11)와, 상기 제11 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 베이스 사이에 설치된 제11 저항(R11)과, 상기 제11 트랜지스터(Q11)의 이미터와 제11 노드(Nd11) 사이에 설치된 제12 저항(R12)과, 상기 제11 노드(Nd11)와 저전위 사이에 연결된 제13 저항(R13)과, 상기 제11 트랜지스터(Q11)의 베이스에 컬렉터가 연결되고 제11 노 드(Nd11)에 베이스가 연결되어 제11 노드(Nd11)의 전위에 따라 스위칭되는 제12 트랜지스터(Q12), 및 상기 제12 트랜지스터(Q12)의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 제11 트랜지스터(Q11)의 베이스 측의 전압을 안정화시키는 제너다이오드(ZD11)를 포함하여 이루어져 있다.That is, the constant voltage circuit unit 110 includes an eleventh transistor Q11 for outputting a constant voltage by connecting a current path between an output terminal of the AC DC converter 100 on the input power side and an output terminal of the constant voltage circuit unit 110, and the eleventh operation. An eleventh resistor R11 provided between the collector of the transistor Q11 and the base; a twelfth resistor R12 provided between the emitter of the eleventh transistor Q11 and the eleventh node Nd11; A thirteenth resistor R13 connected between the node Nd11 and the low potential, a collector connected to the base of the eleventh transistor Q11, and a base connected to the eleventh node Nd11, so that the eleventh node Nd11 A twelfth transistor Q12 switched according to the potential of the zener diode and a zener diode provided in a reverse direction between the emitter and the low potential of the twelfth transistor Q12 to stabilize the voltage at the base side of the eleventh transistor Q11 ( ZD11).

아울러, 누전차단기(200)는 영상전류변환기(210)와 누전검출회로부(230), 및 차단기(270)를 포함하여 이루어져 있다.In addition, the ground fault circuit breaker 200 includes an image current converter 210, a ground fault detection circuit unit 230, and a breaker 270.

상기 영상전류변환기(210; Zero Current Transformer)는 부하로 입출력되는 선로상의 불평형(고조파, 부하 불평형, 누전, 선로고장 등)으로 인해 발생되는 영상전류를 검출하여 전압 형태로 변환한다.The zero current transformer 210 detects an image current generated due to an unbalance on a line input / output to a load (harmonics, load unbalance, short circuit, line failure, etc.) and converts the image current into a voltage form.

누전검출회로부(230)는 상기 영상전류변환기(210)로부터 입력된 신호가 미리 설정된 기준치 이상인가를 판별하여 누전 발생 여부를 판단하고, 누전 발생시 트립스위치(250)를 동작시키도록 구성되어 있다. 상기 트립스위치(250)는 실리콘제어정류기(Silicon Controlled Rectifier; SCR)와 같은 사이리스터(thyristor) 또는 트랜지스터(Transistor)가 사용될 수 있다.The ground fault detecting circuit unit 230 is configured to determine whether a ground fault occurs by determining whether a signal input from the image current converter 210 is greater than or equal to a preset reference value, and operate the trip switch 250 when the ground fault occurs. The trip switch 250 may use a thyristor or a transistor such as a silicon controlled rectifier (SCR).

차단기(270)는 상기 트립스위치(250)의 작동에 따라 내부 트립코일이 동작하여 외부로부터 입력되어 부하로 공급되는 교류 전원의 출력을 차단하도록 구성되어 있다. The breaker 270 is configured to block the output of the AC power supplied from the outside to the load by operating the internal trip coil in accordance with the operation of the trip switch 250.

이와 같이 누전차단기(200)에 적용된 정전압회로부(110)의 동작을 살펴보면 아래와 같다.As described above, the operation of the constant voltage circuit unit 110 applied to the circuit breaker 200 will be described.

상기 정전압회로부(110)의 제너다이오드(ZD11)의 제너 전압(Vzd11)과 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스-이미터간 전압(Vbe12)을 더한 전압(Vzd11+Vbe12)이 제13 저항(R13)의 양단 전압(Vr13)을 고정시키며, 제12 저항(R12)에 흐르는 전류는 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스에 흐르는 전류(Ib12)와 제13 저항(R13)에 흐르는 전류(Ir13)의 합이다. 그러나 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스에 흐르는 전류(Ib12)는 일반적으로 매우 작기 때문에 무시할 수 있으므로 제12 저항(R12)에 흐르는 전류는 제13 저항(R13)에 흐르는 전류와 같다. 따라서 제12 저항(R12)의 양단에 걸리는 전압 강하는 제12 저항(R12)과 제13 저항(R13)에 흐르는 전류에 의해 결정된다. The voltage Vzd11 + Vbe12 obtained by adding the zener voltage Vzd11 of the zener diode ZD11 of the constant voltage circuit unit 110 and the base-emitter voltage Vbe12 of the twelfth transistor Q12 is equal to the thirteenth resistor R13. The voltage Vr13 is fixed at both ends, and the current flowing through the twelfth resistor R12 is the sum of the current Ib12 flowing through the base of the twelfth transistor Q12 and the current Ir13 flowing through the thirteenth resistor R13. However, since the current Ib12 flowing in the base of the twelfth transistor Q12 is generally very small and can be ignored, the current flowing in the twelfth resistor R12 is the same as the current flowing in the thirteenth resistor R13. Therefore, the voltage drop across the twelfth resistor R12 is determined by the current flowing through the twelfth resistor R12 and the thirteenth resistor R13.

따라서 정전압회로부(110)의 출력전압은 제너다이오드(ZD11)의 전압과 제12 저항(R12)과 제13 저항(R13)의 비율(R12/R13)에 의해서만 결정된다. 출력 부하의 변동 또는 전류 소모 변동과는 무관하게 출력 전류는 제11 트랜지스터(Q11)를 통해 흐르게 된다. 상기 제11 저항(R11)은 제11 트랜지스터(Q11)의 베이스 전류와 제12 트랜지스터(Q12)의 컬렉터 전류를 결정하기 위해 사용된다. Therefore, the output voltage of the constant voltage circuit unit 110 is determined only by the voltage of the zener diode ZD11 and the ratio R12 / R13 of the twelfth resistor R12 and the thirteenth resistor R13. The output current flows through the eleventh transistor Q11 regardless of the variation of the output load or the variation of the current consumption. The eleventh resistor R11 is used to determine the base current of the eleventh transistor Q11 and the collector current of the twelfth transistor Q12.

즉, 교류직류변환기(100)에서 출력된 직류전압을 누전차단기(200)에서 필요로 하는 전압으로 감압 또는 안정화하기 위해 사용되는 정전압회로부(110)는 제너다이오드(ZD11)의 제너 전압(Vzd11)에 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스-이미터간 전압(Vbe12)을 더한 전압(Vzd11+Vbe12)이 제13 저항(R13)으로 인가되고 제13 저항(R13)에 흐르는 전류(Ir13)는 아래 수학식 1로 표현된다.That is, the constant voltage circuit unit 110 used to reduce or stabilize the DC voltage output from the AC DC converter 100 to the voltage required by the earth leakage breaker 200 is connected to the Zener voltage Vzd11 of the Zener diode ZD11. The voltage Vzd11 + Vbe12 plus the base-emitter voltage Vbe12 of the twelfth transistor Q12 is applied to the thirteenth resistor R13 and the current Ir13 flowing through the thirteenth resistor R13 is represented by Equation 1 below. It is expressed as

Figure 112008091147611-pat00001
Figure 112008091147611-pat00001

여기서, Ir13은 제13 저항(R13)에 흐르는 전류이고, Vzd11은 제너다이오드(ZD11)에 인가되는 전압이고, Vbe12는 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스와 이미터 간의 전압이며, R13은 제13 저항(R13)의 레지스턴스이다.Here, Ir13 is a current flowing through the thirteenth resistor R13, Vzd11 is a voltage applied to the zener diode ZD11, Vbe12 is a voltage between the base and the emitter of the twelfth transistor Q12, and R13 is the thirteenth resistor. (R13) resistance.

아울러, 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스에 흐르는 전류는 매우 작기 때문에 무시할 수 있으므로 제12 저항(R12)에 흐르는 전류(Ir12)는 아래 수학식 2에 의해 얻어질 수 있다.In addition, since the current flowing through the base of the twelfth transistor Q12 is very small and can be ignored, the current Ir12 flowing through the twelfth resistor R12 may be obtained by Equation 2 below.

Figure 112008091147611-pat00002
Figure 112008091147611-pat00002

따라서, 제12 저항(R12)에 걸리는 전압(Vr12)은 아래 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, the voltage Vr12 applied to the twelfth resistor R12 may be expressed by Equation 3 below.

Figure 112008091147611-pat00003
Figure 112008091147611-pat00003

여기서, Ir12는 제12 저항(R12)에 흐르는 전류량이고, R12는 제12 저항(R12)의 레지스턴스이다.Here, Ir12 is the amount of current flowing through the twelfth resistor R12, and R12 is the resistance of the twelfth resistor R12.

따라서, 정전압회로부(110)의 출력전압(Vout)은 아래 수학식 4와 같이 간단히 표현할 수 있다.Therefore, the output voltage Vout of the constant voltage circuit unit 110 can be simply expressed as in Equation 4 below.

Figure 112008091147611-pat00004
Figure 112008091147611-pat00004

여기서, Vr13은 제13 저항(R13)에 걸리는 전압이고, R13은 제13 저항(R13)의 레지스턴스이다.Here, Vr13 is a voltage applied to the thirteenth resistor R13, and R13 is a resistance of the thirteenth resistor R13.

도 4에서 제11 저항(R11)은 제11 트랜지스터(Q11)의 베이스 전류(Ib11)와 제12 트랜지스터(Q12)의 컬렉터 전류(Ic12)를 결정하기 위해 사용된다. 제11 저항(R11)의 양단에 걸리는 전압(Vr11)은 교류직류변환기(100)의 출력전압을 VCC라 하면 아래 수학식 5와 같이 나타낼 수 있으며, 제11 저항(R11)을 통해 흐르는 전류(Ir11)는 아래 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.In FIG. 4, the eleventh resistor R11 is used to determine the base current Ib11 of the eleventh transistor Q11 and the collector current Ic12 of the twelfth transistor Q12. The voltage Vr11 across the eleventh resistor R11 may be represented by Equation 5 below when the output voltage of the AC DC converter 100 is VCC, and the current Ir11 flowing through the eleventh resistor R11 may be represented by Equation 5 below. ) Can be expressed as in Equation 6 below.

Figure 112008091147611-pat00005
Figure 112008091147611-pat00005

여기서, Vr11은 제11 저항(R11)에 걸리는 전압이고, Vbe11은 제11 트랜지스터(Q11)의 베이스와 이미터 간의 전압이고, Vbe12는 제12 트랜지스터(Q12)의 베이스와 이미터 간의 전압이다.Here, Vr11 is a voltage applied to the eleventh resistor R11, Vbe11 is a voltage between the base and emitter of the eleventh transistor Q11, and Vbe12 is a voltage between the base and emitter of the twelfth transistor Q12.

Figure 112008091147611-pat00006
Figure 112008091147611-pat00006

이와 같은 수학식들을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 정전압회로부(110)를 통해 출력되는 전압은 제너다이오드(ZD11) 및 제11 저항(R11)과, 제12 저항(R12) 및 제13 저항(R13)의 비율(R12/R13)에 의해서 결정되고, 제11 트랜지스터(Q11)와 제12 트랜지스터(Q12)에 의해 항상 일정하게 유지된다. As can be seen through the above equations, the voltage output through the constant voltage circuit unit 110 of the present invention is a zener diode (ZD11) and eleventh resistor (R11), the twelfth resistor (R12) and the thirteenth resistor (R13) Is determined by the ratio R12 / R13, and is constantly maintained by the eleventh transistor Q11 and the twelfth transistor Q12.

따라서, 출력 측의 부하나 전류 변동이 발생하더라도 정전압회로부(110)의 동작 범위 내에서는 외부 연결 회로와 독립적으로 출력전압을 항상 일정하게 만들 수 있다. 또한 입력 전압이 매우 넓을 경우에도 제11 트랜지스터(Q11)의 이미터 전압은 제너다이오드(ZD11)와 제11 저항(R11), 제12 저항(R12) 및 제13 저항(R13)의 값에 의해 고정되어 제11 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 이미터간의 전압(Vce11)이

Figure 112008091147611-pat00007
로 변동되어 출력전압에 영향을 주지 않도록 동작되는 구조를 갖고 있으므로, 정전압회로부(110)의 출력전압은 도 5에서 보는 바와 같이 항상 안정적으로 유지된다.Therefore, even if a load or a current variation on the output side occurs, the output voltage can always be made constant independently of the external connection circuit within the operating range of the constant voltage circuit unit 110. Also, even when the input voltage is very wide, the emitter voltage of the eleventh transistor Q11 is fixed by the values of the zener diode ZD11, the eleventh resistor R11, the twelfth resistor R12, and the thirteenth resistor R13. The voltage Vce11 between the collector and the emitter of the eleventh transistor Q11
Figure 112008091147611-pat00007
Since it has a structure that is operated so as not to affect the output voltage is changed to, the output voltage of the constant voltage circuit unit 110 is always maintained as shown in FIG.

즉, 본 발명에 의한 정전압회로부(110)는 도 5에서 보는 바와 같이 기존(도 3)과는 다르게 출력 부하 측의 전류 소모에 따라 출력전압이 변화하지 않고 안정적으로 유지된다.That is, as shown in FIG. 5, the constant voltage circuit unit 110 according to the present invention is stably maintained without changing the output voltage according to current consumption on the output load side, unlike the conventional (FIG. 3).

한편, 도 4에서 제11 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 이미터 사이의 전압(Vce11) 강하는 교류직류변환기(100)의 출력전압과 정전압회로부(110)의 출력전압의 차이다. 그러나 정전압회로부(110)의 입력이 매우 커서 제11 트랜지스터(Q11)의 컬렉터와 이미터 사이의 전압(Vce11)이 항복 전압(Breakdown Voltage)을 넘을 경우 제11 트랜지스터(Q11)가 파괴될 수 있다. 이와 같은 경우를 방지하기 위해 정전압회로부(110)를 도 6과 같이 구성할 수 있다.In FIG. 4, the voltage Vce11 between the collector and the emitter of the eleventh transistor Q11 is a difference between the output voltage of the AC DC converter 100 and the output voltage of the constant voltage circuit unit 110. However, when the input of the constant voltage circuit unit 110 is very large and the voltage Vce11 between the collector and the emitter of the eleventh transistor Q11 exceeds the breakdown voltage, the eleventh transistor Q11 may be destroyed. In order to prevent such a case, the constant voltage circuit unit 110 may be configured as shown in FIG. 6.

도 6에서 누전차단기(200)의 구성은 도 4와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다.In FIG. 6, the configuration of the ground fault breaker 200 is the same as that of FIG. 4, and thus description thereof will be omitted.

도 6에서 정전압회로부(120)는 교류직류변환기(100)의 출력단과 정전압회로 부(110)의 출력단 사이에 전류통로가 직렬로 연결되어 정전압을 출력하는 복수의 트랜지스터(Q21a∼Q21n)와, 상기 복수의 트랜지스터(Q21a∼Q21n)의 베이스 사이에 설치된 복수의 저항(R21a∼R21n)을 포함하여 이루어져 있다. 다만, 상기 복수의 저항 중 첫 번째 저항(R21a)은 첫 번째 트랜지스터(Q21a)의 컬렉터와 베이스 사이에 연결되어 있다. In FIG. 6, the constant voltage circuit unit 120 includes a plurality of transistors Q21a to Q21n for outputting a constant voltage by connecting a current path in series between the output terminal of the AC DC converter 100 and the output terminal of the constant voltage circuit unit 110. A plurality of resistors R21a to R21n provided between the bases of the plurality of transistors Q21a to Q21n are included. However, the first resistor R21a of the plurality of resistors is connected between the collector and the base of the first transistor Q21a.

그리고, 정전압회로부(110)는 상기 복수의 트랜지스터(Q21a∼Q21n) 중 마지막 트랜지스터(Q21n)의 이미터와 제21 노드(Nd21) 사이에 설치된 제22 저항(R22)과, 상기 제21 노드(Nd21)와 저전위 사이에 연결된 제23 저항(R23)과, 상기 마지막 트랜지스터(Q21n)의 베이스에 컬렉터가 연결되고 제21 노드(Nd21)에 베이스가 연결되어 제21 노드(Nd21)의 전위에 따라 스위칭되어 상기 마지막 트랜지스터(Q21n)의 베이스단의 전위를 저전위로 풀다운시키는 풀다운용 제22 트랜지스터(Q22), 및 상기 제22 트랜지스터(Q22)의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드(ZD21)를 더 포함한다.The constant voltage circuit unit 110 includes a twenty-second resistor R22 provided between the emitter of the last transistor Q21n and the twenty-first node Nd21 among the plurality of transistors Q21a to Q21n, and the twenty-first node Nd21. ) And a collector connected to the base of the last transistor Q21n and a base connected to the twenty-first node Nd21, and switching according to the potential of the twenty-first node Nd21. And a pull-down twenty-second transistor Q22 that pulls down the potential at the base end of the last transistor Q21n to a low potential, and is installed in a reverse direction between the emitter and the low potential of the twenty-second transistor Q22 to stabilize the voltage. A zener diode ZD21 is further included.

상기와 같이 정전압회로부(120)의 제21a 내지 제21n 트랜지스터(Q21a∼Q21n)의 전류통로를 직렬로 연결하고 상기 각 트랜지스터(Q21a∼Q21n)의 베이스에 제21a 내지 제21n 저항(R21a∼R21n)을 추가적으로 연결함으로써, 각 트랜지스터(Q21a∼Q21n)의 컬렉터와 이미터 간의 전압, 즉 Vce21a, Vce21b, … 등의 전압 강하를 발생시켜 제21n 트랜지스터(Q21n)의 컬렉터와 이미터 간의 전압(Vce21n)이 항복 전압 이상이 되지 않도록 한다.As described above, the current paths of the 21st to 21n transistors Q21a to Q21n of the constant voltage circuit unit 120 are connected in series, and the 21st to 21n resistors R21a to R21n are connected to the bases of the transistors Q21a to Q21n. By additionally connecting the voltages between the collector and emitter of each transistor Q21a to Q21n, that is, Vce21a, Vce21b,... A voltage drop such as this is generated so that the voltage Vce21n between the collector and emitter of the 21st transistor Q21n does not exceed the breakdown voltage.

즉, 정전압회로부(120)의 입력이 클 경우 제21n 트랜지스터(Q21n)의 컬렉터 와 이미터 간의 전압(Vce21n)이 항복 전압(Breakdown Voltage)이 넘지 않도록 도 6의 정전압회로부(120)와 같이 Q21a와 R21a, Q21b와 R21b, … 등과 보호회로를 추가적으로 연결하여 아래 수학식 7과 같이 제21n 트랜지스터(Q21n)의 컬렉터 및 이미터 간의 전압이 항복 전압을 초과하지 않도록 낮출 수 있다.That is, when the input of the constant voltage circuit unit 120 is large, the voltage Vce21n between the collector of the 21n transistor Q21n and the emitter does not exceed the breakdown voltage, such as the constant voltage circuit unit 120 of FIG. 6. R21a, Q21b and R21b,... By additionally connecting the protection circuit and the like can be lowered so that the voltage between the collector and emitter of the 21st transistor (Q21n) does not exceed the breakdown voltage as shown in Equation 7 below.

Figure 112008091147611-pat00008
Figure 112008091147611-pat00008

전원이 오프(Turn-off)될 경우 도 4 및 도 6과 같이 구성된 정전압회로부(110, 120)의 출력전압이 교류직류변환기(100)의 출력 보다 늦게 방전되어 전압 레벨이 높을 경우 도 7과 같이 정전압회로부(130)를 구성할 수 있다.When the power is turned off, the output voltage of the constant voltage circuit parts 110 and 120 configured as shown in FIGS. 4 and 6 is discharged later than the output of the AC DC converter 100, and thus the voltage level is high. The constant voltage circuit unit 130 may be configured.

도 7과 같은 정전압회로부(130)는, 입력 전원측인 교류직류변환기(100)의 출력단과 정전압회로부(130)의 출력단 사이에 전류통로가 연결되어 정전압을 출력하는 제31 트랜지스터(Q31)와, 상기 제31 트랜지스터(Q31)의 컬렉터와 베이스 사이에 설치된 제31 저항(R31)과, 상기 제31 트랜지스터(Q31)의 이미터와 제31 노드(Nd31) 사이에 순방향으로 설치된 제31 다이오드(D31)와, 상기 제31 노드(Nd31)와 제32 노드(Nd32) 사이에 연결된 제32 저항(R32)과, 상기 제32 노드(Nd32)와 저전위 사이에 연결된 제33 저항(R33)과, 상기 제31 노드(Nd31)와 제31 트랜지스터(Q31)의 베이스 사이에 순방향으로 연결된 제32 다이오드(D32)와, 상기 제31 트랜지스터(Q31)의 베이스에 컬렉터가 연결되고 제32 노드(Nd32)에 베이스가 연결되어 제32 노드(Nd32)의 전위에 따라 스위칭되는 제32 트랜지스터(Q32), 및 상기 제32 트랜지스터(Q32)의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오 드(ZD31)를 포함하여 이루어져 있다.The constant voltage circuit unit 130 as shown in FIG. 7 includes a thirty-first transistor Q31 connected to a current path between an output terminal of the AC DC converter 100 on the input power side and an output terminal of the constant voltage circuit unit 130 to output a constant voltage. A thirty-first resistor R31 disposed between the collector of the thirty-first transistor Q31 and the base; a thirty-first diode D31 disposed in a forward direction between the emitter of the thirty-first transistor Q31 and the thirty-first node Nd31; A thirty-second resistor (R32) connected between the thirty-first node (Nd31) and the thirty-second node (Nd32); a thirty-third resistor (R33) connected between the thirty-second node (Nd32) and a low potential; A 32nd diode D32 is connected between the node Nd31 and the base of the 31st transistor Q31 in a forward direction, a collector is connected to the base of the 31st transistor Q31, and a base is connected to the 32nd node Nd32. And the thirty-second transistor Q32 switched according to the potential of the thirty-second node Nd32. It comprises a Zener diode (ZD31) is installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the 32 transistor Q32 to stabilize the voltage.

따라서, 도 7에서 보는 바와 같이 정전압회로부(130)의 출력전압을 제31 다이오드(D31)와 제32 다이오드(D32)를 통해 방전시킴으로써 제31 트랜지스터(Q31)의 베이스와 이미터 간에 역전압이 걸려 제31 트랜지스터(Q31)가 파괴되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, the output voltage of the constant voltage circuit unit 130 is discharged through the thirty-first diode D31 and the thirty-second diode D32 so that a reverse voltage is applied between the base and the emitter of the thirty-first transistor Q31. It is possible to prevent the thirty-first transistor Q31 from being destroyed.

즉, 전원이 오프(Turn-off)될 경우 정전압회로부(130)의 출력전압이 입력전압보다 늦게 방전되어 입력전압보다 출력전압 레벨이 일시적으로 높을 경우 제31 트랜지스터(Q31)의 베이스와 이미터간 PN접합에 역전압이 걸려서 트랜지스터(Q31)가 파괴될 수 있다. 이를 방지하기 위해 도 7의 정전압회로부(130)에서 제31 트랜지스터(Q31)의 베이스와 이미터간 PN접합과 반대 방향으로 제32 다이오드(D32)를 연결하여 순간적인 역전압이 다이오드(D32)의 순방향으로 흘려 방전되도록 한다.That is, when the power is turned off, when the output voltage of the constant voltage circuit unit 130 is discharged later than the input voltage and the output voltage level is temporarily higher than the input voltage, the PN between the base and emitter of the thirty-first transistor Q31 is temporarily discharged. The transistor Q31 may be destroyed by applying a reverse voltage to the junction. In order to prevent this, the constant voltage circuit unit 130 of FIG. 7 connects the thirty-second diode D32 in a direction opposite to the PN junction between the base and emitter of the thirty-first transistor Q31 so that an instantaneous reverse voltage is applied to the diode D32 To discharge.

도 4와 도 6 및 도 7과 같이 구성된 정전압회로부(110, 120, 130)는 출력측에 연결된 회로들의 부하 전류가 고정되어 있거나 과전류가 흐르는 것을 방지할 목적으로 정전류 회로가 요구될 수 있다. 이 경우에 도 8과 같이 정전압회로부(140)를 구성한다.4, 6, and 7, the constant voltage circuit units 110, 120, and 130 may require a constant current circuit for the purpose of preventing the load current of the circuits connected to the output side from being fixed or overcurrent. In this case, the constant voltage circuit unit 140 is configured as shown in FIG. 8.

도 8과 같은 정전압회로부(140)는, 이미터가 입력 전원측인 교류직류변환기(100)의 출력단에 연결되고 컬렉터와 베이스가 다이오드 결합된 제41 트랜지스터(Q41)와, 이미터가 입력 전원측인 교류직류변환기(100)의 출력단 측에 연결되고 베이스가 상기 제41 트랜지스터(Q41)의 베이스와 공통 연결된 제42 트랜지스터(Q42)와, 입력 전원측과 상기 제42 트랜지스터(Q42)의 이미터 사이에 연결된 제 41 저항(R41)과, 상기 제41 트랜지스터(Q41)의 컬렉터에 컬렉터가 연결되고 정전압회로부(110)의 출력단에 이미터가 연결되어 정전압을 출력하는 제43 트랜지스터(Q43)와, 상기 제42 트랜지스터(Q42)의 컬렉터와 제43 트랜지스터(Q43)의 베이스 사이에 설치된 제42 저항(R42)과, 상기 제43 트랜지스터(Q43)의 이미터와 제41 노드(Nd41) 사이에 설치된 제43 저항(R43)과, 상기 제41 노드(Nd41)와 저전위 사이에 연결된 제44 저항(R44)과, 상기 제43 트랜지스터(Q43)의 베이스에 컬렉터가 연결되고 제41 노드(Nd41)에 베이스가 연결되어 제41 노드(Nd41)의 전위에 따라 스위칭되는 제44 트랜지스터(Q44), 및 상기 제44 트랜지스터(Q44)의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드(ZD41)를 포함하여 이루어져 있다.As shown in FIG. 8, the constant voltage circuit unit 140 includes a forty-one transistor Q41 connected to an output terminal of an AC DC converter 100 having an emitter as an input power source and diode-coupled with a collector and a base, and an AC having an emitter as an input power source. A 42 th transistor Q42 connected to an output terminal side of the DC converter 100 and having a base connected in common with a base of the 41 th transistor Q41, and an input power source connected to an emitter of the 42 th transistor Q42. A 43rd transistor Q43 for outputting a constant voltage by connecting a collector to a 41 resistor R41, a collector of the 41st transistor Q41, and an emitter connected to an output terminal of the constant voltage circuit unit 110, and the 42nd transistor The 42nd resistor R42 provided between the collector of Q42 and the base of the 43rd transistor Q43, and the 43rd resistor R43 provided between the emitter of the 43rd transistor Q43 and the 41st node Nd41. ), And the forty-first node Nd41 A 44th resistor R44 connected between the potentials, a collector connected to the base of the 43rd transistor Q43, and a base connected to the forty-first node Nd41, and switched according to the potential of the forty-first node Nd41. A 44 transistor Q44 and a zener diode ZD41 are installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the 44th transistor Q44 to stabilize the voltage.

도 8에 도시된 바와 같이 정전압회로부(140)의 제41 트랜지스터(Q41)와 제42 트랜지스터(Q42)는 전류미러 구조로 결합되어 있으며, 제42 트랜지스터(Q42)의 이미터에 연결된 제41 저항(R41)은 정전류 회로의 전류 제한 목적으로 추가된 것이다.As shown in FIG. 8, the forty-first transistor Q41 and the forty-second transistor Q42 of the constant voltage circuit unit 140 are coupled in a current mirror structure, and the forty-first resistor connected to the emitter of the forty-second transistor Q42 ( R41) is added for the current limiting purpose of the constant current circuit.

즉, 정전압회로부(140)에 정전류원이 필요한 경우 컬렉터와 베이스가 다이오드 연결(diode connected)된 제41 트랜지스터(Q41)와, 상기 제41 트랜지스터(Q41)와 베이스가 공통으로 연결된 제42 트랜지스터(Q42)를 사용하여 정전류 회로를 구성한 것이다. 제41 트랜지스터(Q41)의 베이스와 이미터간의 전압(Vbe41)은 제42 트랜지스터(Q42)의 베이스와 이미터 간 전압(Vbe42)과 제41 저항(R41)의 양단에 걸리는 전압(Vr41)의 합과 동일하도록 다이오드 연결된 제41 트랜지스터(Q41)에 의해 네거티브 피드백(negative feedback)이 되어 일정 전류가 흐르도록 해준다.That is, when a constant current source is required for the constant voltage circuit unit 140, the forty-first transistor Q41 having a diode connected to the collector and the base, and the forty-second transistor Q42 having a common connection between the forty-one transistor Q41 and the base ) Is a constant current circuit. The voltage Vbe41 between the base and emitter of the forty-first transistor Q41 is the sum of the voltage Vbe42 between the base and emitter of the forty-second transistor Q42 and the voltage Vr41 across both of the forty-first resistors R41. Negative feedback is performed by the forty-first transistor Q41 diode-connected so as to be equal to.

한편, 상기 도 6과 도 7 및 도 8에 의한 각 정전압회로부(120, 130, 140)의 세부 동작에 대한 설명은 생략하였는데, 이는 기본적으로 도 4의 정전압회로부(110)의 동작과 동일하게 이루어지기 때문이며, 도 4의 정전압회로부(110)와 차별화된 구성에 대해서만 설명을 한 것이다.Meanwhile, descriptions of detailed operations of the constant voltage circuit units 120, 130, and 140 according to FIGS. 6, 7, and 8 are omitted. This is basically the same as that of the constant voltage circuit unit 110 of FIG. 4. This is because only the configuration different from the constant voltage circuit unit 110 of FIG. 4 is described.

본 발명에서는 정전압 회로(110, 120, 130, 140)가 누전차단기(200)에 적용된 예를 기준으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 전원에 관련된 모든 기기에 적용될 수 있음은 당연하다.In the present invention, the constant voltage circuits 110, 120, 130, and 140 have been described with reference to the example applied to the earth leakage breaker 200. However, the present invention is not limited thereto.

상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상과 균등물 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and equivalents of the present invention. Therefore, such modifications, changes and additions should be determined not only by the claims below, but also by equivalents to those claims.

도 1은 종래기술에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도이다.1 is a circuit block diagram showing a circuit breaker having a constant voltage circuit according to the prior art.

도 2는 도 1의 정전압 회로의 출력전압과 저항과의 관계를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between an output voltage and a resistance of the constant voltage circuit of FIG. 1.

도 3은 도 1의 정전압 회로의 출력 파형을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an output waveform of the constant voltage circuit of FIG. 1.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도이다.4 is a circuit block diagram illustrating an earth leakage breaker having a constant voltage circuit according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 정전압 회로의 입출력 파형을 각각 나타낸 도면이다.5 is a view showing input and output waveforms of the constant voltage circuit according to the present invention, respectively.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도이다.6 is a circuit block diagram illustrating a circuit breaker having a constant voltage circuit according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도이다.7 is a circuit block diagram illustrating an earth leakage breaker having a constant voltage circuit according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 정전압 회로를 구비한 누전차단기를 나타낸 회로 블록도이다.8 is a circuit block diagram illustrating an earth leakage circuit breaker including a constant voltage circuit according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100: 교류직류변환기 110,120,130,140: 정전압회로부100: AC DC converter 110, 120, 130, 140: constant voltage circuit

200: 누전차단기 210: 영상전류변환기200: earth leakage breaker 210: video current converter

230: 누전검출회로부 250: 트립스위치230: earth leakage detection circuit unit 250: trip switch

270: 차단기270: breaker

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 입력 전원단과 출력단 사이에 전류통로가 연결되어 정전압을 출력하는 제1 트랜지스터;A first transistor connected between an input power supply terminal and an output terminal to output a constant voltage; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터와 베이스 사이에 설치된 제1 저항;A first resistor disposed between the collector and the base of the first transistor; 상기 제1 트랜지스터의 이미터와 제1 노드 사이에 순방향으로 설치된 제1 다이오드;A first diode installed in a forward direction between the emitter and the first node of the first transistor; 상기 제1 노드와 저전위 사이에 직렬 연결된 복수의 분압저항;A plurality of voltage divider resistors connected in series between the first node and a low potential; 상기 제1 노드와 제1 트랜지스터의 베이스 사이에 순방향으로 연결된 제2 다이오드;A second diode connected forward between the first node and the base of the first transistor; 상기 제1 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 제2 트랜지스터; 및A second transistor connected to a base of the first transistor and connected to a common node of a plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And 상기 제2 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 정전압 회로.And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the second transistor to stabilize the voltage. 청구항 7에 있어서,The method of claim 7, 상기 제1 트랜지스터에서 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 하는 정전압 회로.The constant voltage output from the first transistor is supplied to the operating power supply of the circuit breaker. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 제1 저항은 상기 제1 트랜지스터의 베이스와 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터로 인가되는 전류량을 결정하는 것을 특징으로 하는 정전압 회로.And wherein the first resistor determines the amount of current applied to the base of the first transistor and the collector of the second transistor. 이미터가 입력 전원단에 연결되고 컬렉터와 베이스가 다이오드 결합된 제1 트랜지스터;A first transistor having an emitter connected to an input power supply terminal and diode-coupled between a collector and a base; 이미터가 입력 전원단 측에 연결되고 베이스가 상기 제1 트랜지스터의 베이스와 공통 연결된 제2 트랜지스터;A second transistor having an emitter connected to an input power supply side and a base connected in common with a base of the first transistor; 입력 전원단과 상기 제2 트랜지스터의 이미터 사이에 연결된 제1 저항;A first resistor coupled between an input power supply terminal and an emitter of the second transistor; 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터에 컬렉터가 연결되고 출력단에 이미터가 연결되어 정전압을 출력하는 제3 트랜지스터;A third transistor connected to a collector of the first transistor and an emitter connected to an output terminal thereof to output a constant voltage; 상기 제2 트랜지스터의 컬렉터와 제3 트랜지스터의 베이스 사이에 설치된 제2 저항;A second resistor provided between the collector of the second transistor and the base of the third transistor; 상기 제3 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 연결된 복수의 분압저항;A plurality of voltage divider resistors connected between the emitter and the low potential of the third transistor; 상기 제3 트랜지스터의 베이스에 컬렉터가 연결되고 복수의 분압저항의 공통노드에 베이스가 연결되어 공통노드의 전위에 따라 스위칭되는 제4 트랜지스터; 및A fourth transistor connected to a base of the third transistor and connected to a common node of a plurality of voltage divider resistors and switched according to a potential of the common node; And 상기 제4 트랜지스터의 이미터와 저전위 사이에 역방향으로 설치되어 전압을 안정화시키는 제너다이오드;를 포함하는 정전압 회로.And a zener diode installed in the reverse direction between the emitter and the low potential of the fourth transistor to stabilize the voltage. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터는 전류미러 구조로 결합된 것으로 정전류 회로인 것을 특징으로 하는 정전압 회로.The first transistor and the second transistor are combined in a current mirror structure, the constant voltage circuit, characterized in that the constant current circuit. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,The method according to claim 10 or 11, 상기 제3 트랜지스터에서 출력되는 정전압은 누전차단기의 동작 전원으로 공급되는 것을 특징으로 하는 정전압 회로.The constant voltage output from the third transistor is supplied to the operating power supply of the circuit breaker.
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