KR102138942B1

KR102138942B1 - 트라이액 모듈

Info

Publication number: KR102138942B1
Application number: KR1020190016395A
Authority: KR
Inventors: 고관수
Original assignee: 고관수
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-07-28
Also published as: US20220117052A1; JP2022514866A; CN113597819B; US11445581B2; JP7153405B2; WO2020166928A1; CN113597819A

Abstract

본 발명은 트라이액 모듈에 관한 것으로, 상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전류를 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 연결되고, 게이트단자(g)로 입력되는 트라이액 구동전류에 의해 동작하여서 전기기기(10)의 전원공급을 단속하는 트라이액(110)과, 트라이액(110)의 게이트단자(g) 및 T2단자(T2)와 병렬 연결되고, 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로부터 출력되거나 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되는 전류를 전파정류하는 브릿지다이오드(120)와, 브릿지다이오드(120)의 출력단에 연결되고, 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류(I)를 입력받아서 상기 트라이액(110)을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류(I1)를 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력함으로써 트라이액(110)을 동작시키는 트라이액 트리거부(130)와, 래치 온(latch on)되어서 트라이액(110)의 임계전류(Ith)보다 작은 값을 갖는 래치전류를 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력하는 래치회로부(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 트라이액의 제어를 위한 별도의 전원부 없이도 온오프 제어가 가능하고, 오프 상태 대기전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

트라이액 모듈{TRIAC MODULE}

본 발명은 전기기기의 트라이액소자에 관한 것으로, 특히 트라이액의 제어를 위한 별도의 전원부 없이도 온오프(ON/OFF) 제어가 가능하도록 하고, 오프(off) 상태 대기전력이 최소화된 트라이액을 제공할 수 있도록 하며, 또한 다양한 부가 기능을 구현할 수 있도록 하며, 하나의 단품으로써 기존 설치된 전기기기의 동작 스위치에 착탈이 가능하게 설치할 수 있도록 하는 완전히 새로운 기능과 방식의 트라이액 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 트라이액(triode AC switch)은 교류회로의 무접점 스위치 소자로 사용하고 있고, 이러한 트라이액의 구동방식에는 2 가지가 있다.

하나는 별도의 외부전원을 공급받아 제어하는 방식이 있는데 이 방식은 별도의 전원과 제어회로부를 가지고 제어대상인 트라이액의 게이트단자에 트리거신호를 제공하는 방식이다. 즉, 트라이액을 동작시키기 위한 트라이액 제어회로부에 별도의 전원라인을 구비하고, 이 트라이액 제어회로부에 별도로 전원을 공급하는 방식이다. 따라서, 이 경우에는 총 3 개의 선이 연결되므로 3 선식이라고도 할 수 있다. 이 방식은 일반적으로 많이 채택하고 있는 방식이지만, 별도의 전원공급부가 있어야 하고, 전원선의 추가, 전원부 회로의 추가로 인하여 안정적이기는 하나, 가격부담이 크고, 표준 스위치에 삽입이 어렵다는 단점이 있다.

다른 방식으로는 2선식 제어 방식이 있다.

이 2선식 제어 방식은 트라이액의 양단에 전원라인이 연결되고, 제어회로부는 트라이액의 전원라인에 연결되어서, 트라이액이 오프시에 트라이액의 T1단자와 T2 단자의 양단으로부터 에너지를 공급받는 방식이다.

그러나, 종래의 2선식 제어 방식은 2 개의 단자인 T1단자와 T2단자를 모두 사용하여야 했으므로, 2 개의 단자의 양단에서 제어하기 위해서는 부가회로가 많이 필요로 하였고, 이 부가회로에 의한 전류 소비가 크며, 전원이 매우 불안정하고, 부하에 큰 영향을 미쳐서 실용화에 큰 문제가 되었다.

한편, LED가 조명등으로 널리 사용되고 있고, 이 LED 부하에는 다양한 제어 방식들이 적용되고 있다.

특히 LED 부하에서 벽에 부착되거나 매입되어서 사용되는 벽부형 동작 스위치의 온-오프 스위칭 조작을 통해서 LED 부하의 조명의 밝기 조절(dimming), 색변화(color change)를 제어하고 있다.

그러나, 벽부형 동작 스위치의 온오프 반복 과정에서 발생되는 조명의 과도한 깜박임이 주는 불편함, 눈의 피로가 있었고, 또한 부하에 내장된 컨버터의 과동한 동작 불안정성에 의한 오동작이 발생되어서 이용자에게 많은 불편함을 제공함은 물론 기술 보급의 장애가 되고 있는 실정이다.

문헌1: 공개특허공보 제10-2005-0117853호(공개일: 2005년 12월 15일) 문헌2: 등록특허공보 제10-2017-0082010호(공개일: 2017년 07월 13일)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 트라이액 모듈의 목적은,

첫째, 트라이액의 T1단자와 T2단자가 아닌 게이트단자와 T2단자만을 브릿지다이오드에 병렬 연결 구성하고, 매우 작은 값(예컨대 약 1mA 이하의 전류값)의 미세한 래치전류에 의해서 트라이액의 구동을 제어할 수 있고,

둘째, 트라이액의 양단인 T1단자와 T2단자로부터 전원을 공급받지 않아서 트라이액의 양단인 T1단자와 T2 단자에 연결되어서 트라이액을 구동하기 위한 전원공급부를 채택하지 않아도 되도록 하며,

셋째, 트라이액을 구동하기 위한 별도의 제어 전원이 채택하지 않아도 되어서 안정적인 구동이 가능할 수 있도록 하며,

넷째, 매우 작은 값의 미세한 래치전류를 이용하여 트라이액을 구동 제어함으로써 오프 상태의 트라이액의 대기 전력을 최소로 할 수 있도록 하고 그리하여 소비 전력을 낮출 수 있도록 하며,

다섯째, 트라이액을 구동하기 위한 별도의 제어 전원부를 필요로 하지 않도록 함으로써 트라이액의 제어회로를 소형화 할 수 있도록 하며 또한 초저가로 구현할 수 있도록 하며,

여섯째, 미세한 래치전류가 트라이액과 직렬 연결된 전기기기에 영향을 최소화할 수 있도록 하며, 또한 스위치 오프시의 누설전류를 최소화할 수 있도록 하며,

일곱째, 동작 스위치를 스위칭 오프하더라도 설정된 시간(제1 설정시간) 동안은 전기기기가 오프되지 않고 동작 상태를 유지할 수 있도록 하되(즉 부하 지연 오프), 이렇게 부하[전기기기로서 예컨대 램프]가 온 동작되어 있는 동안에 부하인 램프의 지연 소등 회로의 구성을 이용(활용)하여서 부하[램프]에 대한 제어 동작[예컨대 색변화(color change), 밝기 조절(dimming)]을 동시에 수행할 수 있도록 하고,

여덟째, 부하에 대한 제어 동작(색변화, 밝기 조절)을 부하가 점등되어 있는 동안에 수행함으로써, 종래와 같이 부하의 밝기 조절이나 색변화 제어를 위해서 동작 스위치를 반복적으로 온-오프함으로 인하여 발생하였던 문제점인 부하의 깜빡 거림과 이용자의 눈의 피로, 사용 환경 상의 불편함을 예방할 수 있도록 하고, 또한 컨버터의 과도한 동작 불안정성을 예방할 수 있도록 하며,

아홉째, 벽에 매립 또는 부착되어 있는 벽부형의 동작 스위치에 병렬로 접속되는 하나의 단품으로 제작할 수 있도록 구성함으로써, 기존에 설치되어 있는 벽부형 동작 스위치나 기존의 선로를 전혀 구성이나 구조 변경이 없이도 간단하게 취부할 수 있도록 하며, 그리하여 본원 발명의 트라이액의 설치를 전문 기술자가 아니더라도 일반 수요자가 매우 간단하고도 쉽게 수행 할 수 있도록 하며,

열 번째, 본원발명의 특유의 결선 방식인 트라이액의 게이트단자와 브릿지다이오드의 병렬 연결 구성에 의해서, 트라이액이 오프된 경우에도 래치회로부의 래치 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 별도의 전원이 없더라도 동작될 수 있어서 무전원 동작 방식을 구현할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 트라이액 모듈를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 트라이액 모듈은, 상용교류전원에서 전기기기로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인에 연결되어서 전기기기를 온오프 스위칭 동작하는 트라이액 모듈로서, 상용교류전원에서 전기기기로 전류를 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인에 연결되고, 게이트단자로 입력되는 트라이액 구동전류에 의해 동작하여서 전기기기의 전원공급을 단속하는 트라이액과, 상기 트라이액의 게이트단자 및 T2단자와 병렬 연결되고, 상기 트라이액의 게이트단자로부터 출력되거나 트라이액의 게이트단자로 입력되는 전류를 전파정류하는 브릿지다이오드와, 상기 브릿지다이오드의 출력단에 연결되고, 상기 브릿지다이오드로부터 출력되는 전류를 입력받아서 상기 트라이액을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류를 상기 트라이액의 게이트단자로 출력함으로써 트라이액을 동작시키는 트라이액 트리거부와, 래치 온(latch on)되어서 트라이액의 임계전류보다 작은 값을 갖는 래치전류를 트라이액의 게이트단자로 출력하는 래치회로부를 포함하여 구성되고, 상기 래치회로부가 래치 온되는 경우 상기 트라이액 트리거부는 트라이액 구동전류의 출력이 차단되어서 트라이액이 스위칭 오프되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 트라이액 모듈는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 트라이액의 T1단자와 T2단자가 아닌 게이트단자와 T2단자만을 브릿지다이오드에 병렬 연결 구성하고, 매우 작은 값(예컨대 약 1mA 이하의 전류값)의 미세한 래치전류에 의해서 트라이액의 구동을 제어할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 트라이액의 양단인 T1단자와 T2단자로부터 전원을 공급받지 않아서 트라이액의 양단인 T1단자와 T2 단자에 연결되어서 트라이액을 구동하기 위한 전원공급부를 채택하지 않아도 되는 효과가 있다.

셋째, 트라이액을 구동하기 위한 별도의 제어 전원이 채택하지 않아도 되어서 안정적인 구동이 가능할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 매우 작은 값의 미세한 래치전류를 이용하여 트라이액을 구동 제어함으로써 오프 상태의 트라이액의 대기 전력을 최소로 할 수 있고, 그 결과 소비 전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 트라이액을 구동하기 위한 별도의 제어 전원부를 필요로 하지 않도록 함으로써 트라이액의 제어회로를 소형화 할 수 있고, 또한 초저가로 구현할 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 미세한 래치전류가 트라이액과 직렬 연결된 전기기기에 영향을 최소화할 수 있고, 또한 스위치 오프시의 누설전류 최소화할 수 있는 효과가 있다.

일곱째, 동작 스위치를 스위칭 오프하더라도 설정된 시간(제1 설정시간) 동안은 전기기기가 오프되지 않고 동작 상태를 유지할 수 있도록 하되(즉 부하 지연 오프), 이렇게 부하[전기기기로서 예컨대 램프]가 온 동작되어 있는 동안에 부하인 램프의 지연 소등 회로의 구성을 이용(활용)하여서 부하[램프]에 대한 제어 동작[예컨대 색변화(color change), 밝기 조절(dimming)]을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.

여덟째, 부하에 대한 제어 동작(색변화, 밝기 조절)을 부하가 점등되어 있는 동안에 수행함으로써, 종래와 같이 부하의 밝기 조절이나 색변화 제어를 위해서 동작 스위치를 반복적으로 온-오프함으로 인하여 발생하였던 문제점인 부하의 깜빡 거림과 이용자의 눈의 피로, 사용 환경 상의 불편함을 예방할 수 있도록 하고, 또한 컨버터의 과도한 동작 불안정성을 예방할 수 있는 효과가 있다.

아홉째, 벽에 매립 또는 부착되어 있는 벽부형의 동작 스위치에 병렬로 접속되는 하나의 단품으로 제작할 수 있도록 구성함으로써, 기존에 설치되어 있는 벽부형 동작 스위치나 기존의 선로를 전혀 구성이나 구조 변경이 없이도 간단하게 취부할 수 있고, 그 결과 본원 발명의 트라이액의 설치를 전문 기술자가 아니더라도 일반 수요자가 매우 간단하고도 쉽게 수행 할 수 있는 효과가 있다.

열 번째, 본원발명의 특유의 결선 방식인 트라이액의 게이트단자와 브릿지다이오드의 병렬 연결 구성에 의해서, 트라이액이 오프된 경우에도 래치회로부의 래치 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 별도의 전원이 없더라도 동작될 수 있어서 무전원 동작 방식을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)의 회로 구성도이다.
도 2는 시각 T1에서 동작 스위치(SW)가 오프되고, 시각 T2에서 래치회로부(14)가 래치 온되는 동안에 있어서 전기기기(10)에 인가되는 전압의 파형도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 트라이액(110)이 스위칭 온 동작되는 제1 설정시간(ΔT) 동안의 전류 흐름을 표시한 동작도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 래치회로부(140)가 래치 온되어서 트라이액(110)이 스위칭 오프되는 동작되는 전류 흐름을 표시한 동작도이다.

다음은 본 발명인 트라이액 모듈의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 명세서에 기재된 전기기기는 전자기기와 전기기기를 포함하는 개념으로 전기에 의해서 동작하는 모든 기기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 트라이액(110)을 제외한 나머지 구성들은 트라이액(110)을 제어하기 위한 제어회로로서, 이 제어회로에는 기본적인 스위칭 동작 외에 다양한 부가적인 기능들이 구현되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은, 2선식 제어 방식을 기반으로 하되, 트라이액의 구동에 별도의 전원을 요구하지 않는 2선식 제어방식에 관한 기술로서, 상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 연결되어서 전기기기(10)를 온오프 스위칭 동작하는 기술이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은, 트라이액(110)과 브릿지다이오드(120)와 트라이액 트리거부(130)와 래치회로부(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 트라이액(110)은 상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전류를 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 직렬 연결되고, 게이트단자(g)로 입력되는 트라이액 구동전류에 의해 동작하여서 전기기기(10)의 전원공급을 단속하는 구성이다.

트라이액(110)의 게이트단자(g)는 T1단자(T1)와 동일한 방향에서 결선되어 있다.

상기 브릿지다이오드(120)는 트라이액(110)의 게이트단자(g) 및 T2단자(T2)와 병렬 연결되고, 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로부터 출력되거나 브릿지다이오드(120)로부터 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되는 전류를 전파정류하는 정류소자이다.

상기 트라이액 트리거부(130)는 브릿지다이오드(120)에 연결되고, 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전파정류된 전류(I)를 입력받아서 상기 트라이액(110)을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류(I1)를 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력함으로써 트라이액(110)을 스위칭 온 동작시키고, 래치회로부(140)가 래치 온(on)되는 순간 트라이액 구동전류(I1)의 출력이 차단되는 구성이다.

상기 래치회로부(140)는 트라이액 트리거부(130)에 연결되고[구체적으로는 하기하는 바와 같이 트라이액 트리거부(130)를 구성하는 제1 스위칭소자(Q1)(예를 들면 FET(Q1))의 게이트단자(G)에 연결되고], 외부[예컨대 래치 트리거부(150)]로부터 래치 트리거신호가 입력되면 래치 온(latch on)되어서 트라이액(110)이 구동되기 위한 임계전류(Ith)보다 작은 값을 갖는 래치전류를 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력하는 구성이다.

그리고, 상기 래치회로부(140)가 래치 온되는 경우 상기 트라이액 트리거부(130)는 트라이액 구동전류(I1)의 출력이 차단되어서 트라이액(110)이 스위칭 오프된다.

이에 의하면, 트라이액(110)의 T1단자(T1)와 T2단자(T2)가 아닌 게이트단자(g)와 T2단자(T2)만을 브릿지다이오드(120)에 병렬 연결 구성하고, 매우 작은 값(예컨대 약 1mA 이하의 전류값)의 미세한 래치전류에 의해서 트라이액의 구동을 제어할 수 있는 이점이 있다.

또한, 트라이액(110)의 양단인 T1단자(T1)와 T2단자(T2)로부터 전원을 공급받지 않아서, 트라이액(110)의 양단인 T1단자(T1)와 T2 단자(T2)에 연결되어서 트라이액(110)을 구동하기 위한 전원공급부가 불필요하게 된다. 따라서, 트라이액을 구동하기 위한 별도의 제어 전원이 불필요하므로 안정적인 구동이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 매우 작은 값의 미세한 래치전류를 이용하여 트라이액(110)을 제어함으로써 오프 시의 트라이액(110)의 대기 전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 별도의 제어 전원부를 필요로 하지 않도록 함으로써 트라이액(110)의 제어회로를 초소형화 할 수 있고 동시에 초저가로 구현할 수 있다.

미세한 래치전류가 트라이액과 직렬 연결된 전기기기에 영향을 최소화할 수 있고, 스위치(SW) 오프시의 전기기기(10)의 누설전류를 최소화할 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 트라이액 구동전류(I1)와 래치전류는 상기 브릿지다이오드(120)를 통과한 후에 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 트라이액 트리거부(130)는, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에 연결되는 제1 스위칭소자(Q1)와, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에서 상기 제1 스위칭소자(Q1)와 병렬연결되는 제2 저항(R2)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스위칭소자(Q1)의 출력단과 상기 래치회로부(140)의 출력단은 상기 브릿지다이오드(120)의 제1 단자(1)에 연결되며, 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되기 전에는 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류(I)가 제2 저항(R2)을 통과하면서 mA 대의 미세전류값을 갖는 스위칭 트리거전류(I2)로 되고, 상기 스위칭 트리거전류(I2)가 상기 제1 스위칭소자(Q1)를 트리거시켜서 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되고, 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되는 경우 브릿지다이오드(120)의 출력전류가 트라이액 구동전류(I1)로 되어서 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되어서 트라이액(110)이 구동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 래치회로부(140)는 상기 제2 저항(R2)의 출력단[제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자(G)]에 연결되며, 상기 래치회로부(140)가 외부[예컨대 래치 트리거부(150)]로부터 래치 트리거신호가 입력되면 래치 온(latch on)되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 오프되고, 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 오프되어서 트라이액 구동전류(I1)가 차단되어 트라이액(110)의 T1단자(T1)와 T2단자(T2) 사이는 스위칭 오프되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 래치회로부(140)가 래치 온됨으로써 트라이액(110)이 스위칭 오프되는 경우, 상기 스위칭 오프된 트라이액(110)의 T1단자(T1)와 T2단자(T2) 간에 걸리는 AC 전압에 의해서 래치전류가 유지되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 별도의 전원이 없더라도 동작될 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 상기 래치회로부(140)가 래치 온됨으로써 트라이액(110)이 스위칭 오프되는 경우, 상기 트라이액(110)의 T2단자(T2)와 브릿지다이오드(120)와 제2 저항(R2)과 래치회로부(140)와 브릿지다이오드(120)와 트라이액(110)의 게이트단자(g)와 트라이액(110)의 T1단자(T1)가 형성하는 경로를 따라서 래치전류가 흐름으로써 상기 래치회로부(140)가 래치 온 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 래치회로부(140)는 예컨대 교번적으로 동작하는 2 개의 트랜지스터(Q2,Q3)로 구성될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 제1 스위칭소자(Q1)는 FET(Q1)로 구성되고, 상기 FET(Q1)의 게이트단자(G)와 상기 제2 저항(R2)의 출력단은 제2 노드(n2)로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다. 따라서 상기 래치회로부(140)는 상기 제2 노드(n2)에 연결된다.

상기 브릿지다이오드(120)의 출력단(n1)과 제1 스위칭소자(Q1)의 입력단[드레인단자](D)에는 제1 저항(R1)이 제2 저항(R2)과 병렬로 연결되어 있다.

상기 제1 저항(R1)은 0 ~ 수 ㏀ 대의 상대적으로 작은 저항값을 가지고, 제2 저항(R2)은 상기 제1 저항(R1)의 저항값보다 상대적으로 매우 큰 값(예컨대 제1 저항(R1)의 저항값의 10²~ 10⁶ 배의 저항값을 가져서 전류분배가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)는, 상기 제1 스위칭소자(Q1)와 제2 저항(R2)의 제2 노드(n2)에 접속되어서 충전전압을 공급받고, 상기 트라이액(110)이 온 되어 있는 상태에서 최초의 래치회로부(140)를 래치 온하기 위한 래치전류를 공급하는 제1 캐패시터(C1)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 트라이액(110)이 구동된 상태에서 래치회로부(140)를 래치 온 동작시키기 위한 최초의 래치전류를 래치회로부(140)로 공급할 수 있게 된다.

또한 제1 캐패시터(C1)는 제2 노드(n2)에 결선되어 있어서 충전전압의 공급이 원활하게 될 수 있는 것이다.

그리고, 브릿지다이오드(120)의 출력단과 상기 제2 저항(R2) 사이에 연결되어서 역류를 차단하는 역류방지다이오드(D1)이 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 발명의 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 대해서 설명한다. 하기의 본 발명의 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)의 응용 회로로서, 트라이액(110)이 온 이후에 설정 시간 경과 후 트라이액(110)이 자동으로 오프되는 발명이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은 전술한 구성에 부가적으로 래치 트리거부(150)가 더 포함되어서 구성될 수 있다.

상기 래치 트리거부(150)는, 트라이액 트리거부(130)의 제2 노드(n2)에 연결되고 또한 상기 래치회로부(140)에 병렬 연결되며, 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되고 이후에 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 상기 래치회로부(140)를 래치 온하기 위한 래치 트리거신호를 출력하는 구성이다.

상기 래치회로부(140)는 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온된 후에 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 래치 온됨으로써, 상기 트라이액(110)이 스위칭 온되고 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 자동으로 트라이액(110)을 오프시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 래치 트리거부(150)는, 상기 제2 노드(n2)에 연결되고 상기 제2 노드(n2)에 걸리는 전압에 의해서 충전되는 제2 캐패시터(C2)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 래치 트리거부(150)에 있어서, 제2 캐패시터(C2)의 충전전압이 제1 기준전압(V1)으로 충전되는 경우, 제1 기준전압(V1)으로 충전된 제2 캐패시터(C2)에 의해서 래치 트리거신호가 래치회로부(140)로 출력되고, 상기 래치 트리거신호가 입력된 래치회로부(140)는 래치 온되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 오프되며, 상기 제2 캐패시터(C2)의 용량값은, 상기 제2 캐패시터(C2)가 제1 기준전압(V1)으로 충전되는 시간이 제1 설정시간(ΔT)이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

실시예에 따라서는 상기 래치 트리거부(150)는, 상기 제2 저항(R2)의 출력단(n1)과 제2 캐패시터(C2)의 사이에 연결되는 제3 저항(R3)과, 상기 제3 저항(R3)의 출력단에서 상기 제2 캐패시터(C2)에 병렬 연결되는 제4 저항(R4)이 더 포함되어서 구성될 수도 있다.

상기 제2 캐패시터(C2)의 입력단과 래치회로부(140) 사이에 삽입 구비되어서, 제2 캐패시터(C2)가 제1 기준전압 이상인 경우에만 래치회로부(140)로 래치 트리거신호가 입력되도록 하는 제2 제너다이오드(ZD2)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 예에서 래치 트리거부(150)는 제2 캐패시터(C2)로 구성되는 것을 예를 들어서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 래치회로부(140)를 트리거할 수 있는 소자라면 어느 것이라도 모두 본원발명의 기술적 범위에 속한다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 대해서 설명한다.

하기의 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)의 또 다른 응용 회로로서, 전기기기(10)를 온오프하기 위한 별도의 동작 스위치(SW)가 마련되어 있는 경우에, 이 동작 스위치(SW)에 트라이액(110)을 병렬로 연결하여서 전기기기(10)의 동작 오프를 설정된 시간 후에 자동으로 오프되도록 하는 기능(오프 동작 지연 기능)을 하는 기술이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은, 상용교류전원에서 전기기기(10)로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 직렬 연결되어서 전기기기(10)를 온오프 동작하는 동작 스위치(SW)에 병렬되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서 동작 스위치(SW)는 벽에 매립되거나 부착되어서 설치되는 벽부형 동작 스위치(SW)일 수도 있다.

상기와 같이 상용교류전원의 AC 전원라인의 하나의 전원라인(L1)에 직렬 연결되는 동작 스위치(SW)에 트라이액 모듈(100)를 병렬로 설치할 수 있으므로, 기 설치된 동작 스위치(SW)를 전혀 건드리지 않고도 트라이액 모듈(100)를 설치할 수 있으므로 설치 작업성이 매우 편리하고 간단하며, 따라서 전문기술자가 아니라도 누구나 설치할 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 트라이액(110)은, 상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 직렬 연결되어서 전기기기(10)를 온오프 동작하는 동작 스위치(SW)에 T1단자(T1)와 T2단자(T2)가 병렬 연결되고, 상기 동작 스위치(SW)가 오프 동작시부터 제1 설정시간 동안만 온 동작되고 제1 설정시간이 경과하면 오프 동작한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 브릿지다이오드(120)는, 상기 동작 스위치(SW)가 오프되는 경우의 AC전류를 정류하고, 또한 트라이액 트리거부(130)와 래치회로부(140)로부터 트라이액(110)의 게이트단자(g1)로 입력되는 트라이액 구동전류와 래치전류를 정류한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 트라이액 트리거부(130)는 상기 동작 스위치(SW)가 오프됨과 동시에 제1 설정시간(ΔT) 동안에는 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전파정류된 전류(I)를 입력받아서 상기 트라이액(110)을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류(I1)를 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력함으로써 트라이액(110)을 스위칭 온 동작시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 래치회로부(140)는, 제1 설정시간(ΔT) 동안에는 즉, 충전되는 동안에는 래치 오프되어 있고, 제1 설정시간(ΔT)이 경과하면 래치 온(latch on)되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)를 스위칭 오프시켜서 트라이액(110)을 스위칭 오프하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 트라이액 트리거부(130)의 제2 노드(n2)에 연결되고 또한 상기 래치회로부(140)에 병렬 연결되며, 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온된 후에 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 상기 래치회로부(140)를 래치 온하기 위한 래치 트리거신호를 출력하는 래치 트리거부(150)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 래치회로부(140)는 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온된 후에 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 래치 온됨으로써, 상기 트라이액(110)이 스위칭 온되고 제1 설정시간(ΔT)이 경과한 후에 자동으로 트라이액(110)을 오프시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 래치 트리거부(150)는, 상기 제2 노드(n2)에 연결되고 상기 제2 노드(n2)에 걸리는 전압에 의해서 충전되는 제2 캐패시터(C2)를 포함하여 구성되고, 상기 제2 캐패시터(C2)의 충전전압이 제1 기준전압(V1)으로 충전되는 경우, 제1 기준전압(V1)으로 충전된 제2 캐패시터(C2)에 의해서 래치 트리거신호가 래치회로부(140)로 출력되고, 상기 래치 트리거신호가 입력된 래치회로부(140)는 래치 온되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)가 오프되며, 상기 제2 캐패시터(C2)의 용량값은, 상기 제2 캐패시터(C2)가 제1 기준전압(V1)으로 충전되는 시간이 제1 설정시간(ΔT)이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 캐패시터(C2)의 입력단과 래치회로부(140) 사이에 삽입 구비되어서, 제2 캐패시터(C2)가 제1 기준전압 이상인 경우에만 래치회로부(140)로 래치 트리거신호가 입력되도록 하는 제2 제너다이오드(ZD2)가 더 포함되어서 구성될 수도 있다.

하기의 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)은 전술한 본 발명의 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 오프 타임 생성부(160)가 부가적으로 구비되어서, 동작 스위치(SW)가 오프되고 트라이액(110)이 온되어 있는 시간 동안에 전기기기(10)에 대하여 제어를 수행할 수 있도록 하는 기술이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 제2 노드(n2)에 접속되고 상기 래치 트리거부(150)와 병렬 연결되고, 상기 동작 스위치(SW)가 스위칭 오프 순간부터 상기 트라이액(110)이 스위칭 온되는 순간까지의 오프타임(ΔTa) 동안의 극히 짧은 시간 예컨대 4 ms 동안에 전기기기(10)에 트라이액(110)의 스위칭 온 동작을 지연시켜서 전기기기(10)를 오프시키기 위한 오프 타임 생성부(160)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 전기기기(10)는, 상기 오프 타임 생성부(160)의 오프 상태를 모니터링하고, 상기 오프 타임 생성부(160)의 스위칭 오프 상태를 논리신호로 인식하여서 제어 동작이 수행되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 전기기기(10)가 램프로 구성되는 경우, 동작 스위치(SW)가 스위칭 오프된 이후라도 램프[전기기기(10)]의 소등을 제1 설정시간 이후로 지연시키는 램프 소등 지연 동작을 수행하는 과정에서, 동작 스위치(SW)가 오프되자 마자 곧바로 트라이액(110)을 스위칭 온하지 않고 극히 짧은 시간인 오프타임(ΔTa) 동안에는 트라이액(110)을 구동하기 위한 트리거 신호의 출력을 홀딩하고 있도록 하고, 이 오프타임을 논리신호로 인식함으로써 램프를 제어할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 상술한 종래의 램프 동작 제어의 문제점을 해결함과 동시에 램프 지연 오프 동작과 동시에 램프의 동작(예컨대 색변화, 디밍)을 수행할 수 있고, 그 결과 램프가 켜져 있는 동안 동작(예컨대 색변화, 디밍) 제어가 수행되므로 이용자의 불편함을 예방할 수 있고 컨버터의 과도 동작의 오류를 개선할 수 있는 것이다.

한편, 동작 스위치(SW)가 오프된 이후부터 트라이액(110)이 스위칭 온 동작이 되는 순간 까지의 시간인 상기 오프타임(ΔTa) 동안의 매우 짧은 시간 동안에 램프(10)에 전원이 공급되지 않더라도 상기 오프타임(ΔTa)은 극히 짧은 찰나이므로 램프에 있는 잔류 전류에 의해서 램프(10)는 연속적인 점등 상태를 유지할 수 있음은 물론이다.

상기 전기기기(10)는 램프로 구성되고, 스위칭 오프 상태를 인식하여서 이를 색변화(COLOR CHANGE)로 인식하여서 색변화 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 전기기기(10)는 램프로 구성되고, 스위칭 오프 상태를 인식하여서 이를 밝기 조절(dimming)로 인식하여서 밝기 조절 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 오프 타임 생성부(160)는, 상기 제1 스위칭소자(Q1)와 제2 저항(R2)의 제2 노드(n2)에 접속되고 상기 래치 트리거부(150)와 병렬 연결되며, 상기 동작 스위치(SW)가 스위칭 오프 순간부터 상기 트라이액(110)이 스위칭 온되는 순간까지의 오프타임(ΔTa) 동안에 전기기기(10)에 트라이액(110)의 스위칭 온 동작을 지연시켜서 전기기기(10)를 오프시키기 위한 제1 캐패시터(C1)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 캐패시터(C1)는, 상기 제2 저항(R2) 따라서 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자(G)에 걸리는 전압에 의해서 충전되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자 트리거전압(Vg)에 도달한 경우에 제1 스위칭소자 트리거전류를 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자(G)로 입력되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)에 있어서, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단과 상기 제2 노드(n2)에 접속되어 있고, 상기 동작 스위치(SW)가 오프된 후에 스위칭 온된 후부터 그 다음 스위칭 오프 시까지 재충전을 통해서 지연이 되도록 하기 위해서, 상기 동작 스위치(SW)가 오프되고 이후 스위칭 온 시에 상기 제1 캐패시터(C1)에 걸려있는 전압[이 전압은 제2 노드(n2)에 걸려 있는 전압이다.]을 방전하기 위한 방전회로부(170)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 방전회로부(170)는, 동작 스위치(SW)가 스위칭 오프되고 트라이액(110)이 스위칭 온되는 경우에, 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류에 의해서 제5 설정전압(Vc5)까지 충전되고, 상기 제5 설정전압(Vc5)은 상기 제2 노드(n2)의 전압보다 큰 값을 가지며, 상기 동작 스위치(SW)가 스위칭 온되는 경우에, 충전된 전압이 방전되어서 전압이 낮아지고, 제2 노드(n2)의 전압을 방전하는 것을 특징으로 한다.

상기 방전회로부(170)는, 예컨대 상기 제2 노드(n2)에 연결되는 제5 스위칭소자(Q5)와, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단과 상기 제5 스위칭소자(Q5) 사이에 연결되는 제5 캐패시터(C5)와, 상기 제5 캐패시터(C5)와 병렬 연결되는 제5 저항(R5)을 포함하여 구성될 수 있을 것이다.

상기 제5 스위칭소자(Q5)는 트랜지스터로 구성될 수 있을 것이다.

상기 방전회로부(170)는, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에 연결되어서 상기 제5 캐패시터(C5)로 전류를 공급하는 전류공급부(175)가 더 포함되어서 구성될 수 있다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈(100)의 동작에 대하여 기술한다.

먼저, 동작 스위치(SW)가 온(close) 상태에 있는 경우, 상용교류전원의 전류는 전기기기(10)로만 흐르고, 병렬 연결된 트라이액 모듈(100)에는 전류가 흐르지 못한다.

이제 전기기기(10)를 스위칭 오프[램프인 경우에는 소등]하기 위해서 동작 스위치(SW)를 오프(open)하는 동작에 대해서 설명한다.

동작 스위치(SW)가 오프(개방)되는 순간, 상용교류전원의 AC 전류가 브릿지다이오드(120)를 통해서 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온 된다.

왜냐하면, 래치회로부(140)가 래치 오프 상태이므로 래치회로부(140)로는 전류가 흐르지 못하고, 따라서 상대적으로 매우 큰 값을 갖는 제2 저항(R2)으로 스위칭 트리거전류(I2)가 입력되며, 스위칭 트리거전류(I2)에 의해서 제1 캐패시터(C1)가 충전되고, 제1 캐패시터(C1)의 충전전압이 제1 스위칭소자(Q1)를 구동할 수 있을 정도로 충전되면 스위칭 트리거전류(I2)가 트리거신호가 되어서 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자(G)로 유입되어서 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온된다.

제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되어서 트라이액 구동전류(예컨대 10 mA)가 브릿지다이오드(120)를 통과하여서 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되고 임계전류값(Ith) 이상인 트라이액 구동전류가 입력되면 트라이액(110)이 스위칭 온되어서 트라이액(110) 양단의 단자(T1,T2)가 도통된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 트라이액 구동전류(I1)는, 트라이액의 T2단자(T2) -> 브릿지다이오드(120)(2번단자로 입력 -> 3번단자로 출력) -> 제1 스위칭소자(Q1) -> 브릿지다이오드(1번단자로 입력 -> 4번단자로 출력) -> 트라이액(110)의 게이트단자(g)의 순서로 흘러서 트라이액(110)이 스위칭 온된다.

상기와 같은 동작으로 트라이액(110)이 스위칭 온되는 경우 동작 스위치(SW)가 오프되더라도 전기기기(10)로 상용교류전원이 입력되어서 전기기기(10)가 온되고, 만약 전기기기(10)가 램프인 경우에는 그 점등 상태를 계속 유지하게 된다.

한편, 동작 스위치(SW)가 오프되는 순간부터 트라이액(110)이 온되는 순간까지의 시간(ΔTa)의 매우 짧은 시간 동안에는 스위치 오프 상태가 발생하는데, 전기기기(10)는 이 오프 상태를 논리신호로서 인식하여서 제어 동작을 수행하게 된다.

동작 스위치(SW)가 오프되는 순간에 제1 캐패시터(C1)는 스위칭 트리거전류의 충전이 되고 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트 구동전압에 도달할 때까지 제1 캐패시터(C1)가 충전되는 순간 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트단자로 스위칭 트리거전류가 입력되어서 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온된다.

따라서 동작 스위치(SW)가 오프되는 순간부터 트라이액(110)이 온되는 순간까지의 시간(ΔTa) 동안에는 상기 제1 캐패시터(C1)에 의해서 스위치 오프 상태가 발생하는 것이고, 이 스위치 오프 상태가 발생하면 부하인 전기기기(10)는 이를 논리신호로 인식하여서 기 저장된 프로그램에 의해서 부하의 제어 동작을 하게 된다.

이제, 스위칭 트리거전류(I2)가 제2 캐패시터(C2)로 계속 충전되고, 래치회로부(140)를 래치 온 동작할 정도의 전압[제1 기준전압(V1)]으로 충전되면[이 충전시간만큼 전기기기(10)가 오프 지연이 되어서 동작 스위치(SW)가 오프되더라도 전기기기(10)가 온 상태를 유지함은 전술한 바와 같다.] 래치회로부(140)로 래치 트리거신호가 입력되어서 래치회로부(140)가 래치 온된다.

래치회로부(140)가 래치 온되면 제1 캐패시터(C1)의 충전전압에 의해서 최초 래치전류가 래치회로부(140)로 흐르게 되고, 제1 스위칭소자(Q1)는 스위칭 오프된다.

제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 오프되면 트라이액 구동전류는 흐르지 않게 되고, 래치전류는 임계전류(Ith)보다 작은 값을 가지므로 트라이액(110)의 양단인 T1단자(T1)와 T2단자(T2)는 오프된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 캐패시터(C1)에 의한 래치전류는 래치회로부(140) -> 브릿지다이오드(120)(1번단자로 입력 -> 4번단자로 출력) -> 트라이액(110)의 게이트단자(g)의 순서로 트라이액(110)으로 입력되는데, 래치전류는 트라이액의 임계전류(Ith)보다 작은 값을 가지므로 트라이액은 구동하지 못하고 스위칭 오프 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 래치회로부(140)의 래치 온 동작에 의해서 트라이액(110)이 오프된 상태에서, 래치회로부(140)가 계속적으로 래치 온 상태를 유지할 수 있는 이유는 본원발명의 특유의 구성 즉, 트라이액(110)의 게이트단자(g) 및 T2단자(T2)가 브릿지다이오드(120)와 병렬 연결되어 있기 때문인데 이에 대해서 설명한다.

트라이액(110)이 오픈된 경우, 트라이액(110)의 T1단자(T1)와 T2단자(T2) 사이에는 상용교류전원(AC)의 AC전압이 걸리게 되고, 상기 스위칭 오프된 트라이액(110)의 T1단자(T1)와 T2단자(T2) 사이에 걸리는 AC전압에 의해서 래치전류가 계속 흘러서 래치회로부(140)가 래치 온상태를 유지하게 되는 것이다.

래치전류는 (+) 주기에서는, 트라이액(110)의 T2단자(T2) -> 브릿지다이오드(120)(2번단자로 입력 -> 3번단자로 출력) -> 제2 저항(R2) -> 래치회로부(140) -> 브릿지다이오드(120)(1번단자로 입력 -> 4번단자로 출력) -> 트라이액(110)의 게이트단자(g) -> 트라이액의 T1단자(T1) -> 전기기기(10)의 순서로 동작한다.

마찬가지로 래치전류는 (-) 주기에서는, 트라이액(110)의 T1단자(T1) -> 트라이액(110)의 게이트단자(g) -> 브릿지다이오드(120)(4번단자로 입력 -> 3번단자로 출력) -> 제2 저항(R2) -> 래치회로부(140) -> 브릿지다이오드(120)(1번단자로 입력 -> 2번단자로 출력) -> 상용교류전원(AC)의 순서로 동작한다.

다음은 방전회로부(170)의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 동작 스위치(SW)가 스위칭 오프되고 트라이액(110)이 스위칭 온되는 경우에는 방전회로부(170)에 충전 동작이 수행된다.

트라이액(110)이 온되는 경우, 제5 캐패시터(C5)로 충전이 되고, 이 제5 캐패시터(C5)의 전압(Vc5)이 제5 설정전압(예컨대 6V)으로 될 때까지 충전된다.

이 제5 설정전압(Vc5)의 크기는 제1 스위칭소자(Q1)의 게이트전압(Vn2, 예컨대 5 V)의 크기 보다 크게 충전되어서, 제4 스위칭소자(Q5)는 오프되고, 따라서 트라이액 구동전류가 제5 스위칭소자(Q5)로 넘어오지 못하도록 하고 있다.

이제, 동작 스위치(SW)가 스위칭 온되고, 이때 방전회로부(170)가 동작하게 된다.

동작 스위치(SW)가 스위칭 온되면, 브릿지다이오드(120) 출력단의 전압이 0 V로 되어서, 제5 캐패시터(C5)의 충전전압이 제5 저항(R5)으로 방전되고, 제5 설정전압(Vc5)인 충전전압(Vc5)(예컨대 6 V)이 전압강하되면서, 게이트전압(Vn2)의 크기가 충전전압(Vc5)의 크기보다 크게 되어서, 제5 스위칭소자(Q5)는 온되고, 게이트 전압(Vn2)이 제1 스위칭소자(Q1) 트리거 전압 이하로 방전하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 의한 트라이액 모듈
110 : 트라이액
T1 : ;트라이액의 T1단자
T2 : 트라이액의 T2단자
g : 트라이액의 게이트단자
120 : 브릿지다이오드
130 : 트라이액 트리거부
Q1 : 제1 스위칭소자
R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항
n2 : 제2 노드
140 : 래치회로부
150 : 래치 트리거부
C2 : 지연 캐패시터
R3 : 제3 저항
R4 : 제4 저항
ZD2 : 제2 제너다이오드
160 : 오프 타임 생성부
C1 : 제1 캐패시터
ΔT : 제1 설정시간
ΔTa : 오프타임
170 : 방전회로부
Q5 : 제5 스위칭소자
C5 : 제5 캐패시터
R5 : 제5 저항
175 : 전류공급부
SW : 동작 스위치
10 : 전기기기
L1 : 전원라인

Claims

상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 연결되어서 전기기기(10)를 온오프 스위칭 동작하는 트라이액 모듈(100)로서,
상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전류를 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 연결되고, 게이트단자(g)로 입력되는 트라이액 구동전류에 의해 동작하여서 전기기기(10)의 전원공급을 단속하는 트라이액(110)과,
상기 트라이액(110)의 게이트단자(g) 및 T2단자(T2)와 병렬 연결되고, 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로부터 출력되거나 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되는 전류를 전파정류하는 브릿지다이오드(120)와,
상기 브릿지다이오드(120)에 연결되고, 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류(I)를 입력받아서 상기 트라이액(110)을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류(I1)를 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력함으로써 트라이액(110)을 동작시키는 트라이액 트리거부(130)와,
래치 온(latch on)되어서 트라이액(110)이 구동될 수 있는 임계전류(Ith)보다 작은 값을 갖는 래치전류를 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력하는 래치회로부(140)를 포함하여 구성되고,
상기 래치회로부(140)가 래치 온되는 경우 상기 트라이액 트리거부(130)는 트라이액 구동전류(I1)의 출력이 차단되어서 트라이액(110)이 스위칭 오프되는 것을 특징으로 하는 트라이액 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 트라이액 구동전류(I1)와 래치전류는 상기 브릿지다이오드(120)를 통과한 후에 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되는 것을 특징으로 하는 트라이액 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 트라이액 트리거부(130)는,
상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에 연결되는 제1 스위칭소자(Q1)와,
상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에서 상기 제1 스위칭소자(Q1)와 병렬연결되는 제2 저항(R2)을 포함하여 구성되고,
상기 제1 스위칭소자(Q1)의 출력단과 상기 래치회로부(140)의 출력단은 상기 브릿지다이오드(120)에 연결되며,
상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되기 전에는 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류(I)가 제2 저항(R2)을 통과하면서 스위칭 트리거전류(I2)로 되고,
상기 스위칭 트리거전류(I2)가 상기 제1 스위칭소자(Q1)를 트리거시켜서 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되며,
상기 제1 스위칭소자(Q1)가 스위칭 온되는 경우, 브릿지다이오드(120)의 출력전류가 트라이액 구동전류(I1)로 되어서 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 입력되어서 트라이액(110)이 구동되는 것을 특징으로 하는 트라이액 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 트라이액(110)은, 상용교류전원(AC)에서 전기기기(10)로 전원을 공급하는 2 개의 전원라인 중에서 하나의 전원라인(L1)에 직렬 연결되어서 전기기기(10)를 온오프 동작하는 동작 스위치(SW)에 T1단자(T1)와 T2단자(T2)가 병렬 연결되고, 상기 동작 스위치(SW)가 오프 동작시부터 제1 설정시간 동안만 온 동작되고 제1 설정시간이 경과하면 오프 동작하며,
상기 브릿지다이오드(120)는, 상기 동작 스위치(SW)가 오프되는 경우의 AC전류를 정류하고, 또한 트라이액 트리거부(130)와 래치회로부(140)로부터 트라이액(110)의 게이트단자(g1)로 입력되는 트라이액 구동전류와 래치전류를 정류하며,
상기 트라이액 트리거부(130)는, 상기 동작 스위치(SW)가 오프됨과 동시에 제1 설정시간(ΔT) 동안에는 상기 브릿지다이오드(120)로부터 출력되는 전류(I)를 입력받아서 상기 트라이액(110)을 온 동작시키기 위한 트라이액 구동전류(I1)를 상기 트라이액(110)의 게이트단자(g)로 출력함으로써 트라이액(110)을 동작시키며,
상기 트라이액 트리거부(130)는, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에 연결되는 제1 스위칭소자(Q1)와, 상기 브릿지다이오드(120)의 출력단에서 상기 제1 스위칭소자(Q1)와 병렬연결되는 제2 저항(R2)을 포함하여 구성되며,
상기 래치회로부(140)는, 제1 설정시간(ΔT) 동안에는 래치 오프되어 있고, 제1 설정시간(ΔT)이 경과하면 래치 온(latch on)되어서 상기 제1 스위칭소자(Q1)를 스위칭 오프시켜서 상기 트라이액(110)을 스위칭 오프하는 것을 특징으로 하는 트라이액 모듈.