KR102149047B1 - Internet of things lighting switch module withcharge amount check function of super capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슈퍼 커패시터의 충전량 체크 기능을 갖는 IoT 조명 스위치 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an IoT lighting switch module having a function of checking a charge amount of a super capacitor.
사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 인터넷을 기반으로 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보가 상호 소통되도록 하는 기술을 나타낸다. 각종 사물에는 센서와 통신 모듈이 내장되어 인터넷에 연결되도록 한다. 사물인터넷은 인터넷에 연결된 사물들이 상호 정보를 교환하고 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나, 사용자가 인터넷을 토해서 사물들을 원격 제어할 수 있도록 한다.Internet of Things (IoT) refers to a technology that enables people to communicate with things and information between things and things based on the Internet. Sensors and communication modules are built into various objects to connect to the Internet. The Internet of Things allows objects connected to the Internet to exchange information with each other and provide users with information they have analyzed and learned by themselves, or allow users to remotely control objects by vomiting the Internet.
이 같은 사물인터넷 기술이 발전됨에 따라, 스마트 홈 구축이 현실화되어 가고 있다. 스마트 홈은 TV, 에어컨, 냉장고 등의 가전 제품을 비롯하여 수도, 전기, 조명, 냉난방 등의 에너지 소비 장치와 도어락, CCTV 등의 보안 장치 등 집 안의 모든 장치들이 인터넷에 연결되어 사용자가 원격으로 모니터링 및 제어할 수 있도록 하는 기술을 나타낸다. 특히, 스마트 홈 구축이 가장 빠르게 실현되고 있는 분야는 조명과 냉난방 분야이다.With the development of such IoT technology, smart home construction is becoming a reality. In a smart home, all devices in the house, including home appliances such as TVs, air conditioners, refrigerators, energy consuming devices such as water, electricity, lighting, heating and cooling, and security devices such as door locks and CCTV, are connected to the Internet so that users can remotely monitor and monitor them. It represents the technology that allows you to control. In particular, lighting and heating and cooling are the areas where smart home construction is being realized the fastest.
조명 분야의 경우, 조명 장치 그 자체, 스마트 스위치 또는 스마트 조명 소켓 등의 이름과 형태를 갖는 제품들이 보급되고 있다. 원활한 원격 모니터링과 제어를 위하여, 상기 제품들은 조명의 온오프 상태와 관계 없이 항상 전원을 공급받는 상태여야 한다. 상기 제품들은 중성선이 직접 연결되어 상시 전원을 공급받도록 하거나, 대용량의 배터리를 내장하여 또는 건전지를 교체하는 방식으로 상기 전원 문제를 해결하고 있다. 그러나, 스마트 홈 구축 전의 대부분의 가정은 벽체 또는 천정 내에 상기 제품들에 연결할 수 있는 중성선이 사전 준비되어 있지 않은 경우가 대부분이어서, 상시 전원을 공급하기 위해서는 별도의 배선 작업이 요구되는 불편함이 존재한다. 또한, 배터리 내장 또는 건전지 교체 방식은 제품의 무게와 부피를 증가시켜 경량화와 소형화에 장애가 된다.In the case of the lighting field, products having names and forms such as the lighting device itself, a smart switch or a smart lighting socket are being spread. For smooth remote monitoring and control, the products should always be powered regardless of the on/off status of the lighting. The above products solve the power problem by directly connecting a neutral wire to receive power at all times, by incorporating a large-capacity battery, or by replacing batteries. However, most homes before smart home construction do not have a neutral wire that can be connected to the above products in the wall or ceiling, so there is an inconvenience that separate wiring work is required to supply power at all times. do. In addition, the built-in battery or battery replacement method increases the weight and volume of the product, which is an obstacle to weight reduction and miniaturization.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상시 전원을 공급받지 않고, 또한, 배터리를 내장하지 않고도, 조명의 원격 제어를 가능하게 하는 IoT 조명 스위치 모듈을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an IoT lighting switch module that enables remote control of lighting without always receiving power and without a built-in battery.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 (ⅰ) 활성선과 (ⅱ) 일측 전원 단자가 중성선에 연결된 조명의 타측 전원 단자의 사이에 연결되는 IoT 조명 스위치 모듈은 상기 활성선과 상기 조명의 타측 전원 단자의 사이에 연결되는 릴레이 스위치, 상기 활성선 및 상기 조명의 타측 전원 단자에 각각 연결되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온(turn-on)되는 때에 상기 활성선으로부터 정상 전류를 공급받아 충전되고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프(turn-off)되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 누설 전류를 공급받아 충전되는 슈퍼 커패시터, 사용자 장치와 무선 통신하고, 상기 사용자 장치로부터의 제어 명령에 따라 상기 릴레이 스위치를 온오프 제어하며, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하고, 상기 활성선 및 상기 조명의 타측 전원 단자에 각각 연결되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온되는 때에 상기 활성선으로부터 상기 정상 전류를 공급받고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 상기 누설 전류를 공급받는 컨트롤러, 및 상기 슈퍼 커패시터와 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자의 사이에 연결되는 커패시터 스위치를 포함하되, 상기 컨트롤러는, 상기 사용자 장치와 무선 통신하고 상기 사용자 장치로부터 상기 제어 명령을 수신하는 무선 통신 모듈과, 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 상기 무선 통신 모듈의 전원 입력 단자의 사이에 연결되는 파워 스위치와, 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하고, 상기 무선 통신 모듈의 동작 모드에 따라 상기 커패시터 스위치를 온오프 제어하고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압에 따라 상기 파워 스위치를 온오프 제어하는 스위치 제어 모듈을 포함하고, 상기 커패시터 스위치는, 상기 무선 통신 모듈의 동작 모드가 수면(Sleep) 모드로부터 활성(Active) 모드로 전환하는 때에, 턴온되어 상기 무선 통신 모듈이 상기 슈퍼 커패시터로부터 상기 활성 모드로의 전환에 필요한 전류를 공급받을 수 있도록 하고, 상기 파워 스위치는, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 큰 때에, 턴온되어 상기 슈퍼 커패시터로부터 상기 무선 통신 모듈에 전원이 공급되도록 하고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값보다 작은 때에, 턴오프되어 상기 슈퍼 커패시터로부터 상기 무선 통신 모듈에 전원이 공급되지 않도록 한다.In accordance with one aspect of the present invention for solving the above-described problem, the IoT lighting switch module connected between the (i) active line and (ii) the other power terminal of the lighting in which one power terminal is connected to the neutral wire is A relay switch connected between the other power terminal, the active line and the other power terminal of the lighting, respectively, and being charged by receiving a normal current from the active line when the relay switch is turned on, When the relay switch is turned off (turn-off), a supercapacitor that is charged by receiving a leakage current from the other power terminal of the lighting and wirelessly communicates with a user device, and controls the relay switch according to a control command from the user device. On-off control, checking the charging voltage of the super capacitor, each connected to the active line and the other power terminal of the lighting, to receive the normal current from the active line when the relay switch is turned on, the relay A controller receiving the leakage current from the other power terminal of the lighting when the switch is turned off, and a capacitor switch connected between the super capacitor and the power input terminal of the controller, wherein the controller comprises: the user device A wireless communication module that wirelessly communicates with and receives the control command from the user device, a power switch connected between a power input terminal of the controller and a power input terminal of the wireless communication module, and a power input terminal of the controller A switch control module that is connected, checks a charging voltage of the super capacitor, controls on and off the capacitor switch according to an operation mode of the wireless communication module, and controls on/off the power switch according to the charging voltage of the super capacitor Including, the capacitor switch, when the operation mode of the wireless communication module is switched from the sleep (Sleep) mode to the active (Active) mode, is turned on and the wireless communication module is switched from the super capacitor to the active mode. The power switch is turned on when the charging voltage of the super capacitor is greater than a first predetermined value so that power is supplied to the wireless communication module from the super capacitor, and When the charging voltage of the super capacitor is less than the second predetermined value, it is turned off so that power is not supplied to the wireless communication module from the super capacitor.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 커패시터 스위치와 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자의 사이에 연결되어, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, a boost converter connected between the capacitor switch and the power input terminal of the controller may further include a boost converter that boosts and outputs a charging voltage of the super capacitor.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 활성선과 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 정격 전압의 미리 정해진 비율에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지하는 제1 정전압레귤레이터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, a first constant voltage regulator connected between the active line and the super capacitor may further include a first constant voltage regulator configured to maintain an output voltage constant to correspond to a predetermined ratio of the rated voltage of the super capacitor. .
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제1 정전압레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지하는 제1 정전류 회로를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, a first constant current circuit connected between the first constant voltage regulator and the super capacitor may further include a first constant current circuit that constantly maintains an output current supplied to the super capacitor.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 정격 전압의 미리 정해진 비율에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지하는 제2 정전압레귤레이터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, there is further provided a second constant voltage regulator connected between the power terminal of the other side of the lighting and the super capacitor, and maintaining the output voltage constant to correspond to a predetermined ratio of the rated voltage of the super capacitor. Can include.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 제2 정전압레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지하는 제2 정전류 회로를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, a second constant current circuit connected between the second constant voltage regulator and the super capacitor may further include a second constant current circuit that constantly maintains an output current supplied to the super capacitor.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 제2 정전압레귤레이터의 사이 및 상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 컨트롤러의 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 상기 누설 전류를 공급받고, 상기 누설 전류를 교류-직류 변환하여 출력하는 AC-DC 컨버터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the other side of the light is connected between the power terminal of the other side of the light and the second constant voltage regulator, and between the power terminal of the other side of the light and the controller, and the other side of the light when the relay switch is turned off. It may further include an AC-DC converter receiving the leakage current from a power terminal and converting the leakage current into AC-DC and outputting it.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 커패시터 스위치는, 상기 무선 통신 모듈의 동작 모드가 상기 활성 모드로부터 상기 수면 모드로 전환하는 때에, 턴오프될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the capacitor switch may be turned off when the operation mode of the wireless communication module switches from the active mode to the sleep mode.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 상기 스위치 제어 모듈의 사이에 상기 파워 스위치와 병렬로 연결되고, 상기 스위치 제어 모듈에 공급되는 출력 전압을 일정하게 유지하는 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the controller is a regulator that is connected in parallel with the power switch between the power input terminal of the controller and the switch control module, and maintains a constant output voltage supplied to the switch control module. It may further include.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 무선 통신은 Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 Z-wave 방식의 통신 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In some embodiments of the present invention, the wireless communication may include one or more of Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, Ultra Wide Band (UWB), Zigbee, and Z-wave communication.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the present invention are included in the detailed description and drawings.
상술한 본 발명에 의하면, 슈퍼 커패시터가 릴레이 스위치가 턴온되는 때에는 활성선으로부터 정상 전류를, 그리고, 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에는 조명으로부터 누설 전류를 공급받아 이를 저장하게 하고, 컨트롤러가 많은 양의 전류 소비가 필요한 활성 모드로 전환하는 때에 상기 슈퍼 커패시터로부터 전류를 공급받을 수 있도록 하고, 컨트롤러가 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에도 조명으로부터 누설 전류를 공급받을 수 있도록 함으로써, 중성선이 직접 연결되어 상시 전원을 공급받지 않고, 또한, 대용량의 배터리를 내장하여 배터리 전원을 이용하지 않고도, 조명의 원격 제어를 가능하게 하는 IoT 조명 스위치 모듈을 제공할 수 있다.According to the present invention described above, the supercapacitor receives the normal current from the active line when the relay switch is turned on, and when the relay switch is turned off, the leakage current is supplied from the lighting and stored. When switching to the active mode requiring consumption, current can be supplied from the super capacitor, and the controller can receive leakage current from the lighting even when the relay switch is turned off, so that the neutral wire is directly connected to supply constant power. It is possible to provide an IoT lighting switch module that enables remote control of lighting without receiving, and also, without using battery power by embedding a large-capacity battery.
또한, 컨트롤러가 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하여 파워 스위치를 온오프 제어함으로써, 컨트롤러가 슈퍼 커패시터로부터 전류를 효율적으로 공급받을 수 있게 하고, 슈퍼 커패시터가 과방전되는 것을 방지할 수 있는 IoT 조명 스위치 모듈을 제공할 수 있다.In addition, an IoT lighting switch module that enables the controller to efficiently receive current from the super capacitor and prevents the super capacitor from overdischarging by controlling the power switch on and off by checking the charging voltage of the super capacitor. Can provide.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 적용 환경의 일 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 도 2의 제1정전압/정전류 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 4는 도 2의 제2정전압/정전류 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 5는 도 2의 컨트롤러의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 6은 활성 모드로의 전환시 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 7은 조명의 턴온(turn-on) 상태에서 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 8은 조명의 턴오프(turn-off) 상태에서 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 9는 수면 모드로의 전환시 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 10은 도 2의 컨트롤러의 전류 소비와 동작 모드 및 제2 스위치의 온오프 상태 간의 관계를 도시한 그래프이다.
도 11은 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 12는 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 슈퍼 커패시터의 과방전 방지 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 적용 환경의 다른 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an example of an application environment of an IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of an IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the first constant voltage/constant current circuit of FIG. 2.
4 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the second constant voltage/constant current circuit of FIG. 2.
5 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the controller of FIG. 2.
6 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 when switching to an active mode.
7 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 in a turn-on state of lighting.
FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 in a turn-off state of lighting.
9 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 when switching to the sleep mode.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between current consumption of the controller of FIG. 2 and an operation mode and an on/off state of a second switch.
11 is a flowchart schematically illustrating a method of controlling the IoT lighting switch module of FIG. 2.
12 is a flowchart schematically illustrating a method of preventing overdischarge of a super capacitor of the IoT lighting switch module of FIG. 2.
13 is a conceptual diagram schematically showing another example of an application environment of an IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and “and/or” includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc., as shown in the figure It can be used to easily describe the correlation between a component and other components. Spatially relative terms should be understood as terms including different directions of components during use or operation in addition to the directions shown in the drawings. For example, if a component shown in a drawing is turned over, a component described as "below" or "beneath" of another component will be placed "above" the other component. I can. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. Components may be oriented in other directions, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
활성선은 교류 전압이 제공되어 전류가 유입되는 선을 의미하고, 중성선은 이상적으로는 0의 전압을 갖고 전류가 유출되는 선을 의미한다. 활성선은하트선으로 불리기도 한다. 정상 전류는 활성선으로부터 공급되는 정상적인 전류를 나타내며, 누설 전류와의 구별을 위하여 사용된다.The active line means a line through which an AC voltage is supplied and current flows in, and the neutral line is an ideal line with a voltage of 0 and through which current flows. The active line is also called the heart line. The normal current represents the normal current supplied from the active line, and is used to distinguish it from the leakage current.
수면 모드는 저전력 모드 또는 절전 모드로서 예를 들어 무선 통신 모듈이 디스에이블되거나 최소화된 기능 또는 동작(예를 들어, 웨이크업 신호의 수신 등)만을 수행하는 상태를 나타내며, 활성 모드는 수면 모드의 대비되는 개념으로 사용된다.Sleep mode is a low-power mode or a power-saving mode, which indicates a state in which, for example, a wireless communication module is disabled or performs only a minimized function or operation (for example, reception of a wake-up signal, etc.), and the active mode is the contrast of the sleep mode. Is used as a concept.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 적용 환경의 일 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing an example of an application environment of an IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈(100)은 외부에 노출되거나 벽체에 매립되는 스위치의 형태 또는 스위치 박스의 내부 구성으로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 1, the IoT
IoT 조명 스위치 모듈(100)은 활성선(Line)과 일측 전원 단자가 중성선(Neutral)에 연결된 조명(10)의 타측 전원 단자의 사이에 연결된다. IoT 조명 스위치 모듈(100)에는 중성선이 직접 연결되지 않는다. 따라서, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 상시 전원을 공급받지 않는다. 또한, 도 2를 참조하여 후술하는 바와 같이, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 대용량의 배터리를 내장하지 않는다.The IoT
IoT 조명 스위치 모듈(100)은 사용자 장치(20)와 무선 통신한다. 예를 들어, 사용자 장치(20)는 스마트폰, 태블릿, PDA, 랩톱 등과 같은 전기 통신 장치, 리모트콘트롤러 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 무선 통신은 Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 Z-wave 방식의 통신 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. IoT 조명 스위치 모듈(100)은 게이트웨이 장치와 무선 통신으로 연결되고, 인터넷을 통해서 사용자 장치(20)와 연결될 수도 있다.The IoT
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이고, 도 3은 도 2의 제1 정전압/정전류 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이고, 도 4는 도 2의 제2 정전압/정전류 회로의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이고, 도 5는 도 2의 컨트롤러의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the first constant voltage/constant current circuit of FIG. 2, and FIG. FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the second constant voltage/constant current circuit, and FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the controller of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈(100)은 제1 레귤레이터(110), 슈퍼 커패시터(120), 제2 레귤레이터(130), 컨트롤러(140), 스위치 드라이버(150), AC-DC 컨버터(160), 제1 정전압/정전류 회로(170), 제2 정전압/정전류 회로(180), 부스트 컨버터(190), 제1 스위치(SW_1), 제2 스위치(SW_2), 제1 내지 제5 다이오드(D1 ~ D5)를 포함한다.2, the IoT
제1 레귤레이터(110)는 활성선과 제1 스위치(SW_1)의 사이, 활성선과 슈퍼 커패시터(120)의 사이, 및 활성선과 제2 레귤레이터(130)의 사이에 배치된다. 예를 들어, 제1 레귤레이터는 출력 전압을 일정하게 유지시키고 출력 전류의 양을 안정화시키기 위한 것이다. 예를 들어, 제1 레귤레이터(110)는 12.0V의 전압을 출력할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 레귤레이터(110)의 출력 전압은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The
제1 스위치(SW_1)는 제1 레귤레이터(110)를 통해서 활성선과 연결된다. 제1 스위치(SW_1)는 활성선과 조명(10)의 타측 전원 단자의 사이에 연결된다. 예를 들어, 제1 스위치(SW_1)는 릴레이 스위치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first switch SW_1 is connected to the active line through the
컨트롤러(140)는 사용자 장치(20)와 무선 통신한다. 이를 위해, 컨트롤러(140)는 무선 통신 모듈(141)을 포함한다. 무선 통신 모듈(141)은, 상술한 바와 같이, Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 Z-wave 방식의 통신 중 하나 이상을 이용하여 사용자 장치(20)와 무선 통신할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(140)로서 MCU(Micro Controller Unit)가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 컨트롤러(140)는 사용자 장치(20)로부터의 제어 명령에 따라 제1 스위치(SW_1)를 온오프 제어한다.The
스위치를 온오프 제어하기 위한 용도의 스위치 드라이버(150)가 제공된다. 컨트롤러(140)는 스위치 드라이버(150)에게 제1 스위치(SW_1)의 온오프 제어 명령을 전송하고, 스위치 드라이버(150)는 컨트롤러(140)로부터의 제어 명령에 따라 직접 제1 스위치(SW_1)를 온오프 제어한다. 예를 들어, 스위치 드라이버(150)는 릴레이 드라이버일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.A
AC-DC 컨버터(160)는 제1 스위치(SW_1)와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이 및 조명(10)의 타측 전원 단자와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 연결된다. 따라서, 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, AC-DC 컨버터(160)는 제1 스위치(SW_1)가 턴오프되는 때에 조명(10)의 타측 전원 단자로부터 누설 전류를 공급받고, 상기 누설 전류를 교류-직류 변환하여 컨트롤러(140)에 공급한다. 예를 들어, AC-DC 컨버터(160)는 3.6V의 전압을 출력할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. AC-DC 컨버터(160)의 출력 전압은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 한편, AC-DC 컨버터(160)는 제1 스위치(SW_1)가 턴온되는 때에 부하인 조명(10)의 과대한 전류 소비로 인하여 제1 레귤레이터(110)로부터 정상 전류를 분배받지 못하거나, 매우 작은 크기의 전류만 공급받을 수 있다.The AC-
제2 레귤레이터(130)는 제1 레귤레이터(110)와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이 및 AC-DC 컨버터(160)와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 배치된다. 예를 들어, 제2 레귤레이터(130)는 낮은 입력 전압에도 일정한 출력 전압을 제공하기 위한 LDO(Low Dropout) 레귤레이터일 수 있다. 예를 들어, 제2 레귤레이터(130)는 3.0V의 전압을 출력할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 레귤레이터(130)의 출력 전압은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The
슈퍼 커패시터(120)는 제1 레귤레이터(110)를 통해서 활성선과 연결된다. 따라서, 도 7을 참조하여 후술하는 바와 같이, 슈퍼 커패시터(120)는 제1 스위치(SW_1)가 턴온되는 때에 활성선으로부터 정상 전류를 공급받는다.The
제1 정전압/정전류 회로(170)는 제1 레귤레이터(110)와 슈퍼 커패시터(120) 사이에 배치되어, 활성선과 연결된 제1 레귤레이터(110)로부터 정상 전류를 공급받아 슈퍼 커패시터(120)로 공급한다.The first constant voltage/constant
도 3을 참조하면, 제1 정전압/정전류 회로(170)는 제1 정전압 레귤레이터(171)와 제1 정전류 회로(172)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the first constant voltage/constant
제1 정전압 레귤레이터(171)는 제1 레귤레이터(110)와 제1 정전류 회로(172) 사이에 연결되고, 슈퍼 커패시터(120)의 정격 전압의 미리 정해진 비율(예를 들어, 80퍼센트에서 90퍼센트 사이의 비율)에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지한다.The first
제1 정전류 회로(172)는 제1 정전압 레귤레이터(171)와 슈퍼 커패시터(120) 사이에 연결되고, 슈퍼 커패시터(120)에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지한다.The first constant
또한, 슈퍼 커패시터(120)는 AC-DC 컨버터(160)의 전원 출력 단자와 연결된다. 따라서, 도 8를 참조하여 후술하는 바와 같이, 슈퍼 커패시터(120)는 제1 스위치(SW_1)가 턴오프되는 때에 AC-DC 컨버터(160)로부터 교류-직류 변환된 누설 전류를 공급받는다.Also, the
제2 정전압/정전류 회로(180)는 AC-DC 컨버터(160)와 슈퍼 커패시터(120) 사이에 배치되어, AC-DC 컨버터(160)로부터 교류-직류 변환된 누설 전류를 공급받아 슈퍼 커패시터(120)로 공급한다.The second constant voltage/constant
도 4를 참조하면, 제2 정전압/정전류 회로(180)는 제2 정전압 레귤레이터(181)와 제2 정전류 회로(182)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the second constant voltage/constant
제2 정전압 레귤레이터(181)는 AC-DC 컨버터(160)와 제2 정전류 회로(182)의 사이에 연결되고, 슈퍼 커패시터(120)의 정격 전압의 미리 정해진 비율(예를 들어, 80퍼센트에서 90퍼센트 사이의 비율)에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지한다.The second
제2 정전류 회로(182)는 제2 정전압 레귤레이터(181)와 슈퍼 커패시터(120) 사이에 연결되고, 슈퍼 커패시터(120)에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지한다.The second constant
즉, AC-DC 컨버터(160)는 조명(10)의 타측 전원 단자와 제2 정전압 레귤레이터(181) 사이에 연결되어, 제1 스위치(SW_1)가 턴오프되는 때에 조명의 타측 전원 단자로부터 누설 전류를 공급받고, 누설 전류를 교류-직류 변환하여 출력하여 제2 정전압 레귤레이터(181)로 공급한다.That is, the AC-
다시 도 2를 참조하면, 슈퍼 커패시터(120)는 초고용량 커패시터로서 활성선과 AC-DC 컨버터(160)로부터 공급된 전류를 저장할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the
제2 스위치(SW_2)는 슈퍼 커패시터(120)와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 연결된다. 제2 스위치(SW_2)가 턴온되는 때에 슈퍼 커패시터(120)에 저장된 전류가 컨트롤러(140)로 공급될 수 있으므로, 제2 스위치(SW_2)는 커패시터 스위치로 불리워질 수 있다.The second switch SW_2 is connected between the
컨트롤러(140)는 동작 모드에 따라 제2 스위치(SW_2)를 온오프 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)는 수면 모드(Sleep mode)로부터 활성 모드(Active mode)로 전환하는 때에 제2 스위치(SW_2)가 턴온되도록 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(140)는 활성 모드로부터 수면 모드로 전환하는 때에 제2 스위치(SW_2)가 턴오프되도록 제어할 수 있다.The
수면 모드 및 활성 모드를 포함하는 동작 모드는 무선 통신 모듈(141)에 관한 것일 수 있다. 수면 모드는, 활성 모드에 비하여 무선 통신 모듈(141)이 디스에이블되거나 최소화된 기능 또는 동작(웨이크업 신호의 수신 등)만을 수행하는 상태를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Operation modes including a sleep mode and an active mode may relate to the
부스트 컨버터(190)는 제2 스위치(SW_2)와 컨트롤러(120) 사이에 연결되어, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압을 승압하여 출력한다. 구체적으로, 부스트 컨버터(190)는 제2 스위치(SW_2)가 턴온되면, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압을 승압하여 3.3V의 전원을 컨트롤러(140)로 공급한다. 이때, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압은 완충 시 2.7V일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 슈퍼 커패시터(12)의 충전 전압과 부스트 컨버터(19)의 출력 전압은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The
도 5를 참조하면, 컨트롤러(140)는 제3 레귤레이터(142), 스위치 제어 모듈(143) 및 제3 스위치(SW_3)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
스위치 제어 모듈(143)은 컨트롤러(140)의 스위치 제어 기능을 수행한다. 상술한 바와 같이, 스위치 제어 모듈(143)은 사용자 장치로부터의 제어 명령에 따라 제1 스위치(SW_1)를 온오프 제어하거나, 컨트롤러(140)의 동작 모드에 따라 제2 스위치(SW_2)를 온오프 제어한다.The
제3 레귤레이터(142)는 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자(144)와 스위치 제어 모듈(143)의 사이에 연결된다. 제3 레귤레이터는 스위치 제어 모듈(143)에 공급되는 출력 전압을 일정하게 유지한다. 예를 들어, 제2 스위치(SW_2)의 온오프 상태에 따라, 제3 레귤레이터(142)에는 부스트 컨버터(190)에 의한 3.3V의 전압이 또는 제2 레귤레이터(130)에 의한 3.0V의 전압이 입력될 수 있다. 그리고, 제3 레귤레이터(142)는 스위치 제어 모듈(143)에 2.5V의 전압을 출력할 수 있다. 이에 따라, 스위치 제어 모듈(143)은 동작 모드와 관계 없이 항상 2.5V의 일정한 전압을 공급받게 된다.The
제3 스위치(SW_3)는 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자(144)와 무선 통신 모듈(141)의 전원 입력 단자의 사이에 연결된다. 제3 스위치(SW_3)는 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자(144)에 상술한 제3 레귤레이터(142)와 병렬로 연결된다. 제3 스위치(SW_3)가 턴온되는 때에 무선 통신 모듈(141)에 전원이 공급될 수 있으므로, 즉, 제3 스위치(SW_3)가 턴온되어야 무선 통신 모듈(141)이 동작할 수 있으므로, 제3 스위치(SW_3)는 파워 스위치로 불리워질 수 있다. 제3 스위치(SW_3)가 턴오프되면, 무선 통신 모듈(141)에 전원 공급이 차단되고, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 사용자 장치와 무선 통신할 수 없다.The third switch SW_3 is connected between the
스위치 제어 모듈(143)은 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압을 체크하고, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압에 따라 후술하는 제3 스위치(SW_3)를 온오프 제어한다. 수면 모드로부터 활성 모드로 전환하는 때에 제2 스위치(SW_2)가 턴온되더라도, 제3 스위치(SW_3)가 턴온되지 않으면, 무선 통신 모듈(141)은 슈퍼 커패시터(120)로부터 활성 모드로의 전환에 필요한 전류를 공급받을 수 없다. 스위치 제어 모듈(143)은 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값(예를 들어, 1.2V)보다 큰 때에 제3 스위치(SW_3)가 턴온되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(120)로부터 무선 통신 모듈(141)에 전원이 공급될 수 있다. 스위치 제어 모듈(143)은 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값(예를 들어, 1.0V)보다 작은 때에 제3 스위치(SW_3)가 턴오프되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(120)로부터 무선 통신 모듈(141)에 전원이 공급되지 않게 된다.The
본 발명의 일부 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 다르게, 스위치 제어 모듈(143)은 개별 스위치에 따라 분리 구성될 수도 있다.In some embodiments of the present invention, unlike shown in FIG. 5, the
제1 다이오드(D1)는 활성선과 슈퍼 커패시터(120)의 사이를 연결한다. 제2 다이오드(D2)는 제1 스위치(SW_1)와 AC-DC 컨버터(160)의 전원 입력 단자의 사이 또는 조명(10)의 타측 전원 단자와 AC-DC 컨버터(160)의 전원 입력 단자의 사이를 연결한다. 제3 다이오드(D3)는 AC-DC 컨버터(160)의 전원 출력 단자와 슈퍼 커패시터(120)의 사이에 배치된다. 제4 다이오드(D4)는 AC-DC 컨버터(160)의 전원 출력 단자와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 배치된다. 보다 명확하게는, 제4 다이오드(D4)는 제2 레귤레이터(130)의 전원 출력 단자와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 배치된다. 제5 다이오드(D5)는 슈퍼 커패시터(120)와 컨트롤러(140)의 전원 입력 단자의 사이에 배치된다. 제6 다이오드(D6)는 제1 정전압/정전류 회로(170)에 포함되어, 제1 정전류 회로(172)와 슈퍼 커패시터(120)의 사이에 배치된다. 제7 다이오드(D7)는 제2 정전압/정전류 회로(180)에 포함되어, 제2 정전류 회로(182)와 슈퍼 커패시터(120)의 사이에 배치된다. 제1 내지 제7 다이오드(D1 ~ D7)는 전류의 정류, 소정의 전압으로의 유지, 소정의 전류로의 유지 등을 위한 목적으로 사용된다.The first diode D1 connects the active line and the
명확하게 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈(100)은 도 2에 도시되지 않은 임의의 구성요소를 더 포함할 수 있다.Although not clearly shown, the IoT
이하에서는, 이상의 구성요소를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈(100)의 동작 모드 전환시 또는 조명의 온오프제어시 스위치 제어와 전류 흐름에 대하여 설명한다.Hereinafter, switch control and current flow will be described when switching the operation mode of the IoT
도 6은 활성 모드로의 전환시 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.6 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 when switching to an active mode.
도 6을 참조하면, 상술한 바와 같이, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 수면 모드로부터 활성 모드로 전환하는 때에 제2 스위치(SW_2)를 턴온 제어한다. 그리고, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 크다면, 컨트롤러(140)의 내부의 제3 스위치(SW_3)가 턴온되어 있을 것이다. 이에 따라, 컨트롤러(140)가 슈퍼 커패시터(120)로부터 활성 모드로의 전환에 필요한 전류를 공급받을 수 있게 된다. 후술하는 바와 같이, 컨트롤러(140)는 (구체적으로는, 무선 통신 모듈(141)은) 수면 모드로부터 활성 모드로 전환하는 때에 전류 소비의 양이 상대적으로 급격하게 증가한다. 이에 대응하여, 컨트롤러(140)는 제2 레귤레이터(130)로부터가 아닌 슈퍼커패시터(120)에 저장된 전류를 이용함으로써, 많은 양의 전류 소비를 해결할 수 있는 것이다.Referring to FIG. 6, as described above, the IoT
한편, 슈퍼 커패시터(120)와 제2 레귤레이터(130)의 전위 차로 인하여, 즉, 슈퍼 커패시터(120)에 걸리는 전압이 상대적으로 높기 때문에, 제2 레귤레이터(130)는 컨트롤러(140)에 전류를 공급할 수 없다.On the other hand, due to the potential difference between the
IoT 조명 스위치 모듈(100)은 외부로부터의 인터럽트(interrupt)에 응답하여 수면 모드로부터 활성 모드로 동작 모드를 전환할 수 있다. 예를 들어, 인터럽트는 사용자 장치(20)로부터의 웨이크업(wake-up) 신호의 수신일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 웨이크업 신호는 수면 모드로부터 활성 모드로 전환을 위하여, 즉 수면 중인 IoT 조명 스위치 모듈(100)(컨트롤러(140) 또는, 무선 통신 모듈(141))을 깨우기 위하여 사전 정의된 신호를 의미한다. 웨이크업 신호는 Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 Z-wave 방식의 통신 중 하나 이상의 통신 프로토콜 내에 사전 정의될 수 있다.The IoT
IoT 조명 스위치 모듈(100)은 활성 모드에서 사용자 장치(20)로부터의 제어 명령에 따라 제1 스위치(SW_1)를 온오프 제어하여 조명(10)을 턴온 또는 턴오프 제어한다.The IoT
도 7은 조명의 턴온(turn-on) 상태에서 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.7 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 in a turn-on state of lighting.
도 7을 참조하면, 깨어난 IoT 조명 스위치 모듈(100)의 컨트롤러(140)가 턴온 제어 명령을 스위치 드라이버(150)에게 전송하고, 스위치 드라이버(150)가 제1 스위치(SW_1)를 턴온 제어한다. 이 상태에서의 전류 흐름이 도 7에 도시된다.Referring to FIG. 7, the
제1 레귤레이터(110)에 의해서 출력된 정상 전류는 제1 스위치(SW_1), 슈퍼 커패시터(120), 및 제2 레귤레이터(130)에 공급된다. 제1 스위치(SW_1)를 통과한 정상 전류는 (대부분) 조명(10)으로 공급된다. 그리고, 제2 레귤레이터(130)에 의해서 출력된 정상 전류가 컨트롤러(140)에 공급된다.The normal current output by the
또한, 상술한 바와 같이, 제1 레귤레이터(110)에 의해서 출력된 정상 전류는 제1 정전압/정전류 회로(170)를 통과하여 슈퍼 커패시터(120)로 공급되고, 슈퍼 커패시터(120)는 공급된 정상 전류를 저장한다.In addition, as described above, the normal current output by the
도 8은 조명의 턴오프(turn-off) 상태에서 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 in a turn-off state of lighting.
도 8을 참조하면, 깨어난 IoT 조명 스위치 모듈(100)의 컨트롤러(140)가 턴오프 제어 명령을 스위치 드라이버(150)에게 전송하고, 스위치 드라이버(150)가 제1 스위치(SW_1)을 턴오프 제어한다. 이 상태에서의 전류 흐름이 도 8에 도시된다.Referring to FIG. 8, the
조명(10)으로부터의 누설 전류가 AC-DC 컨버터(160)로 공급된다. AC-DC 컨버터(160)에 의해서 출력된 교류-직류 변환된 누설 전류는 제2 레귤레이터(130)와 슈퍼 커패시터(120)로 공급된다.A leakage current from the
그리고, 제2 레귤레이터(130)에 의해서 출력된 누설 전류가 컨트롤러(140)에 공급된다. 이로써, 컨트롤러(140)는 제1 스위치(SW_1)가 턴오프되어 조명(10)이 턴오프된 상태에서도 전류를 공급받을 수 있다.Then, the leakage current output by the
또한, 상술한 바와 같이, AC-DC 컨버터(160)에 의해서 출력된 교류-직류 변환된 누설 전류는 제2 정전압/정전류 회로(180)를 통과하여 슈퍼 커패시터(120)로 공급되고, 슈퍼 커패시터(120)는 공급된 누설 전류를 저장한다.In addition, as described above, the AC-DC converted leakage current output by the AC-
도 9는 수면 모드로의 전환시 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 스위치 제어와 전류 흐름을 개략적으로 도시한 회로도이다.9 is a circuit diagram schematically showing switch control and current flow of the IoT lighting switch module of FIG. 2 when switching to the sleep mode.
도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 활성 모드로부터 수면 모드로 전환하는 때에 제2 스위치(SW_2)를 턴오프 제어한다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(120)로부터 컨트롤러(140)에의 전류 공급은 차단된다. 이 때, 컨트롤러(140)는 제2 레귤레이터(130)로부터 전류를 공급받을 수 있다. 후술하는 바와 같이, 컨트롤러(140)는 (구체적으로는, 무선 통신 모듈(141)은) 수면 모드로 동작하면서 전류 소비의 양을 상대적으로 감소시킨다.Referring to FIG. 9, as described above, when the IoT
도 10은 도 2의 컨트롤러의 전류 소비와 동작 모드 및 제2 스위치의 온오프 상태 간의 관계를 도시한 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing a relationship between current consumption of the controller of FIG. 2 and an operation mode and an on/off state of a second switch.
도 10을 참조하면, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 수면 모드로 대기 중 예를 들어 사용자 장치(20)로부터의 웨이크업 신호의 수신과 같은 인터럽트에 응답하여 수면 모드로부터 활성 모드로 동작 모드를 전환할 수 있다. 또한, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 활성 모드로 동작 중 예를 들어 소정의 시간 동안 아무런 조작도 없는 경우 동작 모드 전환 조건을 충족한 것으로 판단하고, 활성 모드로부터 수면 모드로 동작 모드를 전환할 수 있다.Referring to FIG. 10, the IoT
IoT 조명 스위치 모듈(100)의 컨트롤러(140)는 활성 모드에서 상대적으로 많은 양의 전류를 소비하고 수면 모드에서 상대적으로 적은 양의 전류를 소비한다. 특히, 수면 모드에서 활성 모드로 전환하는 때에, 무선 통신 모듈(141)의 전류 소비의 양이 급격하게 증가한다. 따라서, 이 때에는 제2 레귤레이터(130)로부터 공급되는 전류로는 부족하여, 컨트롤러(140)가 제2 스위치(SW_2)를 턴온 제어하여 슈퍼 커패시터(120)로부터 활성 모드로의 전환에 필요한 전류를 공급받을 수 있도록 한다. 다만, 무선 통신 모듈(141)이 슈퍼 커패시터(120)로부터 전원을 공급받기 위해서는, 컨트롤러(140)의 내부의 제3 스위치(SW_3)도 턴온 상태여야 함은 상술한 바와 같다.The
도 11은 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart schematically illustrating a method of controlling the IoT lighting switch module of FIG. 2.
도 11을 참조하면, 단계 S210에서, 컨트롤러(140)는 수면 모드로 대기한다.Referring to FIG. 11, in step S210, the
이어서, 단계 S220에서, 컨트롤러(140)는, 보다 명확하게는, 컨트롤러(140)의 무선 통신 모듈(141)이 사용자 장치(20)와 무선 통신하여, 사용자 장치(20)로부터 웨이크업 신호를 수신한다. 웨이크업 신호는 사용자 장치(20)로부터 조명(10) 제어를 위한 제어 명령과 함께 또는 그 전에 수신될 수 있다.Then, in step S220, the
이어서, 단계 S230에서, 컨트롤러(140)는 동작 모드를 수면 모드로부터 활성 모드로 전환하여 구동하고, 제2 스위치(SW_2)를 턴온 제어한다. 이에 따라, 컨트롤러(140)가 슈퍼 커패시터(120)로부터 전류를 공급받게 됨은 상술한 바와 같다.Subsequently, in step S230, the
이어서, 단계 S240에서, 컨트롤러(140)는 (사용자 장치(20)로부터 제어 명령을 수신하고) 사용자 장치(20)로부터의 제어 명령에 따라 제1 스위치(SW_1)를 턴온 또는 턴오프 제어한다.Subsequently, in step S240, the controller 140 (receives a control command from the user device 20) turns on or off the first switch SW_1 according to the control command from the
이어서, 단계 S250에서, 컨트롤러(140)는 동작 모드를 활성 모드로부터 수면 모드로 전환하기 위한 조건에 대해서 판단한다. 예를 들어, 소정의 시간 동안 아무런 조작도 없는 경우, 즉 사용자 장치(20)로부터의 제어 명령이 수신되지 않는 경우, 컨트롤러(140)는 상기 조건이 충족한 것으로 판단할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Subsequently, in step S250, the
이어서, 단계 S260에서, 상기 조건이 충족한 경우, 컨트롤러(140)는 동작 모드를 활성 모드로부터 수면 모드로 전환하여 구동하고, 제2 스위치(SW_2)를 턴오프 제어한다. 이에 따라, 슈퍼 커패시터(120)로부터 컨트롤러(140)에의 전류 공급이 차단됨은 상술한 바와 같다.Subsequently, in step S260, when the above condition is satisfied, the
도 12는 도 2의 IoT 조명 스위치 모듈의 슈퍼 커패시터의 과방전 방지 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart schematically illustrating a method of preventing overdischarge of a super capacitor of the IoT lighting switch module of FIG. 2.
도 12를 참조하면, 단계 S310에서, 스위치 제어 모듈(413)이 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압을 체크한다. 스위치 제어 모듈(413)에 의한 커패시터(120)의 충전 전압 체크는 주기적으로, 계속적으로 또는 실시간으로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 12, in step S310, the switch control module 413 checks the charging voltage of the
이어서, 단계 S320에서, 스위치 제어 모듈(413)이 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 큰지 판단한다.Subsequently, in step S320, the switch control module 413 determines whether the charging voltage of the
판단 결과, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 크면, 단계 S330에서, 스위치 제어 모듈(143)이 제3 스위치(SW_3)를 턴온 제어한다. 제3 스위치(SW_3)가 턴온되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 통신 모듈(141)은 제2 레귤레이터(130) 또는 부스트 컨버터(190)로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있게 된다. 특히, 동작 모드가 활성 모드인 때에, 무선 통신 모듈(141)은 부스트 컨버터(190)를 통해서 슈퍼 커패시터(120)로부터 전원을 공급받게 된다. 이때 슈퍼 커패시터(120)는 방전한다.As a result of the determination, if the charging voltage of the
한편, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값 이하이면, 단계 S340에서, 스위치 제어 모듈(143)은 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값보다 작은지 판단한다. On the other hand, if the charging voltage of the
판단 결과, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값보다 작으면, 단계 S350에서, 스위치 제어 모듈(143)이 제3 스위치(SW_3)를 턴오프 제어한다. 제3 스위치(SW_3)가 턴오프되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 통신 모듈(141)은 제2 레귤레이터(130)로부터든 또는 부스트 컨버터(190)로부터든 전원을 공급받을 수 없다. 상술한 바와 같이, 컨트롤러(140)의 무선 통신 기능 자체가 턴오프되고, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 사용자 장치와 무선 통신할 수 없게 된다. 제2 스위치(SW_2)가 턴온 상태라도, 제3 스위치(SW_3)가 턴오프 상태이므로, 무선 통신 모듈(141)은 부스트 컨버터(190)를 통해서 슈퍼 커패시터(120)로부터 전원을 공급받을 수 없다. 이때 슈퍼 커패시터(120)의 충전이 이루어지고, 충전 전압이 증가하게 된다. 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제2 전압보다 작아지면, 슈퍼 커패시터(120)의 더 이상의 방전을 차단하고 충전을 시작함으로써, 슈퍼 커패시터(120)의 과방전을 방지할 수 있게 된다.As a result of the determination, if the charging voltage of the
한편, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값 이하이고 미리 정해진 제2 값 이상이면, 단계 S360에서, 스위치 제어 모듈(143)은 제3 스위치(SW_3)의 온오프 상태를 현재와 같이 유지한다. 즉, 제3 스위치(SW_3)를 턴오프 제어하여, 슈퍼 커패시터(120)가 어느 정도 충전되어 그 충전 전압이 미리 정해진 제2 값 이상이만 여전히 미리 정해진 제1 값보다 크지 않은 상황에서는 제3 스위치(SW_3)를 제어하지 않고 슈퍼 커패시터(120)가 계속적으로 충전되도록 한다. 슈퍼 커패시터(120)가 충분히 충전되어 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 큰 안정적인 상태가 될 때까지 대기하는 것이다. 그렇지 않고, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값 이상이라고 하여 제3 스위치(SW_3)를 턴온 제어하면, 수면 모드로부터 활성 모드로의 전환이 잦을 경우, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값보다 작은 값으로 금새 다시 떨어지게 되고, IoT 조명 스위치 모듈(100)은 무선 통신 기능이 디스에이블되어 사용자에 의해서 원격으로 제어되지 않는 상태가 발생할 것이기 때문이다.On the other hand, if the charging voltage of the
실시예에 따라, 도 12에 도시된 바와 다르게, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압과 미리 정해진 제2 값과의 비교가 먼저 수행되거나, 슈퍼 커패시터(120)의 충전 전압과 미리 정해진 제1 값 및 제2 값과의 비교가 동시에 수행될 수도 있다.Depending on the embodiment, different from that shown in FIG. 12, a comparison between the charging voltage of the
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈의 적용 환경의 다른 예를 개략적으로 도시한 개념도이다.13 is a conceptual diagram schematically showing another example of an application environment of an IoT lighting switch module according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 조명 스위치 모듈(300)은 조명용 소켓형으로 또는 그 소켓의 내부 구성으로 제공될 수도 있다.Referring to FIG. 13, the IoT
상술한 본 발명에 의하면, 슈퍼 커패시터가 릴레이 스위치가 턴온되는 때에는 활성선으로부터 정상 전류를, 그리고, 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에는 조명으로부터 누설 전류를 공급받아 이를 저장하게 하고, 컨트롤러가 많은 양의 전류 소비가 필요한 활성 모드로 전환하는 때에 상기 슈퍼 커패시터로부터 전류를 공급받을 수 있도록 하고, 컨트롤러가 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에도 조명으로부터 누설 전류를 공급받을 수 있도록 함으로써, 중성선이 직접 연결되어 상시 전원을 공급받지 않고, 또한, 대용량의 배터리를 내장하여 배터리 전원을 이용하지 않고도, 조명의 원격 제어를 가능하게 하는 IoT 조명 스위치 모듈을 제공할 수 있다.According to the present invention described above, the supercapacitor receives the normal current from the active line when the relay switch is turned on, and when the relay switch is turned off, the leakage current is supplied from the lighting and stored. When switching to the active mode requiring consumption, current can be supplied from the super capacitor, and the controller can receive leakage current from the lighting even when the relay switch is turned off, so that the neutral wire is directly connected to supply constant power. It is possible to provide an IoT lighting switch module that enables remote control of lighting without receiving, and also, without using battery power by embedding a large-capacity battery.
또한, 컨트롤러가 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하여 파워 스위치를 온오프 제어함으로써, 컨트롤러가 슈퍼 커패시터로부터 전류를 효율적으로 공급받을 수 있게 하고, 슈퍼 커패시터가 과방전되는 것을 방지할 수 있는 IoT 조명 스위치 모듈을 제공할 수 있다.In addition, an IoT lighting switch module that enables the controller to efficiently receive current from the super capacitor and prevents the super capacitor from overdischarging by controlling the power switch on and off by checking the charging voltage of the super capacitor. Can provide.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or a combination thereof. Software modules include Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), Flash Memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.
10 : 조명
20 : 사용자 장치
100 : IoT 조명 스위치 모듈
110 : 제1 레귤레이터
120 : 슈퍼 커패시터
130 : 제2 레귤레이터
140 : 컨트롤러
141 : 무선 통신 모듈
142 : 제3 레귤레이터
143 : 스위치 제어 모듈
144 : 전원 입력 단자
150 : 스위치 드라이버
160 : AC-DC 컨버터
170 : 제1 정전압/정전류 회로
171 :제1 정전압 레귤레이터
172 : 제1 정전류 회로
180 : 제2 정전압/정전류 회로
181 : 제2 정전압 레귤레이터
182 : 제2 정전류 회로
190 : 부스트 컨버터
300 : IoT 조명 스위치 모듈10: lighting
20: user device
100: IoT light switch module
110: first regulator
120: super capacitor
130: second regulator
140: controller
141: wireless communication module
142: third regulator
143: switch control module
144: power input terminal
150: switch driver
160: AC-DC converter
170: first constant voltage/constant current circuit
171: first constant voltage regulator
172: first constant current circuit
180: second constant voltage/constant current circuit
181: second constant voltage regulator
182: second constant current circuit
190: boost converter
300: IoT light switch module
Claims (10)
상기 활성선과 상기 조명의 타측 전원 단자의 사이에 연결되는 릴레이 스위치;
상기 활성선 및 상기 조명의 타측 전원 단자에 각각 연결되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온(turn-on)되는 때에 상기 활성선으로부터 정상 전류를 공급받아 충전되고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프(turn-off)되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 누설 전류를 공급받아 충전되는 슈퍼 커패시터;
상기 활성선 및 상기 조명의 타측 전원 단자에 각각 연결되어, 상기 릴레이 스위치가 턴온되는 때에 상기 활성선으로부터 정상 전류를 공급받아 미리 정해진 제1 전압의 전원을 출력하고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 상기 누설 전류를 공급받아 상기 미리 정해진 제1 전압의 전원을 출력하는 제1 레귤레이터;
사용자 장치와 무선 통신하고, 상기 사용자 장치로부터의 제어 명령에 따라 상기 릴레이 스위치를 온오프 제어하며, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하고, 상기 제1 레귤레이터에 연결되어, 상기 제1 레귤레이터로부터 상기 미리 정해진 제1 전압의 전원을 공급받는 컨트롤러; 및
상기 슈퍼 커패시터와 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자의 사이에 연결되는 커패시터 스위치를 포함하되,
상기 컨트롤러는,
상기 사용자 장치와 무선 통신하고 상기 사용자 장치로부터 상기 제어 명령을 수신하는 무선 통신 모듈과,
상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 상기 무선 통신 모듈의 전원 입력 단자의 사이에 연결되는 파워 스위치와,
상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 체크하고, 상기 무선 통신 모듈의 동작 모드에 따라 상기 커패시터 스위치를 온오프 제어하고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압에 따라 상기 파워 스위치를 온오프 제어하는 스위치 제어 모듈을 포함하고,
상기 커패시터 스위치는,
상기 무선 통신 모듈의 동작 모드가 수면(Sleep) 모드로부터 활성(Active) 모드로 전환하는 때에, 턴온되어 상기 무선 통신 모듈이 상기 슈퍼 커패시터로부터 상기 활성 모드로의 전환에 필요한 전류를 공급받을 수 있도록 하고,
상기 무선 통신 모듈의 동작 모드가 상기 활성 모드로부터 상기 수면 모드로 전환하는 때에, 턴오프되어 상기 무선 통신 모듈이 상기 제1 레귤레이터로부터 상기 수면 모드로 동작하기 위한 전류를 공급받을 수 있도록 하고,
상기 파워 스위치는,
상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 미리 정해진 제1 값보다 큰 때에, 턴온되어 상기 슈퍼 커패시터 또는 상기 제1 레귤레이터로부터 상기 무선 통신 모듈에 전원이 공급되도록 하고, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 미리 정해진 제2 값보다 작은 때에, 턴오프되어 상기 슈퍼 커패시터 및 상기 제1 레귤레이터로부터 상기 무선 통신 모듈에 전원이 공급되지 않도록 하며, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압이 상기 제1 값 이하이고 상기 제2 값 이상인 때에, 온오프 상태를 현재 상태로 유지하는, IoT 조명 스위치 모듈.As an IoT lighting switch module connected between (i) an active wire and (ii) one power terminal of the other power terminal of the lighting connected to a neutral wire,
A relay switch connected between the active line and the other power terminal of the lighting;
It is connected to the active line and the other power terminal of the lighting, respectively, is charged by receiving a normal current from the active line when the relay switch is turned on, and the relay switch is turned off. A super capacitor that is charged by receiving a leakage current from the other power terminal of the lighting when it is turned on;
When the active line and the other power terminal of the light are connected to each other, when the relay switch is turned on, a normal current is supplied from the active line to output power of a predetermined first voltage, and when the relay switch is turned off A first regulator configured to receive the leakage current from the other power terminal of the lighting and output power of the predetermined first voltage;
It wirelessly communicates with a user device, controls on/off of the relay switch according to a control command from the user device, checks a charging voltage of the super capacitor, is connected to the first regulator, and is connected to the first regulator in advance. A controller receiving power of a predetermined first voltage; And
Including a capacitor switch connected between the super capacitor and the power input terminal of the controller,
The controller,
A wireless communication module that wirelessly communicates with the user device and receives the control command from the user device,
A power switch connected between the power input terminal of the controller and the power input terminal of the wireless communication module,
It is connected to the power input terminal of the controller, checks the charging voltage of the super capacitor, controls on and off the capacitor switch according to the operation mode of the wireless communication module, and controls the power switch according to the charging voltage of the super capacitor. Including a switch control module for on-off control,
The capacitor switch,
When the operation mode of the wireless communication module is switched from the sleep mode to the active mode, it is turned on so that the wireless communication module can receive a current required for switching from the super capacitor to the active mode, and ,
When the operation mode of the wireless communication module is switched from the active mode to the sleep mode, it is turned off so that the wireless communication module can receive current for operating in the sleep mode from the first regulator,
The power switch,
When the charging voltage of the super capacitor is greater than a predetermined first value, it is turned on to supply power to the wireless communication module from the super capacitor or the first regulator, and the charging voltage of the super capacitor is a second predetermined value When it is less than, it is turned off so that power is not supplied to the wireless communication module from the super capacitor and the first regulator, and when the charging voltage of the super capacitor is less than the first value and more than the second value, it is turned off. IoT lighting switch module that keeps the state as it is.
상기 커패시터 스위치와 상기 컨트롤러의 전원 입력 단자의 사이에 연결되어, 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전압을 승압하여 출력하는 부스트 컨버터를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 1,
The IoT lighting switch module further comprises a boost converter connected between the capacitor switch and the power input terminal of the controller to boost and output the charging voltage of the super capacitor.
상기 활성선과 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 정격 전압의 미리 정해진 비율에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지하는 제1 정전압 레귤레이터를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 1,
The IoT lighting switch module further comprising a first constant voltage regulator connected between the active line and the super capacitor and maintaining an output voltage constant to correspond to a predetermined ratio of the rated voltage of the super capacitor.
상기 제1 정전압 레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지하는 제1 정전류 회로를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 3,
The IoT lighting switch module further comprising a first constant current circuit connected between the first constant voltage regulator and the super capacitor and constantly maintaining an output current supplied to the super capacitor.
상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터의 정격 전압의 미리 정해진 비율에 상응하도록 출력 전압을 일정하게 유지하는 제2 정전압 레귤레이터를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 1,
The IoT lighting switch module further comprises a second constant voltage regulator connected between the power terminal of the other side of the lighting and the super capacitor, and maintaining an output voltage constant to correspond to a predetermined ratio of the rated voltage of the super capacitor.
상기 제2 정전압 레귤레이터와 상기 슈퍼 커패시터의 사이에 연결되고, 상기 슈퍼 커패시터에 공급되는 출력 전류를 일정하게 유지하는 제2 정전류 회로를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 5,
The IoT lighting switch module further comprising a second constant current circuit connected between the second constant voltage regulator and the super capacitor and constantly maintaining an output current supplied to the super capacitor.
상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 제2 정전압 레귤레이터의 사이 및 상기 조명의 타측 전원 단자와 상기 컨트롤러의 사이에 연결되고, 상기 릴레이 스위치가 턴오프되는 때에 상기 조명의 타측 전원 단자로부터 상기 누설 전류를 공급받고, 상기 누설 전류를 교류-직류 변환하여 출력하는 AC-DC 컨버터를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 6,
It is connected between the other power terminal of the lighting and the second constant voltage regulator and between the other power terminal of the lighting and the controller, and supplies the leakage current from the other power terminal of the lighting when the relay switch is turned off. The IoT lighting switch module further comprises an AC-DC converter for receiving and outputting the leakage current by AC-DC conversion.
상기 컨트롤러는,
상기 컨트롤러의 전원 입력 단자와 상기 스위치 제어 모듈의 사이에 상기 파워 스위치와 병렬로 연결되고, 상기 스위치 제어 모듈에 공급되는 출력 전압을 일정하게 유지하는 레귤레이터를 더 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈. The method of claim 1,
The controller,
The IoT lighting switch module further comprises a regulator connected in parallel with the power switch between the power input terminal of the controller and the switch control module, and maintaining a constant output voltage supplied to the switch control module.
상기 무선 통신은 Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB(Ultra Wide Band), Zigbee 및 Z-wave 방식의 통신 중 하나 이상을 포함하는, IoT 조명 스위치 모듈.The method of claim 1,
The wireless communication includes at least one of Wi-Fi, Li-Fi, Bluetooth, UWB (Ultra Wide Band), Zigbee and Z-wave communication type, IoT lighting switch module.
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KR1020190103954A KR102149047B1 (en) | 2019-08-23 | 2019-08-23 | Internet of things lighting switch module withcharge amount check function of super capacitor |
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Cited By (2)
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KR102367690B1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-02-28 | 이지범 | A system for preventing electricshock by leakage current |
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