KR100478361B1 - 조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법 - Google Patents

조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법 Download PDF

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Abstract

조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법에 관하여 개시한다 개시된 본 발명은 전자식 벽 스위치기 내부의 전자회로 구동용 전원을 별도의 전원공급용 트랜스 없이 스위치선에서 직접 공급받으면서 스위치기의 스위칭 소자인 트라이악의 온·오프제어가 가능하도록 하는 트라이악 구동방법에 관한 것으로 본 발명에 의한 방법으로 트라이악을 구동하면 스위치기가 내부에 별도의 트랜스나 충전식 밧데리를 사용할 필요가 없기 때문에 전자식 벽 스위치기의 가격 경쟁력이 향상될 뿐 아니라 그 구성을 경박단소하게 하는 것이 가능하고 수명도 반영구적으로 개선되는 효과를 함께 제공하게 된다.

Description

조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법{Driving Method of Triac for the Electronic Switch of Wall mounting use}
본 발명은 "조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법"에 관한 것으로서 전자식 벽 스위치기 내부의 전자회로 구동용 전원을 별도의 트랜스나 충전식 밧데리의 사용없이 인 [IN] ·아웃 [OUT] 스위치선에서 직접 공급받으면서 스위치기 내부의 스위칭 소자인 트라이악을 온 [ON]·오프 [OFF] 제어가 가능하도록 하는 방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 벽 스위치선은 교류전원 공급선중 1 선만 왔다가 온 [ON = Short] ·오프 [OFF = Open]되어 되돌아 가기 때문에 전자식 벽 스위치기의 내부회로 구동용 전원을 얻기 위하여는 도 1 에서와 같이 별도의 전원 인출용 트랜스를 사용하였다. 그런데 벽에 부착된 스위치기의 수납 공간이 매우 협소하기 때문에 전자식 벽 스위치기의 구성은 가능하면 간단하고 경박단소해야 하기 때문에 별도의 전원 인출용 트랜스를 사용하는 경우 그만큼 가격 경쟁력이 떨어지고 스위치기의 내부공간이 협소하게 되어 품질 및 안전도도 떨어지게 된다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 조명등용 전자식 벽 스위치기에 있어 스위치기 내부회로 구동용 전원을 별도의 전원 인출용 트랜스 사용없이 스위치 인 [IN] ·아웃 [OUT] 선에서 직접 공급받으면서 스위칭 소자인 트라이악을 온·오프 제어할 수 있도록 하는, "조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법"을 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, "조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법"의 특징은 조명등을 온 [ON] 하였을 때에도 계속해서 스위치기 내부회로 구동용 전원을 스위치 인·아웃 선에서 공급받을 수 있도록 교류입력 전원파형의 특정기간에만 트라이악이 온 [ON] 되도록 트라이악을 구동하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 방법으로 트라이악을 구동하면 조명등용 전자식 벽 스위치기가 별도의 내부전원 인출용 트랜스를 사용하지 않기 때문에 그 구성이 간단하여 스위치기 내부공간에 안전도를 확보할 수 있는 여유공간 확보가 용이하고 가격 경쟁력이 있게 된다.
이하 본 발명에 따른 "조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법"을 적용한 조명등용 전자식 벽 스위치기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 은 종래의 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법을 사용한 전자식 벽 스위치기의 일 실시예에 대한 회로구성도로 내부에 전원 인출용 트랜스 [T]와 브릿지 정류 다이오드 [D5 ∼ D8]를 사용하고 있다. 이것은 트라이악 [TRC]이 오프 [OFF] 되어 있는 상태인 대기시에는
의 전류 통로와
의 전류통로로 제 2 콘덴서 [C2]가 충전되고 제 1 콘덴서 [C1]는 충방전을 계속하기 때문에 제 2 콘덴서 [C2]에 충전된 에너지를 내부회로 구동용 전원으로 사용할 수가 있다.
그러나 트라이악 [TRC]이 온 [ON] 되면 상기 트라이악 [TRC]은 쇼트 [Short]된 것이나 같기 때문에 상기 (1), (2)와 같은 전류통로는 없어지게 되어 도 1 에서와 같이 구성된 종래의 전자식 벽 스위치기에 있어서는 전류 인출용 트랜스 [T]와 브릿지 정류용 다이오드 [D5∼ D8]를 사용하였다. 도 2 에서와 같이 본 발명에 의한 트라이악 구동방법을 사용한 조명등용 전자식 벽 스위치기는 전원 인출용 트랜스를 사용하지 않고 있다.
도면부호 3 은 본 발명을 적용한 트라이악 구동 회로블럭이고, 도면부호 2 는 교류입력 위상검출 회로블럭이며 도면부호 4 는 제어마이콤과 그 주변 회로블럭이며 도면부호 1 은 전자식 벽 스위치기의 전원 회로블럭이다. 상기 (1),(2)와 같은 전류 통로가 트라이악 [TRC]이 온 [ON] 되었을 때에도 계속 이루어지기 위해서는 조명등을 온 [ON]할 때에 트라이악 [TRC]을 매 주기 [Cycle]마다 교류입력 파형중 에너지 공급이 많은 주된 시간은 [on]하고 회로구동용 전원을 인출할 수 있을 만큼만 짧은 시간이라도 오프[OFF] 타임 [Time]을 주는 방식으로 구동해야 한다. 이러한 방식으로 조명등을 온할때에 특정기간만 트라이악 [TRC]을 온하기 위하여 트라이악의 T2 단자와 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]의 베이스 단자 사이에 제 7 저항 [R7]과 제 2 제너 다이오드 [ZD2], 제 5 다이오드 [D5]를 직렬 연결하여 구성하였다. 트라이악이 오프된 상태에서 트라이악의 T2 단자 전압이 T1 단자 전압보다 제 2 제너 다이오드 [ZD2]의 항복 전압만큼 상승하면 그때부터 트라이악을 온 [ON]시키기 위한 것이다. 이때 T2 단자 전압이 T1 단자 전압보다 내려가면 [위상이 바뀌면] 트라이악은 다시 오프된다. 이 상태에서 제어 마이콤 [U1]은 제 2 입력단자 [I1]로 입력되는 교류입력의 위상을 읽어서 T2 단자 전압이 T1 단자 전압보다 제 2 제너 다이오드의 [ZD2]의항복 전압만큼 내려갔다고 판단되는 시간후에 트라이악 [TRC]의 게이트 트리거용 펄스를 제 1 출력단자 [O1]로 내 보내어 트라이악을 온 [ON] 한다. 조명등을 오프 [OFF]할 때는 제어마이콤 [U1]의 제 1 출력단자 [O1]를 로우로하여 트라이악 [TRC]을 상시 오프 [OFF] 상태로 둔다. 도 3 에 정현파 교류입력의 파형에 대해 본 발명에 의한 트라이악 구동방법으로 트라이악을 구동했을 때의 조명등 온 [ON] 상태에서의 각 부의 파형과 트라이악의 온·오프 타임 관계가 나타나 있다.
도 3 의 (1)과 같은 정현파 교류입력에 대해 도 3 의 (2)와 같은 게이트 트리거 펄스를 제어마이콤[U1]의 제 1 출력단자로 내 보내게 되고 도 3 의 (3)과 같은 타이밍 기간 동안 제 2 제너 다이오드 [ZD2]를 통한 전류 통로로 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]가 온·되고 도 3 의 (4)와 같은 타이밍 기간 동안은 제어마이콤 [U1]에 의하여 구동용 트란지스터 [Q1]가 온 되어 결과적으로 도 3 의 (5)와 같은 타이밍 기간동안 트라이악[TRC]이 온 되어 도 3 의 (6)과 같은 파형이 트라이악의 T1, T2 단자 사이에 나타나게 되어 본 발명에 의한 방법으로 벽 스위치기의 트라이악을 구동하면 조명등을 온 [ON]한 상태에서도 도 3 의 (6)에서의 오프 [OFF] 기간에 T1, T2 간에 나타나는 파형으로 전자식 벽 스위치기의 내부회로 구동용 전원을 공급받을 수가 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 방법으로 조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악을 구동하면, 별도의 전원 인출용 트랜스없이 전자식 벽 스위치기의 내부회로 구동용 전원을 조명등이 온 [ON]된 상태에서도 공급받을 수가 있어, 조명등용 전자식 벽 스위치기의 가격 경쟁력을 상승시키고 전자식 벽 스위치기의 내부 안전 공간유지가 용이하게 하는 효과가 있다. 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 특허 청구범위에서 청구하는 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경할 수 있는데, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
도 1 은 종래의 전자식 벽 스위치기의 회로 구성예를 나타낸 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 방법으로 트라이악을 구동하는 전자식 벽 스위치기의 회로구성예를 나타낸 도면.
도 3 은 본 발명에 의한 방법으로 전자식 벽 스위치기의 트라이악을 구동했을 때의 입력 정현파에 대한 트라이악 구동파와 트라이악의 온·오프 관계를 나타내는 파형도로
도 3 의 (1)은 입력 정현파의 파형을 나타내는 도면.
도 3 의 (2)는 도 3 의 (1)과 같은 정현파에 대한 제어마이콤 [U1]의 제 1 출력단자[O1]로 부터의 트라이악 구동용 펄스 출력파형을 나타내는 도면.
도 3 의 (3)은 도 3 의 (1)과 같은 정현파에 대한 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]가 제2 제너다이오드 [ZD2]를 통한 전류에 의하여 온 [ON]되는 타이밍을 나타내는 도면.
도 3 의 (4)는 제어마이콤 [U1]으로 부터의 제어 펄스에 의하여 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]가 온 [ON]되는 타이밍을 나타내는 도면.
도 3 의 (5)는 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]가 온 [ON]되는 타이밍을 나타내는 도면.
도 3 의 (6)은 도 3 의 (5)와 같이 트라이악 구동용 트란지스터 [Q1]가 온되었을 때 트라이악이 온 [ON] ·오프 [OFF]되는 타이밍과 그때의 트라이악의 T1단자와 T2단자 사이에 나타나는 전압파형을 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
ACIN ; 교류상용 전원입력
LAMP ; 백열전등
SWIN(OUT) ; 스위치 입력 (출력) 단자
SWOUT(IN) ; 스위치 출력 (입력) 단자
1 ; 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭
2 ; 교류입력 위상검출 회로블럭
3 ; 트라이악 구동 회로블럭
4 ; 마이콤 주변 회로블럭
U1 ; 제어마이콤
TRC ; 트라이악
T1 ; 터미날1 [T1] 단자
T2 ; 터미날2[T2] 단자
G ; 게이트 단자
R1∼R7 ; 제 1∼ 제 7 저항
C1∼C4 ; 제 1∼ 제4 콘덴서
D1∼D5 ; 제 1∼ 제 5 다이오드
ZD1 ; 제 1 제너 다이오드
ZD2 ; 제 2 제너 다이오드
Q1 ; 트란지스터
RM1 ; 리모콘 수신모듈
SW1 ; 터치 스위치
Q1 ; 출력단자
I1∼I3 ; 제 1∼ 제 3 입력단자
VDD ; 직류전원 입력단자
VSS ; 접지단자

Claims (1)

  1. 조명등용 전자식 벽 스위치기의 스위칭용 트라이악을 구동함에 있어, 트라이악의 게이트 구동용 트란지스터 [Q1]를 결선하고 구동용 트란지스터의 베이스는 저항 [R5]을 통하여 제어마이콤 [U1]의 출력단자 [O1]에 연결하여 구성하고 상기 트라이악 [TRC]의 T2 단자와 상기 저항 [R5] 사이에 저항 [R7]과 제너 다이오드 [ZD2] 및 다이오드 [D5]를 직렬로 연결하여 구성해서 조명등을 온 [ON] 할 때에 상기 트라이악 [TRC]의 T2 단자 전압이 T1 단자 전압보다 높을 때에는 T2 단자 전압이 상기 제너 다이오드 [ZD2]의 항복전압 이상 높아지면 트라이악이 온 [ON]되게 하고, T2 단자 전압이 T1 단자 전압보다 낮을 때에는 상기 제어마이콤 [Ul]으로 부터의 게이트 트리거 펄스를 발생시켜 트라이악을 온 [ON] 되게 하는 것을 특징으로 하는 조명등용 전자식 벽 스위치기의 트라이악 구동방법.
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