KR101641059B1 - 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 공사중의 해당 장소에서 야간의 안전사고를 방지하기 위해 설치되는 접근금지표시용 윙커호스 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래와 달리 각각의 엘이디(LED)마다 보호저항을 직렬 연결하지 않아도 되며 작업성 또한 개선되어 원가절감을 도모할 수 있는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은, 입력 전원 AC 220V가 전원부를 경유하여 병렬의 저항, 캐패시터, 그리고 다른 저항을 통한 다이오드이 각기 연결되는 한편 브리지 정류하는 정류다이오드가 연결되고, 상기 다이오드의 출력을 통한 캐패시터와 제너다이오드, 포토센서와 제어 집적회로가 각각 연결되며, 상기 병렬의 저항과 캐패시터가 연결된 정류다이오드의 출력이 저항을 통한 엘이디 공급전압으로 병렬의 엘이디부에 각기 연결되도록 구성되어; AC 입력전원을 엘이디 점등전원이나 포토센서, 제어 집적회로 전원으로 분리 공급함으로 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 된 것을 그 특징으로 한다.

Description

교류전원용 엘이디 윙커호스 장치{AC LED WINGKER HOSE APPARATUS}

본 발명은 도로 공사중의 해당 장소에서 야간의 안전사고를 방지하기 위해 설치되는 접근금지표시용 윙커호스 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래와 달리 각각의 엘이디(LED)마다 보호저항을 직렬 연결하지 않아도 되며 작업성 또한 개선되어 원가절감을 도모할 수 있는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치에 관한 것이다.

보통 고속도로나 국도의 위험 부분에 도로 위험 표시장치로써 경고등, 경광등이 설치되게 되는 바, 상기 경고등이나 경광등은 터널 앞이나 굽은 도로에 설치되어 운전자에게 도로의 위험을 표시하여 안전사고를 방지하게 되며, 경고등이나 경광등은 도로 옆에 설치된 파이프 형태의 지주에 설치된다.

이와 관련한 선행기술로서는 대한민국 등록특허 제10-1340501호(2013.12.05. 등록) "도로 위험 표시장치"가 있다.

상기 선행기술은 전면에 설치영역이 구비된 본체; 상기 설치영역에 구비된 다수 개의 램프들; 상기 다수 개의 램프들을 각각 감싸며, 상기 램프에서 발생되는 빛을 전면으로 반사시키는 빛 반사갓들; 상기 다수 개의 램프들이 구비된 설치영역을 복개하도록 상기 본체의 전면에 결합되는 투명 커버; 상기 본체에 연결되며, 지주의 상단부가 내부에 삽입되도록 상기 지주에 결합되어 상기 본체를 상기 지주에 장착하는 장착유닛을 포함하게 되므로, 운전자가 먼 거리에서도 위험 신호를 인식할 수 있고, 또한 위치 조절이 쉽고 지주에 설치하는 작업이 간단하게 된다.

이와 달리, 엘이디(LED)소자를 이용한 엘이디 표시장치가 반영구적인 수명으로 인하여 많이 보급되고 있는 바, 이는 엘이디 소자를 다수개 배치하도록 구성하고, 이들 엘이디 소자에 해당 전원을 공급함으로써 점등 또는 점멸하게 되는 구동방식인 것이다.

예컨데, 나선형 빨간 윙커호스내에 들어 있는 다수의 엘이디가 배열됨으로써 점멸 또는 점등하게 되는 데, 여기서 필요한 전기회로기판의 콘트롤러 회로가 내장되도록 구성되어 있다.

윙커호스 장치에는 전원공급원에 따라 AC 220V용 윙커나 건전지용 웡커, 그리고 태양전지용 윙커로 구분되고 있다.

도 1은 종래의 AC 220V용 웡커호스 장치를 도시해놓은 작동구성도로써, AC 입력전원은 전원회로에 공급되고 이 전원회로의 출력은 병렬로 센서, 컨트롤회로와 엘이디(LED) 점등회로에 연결되도록 구성된다.

즉, AC 220V 전원을 이용하여 점멸하는 해당 길이의 윙커호스 장치가 설치되는 데, 이는 야간에 엘이디 12개가 교대로 점멸하여 위험경고표시를 하는 데에는 문제가 없으며, 주간에는 엘이디 점멸이 필요하지 않고 야간에만 점등이 필요하도록 되어 있다.

그러므로, 주간에는 스위치를 오프하거나 별도의 포토센서를 이용하여 주간에는 점멸하지 않게 하고, 야간에만 엘이디가 점멸하도록 되어 있다.

그런데 포토센서를 이용한 윙커호스 장치에서 주간에는 AC 220V 전원이 대기상태가 되지만, 이때 동작중인 포토센서 전압만 집중됨으로 과전류가 흘러서 전압 강하용 저항이 과열하게 되고, 장기간 사용후에는 열화하게 되는 원인이 된다.

이를 방지하기 위해서는 각각의 엘이디마다 과전류 보호저항을 직렬로 연결하여 사용하게 되고, 이로 인해 원가상승 요인이 발생할 뿐만 아니라 작업량 또한 증가하게 되는 문제점이 있었다.

그러므로, 과전류에 따른 저항이 열화되고 있으며, 상기와 같은 상태로 되면 저항이 열화, 연소 또는 윙커호스의 PVC가 녹게 되거나 화재 위험성도 배제할 수 없게 되었다.

또한, 대부분의 AC 윙커제품을 생산하는 업체들은 열화문제로 자외선 센서를 넣지 않고 생산하고 있으며, 전력소모가 적다는 이유로 주야 24시간 동안 계속적으로 엘이디를 점등하고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1340501호(2013.12.05. 등록) "도로 위험 표시장치"

따라서 본 발명의 목적은 AC 입력전원을 엘이디 점등전원이나 포토센서, 제어회로 전원으로 분리 공급함으로 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 되어 과열 열화되는 것을 해결할 수 있도록 개선된 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 각각의 엘이디마다 보호저항을 직렬로 연결하지 않아도 되며, 이에 따라 작업성 또한 개선되어 원가절감을 도모할 수 있는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입력 전원 AC 220V가 전원부를 경유하여 병렬의 저항, 캐패시터, 그리고 다른 저항을 통한 다이오드이 각기 연결되는 한편 브리지 정류하는 정류다이오드가 연결되고, 상기 다이오드의 출력을 통한 캐패시터와 제너다이오드, 포토센서와 제어 집적회로가 각각 연결되며, 상기 병렬의 저항과 캐패시터가 연결된 정류다이오드의 출력이 저항을 통한 엘이디 공급전압으로 병렬의 엘이디부에 각기 연결되도록 구성되어; AC 입력전원을 엘이디 점등전원이나 포토센서, 제어 집적회로 전원으로 분리 공급함으로 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 되는 것을 그 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래와 달리 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 회로가 구성되므로 야간, 주간에 관계없이 어느 한 곳으로 집중되는 전원이 없음으로 과열 열화를 해결할 뿐만 아니라, 각각의 엘이디(LED)마다 보호저항을 직렬로 연결하지 않아도 되므로 작업성 또한 개선되어 원가절감을 기할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 AC 220V용 웡커호스 장치의 작동구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 회로도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 회로도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 회로도로서, 본 발명은 도로 공사중의 해당 장소에서 야간의 안전사고를 방지하기 위해 설치되는 접근금지표시용 윙커호스 장치인 바, 이는 종래와 달리 각각의 엘이디(LED)마다 보호저항을 직렬로 연결하지 않아도 되며 작업성 또한 개선되어 원가절감을 도모할 수 있는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치인 것이다.

입력 전원 AC 220V가 전원부 A 점을 경유하여 병렬의 저항(R3), 캐패시터 (C1), 그리고 저항(R4)을 통한 다이오드(D1)이 각기 연결되는 한편 브리지 정류하는 정류다이오드(D2 - D5)가 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 출력 B 점을 통한 캐패시터(C2)와 제너다이오드(ZD1), 포토센서(4)와 제어 집적회로(1)가 각각 연결되며, 상기 병렬의 저항(R3)과 캐패시터(C1)가 연결된 정류다이오드(D2 -D5)의 출력이 저항(R5)을 통한 C 점이 병렬의 엘이디부(2, 3)에 각각 연결된다.

상기 엘이디부(2, 3)는 12개 엘이디를 1조로 하여 직렬로 연결되어 있고, 2개조 엘이디 배열이 오른쪽 왼쪽이 예컨데 1초 간격으로 교대 점등/점멸 구동하도록 구성되어 있다. 상기 포토센서(4)와 제어 집적회로(1)사이에는 병렬의 저항 (R1, R2)이 연결되어져 있다.

그리고, 상기 제어 집적회로(1)와 엘이디부(2, 3)에는 직병렬의 트랜지스터 (Q1 - Q4) 가 연결되어 있는 바, 상기 트랜지스터(Q1, Q2)는 상기 제어 집적회로 (1)에 연결되는 한편 다른 트랜지스터(Q3, Q4)가 상기 엘이디부(2, 3)에 각기 연결되도록 구성되어 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치를 포토센서, 제어 집적회로의 Vcc 전압 및 엘이디 구동전압을 B 점 및 C 점에서 설명한다.

입력전원 AC 220V 는 A 점에서 저항(R4)으로 전압을 강하하고, 정류다이오드 (D1)로 정류한 다음 캐패시터(C2)로 평할하며, 제너다이오드(ZD1)로 정전압으로 B 점 예컨데 DC 6.2V 전압을 포토센서(4)와 제어 집적회로(1)의 전용전압으로 사용하게 된다.

또한, 입력전원 AC 220V 는 A 점에서 저항(R3)과 캐패시터(C1)의 병렬 연결전압을 예컨데 DC 40V로 강하하고, 정류다이오드(D2 - D5)로 브릿지 정류하고 보호저항(R5)을 거쳐 C 점 전압을 만들어 엘이디부(2, 3)의 엘이디 24 개 배열에서 12 엘이디씩 2개조의 점등 전압으로 공급하고 있다.

상기 B 점의 포토센서(4), 제어 집적회로(1)의 Vcc 전압 및 C 점의 엘이디부 구동전압을 통해 야간 윙커호스의 동작과 주간 윙커호스의 동작을 각기 설명한다.

도로 공사중의 해당 장소에서 야간 윙커호스의 동작은 B 점에서 만들어진 전압이 포토센서(4)의 포토다이오드와 제어 집적회로(1)의 Vcc 전압으로 예컨데 6.2V를 각각 공급한다.

야간 포토다이오드에 빛이 들어오지 않으면 포토센서(4)가 오프되어 전류가 흐르지 않게 된다. 그러므로, 제어 집적회로(1)를 통해 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스에 전압이 인가되지 않아서 컬렉터 - 에미터사이 전류가 흐르지 않음으로 엘이디부(2, 3)가 오프상태로 있게 된다.

이때 제어 집적회로(1)의 발진회로로부터 생성된 펄스신호가 트랜지스터(Q3, Q4)의 베이스에 전압이 인가되고 있는 상기 트랜지스터(Q3, Q4)의 컬렉터 - 에미터사이에 온 - 오프, 온 - 오프 전류가 흘러 엘이디부(2, 3) 에서 24개의 엘이디가 12개 엘이디씩 교대로 점등하게 된다.

주간 윙커호스의 동작은, 주간에는 자외선이 포토센서(4)에 유입되어 포토다이오드가 온되고 있는 바, 이때 B 점의 전압이 병렬의 저항(R1, R2)을 통해 제어 집적회로(1)에 인가됨으로 정형된 전압이 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스 유입되면 컬렉더 - 에미터 사이 전류가 흘러 온 상태로 된다.

그러므로, 트랜지스터(Q3, Q4)의 베이스가 접지로 됨에 따라 컬렉터 - 에미터사이가 오프되고, 전류가 흐르지 못하게 됨으로 제어 집적회로(1)에서 생성된 신호 전압이 그라운드되고, 이로부터 엘이디부(2, 3)의 12개씩 배열된 엘이디가 점등이 멈추게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 전원 입력으로부터 포토센서와 제어 집적회로의 전압을 엘이디부의 점등전압과 분리함에 따라 회로간의 간섭영향이 없이 작동하게 되므로, 종래와 같이 엘이디 대기전압 상승으로 포토센서 전류상승으로 발생했던 열화 문제를 해결하는 한편, 종래의 엘이디마다 정전류 보호용 23개 저항이 사용되지 않아서 원가 절감 및 생산성이 향상되는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 회로도이다.

본 발명의 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치는 도 2에 도시된 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치와 다른 점은 트랜지스터(Q11 - Q14)를 매개로 연결된 제어부(11)와 엘이디부(12, 13)의 연결 구성인 점이다.

포토센서(14)를 통한 전원(Vcc)가 병렬의 저항(R1, R2)을 거쳐 제어부(11)의 낫게이트(Not Gate)(NG1)에 공급되고 있는 바, 상기 낫게이트(NG1)는 직병렬의 저항(R12)와 다이오드(D10), 캐패시터(C12)를 통해 낫게이트(NG2)의 출력이 저항 (R13)을 통해 트랜지스터(Q11, Q12)가 각각 연결되고 있다.

직병렬의 캐패시터(C11), 저항(R11) 및 낫게이트(NG4)를 통한 낫게이트(NG5)의 출력이 저항(R15)을 통한 병렬의 트랜지스터(Q12, Q14)와 낫게이트(NG6)에 각각 연결되고, 상기 낫게이트(NG6)의 출력이 저항(R14)을 통해 병렬의 트랜지스터(Q11, Q13)에 각각 연결되게 된다.

상기 병렬의 트랜지스터(Q13, Q14)에 연결된 12개 엘이디를 1조로 된 엘이디부(12, 13)가 각각 연결되고, 상기 엘이디부(12, 13)의 엘이디배열은 도 2에 도시된 엘이디부(2, 3)의 엘이디 배열, 즉 캐소드와 애노드의 연결배열이 다르게 구성되어 있다.

본 발명의 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 작동설명(A, B, C 점)은 도 2에 도시된 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치의 작동설명과 동일함으로 생략하고, 제어부(11)내에서 출력되는 신호는 낫게이트(NG1 - NG6)를 통해 트랜지스터(Q11, Q12)나 다른 트랜지스터(Q13, Q14)를 턴온 또는 턴오프시킴으로 엘이디부(12, 13)를 야간 윙커호스 또는 주간 윙커호스를 동작시키게 해준다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치는 종래와 달리 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 회로가 구성되고 있으므로, 야간, 주간에 관계없이 어느 한 곳으로 집중되는 전원이 없어 과열 열화를 해결할 뿐만 아니라, 각각의 엘이디마다 보호저항을 직렬 연결하지 않아도 되므로 작업성 또한 개선되어 원가절감을 기할 수 있다.

본 발명의 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치는 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 제어 집적회로
2, 3 : 엘이디부
4, 14 : 포토센서
11 : 제어부
12, 13 : 엘이디부
ZD1 : 제너다이오드
Q1 - Q4, Q11 - Q14 : 트랜지스터

Claims (4)

1. 삭제
2. 입력 전원 AC 220V가 전원부를 경유하여 병렬의 저항, 캐패시터, 그리고 다른 저항을 통한 다이오드가 각기 연결되는 한편 브리지 정류하는 정류다이오드가 연결되고, 상기 다이오드의 출력을 통한 캐패시터와 제너다이오드, 포토센서와 제어 집적회로가 각각 연결되며, 상기 병렬의 저항과 캐패시터가 연결된 정류다이오드의 출력이 저항을 통한 엘이디 공급전압으로 병렬의 엘이디부에 각기 연결함에 있어서,
   AC 입력전원을 상호 소비되는 전류가 영향을 받지 않게 엘이디 점등전원이나 포토센서, 제어 집적회로 전원으로 분리 공급하고;
   상기 제어 집적회로와 엘이디부에는 직병렬의 4개 트랜지스터가 연결되어 있으며, 2개 트랜지스터는 상기 제어 집적회로에 연결되는 한편 다른 2개 트랜지스터가 엘이디부에 각기 연결되게 하며;
   상기 엘이디부는 12개 엘이디를 1조로 하여 직렬로 연결되어 있고, 2개조 엘이디 배열이 오른쪽 왼쪽이 1초 간격으로 교대 점등/점멸 구동하도록 구성되어 있으며, 상기 포토센서와 제어 집적회로사이에는 병렬의 저항을 연결한 것을 특징으로 하는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어 집적회로대신에 제어부를 구성하고;
   상기 제어부는 포토센서를 통한 전원이 병렬의 저항을 거쳐 낫게이트(Not Gate)에 공급되고, 상기 낫게이트는 직병렬의 저항과 다이오드, 캐패시터를 통해 낫게이트의 출력이 저항을 통해 두개 트랜지스터가 각각 연결되고;
   직병렬의 캐패시터, 저항 및 낫게이트를 통한 낫게이트의 출력이 저항을 통한 병렬의 두개 트랜지스터에 각각 연결되고, 상기 낫게이트의 출력이 저항을 통해 병렬의 트랜지스터에 각각 연결한 것을 특징으로 하는 교류전원용 엘이디 윙커호스 장치.
   
   
   
4. 삭제

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