KR101589018B1 - 터미널블록 - Google Patents

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정승권
장기수
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주식회사 우리기술
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current

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Abstract

메인 전원이 공급되는 전원입력단자와 각 입출력 기기로 전원을 공급하는 적어도 하나의 전원출력단자 사이에 위치하여, 전원출력단자 방향으로 과전류가 흐를 경우 단선되는 퓨즈 및 상기 퓨즈가 전기적으로 연결되어 퓨즈의 단선위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 퓨즈단선검출부를 구비하는 터미널 블록이 제안된다. 퓨즈단선검출부는 해당 채널의 퓨즈 단선 여부에 따라 상이한 레벨의 신호를 출력하는 센싱부 및 출력된 신호로부터 단선된 퓨즈위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 다중화부를 포함 할 수 있다.

Description

터미널블록 {Terminal block}
산업용 컨트롤러, 특히 메인 컨트롤러의 입출력 단자들이 집결되어 연결되는 터미널블록이 개시된다.
터미널블록은 프레임을 형성하는 본체와 본체에 설치되는 다수개의 터미널로 구성된다. 전원이 터미널블록에 인입되면 이를 분기하여 다수개의 터미널로 인출하며, 터미널과 연결된 다수의 전장품을 동작시킨다. 이처럼 터미널블록은 터미널에 연결된 전선을 전기적으로 연결시키는 역할을 수행하고, 오늘날 공정제어기 및 시이퀸스제어기의 전원을 공급하는 패널 또는 각종 전자변동의 제어, 신호용 전기회로를 구비한 패널에 사용되고 있다. 이와 같은 터미널블록은 등록실용신안 20-0432887에서 개시되어 있다. 케이블 접속 단자대로 명명된 이 터미널 블록은 제 1 터미널이 구비되는 하부블록과 제 2 및 제 3 터미널이 구비되는 상부블록으로 구성되어 각각의 터미널에 해당하는 인입선이 설치된다. 제 2 및 제 3 터미널은 제 1 및 제 2 부스바와 각각 연결되어, 상기 제 1 및 제 2 부스바와 연결된 배전선으로 전력을 분배한다.
이와 같은 터미널블록은 별도의 퓨즈블록을 연결하여 전기회로를 보호한다. 두 부재가 따로 위치하기 때문에 패널의 체적은 커지며, 두 부재를 전기적으로 연결하기 위해 다수의 배선재가 필요하게 된 결과 패널관리의 어려움에 직면한다. 또한, 단선된 퓨즈를 교체해야 할 경우 단선된 퓨즈위치를 쉽게 검출 할 수 없어 많은 퓨즈를 일일이 확인 해야 하는 문제가 있다.
제안된 발명은 터미널블록과 다수개의 퓨즈를 일체화 함으로써 패널의 체적을 줄이고, 많은 퓨즈들 중 단선된 퓨즈의 위치를 제어기가 파악할 수 있어 유지 보수를 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.
일 양상에 따른 터미널블록은 메인 전원이 공급되는 전원입력단자와 각 입출력 기기로 전원을 공급하는 적어도 하나의 전원출력단자 사이에 위치하여, 전원출력단자 방향으로 과전류가 흐를 경우 단선되는 퓨즈 및 상기 퓨즈가 전기적으로 연결되어 퓨즈의 단선위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 퓨즈단선검출부를 포함 할 수 있다.
일 양상에 따른 퓨즈단선검출부는 해당 채널의 퓨즈 단선 여부에 따라 상이한 레벨의 신호를 출력하는 센싱부 및 출력된 신호로부터 단선된 퓨즈위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 다중화부를 포함 할 수 있다.
일 양상에 따른 센싱부는 퓨즈의 단선여부에 따라 켜지거나 꺼짐으로써 상이한 레벨의 전압을 다중화부로 전달하는 트렌지스터를 포함할 수 있다.
제안된 발명에 따라, 터미널블록과 다수개의 퓨즈를 일체화 함으로써 패널의 체적을 줄일 수 있고, 많은 퓨즈들 중 단선된 퓨즈의 위치를 제어기가 파악할 수 있어 유지 보수가 용이하다.
도 1은 제안된 발명에 따른 터미널 블록의 입출력 제어모듈과 연결된 상태를 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 퓨즈단선 검출부의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 센싱부의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다.
도 1은 제안된 발명에 따른 터미널블록(100)의 구성과 입출력 제어모듈(200)을 나타낸 블록도이다. 일 양상에 있어서, 터미널블록(100)은 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)와 퓨즈단선 검출부(110)를 포함 할 수 있다. 터미널블록(100)은 전기부품이 접속되는 다수의 터미널을 가지면서 서로 다른 전기부품을 전기적으로 연결한다. 터미널의 단자편들은 전기 전도율을 높이기 위해 황동으로 제조되는 것이 보편적이다. 하나 이상의 전원출력단자(400-1,400-2, … 400-n)는 터미널블록(100)에 연결된 각 입출력 기기로 전원을 공급하며, 하나이상의 신호출력단자(600-1,600-2, ... 600-n)는 터미널블록(100)에 연결된 각 입출력 기기로 데이터를 전송한다. 터미널블록(100)은 유입된 전력 또는 데이터를 분기 하여 센서 혹은 액츄에이터와 같은 다수개의 전장품에 전달한다. 일반적으로 센서 혹은 액츄에이터는 굵은 케이블로 연결되기 때문에 메인 컨트롤러의 입출력 제어 모듈에 직접 연결될 경우 입출력 제어 모듈(200)의 부피가 커진다. 입출력 제어모듈(200)과 터미널블록(100)간에는 전용 케이블로 연결 할 수 있기 때문에, 터미널 블록(100)을 사용함으로써, 입출력 제어모듈(200)의 체적을 줄 일 수 있다. 또한, 전장품과 입출력 제어모듈(200)이 직접 연결되지 않아, 입출력 제어모듈(200)의 고장시 유지 보수가 용이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)는 메인 전원이 공급되는 전원입력단자(300)와 각 입출력 기기로 전원을 공급하는 적어도 하나의 전원출력단자(400-1, 400-2, ..., 400-n) 사이에 위치하여, 전원출력단자(400-1, 400-2, ..., 400-n) 방향으로 과전류가 흐를 경우 단선된다. 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)는 주로 전기회로를 보호하기 위한 목적으로 기기에 삽입되며 이상 전류에 의한 발열에 의해 엘리먼트가 용단되어 이상 전류를 차단해 주는 과전류 보호 장치이다. 도 1의 터미널 블록에서는 복수의 전원출력단자 마다 퓨즈가 구비되어 있지만, 몇 개의 전원출력단자에서는 퓨즈가 구비되지 않는 경우도 가능하다.
일 실시예에 따르면, 퓨즈단선 검출부(110)는 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)와 전기적으로 연결되어 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 단선위치를 입출력 제어모듈(200)로 전송한다. 도 1에서는 퓨즈단선 검출부(110)가 복수개의 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)와 연결되어 단선된 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 검출 하는 블락도를 도시하였다. 단선된 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)를 교체할 때 일일이 찾아볼 필요 없어 유지 보수에 유용하다.
일 예에 있어서, 입출력 제어모듈(200)은 메인 컨트롤러의 입출력을 제어하는 모듈이다. 도 1에서는 퓨즈단선 검출부(110)와 입출력 제어모듈(200)이 하나의 채널에 의해 송수신하고 있으나, 입출력 제어모듈(200)은 다양한 데이터의 입력 또는 출력을 위한 복수의 단자를 가질 수 있다. 나아가, 입출력 제어모듈(200)은 주문형 반도체(ASIC), 전자 회로, 하나 이상의 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램들을 실행하는 프로세서(공유, 전용, 또는 그룹) 및/또는 메모리(공유, 전용, 또는 그룹), 결합 논리 회로, 및/또는 개시된 기능을 제공하는 다른 적합한 컴포넌트들을 지칭하거나, 그 일부이거나, 이들을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 퓨즈단선 검출부(110)의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도이다. 일 양상에 있어서, 퓨즈단선 검출부(110)는 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)와 다중화부(140)를 포함할 수 있다.
센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 특정 채널의 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n) 단선 여부에 따라 상이한 레벨의 신호를 출력하고, 다중화부(140)는 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)가 출력한 신호로부터 단선된 퓨즈위치를 입출력 제어모듈(200)로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 단선 시 신호를 출력하는 회로일 수 있다. 또다른 예로 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 단선시 해당하는 신호를 출력하는 센서일 수 있다.
다중화부(140)는 각각의 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)에서 출력된 신호를 통합하여 출력한다. 일 실시예에 있어서, 다중화부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 각각의 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)에서 출력된 신호를 시간적으로 통합하여 순차적으로 출력할 수 있다. 또다른 예로 다중화부(140)는 각각의 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)에서 출력된 신호를 단일의 디지털 데이터로 통합하여 출력할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도이다. 일 양상에 따르면, 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 단선여부에 따라 켜지거나 꺼지는 방법으로 상이한 레벨의 전압을 다중화부(140)로 전달하는 트랜지스터(134)를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 센싱부(130-1, 130-2, ..., 130-n)는 트랜지스터(134)의 베이스와 제 1저항(131) 및 제 2 저항의 일단과 연결되고, 트랜지스터(134)의 컬렉터는 제 3저항(133)의 일단 및 다중화부(140)와 연결되며, 제 2저항(132)의 타단과 제 3저항(133)의 타단은 접지되며, 트랜지스터(134)의 이미터는 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)의 일단 및 전원입력단자(300)와 연결되며, 제 1저항(131)의 타단 과 퓨즈의 타단은 전원출력단자(400-1, 400-2, ..., 400-n)와 연결된다. 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 정상인 경우 제 1저항과 제 2저항이 이루는 전압분할회로의 분할된 전압이 트랜지스터를 턴온시키고, 트랜지스터의 컬렉터는 거의 단자전압에 가까운 전압을 출력한다. 퓨즈(120-1, 120-2, ..., 120-n)가 단선된 경우 트랜지스터(134)는 턴오프되고, 트랜지스터(134)의 컬렉터는 접지 전압을 출력한다.
일 실시예에 있어서, 다중화부(140)는 입출력 제어기가 선택한 채널에 대응되는 트랜지스터로부터 출력된 아날로그 전압을 출력하는 아날로그 멀티플렉서일 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 다중화부(140)는 아날로그 멀티플렉서 후단에 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하며, 입출력 제어기가 선택한 채널에 대응되는 트랜지스터가 출력하는 전압에 해당하는 디지털 데이터를 직렬 혹은 병렬의 형태로 출력할 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 각각의 트랜지스터(134)들은 온/오프시 디지털 레벨의 전압을 출력하도록 제 3 저항은 전압 분할 회로로 구성 될 수 있다. 이 경우 다중화부는, 예를 들면 디지털 멀티플렉서로 구현될 수 있다.
입출력 제어기는 다중화부의 선택입력들(s0,s1)을 제어하여 출력 전압을 체크함으로써 각각의 채널의 퓨즈의 상태를 예를 들면 순차적으로 체크할 수 있다. 도 2에는 선택입력이 두개인 경우를 도시화 했지만, 센싱부의 개수가 증가함에 따라 선택입력의 개수도 증가할 수 있다.
제안된 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 터미널블록
110: 퓨즈단선 검출부
120-1: 퓨즈
120-2: 퓨즈
120-n: 퓨즈
130-1: 센싱부
130-2: 센싱부
130-n: 센싱부
131: 제 1저항
132: 제 2저항
133: 제 3저항
134: 트랜지스터
140: 다중화부
200: 입출력 제어모듈
300: 전원입력단자
400-1: 전원출력단자
400-2: 전원출력단자
400-n: 전원출력단자
500: 신호입력단자
600-1: 신호출력단자
600-2: 신호출력단자
600-n: 신호출력단자

Claims (3)

  1. 인입된 전원을 분기하여 다수개의 터미널로 인출하고, 터미널과 연결된 다수의 전장품을 동작시키는 터미널 블록에 있어서,
    메인 전원이 공급되는 전원입력단자와 각 입출력 기기로 전원을 공급하는 복수 채널의 전원출력단자 사이에 각각 위치하여, 전원출력단자 방향으로 과전류가 흐를 경우 단선되는 복수의 퓨즈; 및
    상기 퓨즈와 전기적으로 연결되어 퓨즈의 단선위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 퓨즈단선검출부
    를 포함하되
    퓨즈단선검출부는
    상기 복수의 퓨즈마다 구비되며, 해당 채널의 퓨즈 단선 여부에 따라 상이한 레벨의 신호를 출력하는 복수의 센싱부, 및
    상기 복수의 센싱부에서 출력된 신호를 통합하여 단선된 퓨즈위치를 입출력 제어모듈로 전송하는 다중화부;
    를 포함하는 터미널블록
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 센싱부는
    퓨즈의 단선여부에 따라 상이한 레벨의 전압을 다중화부로 출력하는 트랜지스터;를 포함하는 터미널블록.
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