소비 전력 정격 전류 - sobi jeonlyeog jeong-gyeog jeonlyu

가정 내에서 특히 거실, 주방 한켠에서 우리들의 맛있는 아침, 점심, 저녁을 책임지는 전기 밥솥.

누구나 한 번쯤 꼭 사용해봤을 전기 밥솥인데...

보통 일반적인 멀티탭에 연결해서 사용하고 있을 것이라 생각합니다.

소비전력도 천차만별인 밥솥.

전기 밥솥의 평균 소비전력량은 취사 기준 300W~1,500W 수준으로 생각보다 많은 전력이 소모되는데요.

과연 일반 멀티탭 사용도 괜찮을까요?.

오늘은 가정내, 특히 주방에서 주로 사용하는 전기 밥솥과 멀티탭 사용에 대해 알아보도록 하겠습니다.

먼저 모든 전자, 가전 제품을 사용할 땐,

각 제품의 최대 전력을 확인한 후, 그에 맞는 허용 용량의 멀티탭을 사용해야 합니다.

멀티탭의 허용 용량(W, 와트) 계산법은 전압(V, 볼트) X 전류(A, 암페어)입니다.

보통 멀티탭 뒷면이나 전선에 보면 전압, 전류가 표기되어 있어 멀티탭 허용용량을 체크할 수 있습니다.

예를 들어 16A, 250V 로 표기되어 있는 멀티탭은

16A X 250V = 4,000W 이므로 최대 4,000W까지 사용 가능한 멀티탭입니다.

정격 10A, 250V의 최대 2,500W까지 사용 가능한 일반 멀티탭들도 시중에 많이 판매되고 있기에

구매하기전 최대 허용 용량을 꼭 체크해야 합니다.

또, 멀티탭은 최대 허용용량의 80% 사용을 적정 안전 사용 용량으로 권장하고 있습니다.

그 이유는 최대허용전류에 맞춰 사용하게 되면

순간적으로 높게 발생하는 전류, 낮은 역률 등의 상황이 생길 때 문제가 생길 수 있어,

보다 안전하게 사용할 수 있도록 일정 전력 이하 사용을 권장하는 것입니다.

따라서 안전한 사용을 위해선 보통 해당 전류의 80% 정도 수준으로 사용하길 권장하고 있습니다.

그렇다면...

전기 밥솥을 안전하게 사용하기 위해서는 어떤 멀티탭을 사용하는 것이 좋을까요?

많은 분들이 사용하고 있는 전기 밥솥 브랜드 쿠* 제품의 저전력과 고전력 전기 밥솥의 상세정보를 비교해 보겠습니다.

[1인 ~ 2인]

1인가구, 소규모 가족 구성의 경우 큰 전기밥솥 대신,

1인~2인 용의 미니 전기 밥솥을 많이 사용하실텐데요.

미니 전기밥솥의 경우 전력 전압 220V / 소비 전력은 300W입니다.

이는 일반 멀티탭으로 사용 가능한 전력이라,

KC인증마크가 있는 멀티탭이라면 안심하고 사용하셔도 됩니다.

[3인 ~ 10인]

2인 이상, 3인 이상의 전기 밥솥의 경우 정격전압 220v / 소비전력이 1,455W 입니다.

약 1,500W의 전력 소모가 있는 전자 제품인데요.

만약 최대 2,500W의 멀티탭으로 사용하게 된다면 어떻게 될까요??

최대 2,500W 멀티탭의 안전 권장 사용 80%의 정격을 체크하면 2,000W입니다.

전기 밥솥 하나만 사용한다면, 일반 멀티탭으로도 충분히 사용이 가능합니다.

다만!!

전기 밥솥과 함께 전자레인지나 타 전자 제품 등을 함께 사용한다면, 멀티탭의 과부하 현상이 발생할 수 있겠죠.

정말 전기밥솥 하나만 사용한다면 문제가 되지 않겠지만

가끔 전자레인지도 사용하고, 오븐도 사용하고, 믹서기도 사용해야 한다면

조금은 여유있고 자체 차단이 가능한 고용량 멀티탭이 조금 더 안전할 수 있습니다.

[10인 이상]

식당, 초 대가족 등 35인 이상 초 고용량의 대형 전기 밥솥 소비 전력은

정격전압 220V / 소비전력 1,550W가 소모됩니다.

마찬가지로 멀티탭에 대형 전기 밥솥 하나만 연결하여 사용한다면 큰 무리없이 사용이 가능하나

전자레인지, 오븐 등 식당에서 주로 사용하는 다른 전자 제품을 같이 사용한다면 과부하 현상이 발생할 수 있습니다.

특히 식당 등 고용량의 대형 전자 제품을 많이 사용하는 장소라면

필히 고용량 멀티탭을 활용하여 과부하 전기 사고를 미연에 방지하는 것을 권장드립니다.

오늘은

우리의 식탁을 책임지는 전자 제품 ‘전기 밥솥’과 멀티탭 사용 여부에 대해서 알아봤습니다.

전기 밥솥,

단독적으로 사용할 경우, 일반 멀티탭으로 사용 가능하지만

다른 전자 제품을 함께 사용할 땐

꼭 멀티탭의 허용용량과 제품들의 최대 용량을 체크한 후 사용하는 것이 좋습니다.

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파워존이 쉽게 알려드리겠습니다.

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지난번에 이어, 선택한 트랜지스터가 실제 동작에서 적절한지 판단하기 위한 방법과 순서에 대해 설명하겠습니다.

⑥평균 소비전력이 정격전력 이내인지 확인

「사용 주위 온도에서 마진 확보한 SOA 이내인지 확인」 편에서 실제 사용 온도 조건에서 필요한 마진을 확보한 경우에도 SOA 범위 이내인지 확인하였습니다. 이번에는, 스위칭 동작 (연속 펄스)의 경우 평균 소비전력을 구하고, 그것이 정격 이내인지 확인하겠습니다. 이는, ③에서 설명한 것처럼 SOA의 조건이 「단발 (싱글) 펄스」이므로, 스위칭 동작과 같은 연속 펄스의 경우, 단순히 적용할 수 없기 때문입니다. 따라서, 추가 확인으로 소비전력이 정격 이내인지 확인해야 합니다. 스위칭 동작의 경우, 전류가 흘러 전력을 소비하는 트랜지스터 ON 상태와 전력을 소비하지 않는 OFF 상태를 반복하므로, 평균 소비전력을 구할 필요가 있습니다.

스위칭 동작 시의 평균 소비전력 산출 방법

평균 소비전력은, 트랜지스터의 OFF에서 ON으로 천이 (t1－t2), ON 기간 (t2－t3), ON에서 OFF로 천이 (t3－t4), OFF 기간 (t4－t5)의 각 전압과 전류의 곱, 즉 전력을 시간으로 적분한 값을 더하고, 주기 (T)로 나누어 산출할 수 있습니다. 하기의 그림과 식을 참조하여 주십시오.

①실제 전류 ･ 전압 파형 측정에서 측정하여 기록한 스위칭 전압 / 전류 파형을 여기에서 사용합니다.

R6020ENZ의 스위칭 파형

상기의 파형을 바탕으로, 적분 공식에 따라 계산합니다. 우측의 식은 MOSFET의 예이며, 바이폴라 트랜지스터의 경우는 콜렉터 전류 IC, 콜렉터-에미터 간 전압 VCE를 가지고 동일하게 계산할 수 있습니다.

계산을 통해 얻은 평균 소비전력이, 데이터시트에 기재된 허용 손실의 최대 정격 안에 포함되면 문제가 없다고 판단합니다. 물론, 사용하는 온도 조건에서 정격 이내인지는 확인해야 합니다.

하기의 표는, R6020ENZ의 절대 최대 정격입니다. 허용 손실 PD는 120W이지만, 조건을 보면 Tc＝25℃이므로, 그 이외의 조건에서는 단순히 이 값을 적용할 수 없으므로, 그래프를 이용합니다. 이것은, 「④사용 주위 온도에서 마진 확보한 SOA 이내인지 확인」에서도 사용한 PD 디레이팅 그래프입니다. 기본적으로 이 그래프를 이용하여, 소비전력을 Tj로 환산하는 형식으로 사용 가능 여부에 대해 판단하게 됩니다.

어쨌든 Tj를 구하는 것이므로, 결과적으로는 사용온도 조건에서 Tj가 Tj의 절대 최대 정격 150℃를 초과하지 않은 것을 확인한다는 개념으로 받아들이는 것이 이해하기 쉬울 것입니다. 소비전력을 알고 있으므로, 다음으로는 패키지의 열저항만 알면 간단히 계산할 수 있습니다. 하기 표는 데이터시트에서 발췌한 것입니다.

이 계산은, 기본적인 Tj를 구하는 계산, Tj=소비전력×열저항+사용온도 (최대)입니다. 사용온도를 Ta로 규정할지, Tc로 규정할지는 사용하기 편한 방법으로 선택하여 주십시오.

소비전력이 정격 이내인지 확인하는 방법은 몇 가지가 있지만, 결국 Tj가 절대 최대 정격 이내인지에 도달하게 됩니다. Tj의 계산에 대해서는, 다음 편에 더욱 자세히 설명하겠습니다.