KR101030397B1 - 태양광 발전 이엘 표지판 시스템 - Google Patents

태양광 발전 이엘 표지판 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 EL 표지판 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 주변에 설치되어 발광 상태로 표식을 지시하는 태양광 발전 EL 표지판 시스템에 관한 것이다.
그에 따른 본 발명의 태양광 발전 EL표지판 시스템은 EL판넬부(100); 상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 직류 전력을 교류로 변환하여 상기 EL판넬부(100)에 공급하는 인버터회로(200); 및, 상기 EL판넬부(100) 및, 상기 인버터회로(200)에 전기적으로 연결되어 상기 EL판넬부(100)로 공급되는 교류 전력의 위상을 제어하는 위상제어부(300); 를 포함하되, 상기 EL판넬부(100)는 전면에 문자가 형성되는 상부 표시판(110); 상기 상부 표시판(110)의 후면에 결합되며, 복수 개의 EL소자가 서로 구분되어 형성되는 EL필름층(120); 및 상기 EL필름층(120)의 후면에 결합되는 하부판(130); 을 포함한다.

Description

태양광 발전 이엘 표지판 시스템{SOLAR GENERATING EL SIGN SYSTEM}
본 발명은 태양광 발전 EL 표지판 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도로 주변에 설치되어 면발광 상태로 표식을 지시하는 태양광 발전 EL 표지판 시스템에 관한 것이다.
도로 교통 표지판의 식별표시는 주행하는 자동차의 전조등 불빛에 반사되어 식별 할수 있는 야광안료를 사용한 반사판식 표지판이다. 이러한 표시판들은 주변조명이 없는 산간 및 해안도로 및 굴곡이 심한 도로등에 있어서는 운전자가 인지하는 거리가 매우 짧아 식별이 용이하지 않아 교통사고의 잠재적인 위험요소로 작용하고 있다. 이러한 문제점을 개선하고자 국내에서는 발광형 안전표지판이 기존 표지판에 비해 시인성과 판독성이 뛰어나 운전자들의 야간운행에 많은 도움을 줄 수 있도록 2008년 10부터 도로 교통표지법 시행규칙 별표 8을 새롭게 개정하여 발광기능을 가진 교통표지판 설치할 수 있도록 개정되었다.
현재, 상용화 되고 있는 LED 도로표지판은 점발광 방식으로 다수의 LED로 인한 소비전력이 크며 눈부심 현상(glare effect)이 있으며 특히 도광판을 이용할 경우 일반 속도제판표지판(60파이)를 기준으로 소비전력이 20~40W에 육박한다.
또한, 도로에 설치되어진 태양광을 이용한 도로표지판은 유효점등일수가 최소 이틀이상(하루 12hr기준)유지되어야 하므로 LED 램프를 발광시키기 위해서는 100~1000W급의 태양모듈과 이에 상응하는 축전지가 필요로 하게 된다.
이러한 원인으로서는 하루 일조량중 태양모듈이 광변환하기 위해 충분이 광도를 갖는 일조시간은 3hr정도에 불과하며 태양광 모듈의 광변환 효율이 20~40% 정도로 높지 않기 때문에 충분히 많은 전력량을 생산하여야 되기 때문이며, 하루 일조량이 충분하지 않을 경우 이틀연속(하루 12시간기준)야간에 점등시키기 위해서는 대용량의 축전지가 필요로 하기 때문이다. 따라서 LED 도로 표지판은 설치비용은 반사판식 도로조명보다 10배 이상의 고가 제품이 되며 강한 눈부심으로 안전문제 및 LED 자체의 발열 열처리 문제등이 있으며 도광판의 무게로 인한 설치및 유지보수의 어려움을 갖게 된다.
그에 따른 대안으로 EL(electroluminescence)소자를 이용한 표지판을 생각할 수 있다. EL 도로표지판의 경우, 자발광식으로 면발광이 가능하며 연색성이 우수하고 적은 전력소비로 인해 태양광을 이용한 도로표지판에 적합한 이점이 있다.
그러나, 대형 표지판처럼 발광면적이 넓어질 경우 그에 비례하여 이에 따른 인버터의 구동전압이나 주파수를 올려야 하며, 그에 따른 구동회로의 전력 소모량도 증가하게 되어 인버터의 승압용 변압기의 용량이 커지게 되어 전원공급장치의 부피 및 중량이 커지고, 설비 단가도 높아지게 되며, EL발광면도 수명저하 및 전기쇼트를 발생시키게 되는 문제점이 있다.
이러한 기존의 EL 도로표지판의 제어 기술은 전체 발광면적이 증가할수록 인버터출력은 그에 비례해서 커지는 한계가 있으며, 최소한의 저전력으로 상용화할 수 있는 대형 EL표지판을 구동시키는 경우에는 최대한 전력 소모량을 줄이고, 부품 원가 절감 및 출력 효율의 극대화할 수 있는 설계가 필요한 실정에 있다.
또한, EL램프는 수명이 8,000hr 정도이므로 도로표지판 최소 보증기간인 2년동안 균일하게 발광시키기 어려워 지게 되어 보다 효율적으로 전력을 공급할 수 있는 저전력 고효율 인버터회로 기술이 필요로 하게 된다.
즉, EL 도로표지판과 같은 대면적 발광 정보표시판에 적합한 최소 용량의 저전력 고효율 인버터 출력방식이 요구되어질 뿐만 아니라 EL램프의 수명을 연장시킬 수 있도록 독립구동형 EL 표지판 설계기술 및 인버터의 파형제어 및 제어회로 기술이 요구되는 실정이다.
삭제
본 발명의 기술적 과제는 야간에 도로 및 도로주변에 면발광 표시판이 가능한 태양광 발전 EL 표지판 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 3W급의 고효율 소비전력을 갖는 태양광 발전 EL 표지판 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 15W급의 태양광 모듈과 12V, 7A급의 축전지로도 25 hr이상 연속적으로 전원공급이 가능한 태양광 발전 EL 표지판 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 EL 광원의 수명을 2년 이상 확보하여 유지보수비용을 줄일 수 있는 태양광 발전 EL 표지판 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 설치비용을 LED표지판의 1/3로 줄여 저렴한 태양광 발전 EL 표지판 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 태양광 발전 EL표지판 시스템은 EL판넬부(100); 상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 직류 전력을 교류로 변환하여 상기 EL판넬부(100)에 공급하는 인버터회로(200); 및, 상기 EL판넬부(100) 및, 상기 인버터회로(200)에 전기적으로 연결되어 상기 EL판넬부(100)로 공급되는 교류 전력의 위상을 제어하는 위상제어부(300); 를 포함하되, 상기 EL판넬부(100)는 전면에 문자가 형성되는 상부 표시판(110); 상기 상부 표시판(110)의 후면에 결합되며, 복수 개의 EL소자가 서로 구분되어 형성되는 EL필름층(120); 및, 상기 EL필름층(120)의 후면에 결합되는 하부판(130); 을 포함하여 형성될 수 있다.
삭제
또한, 상기 태양광 발전 EL표지판 시스템은 상기 인버터회로(200) 및, 상기 위상제어부(300)에 PWM신호를 공급하며, 상기 위상제어부(300)에 공급되는 PWM신호의 펄스폭을 가변하여 상기 EL판넬부(100)의 위상을 제어하는 마이크로컨트롤러(400); 를 더 포함하여 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 인버터회로(200)는 상기 EL판넬부(100)와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되는 듀얼출력 트랜스포머(210); 상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 입력받아 주기적으로 스위칭되어 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)로 반파 정현파를 공급하는 제1게이트회로(220); 및, 상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 상반되게 입력받아 주기적으로 스위칭되어 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)로 반파 정현파를 공급하는 제2게이트회로(230); 를 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1게이트 구동회로(220)는 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)에 전기적으로 연결되는 제1파워 MOSFET(221); 상기 제1파워 MOSFET(221)의 게이트와 접지단 사이에 설치되는 제1게이트 저항(222); 상기 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 접지단 사이에 설치되는 제1소오스 저항(223); 상기 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되는 제1저항(224); 및, 상기 제1저항(224)과 접지단 사이에 전기적으로 연결되는 제1캐패시터(225); 을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 제2게이트 구동회로(230)는 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)에 전기적으로 연결되는 제2파워 MOSFET(231); 상기 제2파워 MOSFET(231)의 게이트와 접지단 사이에 설치되는 제2게이트 저항(232); 상기 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 접지단 사이에 설치되는 제2소오스 저항(233); 상기 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되는 제2저항(234); 및, 상기 제2저항(234)과 접지단 사이에 전기적으로 연결되는 제2캐패시터(235); 을 포함하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 위상제어부(300)는 상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 입력받아 주기적으로 스위칭되는 포토 트라이악(310); 및, 상기 포토 트라이악(310)과 상기 EL판넬부(100)에 전기적으로 연결되어 상기 포토 트라이악(310)의 스위칭 주기에 맞추어 주기적으로 스위칭되는 2차 트라이악(320); 을 포함하여 형성될 수 있다.
본 발명은 다중분할된 EL필름을 광원으로 하여 독립적인 구동전원을 제어하는 전용 인버터를 제공함으로써 기존 CCFL 1/10, LED를 이용한 도광판 광원의 1/8 수준의 전력소모를 갖게 하여 태양광 모듈 및 축전지 용량을 1/10 이상 줄임으로써, 기존 태양광 시스템을 이용한 LED 발광방식의 표지판 시스템에 비해 설비비용을 획기적으로 절감시키게 되며 EL필름의 수명을 2배이상 연장시키면서 기존의 LED의 점발광 방식이 아닌 도광판을 사용하지 않는 자발광식 면광원 도로표지판이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 EL 도로표지판에 적용할 경우 야간 식별거리가 기존 반사식 표지판의 2~3배로 확대될 뿐만 아니라 태양광을 이용하여 최소한의 인버터 설비 용량 및 구동 전력으로 최대 면적의 면발광을 제공함으로써 교통시설물의 새로운 광원표지판 설치부담을 줄이고 운영비용을 절감하면서 야간에 높은 시인성의 교통 정보 제공 및 이에 따른 운전자의 교통 사고 방지에 일조하면서 도로주변 및 도시미관을 높이는 효과가 있다.
이상의 효과는 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 간략하게 서술했으며, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 중요 회로 구성을 더욱 상세하게 나타낸 회로도.
도 3은 도 2에 도시된 위상제어부를 더욱 상세하게 나타낸 회로도.
도 4는 도1에 도시된 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 응용예에 관한 사시도.
도 5는 도4에 도시된 EL판넬부의 분해 사시도.
도 6는 도4에 도시된 EL필름층의 측면도.
도 7는 도6에 도시된 EL판넬부의 EL소자 부근의 일부를 절개하여 본 단면도.
도 8은 도 2에 도시된 회로의 구성들에서 출력되는 파형들을 시간 대비 크기로 비교한 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 살명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 구성들과, 상기 구성들의 결합관계 및, 상기 구성들의 역할에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 중요 회로 구성을 더욱 상세하게 나타낸 회로도이다. 도 3은 도 2에 도시된 위상제어부(300)를 더욱 상세하게 나타낸 회로도이다. 도 4는 도1에 도시된 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 응용예에 관한 사시도이다. 도 5는 도4에 도시된 EL판넬부의 분해 사시도이다. 도 6는 도4에 도시된 EL필름층의 측면도이다. 도 7는 도6에 도시된 EL판넬부의 EL소자 부근을 절개하여 본 단면도이다. 도 8은 도 2에 도시된 회로의 구성들에서 출력되는 파형들을 시간 대비 크기로 비교한 그래프이다.
도 1 및 도 8를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 EL판넬부(100), 인버터회로(200) 및, 위상제어부(300)를 포함하여 형성되며, 중앙처리장치인 마이크로컨트롤러(400)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 태양광발전모듈(500), 전력저장부(600)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 EL판넬부(100)는 상부 표시판(110), EL필름층(120) 및, 하부판(130)을 포함하여 형성된다.
상기 상부 표시판(110)은 투과율이 좋은 시트지로 제작되는 것이 바람직하며, 전면에 문자가 형성되어 도로를 이용하는 사용자가 이를 볼 수 있도록 형성된다. 본 실시예의 경우, 문자는 속도제한 표시인 '60'으로 도시하였다. 이때, 상부 표시판(110)에 표기되는 문자는 'STOP' 또는 '100' 또는 '과속주의' 등 얼마든지 용도에 따라 변경되어 제작이 가능하다. 이 경우, 상부 표시판(110)의 문자가 형성되는 영역이외에는 표지판의 식별력을 향상시키기 위하여 고휘도의 반사시트가 장착되는 것이 바람직하다.
상기 EL필름층(120)은 상부 표시판(110)의 후면에 백라이트가 되며, EL필름층은 ITO가 증착된 PET필름위에 형광체, 유전체를 각각 인쇄, 건조후 절연층(7) 및 보호층으로 마스킹(masking)을 한 후 Ag페이스트를 인쇄하여 표면에 전면전극(A)과 배면전극(B1, B2)이 보여지도록 한다. 본 실시예의 경우, 발광되는 EL소자는 절연판(9)상에 문자'60'을 표시하는 중앙발광영역인 EL소자(2)가 형성되고 원형 테두리 형상의 테두리발광영역인 EL소자(2')가 형성되도록 인쇄하며 ITO를 전면전극으로 하고 Ag를 후면전극이 되게 하여 각각의 입력단자를 형성시킴으로써, 부분적인 발광면적을 제어할 수 있게 된다.
이때, 상기 EL소자(2,2')는 발광하는 문자의 형상에 따라 세련된 발광이미지 형성 및 다양한 시각적 효과의 구현을 위해 단면상에서 수직방향 또는 수평방향으로 다중 중첩되어 배열될 수도 있다. 여기서, EL필름층(120)은 본 실시예의 경우, 무기 EL소자로서, 두 개의 EL소자(2, 2')로 구성되나, 유기 EL소자도 적용가능하다.
상기 하부판(130)은 판넬형태로 형성되며, EL필름층(120)의 후면에 결합되어 EL필름층(120)의 소자 및 배선을 보호하고 견고하게 지지하는 역할을 한다.
이때, 본 실시예에서는 상부 표시판(110) 및 하부판(130)이 구분되어 구성되지만, 이들 구성요소 중 어느 하나 이상이 EL필름층(120)에 하나로 일체화되어 그 어느 하나 이상이 생략될 수도 있다.
상기 인버터회로(200)는 듀얼출력 트랜스포머(210), 제1게이트회로(220), 제2게이트회로(230)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 인버터회로(200)는 제1버퍼회로(240) 및, 제2버퍼회로(250)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
상기 듀얼출력 트랜스포머(210)는 1차측 코일(211)과, 1차측 코일(211)에 유도되는 2차측 코일(212)로 구성된다. 여기서, 듀얼출력 트랜스포머(210)는 1차측 코일(211)의 중간에 직류 전압이 인가된다. 또한, 본 실시예에서 듀얼출력 트랜스포머(210)의 2차측 코일(212)은 2단의 분기점을 가진다. 여기서, 듀얼출력 트랜스포머(210)는 1차측 코일(211)의 양 단에서 입력되는 교류 전압을 변압시켜 2차측 코일(212)에 흐르도록 하는 역할을 한다. 여기서, PWM신호를 입력받은 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 주기적으로 턴 온 동작과 턴 오프 동작을 하여 고속으로 스위칭하게 되고, 각각 반파 정류 파형으로 듀얼 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일(211) 양단에 인가시키게 된다. 그러면, 듀얼출력 트랜스포머(210)의 2차측코일(212)에서는 1차측코일(211)에 의해 유도되어 구형파(사각파)에서 사인파로, 즉 정류 파형의 교류 전압을 발생 시킨다. 이때, 듀얼출력 트랜스포머(210)의 2차측코일(212)은 EL소자(2)의 단자가 연결될 수 있는 중간탭을 두어서 2개의 AC 전압이 출력되어진다. 따라서 본 실시예에 따른 듀얼 출력 트랜스포머에 의한 전압 분배는 듀얼출력 트랜스 포머(210)의 권선비를 조절하거나 중앙처리장치에서 발생되는 신호를 제어하여 목적 및 용도에 따라 각 전압을 독립적으로 조절하여 밝기를 프로그래밍하는 등 자유롭게 조절할 수 있다.
이 경우, 듀얼출력 트랜스 포머(210)는 2차측 코일(212)은 2단의 분기점을 통해 EL소자(2,2') 각각의 양 단 사이에 전기적으로 연결되어 하나의 듀얼출력 트랜스 포머(210)로 두 개의 EL소자(2,2')를 발광시킬 수 있게 된다. 이를 응용하여 듀얼출력 트랜스 포머(210)의 2차측 코일(212)을 3단.4단...n단까지 확장하게 되면, 하나의 듀얼출력 트랜스 포머(210)를 이용하여 다수의 EL소자를 발광시킬 수 있는 다채널시스템을 형성할 수 있게 된다.
상기 제1게이트회로(220)는 제1파워 MOSFET(221), 제1게이트 저항(222), 제1소오스 저항(223), 제1저항(224) 및, 제1캐패시터(225)을 포함하여 형성된다.
상기 제1파워 MOSFET(221)는 드레인이 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일(211)의 일 단에 전기적으로 연결된다.
상기 제1게이트 저항(222)은 제1파워 MOSFET(221)의 게이트와 접지단 사이에 설치된다. 이러한 제1게이트 저항(222)은 제1파워 MOSFET(221)과 접지단 사이를 연결하여 제1파워 MOSFET(221)의 게이트 구동 전압을 형성하는 역할을 한다.
상기 제1소오스 저항(223)은 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 접지단 사이에 설치된다. 이러한 제1소오스 저항(223)은 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 접지단 사이를 연결하여 드레인에 입력되는 전류가 흐르도록 하는 역할을 한다.
상기 제1저항(224)은 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결된다.
상기 제1캐패시터(225)는 제1저항(224)과 접지단 사이에 전기적으로 연결된다.
이 경우, 제1저항(224)과 제1캐패시터(225)는 제1파워 MOSFET(221)에 흐르는 전류의 노이즈를 제거하는 필터 역할을 하게 된다. 이 경우, 마이크로컨트롤러(400)는 노이즈가 제거되어 제1저항(224)에서 입력되는 전압값으로 제1파워 MOSFET(221)의 발열 정도를 검출하여 PWM신호의 펄스폭으로 가변하게 된다.
상기 제2게이트회로(230)는 제2파워 MOSFET(231), 제2게이트 저항(232), 제2소오스 저항(233), 제2저항(234) 및, 제2캐패시터(235)을 포함하여 형성된다.
상기 제2파워 MOSFET(231)는 드레인이 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일(211)의 타 단에 전기적으로 연결된다.
상기 제2게이트 저항(232)은 제2파워 MOSFET(231)의 게이트와 접지단 사이에 설치된다. 이러한 제2게이트 저항(232)은 제2파워 MOSFET(231)과 접지단 사이를 연결하여 제2파워 MOSFET(231)의 게이트 구동 전압을 형성하는 역할을 한다.
상기 제2소오스 저항(233)은 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 접지단 사이에 설치된다. 이러한 제2소오스 저항(233)은 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 접지단 사이를 연결하여 드레인에 입력되는 전류가 흐르도록 하는 역할을 한다.
상기 제2저항(234)은 상기 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결된다.
상기 제2캐패시터(235)는 제2저항(234)과 접지단 사이에 전기적으로 연결된다.
이 경우, 제2저항(234)과 제2캐패시터(235)는 제2파워 MOSFET(231)에 흐르는 전류의 노이즈를 제거하는 필터 역할을 하게 된다. 이 경우, 마이크로컨트롤러(400)는 제2저항(234)에서 입력되는 전압값으로 제2파워 MOSFET(231)의 발열 정도를 검출하여 상기 PWM신호의 펄스폭으로 가변하게 된다.
상기 제1버퍼회로(240)는 1차 제1트랜지스터(241), 1차 제2트랜지스터(242) 및, 1차 제3트랜지스터(243)를 포함하여 형성된다. 이러한 제1버퍼회로(240)는 PWM신호를 입력받아 증폭시키며, 제1파워 MOSFET(221)와 전기적으로 연결되어 증폭된 PWM신호를 인가시킨다. 여기서, 제1버퍼회로(240)는 제1파워 MOSFET(221)의 고속 스위칭에 적합하도록 제1파워 MOSFET(221)의 게이트 입력 전단에서 낮은 임피던스를 형성하는 역할을 한다.
상기 1차 제1트랜지스터(241)는 베이스가 직류 전원을 입력받고, 베이스가 마이크로컨트롤러(400)와 전기적으로 연결되어 PWM 신호를 입력받으며, 이미터가 직류 전압을 입력받고, 컬렉터가 접지단과 연결된다. 여기서, 1차 제1트랜지스터(241)는 1차적으로 마이크로컨트롤러(400)에서 입력되는 PWM신호의 주기에 따라 반복적으로 턴 온 및 턴 오프 동작으로 하여 PWM신호를 증폭시키는 역할을 한다.
상기 1차 제2트랜지스터(242)는 베이스가 1차 제1트랜지스터(241)의 이미터와 전기적으로 연결되며, 이미터가 직류 전압을 입력받고, 컬렉터가 1전계효과 트랜지스터(3)의 게이트와 전기적으로 연결된다. 여기서, 1차 제2트랜지스터(242)는 NPN형 타입의 트랜지스터이다.
상기 1차 제3트랜지스터(243)는 베이스가 1차 제1트랜지스터(241)의 이미터와 전기적으로 연결되고, 이미터가 1차 제2트랜지스터(242)의 컬렉터 및 제1파워 MOSFET(221)의 게이트와 전기적으로 연결되며, 컬렉터가 접지단과 전기적으로 연결된다. 여기서, 1차 제3트랜지스터(243)는 PNP형 타입의 트랜지스터이다.
이러한 1차 제2트랜지스터(242)와 1차 제3트랜지스터(243)는 서로 간에 다른 PNP타입과 NPN타입으로 병렬 연결되므로써, 1차 제1트랜지스터(241)에서 입력되는 PWM신호의 임피던스를 낮추어 제1파워 MOSFET(221)의 고속 스위칭이 가능하도록 형성한다.
상기 제2버퍼회로(250)는 2차 제1트랜지스터(251), 2차 제2트랜지스터(252), 2차 제3트랜지스터(253)를 포함하여 형성된다. 상기 제2버퍼회로(250)는 PWM신호를 입력받아 증폭시키며, 상기 제2파워 MOSFET(231)와 전기적으로 연결되어 증폭된 PWM신호를 인가시킨다. 여기서, 제2버퍼회로(250)는 제2파워 MOSFET(231)의 고속 스위칭에 적합하도록 제2파워 MOSFET(231)의 게이트 입력 전단에서 낮은 임피던스를 형성하는 역할을 한다.
상기 2차 제1트랜지스터(251)는 베이스가 직류 전압을 입력받고, 베이스가 마이크로컨트롤러(400)와 전기적으로 연결되어 PWM신호를 입력받으며, 이미터가 직류 전압을 입력받고, 컬렉터가 접지단과 연결된다. 여기서, 2차 제1트랜지스터(251)는 1차적으로 마이크로컨트롤러(400)에서 입력되는 PWM신호의 주기에 따라 반복적으로 턴 온 및 턴 오프 동작으로 하여 PWM신호를 증폭시키는 역할을 한다.
상기 2차 제2트랜지스터(252)는 베이스가 2차 제1트랜지스터(251)의 이미터와 전기적으로 연결되고, 이미터가 직류 전압을 입력받고, 컬렉터가 제2파워 MOSFET(231)의 게이트와 전기적으로 연결된다. 여기서, 2차 제2트랜지스터(252)는 NPN형 타입의 트랜지스터이다.
상기 2차 제3트랜지스터(253)는 베이스가 2차 제1트랜지스터(251)의 이미터와 전기적으로 연결되고, 이미터가 상기 2차 제2트랜지스터(252)의 컬렉터 및 제2파워 MOSFET(231)의 게이트와 전기적으로 연결되며, 컬렉터가 접지단과 전기적으로 연결된다. 여기서, 2차 제3트랜지스터(253)는 PNP형 타입의 트랜지스터이다.
이러한 2차 제2트랜지스터(252)와 2차 제3트랜지스터(253)는 서로 간에 다른 PNP타입과 NPN타입으로 병렬 연결되므로써, 2차 제1트랜지스터(251)에서 입력되는 PWM신호의 임피던스를 낮추어 제2파워 MOSFET(231)의 고속 스위칭이 가능하도록 형성한다.
한편, 제1버퍼회로(240)와 제2버퍼회로(250)는 내부에 트랜지스터 구동을 위한 전압 강하용 저항이나 전류 완충용 저항이 회로의 연결단과 직류 전원 공급단 사이 또는 회로 연결 경로 사이에 설치될 수 있으며, 이러한 저항들은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 도면으로만 개시하기로 한다.
여기서, 상기한 인버터회로(200)는 태양전지(510)와 이차전지를 통해 직류 전력을 공급받아 구동하게 되며, 인버터회로(200)는 푸시풀(Push-Pull) 발진 방식을 적용하였다. 푸시풀(Push-Pull)방식은 입력전원의 극성에 따라 2개로 구성되는 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)로 발진하기 때문에 전력의 안정과 전력소모를 줄일 수 있기 때문이다. 이 경우, 마이크로컨트롤러(400)는 상반된 PWM 신호를 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)로 인가를 하게 된다. 그러면, 제1파워 MOSFET(221)의 게이트로 입력되는 PWM신호의 전압값이 하이레벨의 전압상태인 경우 제1파워 MOSFET(221)가 턴 온되어 드레인에서 소오스로 전류를 흘리게 된다. 이때, 제1파워 MOSFET(221)는 양의 극성을 갖는 반파 정현파를 생성하여 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일의 일 단에 공급하게 된다. 반면, 제2파워 MOSFET(231)는 제1파워 MOSFET(221)와 상반되는 주기를 갖는 PWM신호를 게이트로 입력받게 되어 턴 온되는데, 이 경우, 제2파워 MOSFET(231)는 제1파워 MOSFET(221)와 상반된 주기로 턴온되므로, 음의 극성을 갖는 반파 정현파를 생성하여 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일의 타 단에 공급하게 된다. 따라서, 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 상반된 주기로 스위칭 동작을 함으로써, 듀얼출력 트랜스포머(210) 2차측에 교류 전압을 발생시키게 된다.
상기 위상제어부(300)는 포토 트라이악(310) 및, 2차 트라이악(320)을 포함하여 형성되며, 제1증폭부(330) 및 스너버 회로(340)를 더 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 위상제어부(300)는 마이크로컨트롤러(400)와 EL판넬부의 EL소자들 각각에 전기적으로 연결되도록 2개로 구성된다. 또한, 본 실시예에서, 설명되지 않은 저항은 전원 연결용이나, 전압강하용으로써 도면으로만 도시하기로 하며, 캐패시터는 리플제거용이나 전류완충용으로써 이 역시 도면으로만 도시하기로 한다.
상기 포토 트라이악(310)은 발광부가 마이크로컨트롤러(400)와 접지단 사이에 연결되어 PWM신호를 입력받고, 수광부가 2차 트라이악(320)의 게이트에 전기적으로 연결된다. 여기서, 포토 트라이악(310)은 마이크로컨트롤러(400)로부터 입력받은 PWM신호의 주기에 따라 스위칭되는 동작을 하며, 포토 트라이악(310)의 고속 스위칭시에 발생하는 직류 전원과 교류 전원을 분리하는 역할을 한다.
상기 2차 트라이악(320)은 게이트와 애노드가 포토 트라이악(310)의 수광부의 일 단에 전기적으로 연결되고, 캐소드가 포토 트라이악(310)의 수광부의 타 단에 전기적으로 연결된다.
상기 제1증폭부(330)는 마이크로컨트롤러(400)와 포토 트라이악(310) 사이에 전기적으로 연결될 수 있으며, 마이크로컨트롤러(400)에서 발생하는 PWM신호의 리플을 제거하는 다이오드와, 상기 PWM신호를 증폭하는 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 스너버 회로(340)는 저항과 캐패시터가 직렬로 연결되어 구성되며, 2차 트라이악(320)의 캐소드와 애노드 사이에 전기적으로 연결된다. 여기서, 스너버 회로(340)는 트라이악에서 발생하는 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
상기한 위상제어부(300)는 전계효과 트랜지스터들을 고속으로 스위칭하는 마이크로컨트롤러(400)에 의해 발생된 PWM신호를 이용하여 포토 트라이악(310)을 주기적으로 턴 온 및 턴 오프동작을 함으로써, EL소자의 발광 주기의 위상을 제어하게 된다.
보다 상세하게 위상제어부(300)는 마이크로컨트롤러(400)에서 발생하는 PWM신호의 주기에 따라 고속으로 포토 트라이악(310)을 스위칭시켜 직류 전력과 교류 전력을 분리한 상태에서 2차 트라이악(320)을 PWM신호의 주기로 스위칭 시킴으로써, EL소자를 발광시키게 된다.
위상제어부(300)는 AC 교류 전압의 위상을 제어하기 위해 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 TRAIC 소자를 이용하여 AC 위상제어하는 방식이다. 여기서, 트랜지스터는 PWM으로 입력받은 신호가 high, low일때에 따라 출력의 on/off를 제어하며, 포토 트라이악은 발광소자와 수광소자로 만들어져 DC와 AC출력을 구분시키는 역할을 하고, 2차 트라이악(320)은 실제적인 트라이악으로 위상차를 만들게 된다.
구체적으로 트랜지스터(Q14)의 역할은 PWM 신호가 High 일 경우 NPN타입의 트랜지스터(Q14)의 베이스가 ON되므로 트랜지스터(Q14)가 턴 온되므로 직류 전류가 트랜지스터(Q14)을 통해 흐르므로 2차 트라이악(320)의 게이트가 Off되어 인버터 전원이 차단된다.
PWM 신호가 Low 일 경우 트랜지스터(Q14)의 베이스가 Off되므로 포토 트라이악(310) 통해 DC 전류가 흘러 2차 트라이악(320)의 게이트가 On되어 EL 필름으로 전원이 공급 될 수 있다.
이때 포토 트라이악(310)은 발광소자와 수광소자로 이루어져 있기 때문에 PWM 신호는 EL 출력전압에 영향을 미치지 않고 포토 트라이악(310)을 통해 간접적으로 Traic을 on/off만 제어하도록 한다.
또한, 2차 트라이악(320)는 트랜지스터와 달리 양방향으로 전류를 통과시킬수 있으며 3번 gate의 on/off에 따라 양방향으로 출력이 이루어져 위상제어가 이루어 진다.
여기서, C14는 리플노이즈를 제거하고 R41과 C15는 트라이악이 발생시키는 스위칭 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
이상에서와 같이 2개의 Traic 스위칭 소자는 마이크로컨트롤러(MCU)로부터 입력받은 PWM 신호를 받아 high일때와 low일때 각각 on, off가 되도록 설계되어져 시간 T에 따라 1/2주기로 교차하여 2개의 EL필름에 각각 위상차가 있는 교류전원을 실시간으로 입력시키게 된다.
이러한 트라이악 위상차 변환에 따른 파형 변환은 도 8과 같다
도 8을 보면, 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 TRAIC 소자를 이용하여 교류전원의 위상을 제어하는 방식으로 2차 트라이악(320)의 3번핀 게이트에 전류를 인가하므로써 캐소드와 애노드인 1번핀과 2번핀 양방향으로 도통이 가능하다. 직류와 교류 전원을 분리하기 위해 포토 트라이악(310)를 추가하여 PWM 신호가 간접적으로 Traic을 제어 하도록 한다. PWM 신호가 High 일 경우 트랜지스터(Q14)의 베이스가 턴 온(ON)되므로 DC 전류가 트랜지스터(Q14)를 통해 흐르므로 2차 트라이악(320) Traic의 게이트는 Off되어 인버터 전압이 차단되다가. PWM 신호가 Low일 경우 트랜지스터(Q14)의 베이스가 Off되므로 포토 트라이악(310) 통해 DC 전류가 흘러 2차 트라이악(320)의 게이트가 On되어 EL 필름에 인버터 전원이 인가되므로 발광 할 수 있게 된다.
따라서, 위상제어 PWM 주기에 설정에 따라 EL 필름 2장의 밝기 제어 및 점멸 기능 등 임의적인 EL 필름 제어가 가능하다. EL 인버터의 채널 수를 늘리므로써 1채널로 대면적 EL 필름 발광시 받는 부하량을 EL 필름을 분활하여 발광하므로써 줄일 수 있어 안정적으로 발광 시킬 수 있는 장점이 있다.
여기서, 위상제어부(300)는 마이크로컨트롤러(400)에서 발생하는 PWM신호 주기의 설정에 따라 EL소자 각각의 밝기 제어 및 점멸 기능 등 임의적인 EL 필름 제어가 가능하다. 실제 트라이악 스위칭에 의해 제어된 파형변화에 관한 도 8을 보면, 인버터에서 출력되어지는 사인파(sine wave)는 1Khz로서, 2차 트라이악(320) 반도체 스위칭 주기를 500Hz로 조절하여 교류전류의 위상을 제어함으로써 인버터로부터 출력되는 사인파(sine wave)의 위상을 시간(t)에 따라 각각 한주기(T) 간격으로 교대로 출력되는 효과를 갖게 됨으로써 시간 t에 따라 양쪽 필름을 순차적으로 발광시킬 수 있게 된다. 실제로 순자 발광되는 on/off의 제어시간이 500Hz 간격이므로 사용자들은 인식할 수 없으나 실제로는 EL소자의 발광주기를 1/2로 줄일 수 있어 형광체의 열화를 방지하는데 효과가 있으며 이는 EL소자의 반감기를 증대시키는 결과를 갖게 된다. 또한 안정적으로 2개의 EL소자에 전원은 공급하는 효과도 갖게 되는 것이다.
또한, 이를 응용하여 본 발명은, EL소자와 인버터회로(200)의 채널 수를 늘리므로써 하나의 회로로 대면적 EL 필름 발광시 받는 부하량을 EL소자 각각에 분활하여 발광시킴으로써 전력량을 분사시킬 수 있어 안정적으로 발광 시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 표지판의 용도에 따라 듀얼출력 트랜스포머의 권선비를 이용하거나 마이크로컨트롤러(400)의 제어신호를 통한 인버터 출력 제어에 의해 EL표지판의 구동전압을 조절하여 EL소자의 휘도조절이 자유로울 수 있게 된다.
상기 마이크로컨트롤러(400)는 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 제2파워 MOSFET(231)의 소오스에 전기적으로 연결된다. 또한, 마이크로컨트롤러(400)는 3개의 PWM신호를 발생시키게 되는 이 중 2개의 PWM신호는 제1버퍼회로(240)와 제2버퍼회로(250)를 통해 각각 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)에 입력되며, 나머지 하나의 PWM신호는 위상제어부(300)를 통해 입력된다.
이 경우, 상기 마이크로컨트롤러(400)는 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 전기적으로 연결되어 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)의 저항 변화값으로 전압 차이를 검출하게 된다. 여기서, 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 과열되는 경우에 내부 저항이 증가하게 되며 내부 저항이 증가될수록, 소오스단의 전압값은 낮아지게 된다.
그러면, 마이크로컨트롤러(400)는 검출된 전압이 일정값 이상 하락시 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)을 과열상태로 인식하게 되고, 내부에 설정된 프로그램값에 의해 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)에 인가되는 PWM신호의 펄스폭을 줄이므로써, 스위칭 주기를 감소시켜 EL소자(2)에 공급되는 전력을 줄이게 된다.
그러면, 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 일정시간 이후에 온도가 정상 범위로 돌아오게 되고, 이 경우, 마이크로컨트롤러(400)는 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)의 소오스단 전압값이 높아지는 것을 검출하게 되고, PWM의 펄스폭을 다시 증가시켜 최초의 스위칭 주기를 형성함으로써, 다시 정상 동작을 하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)의 고속 스위칭으로 인한 과열로 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)가 열화되는 현상을 방지하게 되므로, 회로의 수명을 증가시키게 된다.
상기 태양광발전모듈(500)은 가설지주(1)에 설치되고, 태양광을 조사받는 경우에 광에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지(510)를 구비한다.
상기 전력저장부(600)는 태양광발전모듈(500)과 전기적으로 연결되며, 태양광발전모듈(500)로부터 전력을 입력받아 이를 에너지로 저장하게 되는데, 전력저장부(600)는 이차전지(610) 및, 충방전컨트롤러(620)를 포함하여 형성된다. 이 경우, 전력저장부(600)의 이차전지(610)는 태양전지(510)로 부터 공급되는 전력을 충전하며, 충방전컨트롤러(620)는 이차전지(610)의 만충전될때까지만 충전을 시행하도록 만충전 설정전압까지 이차전지(610)의 충전을 수행하게 되어 이차전지(610)의 과전압 및 과충전을 방지하게 된다. 또한, 충방전컨트롤러(620)는 이차전지(610)의 전압을 모니터링하여 이차전지(610)의 이상유무를 판별하게 된다.
여기서, 본 실시예의 경우, 전력저장부(600)는 조도센서부(미도시)를 더 포함하여 형성될 수 있으며, 조도센서부는 광량을 검출하여 낮과 밤을 판별하여 이차전지(610)에 충전된 전압을 밤에만 회로로 공급할 수 있도록 제어하는 역할을 한다.
이하에서는 상기한 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 구동에 따른 작용에 대해 설명하기로 한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 각각의 구성에 대한 전술한 내용을 중복해서 설명하지 않기로 하며, 순차적인 구동에 따른 작용에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.
먼저, 본 실시예의 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 도로에 설치되는데, 가설지주(1)을 지면에 매설한 상태에서 EL판넬부(100), 인버터회로(200) 및, 위상제어부(300), 마이크로컨트롤러(400), 태양광발전모듈(500) 및, 전력저장부(600)를 설치하게 된다.
그러면, 태양광발전모듈(500)은 낮시간동안 태양전지(510)에 의해 태양광에너지를 전기에너지로 전환하여 전력저장부(600)의 이차전지(610)에 전력을 충전시키게 된다.
이 경우, EL판넬부(100), 인버터회로(200) 및, 위상제어부(300), 중앙처리장치 태양전지(510)와 이차전지를 통해 직류 전력을 공급받아 구동하게 된다.
먼저, 구동모듈부(500)의 마이크로컨트롤러(400)는 구동되어 PWM신호를 생성하여 제1버퍼회로(240)와 제2버퍼회로(250)에 공급하게 된다. 이 경우, 제1버퍼회로(240)와 제2버퍼회로(250)는 PWM신호를 증폭한 상태에서 임피던스를 낮추어 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)에 공급하게 된다.
PWM신호를 입력받은 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 주기적으로 턴 온 동작과 턴 오프 동작을 하여 고속으로 스위칭하게 되고, 각각 반파 정류 파형으로 듀얼출력 트랜스포머(210)의 1차측 코일(211) 양단에 인가시키게 된다.
그러면, 듀얼출력 트랜스포머(210)의 2차측 코일(212)에서는 1차측 코일(211)에 의해 유도되어 구형파(사각파)에서 사인파로, 즉 정류 파형의 교류 전압을 발생시켜 2개 EL소자(2, 2')를 각각 발광시키게 된다.
이 경우, 마이크로컨트롤러(400)에서 발생하는 PWM신호는 서로 간에 상반되는 신호를 발생하게 되므로, 두 개의 EL소자가 서로 간에 번갈아 발광된다. 하지만, 중앙처리에서 발생하는 PWM신호를 고속을 설정하게 되면, 사람들의 눈에는 착시현상에 의해 연속적으로 발광상태가 유지되는 것으로 보이게 된다. 여기서, 발광 주기는 용도 및 기능에 따라 20~90Hz로 설정이 가능하며, 각 EL필름의 EL소자의 출력 주파수는 200~2000Hz로 설정 및 제어가 가능하다.
한편, 상기한 구동을 하던 중, 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)가 고속 스위칭 동작에 의해 과열 상태가 될 수 있다.
이 경우, 마이크로컨트롤러(400)는 과열 상태인 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)들의 저항값이 높아지는 상태에 관한 정보를 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)들의 소오스단 전압이 낮아지는 것을 검출하게 되고, 내부 프로그램에 의해 PWM신호의 펄스폭을 적은 폭으로 일정값 낮춤으로써, 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)의 스위칭 속도를 줄이게 된다.
그러면, 과열 상태의 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)는 스위칭 시간이 줄어들게 되며, 일정시간 이후에 정상 온도 범위로 돌아오게 된다. 이때, 마이크로컨트롤러(400)는 제1파워 MOSFET(221)와 제2파워 MOSFET(231)의 소오스단 전압값이 높아지는 것을 검출하게 되고, PWM의 펄스폭을 다시 증가시켜 최초의 스위칭 주기를 형성함으로써, 다시 정상 동작을 하게 된다.
다른 한편, 마이크로컨트롤러(400)는 위상제어부(300)로 입력되는 PWM신호의 펄스 주기를 조절함으로써, EL소자 각각의 밝기 제어 및 점멸 기능 등 임의적인 EL 필름 제어에 관한 구동을 시행할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 대면적 EL표지판에 적용할 경우 실제로 야간 식별거리가 기존 반사식 표지판의 2~3배인 100~150m로 확대되며, 일 예로 0.2mA/cm2의 소비전력을 갖도록 구성한 인버터 설계 기술에 의해 기존 동일 용량의 인버터 제어 기술 대비 8~15배 이상의 면적을 발광시키게 되어 EL표지판 시스템의 상용화 및 설치 운영을 촉진시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 태양광 발전 EL 표지판 시스템은 가설지주에 설치되는 태양광발전 EL표지판용으로 2채널 EL소자의 구동을 통한 EL표지판 발광을 예로 들어 설명하였지만, 본 실시예를 기본으로 버퍼회로 및 전계효과 트랜지스터의 추가 설계 또는 듀얼출력 트랜스포머의 2차 출력단 권선 추가에 의해 용도에 따라 채널별 출력 조정 및 독립구동이 가능한 대면적 EL표지판에 적합한 3채널, 4채널...n채널 등 태양광 발전 EL 표지판 시스템의 응용이 얼마든지 가능하며, DIMMING 또는 LIGHT FLOW 등과 같은 여러가지 시각효과를 각 EL필름에 대한 별개 출력 설정 및 제어를 통해 발생시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발 명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태도 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 ; EL판넬부
200 ;인버터회로
300 ; 위상제어부
400 ; 중앙처리장치
500 ; 태양광발전모듈
600 ; 전력저장부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. EL판넬부(100);
    상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 직류 전력을 교류로 변환하여 상기 EL판넬부(100)에 공급하는 인버터회로(200); 및,
    상기 EL판넬부(100) 및, 상기 인버터회로(200)에 전기적으로 연결되어 상기 EL판넬부(100)로 공급되는 교류 전력의 위상을 제어하는 위상제어부(300); 를 포함하되,
    상기 EL판넬부(100)는
    전면에 문자가 형성되는 상부 표시판(110);
    상기 상부 표시판(110)의 후면에 결합되며, 복수 개의 EL소자가 서로 구분되어 형성되는 EL필름층(120); 및,
    상기 EL필름층(120)의 후면에 결합되는 하부판(130); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  3. EL판넬부(100);
    상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 직류 전력을 교류로 변환하여 상기 EL판넬부(100)에 공급하는 인버터회로(200); 및,
    상기 EL판넬부(100) 및, 상기 인버터회로(200)에 전기적으로 연결되어 상기 EL판넬부(100)로 공급되는 교류 전력의 위상을 제어하는 위상제어부(300); 를 포함하되,
    상기 EL판넬부(100)는 모서리 테두리 둘레에 발광하는 부분과, 그 가운데 표시하고자 하는 기호 및 숫자나 도형을 발광하는 부분으로 나누어져 면발광이 되도록 하며, 그 외면적은 반사시트로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  4. EL판넬부(100);
    상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 직류 전력을 교류로 변환하여 상기 EL판넬부(100)에 공급하는 인버터회로(200); 및,
    상기 EL판넬부(100) 및, 상기 인버터회로(200)에 전기적으로 연결되어 상기 EL판넬부(100)로 공급되는 교류 전력의 위상을 제어하는 위상제어부(300); 를 포함하되,
    상기 인버터회로(200) 및, 상기 위상제어부(300)에 PWM신호를 공급하며, 상기 위상제어부(300)에 공급되는 PWM신호의 펄스폭을 가변하여 상기 EL판넬부(100)의 위상을 제어하는 마이크로컨트롤러(400); 를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인버터회로(200)는
    상기 EL판넬부(100)와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되며, 한개의 1차측 코일과 이단의 2차측 코일로 구성되어 두 개의 출력기능을 갖는 듀얼출력 트랜스포머(210);
    상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 입력받아 주기적으로 스위칭되어 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)로 반파 정현파를 공급하는 제1게이트회로(220); 및,
    상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 상반되게 입력받아 주기적으로 스위칭되어 상기 듀얼출력 트랜스포머(210)로 반파 정현파를 공급하는 제2게이트회로(230); 를 포함하여 형성되며,
    상기 듀얼출력 트랜스포머(210)는 이단의 2차측 코일에 의해 두 개의 EL소자들을 각각 발광시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1게이트 구동회로(220)는
    상기 듀얼출력 트랜스포머(210)에 전기적으로 연결되는 제1파워 MOSFET(221);
    상기 제1파워 MOSFET(221)의 게이트와 접지단 사이에 설치되는 제1게이트 저항(222);
    상기 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 접지단 사이에 설치되는 제1소오스 저항(223);
    상기 제1파워 MOSFET(221)의 소오스와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되는 제1저항(224); 및,
    상기 제1저항(224)과 접지단 사이에 전기적으로 연결되는 제1캐패시터(225); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2게이트 구동회로(230)는
    상기 듀얼출력 트랜스포머(210)에 전기적으로 연결되는 제2파워 MOSFET(231);
    상기 제2파워 MOSFET(231)의 게이트와 접지단 사이에 설치되는 제2게이트 저항(232);
    상기 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 접지단 사이에 설치되는 제2소오스 저항(233);
    상기 제2파워 MOSFET(231)의 소오스와 상기 마이크로컨트롤러(400) 사이에 전기적으로 연결되는 제2저항(234); 및,
    상기 제2저항(234)과 접지단 사이에 전기적으로 연결되는 제2캐패시터(235); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 위상제어부(300)는
    상기 마이크로컨트롤러(400)에서 발생되는 PWM신호를 입력받아 주기적으로 스위칭되는 포토 트라이악(310); 및,
    상기 포토 트라이악(310)과 상기 EL판넬부(100)에 전기적으로 연결되어 상기 포토 트라이악(310)의 스위칭 주기에 맞추어 주기적으로 스위칭되어 한주기(T)간격으로 파형이 on/off 될 수 있도록 하여 위상을 제어하는 2차 트라이악(320); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 인버터회로(200), 상기 위상제어부(300) 및, 상기 마이크로컨트롤러(400)와 전기적으로 연결되는 태양광발전모듈과, 상기 태양광발전모듈로부터 전력을 저장하는 전력저장부를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL표지판 시스템.
  10. EL판넬부(100);
    상기 EL판넬부(100)와 전기적으로 연결되며, 주기적인 스위칭 구동에 의해 상기 EL판넬부(100)를 구동시키는 인버터회로(200); 및,
    상기 인버터회로(200)와 전기적으로 연결되는 태양광발전모듈; 및
    상기 태양광발전모듈로부터 전력을 저장하며, 상기 인버터회로(200)에 저장된 전력을 공급하는 전력저장부; 을 포함하며,
    상기 EL판넬부(100)는 중앙 부근에 기호, 숫자 및,도형 가운데 선택되는 어느 하나의 형상으로 발광되는 중앙발광영역을 구비하며, 상기 중앙발광영역과 이격되는 외곽에 형성되는 테두리발광영역을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL 표지판 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인버터회로는 직류전원을 주기적인 스위칭 구동 전원으로 변환한 상태로 상기 중앙발광영역과 테두리발광영역 각각에 주기적인 전원을 공급하여 각각 발광시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 EL 표지판 시스템.
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