KR101027446B1 - Lighting apparatus equipped with overvoltage breaker - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A lighting device including an overvoltage breaker is provided to prevent damages due to unstable power by blocking a surge and an over voltage and supplying stable AC to a stabilizer. CONSTITUTION: A lighting device is comprised of a lighting unit, a stabilizer, and an overvoltage breaker. The overvoltage breaker comprises a surge blocking unit(31), a noise removing unit(32), a switching unit(33), a sensor(34), and a controller(35). The overvoltage breaker is connected to an input terminal of the stabilizer and supplies stable AC power to the stabilizer. The surge blocking unit blocks the surge by absorbing the surge of the input AC power. The noise removing unit removes noises of the AC power which passes through the surge blocking unit. The sensor senses the intensity of the AC power from the noise removing unit. The controller blocks the overvoltage by controlling the on and off of the switching unit.

Description

과전압 차단기를 구비한 등기구{Lighting apparatus equipped with overvoltage breaker}Lighting apparatus equipped with overvoltage breaker

본 발명은 형광등, LED등, 3파장램프 등과 같은 등기구의 안정기 전단에 간편하게 연결되어, 입력되는 상용 교류전원에서 서지와 과전압을 차단한 안정적인 상용 교류전원을 안정기에 공급하여 등기구의 안정기와 광원 등이 불안정한 전원에 의해 손상되는 것을 방지하고, 조명 품질을 높일 수 있도록 하는 과전압 차단기를 구비한 등기구에 관한 것이다.
The present invention is easily connected to the front of the ballast of the luminaire, such as fluorescent lamps, LED lamps, three-wavelength lamp, etc., by supplying to the ballast a stable commercial AC power that cuts the surge and overvoltage from the input commercial AC power supply to the ballast The present invention relates to a luminaire having an overvoltage breaker for preventing damage by an unstable power supply and improving lighting quality.

상용전원을 사용하여 점등되는 등기구에는 일반적으로 상용전원을 점등전원으로 변환하여 조명유닛의 광원에 공급하는 안정기가 구비된다. Luminaires that are lit using commercial power are generally equipped with ballasts that convert commercial power into lit power and supply it to the light source of the lighting unit.

널리 보급되어 사용되는 안정기는 일반적으로 입력되는 상용 교류전원을 강압(경우에 따라서는 승압)하고, 상용 교류전원을 점등전원에 적합한 파형으로 변환하는 것을 주된 기능으로 한다.
Stabilizers widely used and widely used as a main function of stepping down (in some cases, boosting) the commercial AC power input thereto and converting the commercial AC power into a waveform suitable for lighting power.

그런데 상용 교류전원은 안정적인 전원이 아니어서, 계속적으로 그 세기가 요동친다. However, commercial AC power is not a stable power source, and its intensity fluctuates continuously.

그리고 이 요동은 대부분이 정격 범위 내에서의 요동으로 등기구에 그리 큰 악영향을 주지 않지만, 간혹 짧은 시간에 정격 범위를 훨씬 넘는 과전압(예; 교류 380V 이상)이나, 순간적인 서지 과전압(예; 수천V)이 발생되는 경우가 있고, 이러한 과전압이나 서지 과전압은 안정기나 조명유닛에 치명적인 악영향을 주게 된다.
And most of these fluctuations are fluctuating within the rated range and do not have a significant adverse effect on the luminaire, but in a short time overvoltage (e.g., above 380 V) or momentary surge overvoltage (e.g. ), And such an overvoltage or surge overvoltage has a fatal adverse effect on a ballast or a lighting unit.

그래서 정격범위를 넘는 과전압이나, 순간적인 서지 과전압을 차단하는 기능을 구비하지 아니하고 있는 일반적인 안정기를 갖는 등기구는 저렴한 대신에 과전압이나 서지 과전압에 의해 등기구의 안정기나 광원이 빈번히 소손되어 이들을 유지보수, 또는 교체해야 하는 번거로움과 추가비용이 발생되는 문제가 있다. Therefore, a luminaire having a general ballast which does not have the function of blocking overvoltage or instantaneous surge overvoltage exceeding the rated range is inexpensive, but the ballast or light source of the luminaire is frequently burned out by overvoltage or surge overvoltage, thereby maintaining or maintaining them. There is a problem that has to be replaced and additional costs.

이러한 상용 교류전원의 과전압이나 서지 과전압으로부터 등기구의 안정기나 광원의 소손을 방지하기 위해, 등록특허 제0336543호 "인공지능 안정기"나 등록특허 제0320060호 "과전압 보호회로를 갖는 형광등용 전자식 안정기"는 과전압 또는/및 서지 과전압을 차단하여 보호하는 보호회로가 내장되어 있는 안정기를 제안하고 있다. In order to prevent the ballast of the luminaire from the overvoltage and the surge overvoltage of a commercial AC power source, or the damage of a light source, Patent No. 0336543 or "Electronic Ballast for Fluorescent Lamps with an Overvoltage Protection Circuit" has been issued. Ballasts with built-in protection circuits to protect against overvoltage and / or surge overvoltage have been proposed.

그러나 과전압이나 서지 과전압을 차단하는 보호회로를 내장한 안정기는 고가라는 문제와, 안정기에 내장되는 관계로 보호회로와 안정기의 회로 간에 간섭현상이 발생되어 또 다른 문제를 야기시키는 문제가 있고, 현재 널리 보급되어 사용되고 있는 안정기를 보호회로를 내장한 안정기로 교체하는 것은 불필요한 자원낭비가 아닐 수 없다.
However, ballasts with built-in protection circuits that block overvoltage or surge overvoltages are expensive, and because of built-in ballasts, interference between the protection circuit and the ballast circuits causes another problem. Replacing the stabilized ballast with a built-in protective circuit is a waste of resources.

따라서 현재 널리 보급되어 사용되고 있는 안정기를 그대로 사용하면서, 안정기에 입력되는 상용 교류전원의 과전압이나 서지 과전압을 차단하고, 안정기와 전기적인 간섭현상도 발생되지 않는 별도의 차단기가 필요하다. Therefore, it is necessary to use a separate ballast, which is widely used and is currently used, to cut off the overvoltage or surge overvoltage of the commercial AC power input to the ballast, and a separate breaker that does not generate electrical interference with the ballast.

이처럼 안정기게 간단히 연결되며 과전압이나 서지 과전압을 차단하는 차단기로 AVR(Auto Voltage Regulator;자동전압조절기)이 개시되었는데, AVR은 회로가 복잡하고 MCU를 필요로 하는 상당히 고가의 제품이어서, 등기구의 안정기에 별도로 연결한다는 것은 경제성 측면에서 별 실익이 없다고 할 것이다.
The AVR (Auto Voltage Regulator) was introduced as a circuit breaker that simply connected to the ballast and cuts over voltage or surge over voltage. The AVR is a very expensive product requiring complicated MCUs and requiring MCUs. Connecting separately would be of no benefit in terms of economics.

그리고 입력받는 상용전원 자체의 불안정에 의한 서지 전압이나 과전압뿐만 아니라, 현장에서 등기구를 설치할 때 220V의 상용전원 라인에 연결할 것을 사용자의 부주의에 의해 380V의 고전압 상용전원에 연결하거나, 상용전원을 공급하는 배전반에서 실수로 고전압을 공급하는 등과 같은 사용자의 실수나 부주의에 의해 등기구가 손상되는 경우도 종종 발생한다.
In addition to the surge voltage or overvoltage caused by the instability of the input commercial power itself, when connecting the luminaire in the field, it is necessary to connect to the commercial power line of 220V to the high voltage commercial power supply of 380V or supply commercial power. Often the luminaires are damaged by user's mistakes or carelessness, such as accidentally supplying high voltages at the switchboard.

본 발명은 위와 같이 종래의 일반적인 등기구의 안정기에 과전압이나 서지 과전압을 차단하는 기능이 없어 등기구의 안정기나 광원이 소손되는 것을 방지하고, 안정기에 내장하는 것이 아니라 외부에서 안정기에 간단하게 연결되도록 하여 기존의 안정기를 그대로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 안정기와 전기적인 간섭현상이 없도록 하고, 구성을 단순화하여 제조원가를 낮춤으로써 이를 등기구에 구비하는데 경제적인 부담을 최소화한 과전압 차단기를 구비한 등기구를 제공함을 목적으로 한다.
The present invention does not have the function of blocking the overvoltage or surge overvoltage in the ballast of the conventional general luminaire as described above to prevent damage to the ballast or light source of the luminaire, and to be connected to the ballast from the outside rather than embedded in the ballast The aim is to provide a luminaire with an overvoltage circuit breaker that minimizes the economic burden of equipping the luminaire with a ballast that can be used as it is, as well as eliminating electrical interference with the ballast, and simplifying the configuration to lower manufacturing costs. .

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 과전압 차단기를 구비한 등기구는 The luminaire having an overvoltage breaker according to the present invention for achieving the above object is

조명유닛;Lighting unit;

상용 교류전원을 점등전원으로 변환하여 상기 조명유닛에 공급하는 안정기;A ballast for converting commercial AC power into a lighting power and supplying the lighting unit;

입력되는 상용 교류전원의 서지 및 과전압을 차단하여 상기 안정기 및 조명유닛을 보호하는 과전압 차단기;를 포함하여 이루어지되,
It includes a; over-voltage circuit breaker to protect the ballast and the lighting unit by blocking the surge and over-voltage of the commercial AC power input;

상기 과전압 차단기는 The overvoltage breaker

입력 상용 교류전원의 서지를 흡수 차단하는 서지차단부와, A surge blocking unit for absorbing and blocking the surge of an input commercial AC power supply,

상기 서지차단부를 통과한 상용 교류전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와, A noise removing unit for removing noise of commercial AC power passing through the surge blocking unit;

출력단에 구비되며, 온오프 스위칭동작으로 상기 노이즈제거부를 통과한 상용 교류전원을 상기 안정기에 공급 또는 차단하는 스위칭부와, A switching unit which is provided at an output terminal and supplies or cuts off commercial AC power passing through the noise removing unit to the ballast by an on / off switching operation;

상기 노이즈제거부에서 출력되는 교류전원의 세기를 감지하는 감지부와, A sensing unit for sensing the strength of the AC power output from the noise removing unit;

상기 감지부의 감지신호를 입력받아 상기 스위칭부의 온오프 스위칭동작을 제어하여 과전압을 차단하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And a controller configured to control an on / off switching operation of the switching unit to block an overvoltage by receiving the detection signal of the sensing unit.

그리고 상기 감지부는And the sensing unit

상기 노이즈제거부의 출력 교류전원을 정류하는 브릿지 다이오드와, A bridge diode for rectifying the output AC power of the noise removing unit;

상기 브릿지 다이오드에서 정류된 전원을 평활하는 캐패시터와, A capacitor for smoothing the power rectified by the bridge diode;

상기 캐패시터에서 평활된 전원을 전압 분배하는 다수의 분배저항과, A plurality of distribution resistors for voltage-dividing the power smoothed by the capacitor;

상기 분배저항에 분배된 전압과 기준전압을 비교하여 온오프되는 비교스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
And a comparison switch on and off by comparing the voltage divided by the distribution resistor with a reference voltage.

상기 스위칭부는 The switching unit

구동코일과, 상기 구동코일의 전자기력에 의해 온오프되는 마그넷스위치로 구성되는 릴레이이고,
A relay comprising a drive coil and a magnet switch on and off by the electromagnetic force of the drive coil,

상기 제어부는 The control unit

상기 감지부가 과전압을 감지하면 구동하는 포토커플러와, A photocoupler for driving when the detector detects an overvoltage;

상기 포터커플러가 구동하면 온되어 상기 스위칭부의 구동코일에 구동전원이 인가되도로 하는 트라이악과, A triac, which is turned on when the porter coupler is driven so that driving power is applied to the driving coil of the switching unit;

상기 포토커플러에 구동전원을 공급하는 레귤레이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,It characterized in that it comprises a regulator for supplying a driving power to the photocoupler,

상기 서지차단부는 The surge blocking unit

입력단에 병렬 연결되어 서지 과전압의 상용 교류전원이 입력되는 때에 온되는 바리스터와, A varistor connected in parallel to the input terminal and turned on when a commercial AC power supply having surge overvoltage is input;

상기 바리스터와 직렬연결되어, 상기 바리스터에 입력되는 서지 과전압을 흡수 차단하는 어레스터를 포함하여 이루어지고,
Is connected in series with the varistor, and comprises an arrester for absorbing and blocking the surge overvoltage input to the varistor,

상기 노이즈제거부는 The noise removing unit

상기 서지차단부의 출력 교류전원에서 고주파 노이즈를 제거하는 라인필터와, A line filter for removing high frequency noise from the output AC power supply of the surge blocking unit;

상기 라인필터의 양측에 각각 병렬 연결되어 상기 라인필터의 고주파 노이즈 제거 대역을 넓히는 캐패시터와, A capacitor connected to both sides of the line filter in parallel to widen the high frequency noise removing band of the line filter;

상기 라인필터의 출력측에 병렬 연결되고, 중간지점이 접지되어 전자파 노이즈를 제거하는 한 쌍의 캐패시터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
It is characterized in that it comprises a pair of capacitors connected in parallel to the output side of the line filter, the intermediate point is grounded to remove electromagnetic noise.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 과전압 차단기를 구비한 등기구는 과전압 차단기가 안정기에 연결이 되므로 새롭게 설치되는 등기구뿐만 아니라 기 설치되어 있는 등기구에도 간편하게 과전압 차단기를 구비시킬 수 있고, The luminaire with the overvoltage breaker according to the present invention having the configuration as described above can be easily provided with the overvoltage breaker in the luminaire that is already installed as well as the newly installed luminaire because the overvoltage breaker is connected to the ballast,

과전압 차단기가 상용 교류전원의 과전압과 순간적인 서지 과전압을 차단하여 안정기게 안정적인 상용 교류전원이 입력되도록 함으로써 안정기 및 조명유닛의 광원 등이 불안정한 전원에 의해 소손되는 것을 방지할 수 있고, The overvoltage breaker cuts off the overvoltage and instantaneous surge overvoltage of the commercial AC power supply to ensure stable and stable commercial AC power input to prevent the ballast of the ballast and the lighting unit from being damaged by unstable power.

과전압 차단기로 상용 교류전원에서 불안정한 전원(즉, 과전압, 서지 과전압, 노이즈 등)을 제거하고, 과전압 차단기는 안정기에 내장되지 아니하므로 상호 간의 전기적 간섭 현상을 방지할 수 있으므로 광원의 조명 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 등의 장점을 갖는 등기구로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다. The overvoltage breaker eliminates unstable power (i.e., overvoltage, surge overvoltage, noise, etc.) from the commercial AC power supply, and the overvoltage breaker is not built into the ballast, preventing electrical interference between each other. As a luminaire having the advantage of being able to prevent such things, it is a very useful invention for industrial development.

도 1 은 본 발명에 따른 과전압 차단기를 구비한 등기구의 블록 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 과전압 차단기의 회로도. 1 is a block diagram of a luminaire having an overvoltage breaker according to the present invention.
2 is a circuit diagram of an overvoltage breaker according to the present invention.

이하, 도1 및 도2를 참조하여 본 발명에 따른 과전압 차단기에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the overvoltage circuit breaker according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 과전압 차단기를 구비한 등기구는 대구성요소로 조명유닛(10), 안정기(20) 및 과전압 차단기(30)를 포함하여 이루어지고, As shown in FIG. 1, a luminaire having an overvoltage breaker according to the present invention includes a lighting unit 10, a ballast 20, and an overvoltage breaker 30 as a major component.

상기 과전압 차단기(30)는 서지차단부(31), 노이즈제거부(32), 스위칭부(33), 감지부(34), 제어부(35)를 포함하여 이루어진다.
The overvoltage breaker 30 includes a surge interrupter 31, a noise remover 32, a switching unit 33, a detector 34, and a controller 35.

상기 조명유닛(10)은 광원과, 상기 광원이 장착되는 프레임을 포함하여 이루어지고, 상기 프레임에는 상기 광원에서 발산되는 빛을 전방으로 반사시켜 빛의 소실을 방지하는 반사갓과, 빛의 직접 조사에 의한 눈부심을 방지하고 빛이 주변을 넓게 조명하록 하는 확산커버 등이 구비될 수 있다. The lighting unit 10 includes a light source and a frame on which the light source is mounted, and the frame includes a reflection shade to reflect the light emitted from the light source to the front to prevent the loss of light, and to directly irradiate the light. Diffusion cover may be provided to prevent glare caused by the light and to illuminate the surroundings widely.

상기 광원으로는 형광등, LED, HID 램프 등이 대표적인 광원이다.
Fluorescent lamps, LEDs, HID lamps, etc. are typical light sources.

상기 안정기(20)는 일반적으로 상기 조명유닛(10)의 프레임에 내장되며, 외부의 상용 교류전원을 입력받고, 이를 상기 조명유닛 광원의 점등에 필용한 점등전원으로 변환하여 광원에 공급한다. The ballast 20 is generally built into the frame of the lighting unit 10, receives an external commercial AC power, converts it into a lighting power required for the lighting of the lighting unit, and supplies it to the light source.

상기 안정기(20)는 일반적으로 점등전원에 비해 고전압인 상용 교류전원을 강압하고, 강압된 상용 교류전원의 파형을 점등전원의 파형으로 변환한다. The ballast 20 generally steps down a commercial AC power supply having a higher voltage than a lighting power supply, and converts the waveform of the stepped commercial AC power supply into a waveform of the lighting power supply.

예를 들어, 형광등 광원의 경우 수십 kHz의 고주파 파형으로 변환하고, 직류 점등 LED 광원의 경우 직류 파형으로 변환한다.
For example, a fluorescent light source converts a high frequency waveform of several tens of kHz, and a DC light source converts a DC waveform.

상기 과전압 차단기(30)는 상기 안정기(20)의 입력단에 연결되어 외부에서 입력되는 상용 교류전원에서 과전압과 순간적인 서지 과전압과 노이즈를 제거하여 안정적인 상용 교류전원을 안정기(20)에 공급한다. The overvoltage breaker 30 is connected to the input terminal of the ballast 20 to remove the overvoltage and instantaneous surge overvoltage and noise from the commercial AC power input from the outside to supply a stable commercial AC power to the ballast 20.

상기 과전압 차단기(30)는 상기 조명유닛(10)의 프레임에 내장되거나, 프레임 외부에 설치되며, 상용 교류전원을 상기 안정기(20)에 공급하는 케이블에 연결 설치된다.
The overvoltage breaker 30 is installed in the frame of the lighting unit 10 or installed outside the frame, and is connected to a cable for supplying commercial AC power to the ballast 20.

상기 과전압 차단기(30)는 The overvoltage breaker 30 is

입력 상용 교류전원의 서지를 흡수 차단하는 서지차단부(31)와, A surge interrupter 31 for absorbing and interrupting the surge of an input commercial AC power source,

상기 서지차단부를 통과한 상용 교류전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부(32)와, A noise removing unit 32 for removing noise of commercial AC power passing through the surge blocking unit;

출력단에 구비되며, 온오프 스위칭동작으로 상기 노이즈제거부를 통과한 상용 교류전원을 상기 안정기에 공급 또는 차단하는 스위칭부(33)와, A switching unit 33 provided at an output terminal and supplying or blocking commercial AC power passing through the noise removing unit to the ballast by an on / off switching operation;

상기 노이즈제거부에서 출력되는 교류전원의 세기를 감지하는 감지부(34)와, A detection unit 34 for detecting the strength of the AC power output from the noise removing unit;

상기 감지부의 감지신호를 입력받아 상기 스위칭부의 온오프 스위칭동작을 제어하여 과전압을 차단하는 제어부(35)를 포함하여 이루어진다.
It includes a control unit 35 for receiving the detection signal of the detection unit to control the on-off switching operation of the switching unit to cut off the overvoltage.

상기 서지차단부(31)는 입력단에 병렬 연결되어 있으며, 상호 직렬 연결되어 있는 바리스터(MOV1)와 어레스터(A1)를 포함하여 이루어진다. The surge interrupter 31 is connected to the input terminal in parallel and includes a varistor MOV1 and an arrester A1 connected in series with each other.

그리고 상기 서지차단부(31)의 입력측에는 상용 교류전원으로 과전류가 인가되는 때에 이를 차단하는 퓨즈(F1)가 연결되어 있다.
A fuse F1 is connected to an input side of the surge interrupter 31 to block an overcurrent when a commercial AC power is applied.

상기 바리스터(MOV1)는 특정 전압 이하에서는 높은 저항 값으로 오픈(OFF)되어 있는 것과 같은 작동을 하지만, 특정 전압 이상에서는 저항 값이 낮아져 쇼트(ON)된 것과 같은 작동을 한다. 그리하여 입력단에 서지 과전압이 입력되는 때에는 온되어 전류가 흐를 수 있도록 한다.
The varistor MOV1 operates as if it is open (OFF) with a high resistance value below a specific voltage, but operates as if it is shorted because the resistance value is lowered above a specific voltage. Thus, when a surge overvoltage is input to the input terminal, it is turned on so that a current can flow.

상기 어레스터(A1)는 상기 바리스터(MOV1)가 온되어 유입되는 서지 과전압에 해당하는 전류를 흡수 차단한다. 보다 구체적으로는 입력되는 전류를 접지로 도피시켜 상용 교류전원의 서지 과전압 성분이 후방측으로 더 이상 전달되지 않도록 하여, EMS(전자파 내성)를 10kV 이상 서지에 내성을 갖도록 한다.
The arrester A1 absorbs and blocks a current corresponding to a surge overvoltage introduced by the varistor MOV1 turned on. More specifically, the input current is evacuated to ground so that the surge overvoltage component of the commercial AC power supply is no longer transmitted to the rear side, and the EMS (electromagnetic immunity) is made to withstand surges of 10 kV or more.

상기 노이즈제거부(32)는 라인필터(LF1)와, 상기 라인필터(LF1) 양측에 각각 병렬 연결되어 있는 캐패시터(C1, C2)와, 상기 라인필터(LF1)의 출력측에 병렬 연결되어 있으며 중간 지점이 접지(FG)되어 있는 한 쌍의 캐패시터(C3, C4)를 포함하여 이루어진다.
The noise removing unit 32 is connected in parallel to the line filter LF1, the capacitors C1 and C2 connected in parallel to both sides of the line filter LF1, and the output side of the line filter LF1. The point comprises a pair of capacitors C3 and C4 with ground FG.

상기 라인필터(LF1)는 서로 역방향으로 감긴 두 코일로 구성되어, 동상 성분의 노이즈를 서로 상쇄시켜 제거하고, 고주파 성분을 차단하는 저역통과 필터의 역할을 한다.
The line filter LF1 is composed of two coils wound in opposite directions, and cancels noise of the in-phase component from each other and serves as a low pass filter that blocks high frequency components.

상기 라인필터(LF1) 양측에 각각 병렬 연결되어 있는 캐패시터(C1, C2)는 상기 라인필터(LF1)가 보다 넓은 대역의 노이즈를 제거할 수 있도록 한다.
Capacitors C1 and C2 connected in parallel to both sides of the line filter LF1 allow the line filter LF1 to remove noise in a wider band.

상기 라인필터(LF1)의 출력측, 보다 구체적으로는 라인필터(LF1)의 출력측에 구비되어 있는 캐패시터(C2)에 병렬로 연결되어 있는 한 쌍의 캐패시터(C3, C4)는 중간지점이 접지되어, 상용 교류전원의 교류 특성에 기인하여 발생하는 전자파 노이즈를 제거한다. A pair of capacitors C3 and C4 connected in parallel to the output side of the line filter LF1, more specifically, the capacitor C2 provided on the output side of the line filter LF1, has an intermediate point grounded thereto. Eliminates electromagnetic noise caused by the AC characteristics of commercial AC power supplies.

즉, 상기 한 쌍의 캐패시터(C3, C4)는 전도 노이즈를 제거하여, EMC(전자파 양립성)를 강화함으로써 EMI(전자파 장해)를 10 dB 정도 낮춘다.
That is, the pair of capacitors C3 and C4 remove conduction noise, thereby lowering EMI (electromagnetic interference) by about 10 dB by enhancing EMC (electromagnetic compatibility).

상기 스위칭부(33)는 과전압 차단기의 출력단에 구비되고, 스위칭동작으로 온오프되어 상용 교류전원이 일정 전압 이상의 과전압인 경우에 오프되어 상기 안정기(20)로 과전압이 공급되지 않도록 한다. The switching unit 33 is provided at the output terminal of the overvoltage circuit breaker, and is turned on and off by a switching operation so that the commercial AC power is turned off when the commercial AC power is over a predetermined voltage so that the overvoltage is not supplied to the ballast 20.

본 발명에서는 상용 교류전원이 AC 380V를 넘어서면 상기 스위칭부(33)가 오프되어 차단하도록 하고 있다. According to the present invention, when the commercial AC power exceeds AC 380V, the switching unit 33 is turned off and cut off.

그리고 본 발명에서는 상기 스위칭부(33)로 릴레이를 사용하였으나, 스위칭동작이 가능한 트랜지스터, 싸이리스터, 트라이악 등이 스위칭부로 사용될 수도 있다.
In the present invention, although the relay is used as the switching unit 33, a transistor capable of switching operation, a thyristor, a triac, or the like may be used as the switching unit.

상기 스위칭부(33)로서 상기 릴레이는 구동코일(RC)과, 상기 구동코일(RC)의 전자기력에 의해 온오프되는 마그넷스위치(RS)로 구성된다.
As the switching unit 33, the relay includes a driving coil RC and a magnet switch RS turned on and off by an electromagnetic force of the driving coil RC.

그리고 상기 구동코일(RC)에는 보호코일(L1)이 직렬 연결된다. The protective coil L1 is connected in series to the driving coil RC.

상기 구동코일(RC)은 상기 노이즈제거부(32)에서 출력되는 교류전원을 구동전원으로 사용하는데, 이 구동전원은 과전압이어서 구동코일(RC)을 손상시킬 수 있다. 그래서 인가되는 과전압의 구동전원을 상기 보호코일(L1)이 전압 분배하여 상기 구동코일(RC)에 강압된 구동전원이 인가되도록 하여 손상을 방지한다.
The driving coil RC uses an AC power output from the noise removing unit 32 as a driving power source. The driving power source RC is an overvoltage, which may damage the driving coil RC. Thus, the protection coil L1 divides the applied power supply voltage of the overvoltage applied to the driving coil RC so that the driving power stepped down is applied to the driving coil RC to prevent damage.

상기 감지부(34)는 입력되는 상용 교류전원의 과전압 여부를 감지하고, 감지결과를 상기 제어부(35)로 전송하여 과전압 시 이를 차단하도록 한다.
The detection unit 34 detects the overvoltage of the input commercial AC power, and transmits the detection result to the control unit 35 to block the overvoltage.

상기 감지부(34)는 브릿지 다이오드(D1~D4), 캐패시터(C5), 다수의 분배저항(R1, R2, R11), 그리고 비교스위치(U1)을 포함하여 이루어진다.
The sensing unit 34 includes a bridge diode D1 to D4, a capacitor C5, a plurality of distribution resistors R1, R2, and R11, and a comparison switch U1.

상기 브짓지 다이오드(D1~D4)는 상기 노이즈제거부(32)의 출력 교류전원을 정류하고, The bridge diodes D1 to D4 rectify the output AC power of the noise removing unit 32,

상기 캐패시터(C5)는 상기 브짓지 다이오드(D1~D4)가 정류한 전원을 평활하여 직류화하고, The capacitor C5 smoothes and directs the power rectified by the bridge diodes D1 to D4, and

상기 다수의 분배저항(R1, R2, R11)은 상기 캐패시터(C5)가 평활한 전원을 전압 분배하고, The plurality of distribution resistors (R1, R2, R11) is a voltage divider for the power supply, the capacitor (C5) is smooth,

상기 비교스위치(U1)는 상기 다수의 분배저항(R1, R2, R11) 중 어느 한 분배저항(R11)에 병렬연결되고, 이 분배저항(R11)에 분배된 전압을 기설정된 기준전압과 비교하여 기준전압 보다 크면 온되어, 이를 상기 제어부(35)에 전송한다. The comparison switch U1 is connected in parallel to any one of the plurality of distribution resistors R1, R2, and R11, and compares the voltage divided by the distribution resistor R11 with a predetermined reference voltage. If greater than the reference voltage is turned on, and transmits it to the control unit 35.

그리고 상기 비교스위치(U1)와 상기 분배저항(R11)는 캐패시터(C9)로 연결된다. 이 캐패시터(C9)는 상기 비교스위치(U1)를 과전압으로부터 보호한다.
In addition, the comparison switch U1 and the distribution resistor R11 are connected to a capacitor C9. This capacitor C9 protects the comparison switch U1 from overvoltage.

상기 제어부(35)는 상기 감지부(34)가 과전압을 감지하면, 상기 스위칭부(33)를 구동시켜 과전압의 상용전원이 출력되는 것을 차단한다.
When the detection unit 34 detects an overvoltage, the control unit 35 drives the switching unit 33 to block the output of the overvoltage commercial power.

상기 제어부(35)는 포토커플러(PC), 트라이악(Q1), 레귤레이터(U2)를 포함하여 이루어진다.
The control unit 35 includes a photocoupler PC, a triac Q1, and a regulator U2.

상기 레귤레이터(U2)는 상기 감지부(35)의 캐패시터(C5)에서 평활된 전원을 정전압화하여 상기 포토커플러(PC)의 포토다이오드(PD)에 구동전원을 공급한다. The regulator U2 supplies the driving power to the photodiode PD of the photocoupler PC by constant voltage of the power smoothed by the capacitor C5 of the sensing unit 35.

상기 레귤레이터(U2)의 입력측에는 제너다이오드(ZD1)와 다수의 저항(R3~R10)이 연결되어 있다. The zener diode ZD1 and a plurality of resistors R3 to R10 are connected to the input side of the regulator U2.

상기 다수의 저항(R3~R10)은 상기 캐패시터(C5)에서 입력되는 전원의 전압을 강압하여 상기 레귤레이터(U2)에 과전압이 인가되어 손상되는 것을 방지하고, 상기 제너다이오드(ZD1)는 상기 다수의 저항(R3~R10)들의 강압에도 불구하고 일정 크기 이상의 과전압(예;150V)이 입력되는 때에 이를 차단하여 상기 레귤레이터(U2)를 보호한다.
The plurality of resistors R3 to R10 may step down the voltage of the power input from the capacitor C5 to prevent an overvoltage from being applied to the regulator U2, and the zener diodes ZD1 may be damaged. Despite the step-down of the resistors R3 to R10, the regulator U2 is protected by blocking it when an overvoltage (eg, 150V) of a predetermined magnitude or more is input.

상기 포토커플러(PC)는 빛을 발하는 포토다이오드(PD)와, 상기 포토다이오드(PD)의 광신호를 받아 작동하는 포토트라이악(PT)으로 구성된다. The photocoupler PC includes a photodiode PD emitting light and a phototriac PT operating by receiving an optical signal of the photodiode PD.

상기 포토다이오드(PD)는 상기 레귤레이터(U2)의 출력측에 병렬 연결되어 있는 두 전류분배저항(R12, R13) 중 하나의 저항(R13)에 직렬 연결된다. The photodiode PD is connected in series to one resistor R13 of two current distribution resistors R12 and R13 connected in parallel to the output side of the regulator U2.

그리하여 입력되는 상용 교류전원이 과전압이 아닌 때에는 상기 레귤레이터(U2)가 출력하는 전원의 전류가 분배되어 전류분배저항(R13)에 흐르는 전류의 크기가 작아 상기 포토다이오드(PD)를 점등시키지 아니하나, 과전압인 때에는 상기 비교스위치(U1)가 온되어 상기 전류분배저항(R13)에 흐르는 전류의 크기가 증가하여 상기 포토다이오드(PD)를 점등시킨다. Thus, when the commercial AC power input is not an overvoltage, the current of the power output from the regulator U2 is distributed and the magnitude of the current flowing through the current distribution resistor R13 is small so that the photodiode PD is not turned on. In the case of an overvoltage, the comparison switch U1 is turned on to increase the magnitude of the current flowing through the current distribution resistor R13, thereby lighting the photodiode PD.

상기 포토트라이악(PT)은 상기 포토다이오드(PD)에서 광신호가 입력되면 온된다. 상기 포토트라이악(PT)에 연결되어 있는 제로크로싱회로는 포토트라이악(PT)이 턴온 및 턴오프되는 시점을 교류 구동전원의 위상이 바뀌는 시점(즉, 교류 구동전원의 크기가 0이 된 직후)이 되도록 하여 포토트라이악(PT)을 보호한다.
The phototriac PT is turned on when an optical signal is input from the photodiode PD. In the zero crossing circuit connected to the phototriac PT, the time point at which the phototriac PT is turned on and turned off is immediately after the phase of the AC driving power is changed (that is, after the magnitude of the AC driving power becomes zero). To protect the phototriac (PT).

상기 트라이악(Q1)은 상기 포토트라이악(PT)이 턴온되면 턴온되어 상기 스위칭부에 구동전원이 공급되도록 한다. The triac Q1 is turned on when the phototriac PT is turned on so that driving power is supplied to the switching unit.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 구성을 갖는 과전압 차단기를 구비한 등기구에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the present invention has been described with respect to the luminaire having an overvoltage circuit breaker having a specific configuration with reference to the accompanying drawings, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and modifications of the present invention It should be interpreted as being within the scope of protection.

10 : 조명유닛 20 : 안정기
30 : 과전압 차단기 31 : 서지차단부
32 : 노이즈제거부 33 : 스위칭부
34 : 감지부 35 : 제어부
36 : 기동전원공급부 37 : 역기전력차단부10: lighting unit 20: ballast
30: overvoltage breaker 31: surge cut-off
32: noise removing unit 33: switching unit
34 detection unit 35 control unit
36: starting power supply unit 37: counter electromotive force blocking unit

Claims (4)

조명유닛;
상용 교류전원을 점등전원으로 변환하여 상기 조명유닛에 공급하는 안정기;
입력되는 상용 교류전원의 서지 및 과전압을 차단하여 상기 안정기 및 조명유닛을 보호하는 과전압 차단기;를 포함하여 이루어지는 등기구에 있어서,

상기 과전압 차단기는
입력 상용 교류전원의 서지를 흡수 차단하는 서지차단부와,
상기 서지차단부를 통과한 상용 교류전원의 노이즈를 제거하는 노이즈제거부와,
출력단에 구비되며, 온오프 스위칭동작으로 상기 노이즈제거부를 통과한 상용 교류전원을 상기 안정기에 공급 또는 차단하는 스위칭부와,
상기 노이즈제거부에서 출력되는 교류전원의 세기를 감지하는 감지부와,
상기 감지부의 감지신호를 입력받아 상기 스위칭부의 온오프 스위칭동작을 제어하여 과전압을 차단하는 제어부를 포함하여 이루어지되,

상기 감지부는
상기 노이즈제거부의 출력 교류전원을 정류하는 브릿지 다이오드와,
상기 브릿지 다이오드에서 정류된 전원을 평활하는 캐패시터와,
상기 캐패시터에서 평활된 전원을 전압 분배하는 다수의 분배저항과,
상기 분배저항에 분배된 전압과 기준전압을 비교하여 온오프되는 비교스위치를 포함하여 이루어지고,

상기 스위칭부는
상기 노이즈제거부에서 출력되는 교류전원을 구동전원으로 사용하는 구동코일과,
상기 구동코일에 직렬 연결되어, 인가되는 구동전원을 상기 구동코일과 전압분배하여 과전압으로부터 구동코일을 보호하는 보호코일과,
상기 구동코일의 전자기력에 의해 온오프되는 마그넷스위치로 구성되는 릴레이이고,


상기 제어부는
상기 감지부가 과전압을 감지하면 구동하는 포토커플러와,
상기 포토커플러가 구동하면 온되어 상기 스위칭부의 구동코일에 구동전원이 인가되도록 하는 트라이악과,
상기 포토커플러에 구동전원을 공급하는 레귤레이터를 포함하여 이루어지고,

상기 서지차단부는
입력단에 병렬 연결되어 서지 과전압의 상용 교류전원이 입력되는 때에 온되는 바리스터와,
상기 바리스터와 직렬연결되어, 상기 바리스터에 입력되는 서지 과전압을 흡수 차단하는 어레스터를 포함하여 이루어지고,

상기 노이즈제거부는
상기 서지차단부의 출력 교류전원에서 고주파 노이즈를 제거하는 라인필터와,
상기 라인필터의 양측에 각각 병렬 연결되어 상기 라인필터의 고주파 노이즈 제거 대역을 넓히는 캐패시터와,
상기 라인필터의 출력측에 병렬 연결되고, 중간지점이 접지되어 전자파 노이즈를 제거하는 한 쌍의 캐패시터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 과전압 차단기를 구비한 등기구. Lighting unit;
A ballast for converting commercial AC power into a lighting power and supplying the lighting unit;
In the luminaire comprising a; overvoltage circuit breaker to protect the ballast and the lighting unit by blocking the surge and overvoltage of the commercial AC power input;

The overvoltage breaker
A surge blocking unit for absorbing and blocking the surge of an input commercial AC power supply,
A noise removing unit for removing noise of commercial AC power passing through the surge blocking unit;
A switching unit which is provided at an output terminal and supplies or cuts off commercial AC power passing through the noise removing unit to the ballast by an on / off switching operation;
A sensing unit for sensing the strength of the AC power output from the noise removing unit;
It includes a control unit for blocking the overvoltage by controlling the on-off switching operation of the switching unit receives the detection signal of the detection unit,

The sensing unit
A bridge diode for rectifying the output AC power of the noise removing unit;
A capacitor for smoothing the power rectified by the bridge diode;
A plurality of distribution resistors for voltage-dividing the power smoothed by the capacitor;
And a comparison switch on and off by comparing the voltage divided by the distribution resistor with a reference voltage.

The switching unit
A driving coil using an AC power output from the noise removing unit as a driving power source,
A protection coil connected in series with the drive coil and protecting the drive coil from an overvoltage by dividing an applied drive power with the drive coil;
The relay is composed of a magnet switch on and off by the electromagnetic force of the drive coil,


The control unit
A photocoupler for driving when the detector detects an overvoltage;
A triac to turn on when the photocoupler is driven so that driving power is applied to the driving coil of the switching unit;
It includes a regulator for supplying a driving power to the photocoupler,

The surge blocking unit
A varistor connected in parallel to the input terminal and turned on when a commercial AC power supply having surge overvoltage is input;
Is connected in series with the varistor, and comprises an arrester for absorbing and blocking the surge overvoltage input to the varistor,

The noise removing unit
A line filter for removing high frequency noise from the output AC power supply of the surge blocking unit;
A capacitor connected to both sides of the line filter in parallel to widen the high frequency noise removing band of the line filter;
And a pair of capacitors connected in parallel to an output side of the line filter and having a middle point grounded to remove electromagnetic noise. 제 1 항에 있어서,
상기 감지부는 상기 분배저항과 상기 비교스위치를 연결하고, 상기 비교스위치를 과전압으로부터 보호하는 캐패시터(C9)를 더 포함하고,

상기 제어부의 레귤레이터 입력측에는 상기 감지부의 캐패시터에서 입력되는 전원의 전압을 강압하는 다수의 저항(R3~R10)과, 상기 다수의 저항(R3~R10)의 강압에도 불구하고 일정 크기 이상의 과전압이 입력되는 때에는 이를 차단하는 제너다이오드(ZD1)가 연결되어, 레귤레이터를 보호하고,

상기 제어부의 포토커플러는 빛을 발하는 포토다이오드(PD)와, 상기 포토다이오드(PD)의 광신호를 받아 작동하는 포토트라이악(PT)로 구성되고,
상기 포토트라이악(PT)에는 포토트라이악의 턴온 및 턴오프 시점을 교류 구동전원의 위상이 바뀌는 시점이 되도록 하여 포토트라이악을 보호하는 제로크로싱회로가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 과전압 차단기를 구비한 등기구. The method of claim 1,
The sensing unit further includes a capacitor C9 connecting the distribution resistor and the comparison switch and protecting the comparison switch from overvoltage,

On the regulator input side of the controller, a plurality of resistors R3 to R10 for stepping down the voltage of the power input from the capacitor of the sensing unit and an overvoltage of a predetermined magnitude or more are input despite the step-down of the plurality of resistors R3 to R10. When the zener diode (ZD1) that blocks it is connected to protect the regulator,

The photocoupler of the control unit is composed of a photodiode (PD) for emitting light, and a phototriac (PT) that operates by receiving an optical signal of the photodiode (PD),
The phototriac PT is provided with a zero-crossing circuit for protecting the phototriac by connecting a turn-on and turn-off time point of the phototriac to a point where the phase of the AC driving power is changed. Luminaire. 삭제delete 삭제delete
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