KR101507635B1 - Ac 스위치선으로 통신하는 디밍스위치와 디밍기를 포함하는 전자식 디밍장치 - Google Patents

Abstract

AC스위치선으로 통신하는 디밍스위치와 디밍기를 포함하는 전자식 디밍장치에 대하여 개시한다. 최근 디자인이 깔끔한 전자식 스위치의 보급이 활성화 되고 있으며, 또 에너지 절감을 위해 전등의 밝기를 현장 상황에 맞게 적당히 조절해 주는 디밍기의 수요가 빠른 속도로 증가하고 있다. 디밍기는 통상 등기구에 내장되어 있으나 스위치에 내장할 수도 있다. 디밍기가 스위치에서 직접 디밍을 하는 경우 특수한 등기구에는 디밍기와 등기구가 서로 맞지 않아 등기구에서 발진음이 발생하는 경우가 있다. 이러한 경우에는 디밍기를 등기구에 내장 시키고, 디밍스위치와 디밍기가 통신을 하면 된다. 본 전자식 디밍장치에 있어서는 디밍스위치에서 직접 디밍을 하여도, 발진음등이 없어 문제가 없는 등기구 일때는 스위치에서 직접 디밍을 하고, 디밍기를 등기구에 부착해야 되는 경우는 본 발명의 디밍스위치와 디밍기를 포함하는 전자식 디밍장치가 별도의 통신선 없이 서로 통신을 하여 디밍을 한다. 별도의 통신선 시공없이 스위치에서 천정의 디밍기까지 디밍신호를 전달할 수 있다면 상당히 편리할 것이다. 본 발명은 스위치선 외에 별도의 통신선 없이 디밍 스위치에서 천정의 디밍기까지 디밍신호를 전달하는 디밍스위치와, 이 디밍 신호를 전달받아 디밍해주는 디밍기에 관한것이다. 따라서 별도의 배선공사 없이 본 발명에 따른 디밍스위치와 디밍기만 교체하면 스위치에서 천정의 등을 온.오프 제어와 함께 밝기제어까지 가능하게 되어 편리성 제고와 원가절감의 효과가 크다.

Description

AC 스위치선으로 통신하는 디밍스위치와 디밍기를 포함하는 전자식 디밍장치{Electronic Dimming Device Comprises Switch and Dimmer which communicate using AC Switch line.}

본 발명은 전자식 디밍장치에 관한 것으로 전자식 디밍스위치와 디밍기가 별도의 통신선없이 스위치선을 통하여 통신하는 디밍스위치와 디밍기에 관한 것이다.

종래의 디밍장치는 디밍스위치와 디밍기 간에 스위치선 외에 485통신선 또는 아나로그 제어선을 연결하여야 하였다. 에너지 절감을 위하여 디밍기와 디밍스위치를 설치하고 싶어도 등기구와 스위치를 교체하는 것 외에 별도의 통신선을 시공해야 되기 때문에 디밍기의 보급이 활성화 될 수 없었다. 따라서 별도의 통신선 없이 기존의 등기구를 디밍 등기구로 교체하고 기존의 스위치를 디밍스위치로 교체만 하면 디밍이 가능한 그러한 전자식 디밍장치가 요구되어 왔다.

본 발명의 목적은 천정의 디밍기와 벽에 장착된 디밍스위치가 기 시공되어 있는 기존의 스위치선만으로 통신하여 디밍 스위치로부터의 밝기(+), (-) 또는 디밍데이터의 통신 명령에 따라 천정의 디밍기가 밝기를 조절하는, 그러한 디밍스위치와 디밍기를 제공함에 있다.

본 발명은 디밍스위치가 디밍기로 스위치선을 온.오프하는 방법으로 신호를 전달하고 또, 디밍기는 그 신호를 인식하여 조명등의 밝기를 조절하는 것에 특징이 있다.

본 발명의 전자식 디밍장치는 별도의 통신선 없이 기 시공되어 있는 AC스위치 라인에 기존의 스위치와 등기구를 본 발명의 디밍스위치와 디밍기를 내장한 등기구로 교체만 하면 되기 때문에 편리성 제고와 함께 원가 절감 효과가 커 디밍스위치 및 디밍등기구 보급 활성화와 함께 에너지 절감에 크게 기여할 것이 기대된다.

도1은 본 발명에 따른 AC스위치선으로 통신하는 디밍스위치와 디밍기를 포함하는 전자식 디밍장치의 일 실시예를 나타내는 회로구성 블록도.
도2의(1)은 본 발명의 전자식 디밍스위치(1)의 일 실시예에 있어 위상검출회로블럭(13)에 대한 상세 회로구성도를 나타내는 도면.
도2의(2)는 본 발명의 전자식디밍기의 일 실시예에 있어 신호검출회로블럭(23)에 대한 상세회로구성도.
도3의 (1)은 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 무신호(No Signal, No Command) 시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (2)는 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "000"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (3)은 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "001"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (4)는 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "010"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (5)는 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "011"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (6)은 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "100"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (7)은 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "101"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (8)은 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "110"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
도3의 (9)는 본 발명의 동작원리설명을 위한 신호 송신(Tx), 수신(Rx)데이터 파형중 데이터 "111"을 송·수신시의 송신측과 수신측에 나타나는 파형.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
AC ; AC 상용 교류 전원
1: 전자식 디밍스위치
2: 전자식 디밍기
3: 전등[램프 ; Lamp]
A: 전자식 디밍장치
C: 전자식 디밍스위치(1)의 교류입력공통(Common)단자
H: 전자식 디밍스위치(1)의 교류입력라이브(Hot)단자
DH: 전자식 디밍스위치(1)의 스위치 출력단자.
IC: 전자식 디밍기(2)의 교류입력공통(Common)단자.
IH: 전자식 디밍기(2)의 교류입력라이브(Hot)단자
OC: 전자식 디밍기(2)의 출력 공통(Common)단자.
OH: 전자식 디밍기(2)의 출력 라이브(Hot)단자.
V_DD1 :전자식 디밍스위치(1)의 저전압단자
V_DD2 :전자식 디밍기(2)의 저전압단자

: 접지단자
11 ; 전자식 디밍스위치(1)의 전원회로블럭
12 ; 전자식 디밍스위치(1)의 마이콤제어회로블럭
13 ; 전자식 디밍스위치(1)의 위상검출회로블럭
14 ; 전자식 디밍스위치(1)의 스위치회로블럭.
15 ; 전자식 디밍스위치(1)의 사용자 인터페이스(user interface)회로블럭.
u11 ; 제어마이콤
u12 ; OP앰프
TRC11 ; 트라이악(스위칭 소자)
PHT11 ; 포토트라이악(photo triac)
R11∼R16 ; 제1∼제16저항
21 ; 전자식 디밍기(2)의 전원회로블럭
22 ; 전자식 디밍기(2)의 제어마이콤회로블럭
23 ; 전자식 디밍기(2)의 신호검출회로블럭
24 ; 전자식 디밍기(2)의 디밍(밝기제어)회로블럭
25 ; 전자식 디밍기(2)의 램프구동회로블럭
u22 , u23 ; OP앰프
R21∼R24 ; 제21∼제24저항

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자식 디밍장치의 동작원리를 도면과 함께 상세히 설명한다. 도 1의 실시예에서와 같이 구성된 본 발명에 따른 전자식 디밍장치는 전자식 디밍스위치(1)와 디밍기(2)로 구성된다. 디밍스위치(1)는 전원회로블럭(11), 마이콤제어 회로블럭(12), 위상검출회로블럭(13), 스위치회로블럭(14)과 사용자 인터페이스 회로블럭(15)으로 구성되고, 디밍기(2)는 전원회로블럭(21),마이콤제어회로블럭(22),신호검출회로블럭(23),디밍[밝기제어]회로블럭(24), 과 전등구동회로블럭(25)으로 구성되어 디밍기(2)가 디밍스위치(1)로부터 디밍명령데이터를 전달받아 전등(3)의 밝기를 사용자의 요구레벨에 합당하도록 제어한다. 사용자가 디밍스위치의 사용자 인터페이스 회로블럭(User interface circuit)[15]을 통하여 사용자의 밝기레벨을 마이콤제어회로블럭(12)에 전달하면, 마이콤제어 회로블럭(12)은 입력교류 전기신호[AC]의 위상을 전달받아, 사용자의 요구에 합당하는 밝기데이터 신호를 스위칭회로블럭(14)의 스위칭소자(TRC11)를 온(ON)·오프(OFF)하는 방법으로 디밍기(2)에 전달한다. 예를 들어 도3 의 예에서와 같이 교류입력전기신호(AC)의 (+)펄스 1개를 오프할 경우 비트(bit)"1" 을 전달하고 (+)펄스를 오프(OFF)하지 않은 경우 비트 "0" 을 전달하는 것으로 약속하고, 최초의 "1" 은 스타트 비트(Start bit)로 약속 하여 3비트(bit)의 데이터를 디밍스위치(1)가 디밍기(2)로 송출한다고 하면, 스타트비트 포함 4bit의 데이터를 송출해야 한다. 예를 들어 0∼7까지의 2진 숫자데이터를 송출하는 경우와 무신호(No Signal)의 경우를 포함하면 도3 에 나타낸 바와 같이 9가지의 경우가 있다. 도3 의 데이터 송출파형과 데이터수신파형은 3bit (Start bit포함 4bit)의 경우에 대한것이지만, 디밍스위치(1)로부터 디밍기(2)로 송출하는 데이터량이 많아지면 비트(bit)수를 늘리면 된다. 도1에서, 전원회로블럭(11)은 전자식 디밍 스위치(1)의 각 회로블럭에 구동전원을 공급하기 위한 것이고 마이콤 제어회로블럭(12)은 사용자 인터페이스 (user interface)회로블럭(15)으로부터 사용자의 의도를 입력받아 위상검출회로블럭(13)으로부터 입력받은 입력전기신호의 위상신호를 기준으로 스위치 회로블럭(11)의 스위칭소자(TRC11)를 온·오프하는 방식으로 디밍기(2)에 데이터 신호를 송출하기 위한 구성이다. 도2의(1)에서 위상검출회로블럭(13)은 디밍스위치(1) 입력교류전기신호의 공통(c)단자 전압이 H(Hot)단자전압보다 높을 때에는 High(또는 Low)를 출력하고, 상기 H단자 전압이 상기C단자 전압보다 높을 때에는 Low(또는 High)를 출력하는 구성으로 도1의 실시예에 있어서는 OP앰프(u₁₂)를 사용하고 있으나 비교기(Comparator)를 사용할 수도 있다. 디밍기(2)의 전원회로블럭(21)은 디밍기의 각 회로블럭에 구동전원을 공급하기 위한 것이고 마이콤제어 회로블럭(22)은 디밍스위치(1)로 부터의 신호를 신호검출회로블럭(23)을 통하여 입력받아 밝기제어회로블럭(24)을 제어해서 램프구동회로블럭(25)이 램프(3)로 전달하는 에너지양을 조절하게 해서 램프(3)의 밝기를 제어하기위한 구성이다. 밝기제어회로블럭(24)은 PWM(Pulse Width Modulation)방식으로 제어하는 것이 바람직하다. 램프(3)가 백열전구 일때에는 위상제어할 수도 있으나, 이 경우는 디밍기(2)없이 디밍스위치(1)가 직접 램프(3)를 위상제어 할 수가 있다. 도3 의 Tx파형은 디밍스위치(1)의 스위치회로블럭(14)의 출력(DH)단자에 나타나는 파형이고, 도3의 Rx파형은 디밍기(2)가 디밍스위치(1)로 부터의 Tx파형을 신호검출회로블럭(23)이 입력받아 제어마이콤(u₂₁)의 입력단자(I₂₁,I₂₂)로 출력해주는 파형이다. 도2의(2)에서 신호검출회로블럭(23)의 구성은 디밍기(2)에 입력되는 교류전기신호의 공통(IC)단자전압이 입력Hot[IH]단자 전압보다 높을 때에는 High[또는 Low]를 출력하고, 상기 IH단자전압이 상기 IC단자 전압보다 높을 때에는 Low[또는 High]를 출력하는 구성으로 실시예에 있어서는 OP앰프[u22, u23]를 사용하고 있지만 비교기(Comparator)를 사용하여 구성할수도 있다. 이상과 같이 디밍스위치(1)가 AC스위치선을 스위치소자(TRC11)를 사용하여 온·오프[ON·OFF]하는 방식으로 디밍기(2)로 데이터를 통신하는 것은 별도의 통신선 없이 기존의 스위치선만으로 디밍스위치와 디밍기(2)가 통신하기 위한 것이다.

Claims (3)

1. 디밍[밝기제어]스위치[1]와 디밍기[2]를 포함하는 전자식 디밍[밝기제어] 장치[A]에 있어서, 상기 디밍스위치가 상기 디밍기로 출력하는 교류[AC]전기신호를 스위칭소자[TRC11]를 사용하여 입력전기 신호의 매 주기마다 반파 [+ 펄스 또는 - 펄스]단위로 온·오프하는 방법으로 디밍데이터를 송출하는 전자식 디밍장치.
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3. 삭제

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