KR20010000332A - 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전자파 차단장치는 실내에서 발생되는 전자파를 감지하여 멀티 콘센트의 접속구로 연결되는 교류 출력 선로 OUT1, OUT2 중 하나를 선택하여 회로적으로 접지(ground)시킴으로써 교류 선로에 유도되는 전자파를 외부로 어스시키고, 이에 의해 실내의 전자파를 제거하게 된다.

Description

전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트{Electromagnetic wave isolation apparatus for use in multi-outlet}
본 발명은 전자파 차단 장치에 관한 것이며, 특히 가정용 멀티 콘센트에 결합하여 사용하기에 적합한 전자파 차단 장치에 관한 것이다.
현재 가전기기 및 퍼스널 컴퓨터의 다량 보급으로 가정에서 멀티 콘센트의 사용이 필수 불가결하게 되었다. 이러한 멀티 콘센트는 전력 분배 기능에 부가하여 사용자와 전기기기의 안전을 위해 서지(surge) 억제, 과전류 보호, 노이즈 제거 등의 기능을 포함한 것도 있다.
그러나 대다수 가정에서 냉장고 등 전기 모우터를 사용하는 전기 기기와 텔레비전, 컴퓨터 모니터 등 고압을 발생하는 전기 기기의 사용에 의해 인체에 유해한 것으로 알려진 전자파가 다량 발생하고 있지만, 아직도 가정에서 이에 대한 대책이 전무한 실정이다.
알려진 바와 같이, 전자파란 전기가 흐르면서 진동이 일어날 때 그 주위에는 전기장과 자기장이 동시에 발생하는데, 이것이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 전자파라고 한다. 전기장과 자기장은 성질이 다르지만 서로 결합돼 있으며, 전기가 흐르는 곳 어디서나 발생하므로 전기를 사용하는 모든 기기에는 필연적으로 전자파가 발생한다.
전기장은 전압의 세기에, 자기장은 전류의 크기에 비례하여 발생한다. 전기장은 전도성이 높은 물체에 의해 상당히 차단 되지만, 자기장은 자성이 매우 강한 특수 합금에 의해서만 차단되어 자계차단은 매우 어렵다.
일상공간에 잔재하는 전자파량, 즉 전계강도(v/m)는 가정(거실 10평; TV, 선풍기,형광등, 일반전원코드 있는 상태)에서 18.6 v/m 정도로 조사되었고, 사무실(20평; 컴퓨터, 복사기, 에어컨, 형광등, FAX, 프린터, 냉-온수기, 소형냉장고)에서는 19.1 v/m로 측정되었다.
또한, 제품별 전자파 발생량은 컴퓨터가 30㎝ 거리에서 146.8v/m, TV가 30㎝거리에서 193.1v/m, 냉장고(230 ℓ)가 193.2v/m, 에어컨(20평형)이 133.1v/m의 전자파가 발생하는 것으로 측정되었다.
상기한 바와 같은 전자파는 열 작용에 의해 생체 조직세포의 온도를 상승시켜, 인체면역기능을 약화시키는 것으로 알려지고 있다. 미국국립암연구소(NIC)에서도 전자파가 암을 유발할 수 있다고 경고한 바 있다.
따라서, 전자파의 유해성에 대한 관심이 높아지면서 가정이나 사무실에서 전자파를 효과적으로 차단 및 제거할 수 있는 장치의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 가정이나 사무실 내에서 다수의 전기 기기를 연결하는 멀티 콘센트에 전자파를 제거할 수 있는 장치를 설치하여 보다 용이하게 전자파를 제거하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 멀티 콘센트의 교류 입력선로에 유도되는 전자파를 감지하여 신호를 발생하는 전자파 감지회로와, 전자파 감지신호의 입력에 반응하여 2개의 교류출력선로 중 하나를 선택하여 회로적으로 접지시키기 위한 출력신호를 발생하는 전자파 차단 회로부와, 이 전자파 차단 회로부의 출력신호에 따라 교류출력선로 중 하나를 회로의 접지로 전환시키는 스위치 회로부와, 상기 회로부에 동작전압 을 공급하는 전원 회로부를 포함한 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 차단장치의 전체 구성을 나타내는 블록 다이어그램.
도 2는 도 1의 전자파 감지회로 및 전자파 차단 회로부의 상세 회로도.
도 3은 도 1의 전원 회로부 및 스위치 회로부의 상세 회로도.
도 4는 본 발명이 적용되는 멀티 콘센트의 전기 회로구성을 나타내는 간략도.
도 5는 도 2의 마이크로프로세서에서 수행하는 전자파 차단동작을 나타내는 플로우 차트.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전자파 차단장치의 전체 구성이 도시되어 있다. 기본적으로, 멀티 콘센트는 전원 플러그를 통해 교류 선로 AC1, AC2 및 접지선로 GND에 연결된다. 통상, 교류선로 AC1 입력단에 전원 스위치 SW1이 설치되고, 다른 하나의 교류선로 AC2에 퓨즈 F1이 설치된다. 전원 스위치 SW1와 퓨즈 F1를 통한 양 교류선로 AC1, AC2는 통상의 필터 및 서지 흡수 회로(10)를 통하여 교류 출력 선로 OUT1, OUT2로 연결된다.
본 발명의 전자파 차단장치는 실내에서 발생되는 전자파를 감지하여 상기 교류 출력 선로 OUT1, OUT2 중 하나를 선택하여 회로적으로 접지(ground)시킴으로써 교류 선로에 유도되는 전자파를 외부로 어스시키고, 이에 의해 실내의 전자파를 제거하게 된다.
본 발명의 전자파 차단장치는, 멀티 콘센트의 교류 입력선로에 유도되는 전자파를 감지하여 신호를 발생하는 전자파 감지회로(20)와, 전자파 감지신호의 입력에 반응하여 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 선택하여 회로적으로 접지시키기 위한 출력신호를 발생하는 전자파 차단 회로부(50)와, 이 전자파 차단 회로부(50)의 출력신호에 따라 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 회로의 접지로 전환시키는 스위치 회로부(40)와, 상기 회로부(20, 40, 50)에 동작전압 Vcc를 공급하는 전원 회로부(30)를 포함한다.
상기 전자파 차단 회로부(50)는 전자파 감지신호의 입력에 반응하여, 그 상태를 청각 및 시각적으로 사용자에게 알려주기 위한 부저(BZ1) 및 발광 다이오드(LED2)를 구비한다.
도 2를 참조하면, 상기 전자파 감지회로(20) 및 전자파 차단 회로부(50)의 상세 회로가 나타나 있다.
전자파 감지회로(20)는 실내에서 발생되는 전자파에 따라 교류 입력선로에 유도되는 전계성분을 검출하여 소정의 신호를 발생한다. 전자파 전계성분의 검출은 트랜지스터 Q1의 오픈 베이스 입력단에서 수행한다. 베이스 입력단에서 펄스형 전자파가 감지되면 다이오드 D1에 의해 양의 펄스성분이 가해져 트랜지스터 Q1이 턴 온 된다. 따라서, 트랜지스터 Q1의 에미터 출력단에 하이 레벨(약 1.2V)이 유지되고 이 하이레벨 출력 신호는 전자파 차단 회로부(50)의 입력단으로 공급된다.
전자파 차단 회로부(50)는 전자파 감지신호를 받아들이는 입력단과 그 감지신호의 입력에 반응하여 소정의 제어신호를 발생하는 출력단을 가진 마이크로컴퓨터(U1)와 그 부속 회로 소자들로 구성된다. 또한, 마이크로컴퓨터(U1)의 출력단에는 부저(BZ1) 구동회로와 발광다이오드(LED2) 구동회로가 연결되며, 발진기 OSC1 및 부속 소자로 구성된 발진 회로를 포함한다.
상기 마이크로컴퓨터(U1)는 바람직하게 홀텍(Holtek)사 제조의 8-bit 마이크로 프로세서를 사용한다. 상기 전자파 감지신호는 마이크로컴퓨터(U1)의 1번 입력단으로 입력된다.
또한 마이크로컴퓨터(U1)의 2번 출력단은 부저(BZ1) 구동회로의 트랜지스터 Q2의 베이스로 연결되고, 3번 및 4번 출력단은 발광 다이오드(LED2)의 적색 및 녹색 LED의 애노드 단자에 각각 연결된다.
마이크로컴퓨터(U1)의 16번 및 17번 출력단에서 스위치 회로부(40)에 공급되는 제어신호 P 및 O를 발생한다.
상기 마이크로컴퓨터(U1)의 동작은 도 5를 참고하여 후술한다.
도 3은 상기 스위치 회로부(40) 및 전원 회로부(30)의 상세 회로도를 나타낸 것이다. 본 발명에서, 스위치 회로부(40)는 멀티 콘센트의 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 회로의 접지로 전환시키기 위해 출력선로 OUT1, OUT2에 그 구동접접이 개재되어 있는 릴레이 RY1 및 RY2와, 이 릴레이 RY1 및 RY2를 구동하기 위한 릴레이 구동회로로 구성된다.
릴레이 구동회로는 상기 마이크로컴퓨터(U1)의 16번 및 17번 출력단에서 공급되는 제어신호 P 및 0에 반응하여, 상기 릴레이 RY1 및 RY2의 액츄에이터 코일에 인가되는 전원 Vcc에 대한 스위칭 동작을 수행하는 트랜지스터 Q3 및 Q4와 그 부속 회로로 구성된다.
또, 전원회로부(30)는 상기 릴레이 RY1 및 RY2의 스위치 접점을 개재하여 교류 선로 A, B의 어느 하나에서 공급되는 입력 교류 전류를 정류 및 평활시키고, 출력단에서 맥류성분의 하이레벨 직류 전압 Vcc를 발생시키기 위한 통상의 정류회로로 구성된다. 정류회로는 저항 R13, 제너다이오드 D5, 다이오드 D6, 콘덴서 C7, 캐패시터 C8로 구성되고, 이 정류회로는 저항 R7 및 발광다이오드 LED1으로 구성된 전원 인디케이터 회로를 포함한다.
도 4는 본 발명이 적용되는 멀티 콘센트의 전기 회로구성을 나타내는 간략도이다. 점선 블록 100으로 나타낸 멀티 콘센트의 접속구 및 접속 단자가 각각 도 1에 나타낸 교류 출력선로 OUT1, OUT2 및 접지 선로 GND에 연결된다. 멀티 콘센트의 접지단자는 서미스터 TH1를 통해 회로의 접지에 연결된다.
따라서, 멀티 콘센트 접속구에 전자제품을 연결하여 발생되는 전자파는 서미스터 TH1을 통한 다음 멀티 콘센트의 플러그 접지선로에 접속된 1 메가오옴의 절연저항 R1을 통해 외부 어스로 유입되어 소멸된다.
도 5는 도 2의 마이크로프로세서(U1)에서 수행하는 전자파 차단동작을 나타내는 플로우 차트이다.
단계 S1에서, 마이크로프로세서(U1)의 1번 입력단에 하이 레벨 신호가 입력되었는지를 판단한다. 이 하이 레벨 신호는 상기 전자파 감지회로(20)에서 교류 입력 선로에 유도되는 전자파의 존재을 나타낸다.
단계 S2에서, 마이크로프로세서(U1)는 2, 3, 4번 출력단에서 부저(BZ1) 및 발광다이오드(LED2)를 구동하기 위한 출력을 발생하여 전자파가 감지되고 있다는 것을 청각 및 시각적으로 표시해준다. 2번 출력단에는 발진기 OSC1에서 발생된 4 MHz의 펄스신호를 부저(BZ1)에 공급하여 경보음을 발생하고, 3번 4번 출력단에는 동시에 하이레벨 출력을 공급하여 LED2는 황색등으로 바뀐다.
단계 S3에서, 마이크로프로세서(U1)는 내부 카운터에서 부저 및 LED2 구동시간을 체크하여 10초가 되었는지를 판단한다. 10초가 경과 되었으면, 단계 S4에서 릴레이 RY2를 구동하기 위한 하이레벨 출력신호를 16번 출력단에서 발생한다.
이 하이레벨 출력신호는 릴레이 구동회로의 트랜지스터 Q3의 베이스에 인가되어 Q3를 턴 온 시킨다. 따라서 전원 Vcc가 릴레이에 공급되면 릴레이 접점이 동작하여 교류 출력선로 OUT2가 회로 접지로 전환된다. 이 회로 접지는 1메가옴의 절연저항 R1을 통해 멀티 콘센트의 접지단자(GND)에 연결되므로 교류 출력선로 OUT2에 유입된 전자파가 모두 외부로 어스된다.
다시, 마이크로프로세서(U1)는 1번 입력단에서 전자파가 감지되는지를 체크하고(단계 S5), 전자파가 감지되지 않으면 단계 S6으로 진행하여 2, 3번 출력단의 출력을 중단시키고, 이에 의해 부저(BZ1)의 동작이 정지되고 LED2는 녹색등으로 바뀌면서 전자파가 소멸되었음을 사용자에게 알려준다.
단계 S5에서, 다시 전자파가 감지되는 것으로 판단되면 단계 S7로 진행하여 릴레이 RY2의 동작을 정지시키는 동시에 다른 릴레이 RY1을 동작시키기 위한 구동신호를 17번 출력단에서 발생한다. 트랜지스터 Q4의 턴 온에 의해 릴레이 RY1가 동작하면 교류 출력선로 OUT1가 회로 접지로 전환되어 이 교류선로에 유입된 전자파가 접지로 유도된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자파 차단장치에 의하면 교류 입력 선로에 유도되는 전자파를 감지하여 교류 출력선로 OUT1, OUT2를 번갈아 회로접지로 전환시키게 되므로 멀티 콘센트에 유입되는 전자파는 물론 멀티 콘센트의 접속구에 전자제품을 연결하여 발생되는 전자파를 선로의 접지로 자동으로 어스시키게 되어 간단하게 실내에서 발생되는 전자파를 제거할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 멀티 콘센트의 교류 입력선로에 유도되는 전자파를 감지하여 신호를 발생하는 전자파 감지회로(20)와, 전자파 감지신호의 입력에 반응하여 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 선택하여 회로적으로 접지시키기 위한 출력신호를 발생하는 전자파 차단 회로부(50)와, 이 전자파 차단 회로부(50)의 출력신호에 따라 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 회로의 접지로 전환시키는 스위치 회로부(40)와, 상기 회로부(20, 40, 50)에 동작전압 Vcc를 공급하는 전원 회로부(30)를 포함한 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전자파 차단 회로부(50)는 전자파 감지신호의 입력에 반응하여, 그 상태를 청각 및 시각적으로 사용자에게 알려주기 위한 부저(BZ1) 및 발광 다이오드(LED2)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스위치 회로부(40)는 멀티 콘센트의 교류 출력선로 OUT1, OUT2 중 하나를 회로의 접지로 전환시키기 위해 출력선로 OUT1, OUT2에 그 구동접접이 개재되어 있는 릴레이 RY1 및 RY2와, 이 릴레이 RY1 및 RY2를 구동하기 위한 릴레이 구동회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 멀티 콘센트의 접지단자는 서미스터 TH1를 통해 회로의 접지에 연결되고, 이 회로 접지가 멀티 콘센트의 플러그 접지선로에 접속된 절연저항 R1을 통해 외부 어스로 유입되는 것을 특징으로 하는 전자파 차단 장치를 구비한 멀티 콘센트.
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