KR102267057B1 - 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치 - Google Patents

페일 세이프 기능을 갖는 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치에 관한 것으로서, 안정기 모듈로부터 공급되는 교류 구동 전압을 정류하고 평활하여 직류 구동 전압을 생성한 후, 생성된 직류 구동 전압을 통해 광원을 구동하는 구동부로서, 안정기 모듈은 상용 교류 전원을 입력받아 광원을 구동하기 위한 교류 구동 전압을 각각 생성하는 메인 안정기 및 서브 안정기를 포함하는 것인, 구동부; 상용 교류 전원을, 메인 안정기 및 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 상용 교류 전원과 안정기 모듈 간의 전원 인터페이싱을 수행하는 제1 인터페이스부; 구동부를, 메인 안정기 및 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 안정기 모듈과 구동부 간의 전력 전달 인터페이싱을 수행하는 제2 인터페이스부; 및 상용 교류 전원 및 구동부가 각각 제1 및 제2 인터페이스부를 통해 메인 안정기와 결선되어 광원이 구동되는 디폴트 상태(Default State)에서, 교류 구동 전압 및 직류 구동 전압 중 하나 이상에 근거하여 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 제1 및 제2 인터페이스부를 제어하여 각각 상용 교류 전원 및 구동부를 메인 안정기로부터 서브 안정기로 결선시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

페일 세이프 기능을 갖는 조명장치{LIGHTING DEVICE WITH FAIL SAFE FUNCTION}
본 발명은 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조명장치에 적용되는 안정기의 이상 발생 시 그 페일 세이프 처리를 수행하는, 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명기기가 설치된 간판의 내부에는 필라멘트 전구 또는 형광등이 내장되어 있으며, 최근에는 저전압 구동이 가능하고 긴 수명과 낮은 소비전력을 가지며 빠른 응답속도를 갖는 LED(Light Emitting Diode) 장치가 간판에 적용되고 있다. LED 장치와 같은 광원을 구동하기 위해, 상용 교류 전원이 갖는 60Hz의 상용 주파수를 수십 KHz로 상승시키고 광원 구동에 적합한 전압을 갖는 구동 전압을 형성하기 위한 장치로서 안정기(예: 전자식 안정기)가 사용된다.
한편, 간판에 적용되는 광원을 구동하기 위한 안정기는 그 특성상 옥외에 설치되기 때문에 온도, 수분 및 절연 성능 악화 등과 같은 환경적 요인에 의해 이상이 발생하는 경우가 빈번하며, 안정기의 이상은 안정기 자체의 셧 다운(shut-down), 안정기의 출력 전류의 비정상적인 증가, 또는 안정기의 출력 주파수의 이상 등으로 나타나게 되어 안정기 자체의 소손과 함께 광원 드라이버 및 광원의 소손을 야기하게 된다.
종래, 안정기의 이상은 광원의 소등을 통해 육안으로 확인하는 간접적인 방식으로 이루어졌으며, 이에 따라 조명장치의 관리자의 입장에서는 광원의 상태를 직접 확인하지 않는 이상 안정기의 이상을 적시에 인지할 수 없기 때문에 그 유지 보수 시기를 놓쳐 큰 비용적 손실을 감수해야 하는 문제가 있다.
나아가, 광원의 소등 확인을 통해 안정기의 이상이 확인되어 그 보수 작업을 수행하는 경우, 건물 외벽의 높은 위치에 설치되는 간판 및 그 안정기의 특성상 별도의 장비(예: 사다리차) 및 작업자의 수작업이 요구됨으로 인해 안정기의 유지 보수 작업의 불편의성이 수반된다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0316995호(2003.06.19. 공고)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 광원 구동을 위해 적용되는 안정기의 이상을 관리자가 적시에 파악할 수 있도록 하고, 안정기의 이상 시 그 보수 작업에 수반되는 작업자의 불편의성을 최소화하여 안정기 유지 및 보수에 소요되는 시간적 및 비용적 소모를 저감시키기 위한 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치는, 안정기 모듈로부터 공급되는 교류 구동 전압을 정류하고 평활하여 직류 구동 전압을 생성한 후, 상기 생성된 직류 구동 전압을 통해 광원을 구동하는 구동부로서, 상기 안정기 모듈은 상용 교류 전원을 입력받아 상기 광원을 구동하기 위한 상기 교류 구동 전압을 각각 생성하는 메인 안정기 및 서브 안정기를 포함하는 것인, 구동부; 상기 상용 교류 전원을, 상기 메인 안정기 및 상기 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 상기 상용 교류 전원과 상기 안정기 모듈 간의 전원 인터페이싱을 수행하는 제1 인터페이스부; 상기 구동부를, 상기 메인 안정기 및 상기 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 상기 안정기 모듈과 상기 구동부 간의 전력 전달 인터페이싱을 수행하는 제2 인터페이스부; 및 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부가 각각 상기 제1 및 제2 인터페이스부를 통해 상기 메인 안정기와 결선되어 상기 광원이 구동되는 디폴트 상태(Default State)에서, 상기 교류 구동 전압 및 상기 직류 구동 전압 중 하나 이상에 근거하여 상기 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 제1 및 제2 인터페이스부를 제어하여 각각 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 메인 안정기로부터 상기 서브 안정기로 결선시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 구동부는, 상기 안정기 모듈로부터 공급되는 교류 구동 전압을 정류하는 정류부와, 상기 정류부에 의해 정류된 전압을 평활하여 상기 직류 구동 전압을 생성하는 평활부와, 상기 정류부 및 상기 평활부 간의 접속을 단속하는 단속 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제1 인터페이스부는, 상기 상용 교류 전원의 양 단자(Positive Terminal)를, 상기 메인 안정기의 제1 입력단자 및 상기 서브 안정기의 제1 입력단자와 선택적으로 결선시키는 제1 릴레이와, 상기 상용 교류 전원의 음 단자(Negative Terminal)를, 상기 메인 안정기의 제2 입력단자 및 상기 서브 안정기의 제2 입력단자와 선택적으로 결선시키는 제2 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제2 인터페이스부는, 상기 메인 안정기의 제1 및 제2 출력단자에 병렬 접속되는 제1 인덕터, 상기 메인 안정기의 제3 및 제4 출력단자에 병렬 접속되는 제2 인덕터, 상기 서브 안정기의 제1 및 제2 출력단자에 병렬 접속되는 제3 인덕터, 및 상기 서브 안정기의 제3 및 제4 출력단자에 병렬 접속되는 제4 인덕터를 포함하는 인덕터 어레이와, 상기 구동부의 제1 입력단자를, 상기 제1 인덕터의 출력단자 및 상기 제3 인덕터의 출력단자와 선택적으로 결선시키는 제3 릴레이와, 상기 구동부의 제2 입력단자를 상기 제2 인덕터의 출력단자 및 상기 제4 인덕터의 출력단자와 선택적으로 결선시키는 제4 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부로부터 출력되는 제1 제어 신호에 의해 충전되는 RC 커패시터 및 상기 제1 제어 신호가 상기 RC 커패시터로 입력되는 경로 상에 접속되는 RC 저항을 포함하고, 미리 정의된 시정수 값을 가지며, 상기 RC 커패시터의 충전 동작에 의해 상기 제1 제어 신호로부터 제2 제어 신호를 생성하는 RC 회로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 디폴트 상태에서, 상기 제어부가 상기 제1 제어 신호를 제1 레벨로 유지함에 따라, 상기 제2 제어 신호의 레벨도 상기 제1 레벨로 유지되고, 상기 단속 스위치는, 상기 디폴트 상태에서 상기 제1 레벨로 유지되는 제1 제어 신호를 입력받아 턴 온되어 상기 정류부 및 상기 평활부를 접속시키며, 상기 제1 및 제2 인터페이스부는 상기 디폴트 상태에서 상기 제1 레벨로 유지되는 제2 제어 신호에 따라 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 메인 안정기와 결선시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 제어부가 제1 제어 신호의 레벨을 상기 제1 레벨에서 제2 레벨로 변경함에 따라, 상기 제2 제어 신호의 레벨은 상기 RC 회로부의 시정수에 따른 지연 시간 이후 상기 제2 레벨로 변경되고, 상기 단속 스위치는 상기 제2 레벨의 제1 제어 신호를 입력받아 턴 오프되어 상기 정류부 및 상기 평활부 간의 접속을 분리하며, 상기 제1 및 제2 인터페이스부는, 상기 단속 스위치가 턴 오프된 시점으로부터 상기 지연 시간이 경과하여 입력되는 상기 제2 레벨의 제2 제어 신호에 따라 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 서브 안정기와 결선시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 구동부는, 상기 제1 제어 신호가 상기 단속 스위치로 인가되는 경로 상에서 분기되어 접속되며, 상기 제2 레벨의 제2 제어 신호에 의해 턴 온됨에 따라 상기 단속 스위치로 인가되는 상기 제1 제어 신호를 그라운드(GND)로 여기시키는 릴리스 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 단속 스위치는, 상기 제2 레벨의 제2 제어 신호에 의해 상기 릴리스 스위치가 턴 온되어 상기 제2 레벨의 제1 제어 신호가 그라운드로 여기됨에 따라, 상기 제2 레벨의 제1 제어 신호에 의해 턴 오프된 시점으로부터 상기 지연 시간이 경과한 후 다시 턴 온되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제1 인터페이스부는, 상기 제1 릴레이의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되며, 상기 제2 제어 신호를 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 상기 제1 릴레이의 스위칭을 제어하는 제1 릴레이 제어 스위치와, 상기 제2 릴레이의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되며, 상기 제2 제어 신호를 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 상기 제2 릴레이의 스위칭을 제어하는 제2 릴레이 제어 스위치를 더 포함하고, 상기 제2 인터페이스부는, 상기 제3 릴레이의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되며, 상기 제2 제어 신호를 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 상기 제3 릴레이의 스위칭을 제어하는 제3 릴레이 제어 스위치와, 상기 제4 릴레이의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되며, 상기 제2 제어 신호를 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 상기 제4 릴레이의 스위칭을 제어하는 제4 릴레이 제어 스위치를 더 포함하며, 상기 제1 내지 제4 릴레이 각각의 릴레이 코일의 타 단자는 상기 평활부의 DL Link 전압과 결선되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 직류 구동 전압이 미리 설정된 기준 전압을 초과하는 경우, 및 상기 교류 구동 전압의 주파수가 미리 설정된 주파수 범위를 벗어나는 경우 중 하나 이상에 해당하면 상기 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제어부는, 상기 안정기 모듈의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 관리자가 소지한 단말로 이상 알림 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 안정기를 메인 안정기 및 서브 안정기로 이중화시킨 구조를 기반으로, 안정기의 고장 상태에 따라 상용 교류 전원 및 안정기 드라이버를 메인 안정기 및 서브 안정기에 선택적으로 절체하여 결선시키는 페일 세이프 로직을 구현함으로써, 단일의 안정기를 통해 광원을 구동하는 경우 대비 동일한 유지 보수 비용으로 광원을 구동할 수 있게 되어 유지 보수에 소요되는 시간적 및 비용적 소모이 저감될 수 있으며, 안정기의 이상 발생 시 관리자에게 해당 상황을 통보함으로써 관리자가 안정기의 이상을 적시에 파악하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치를 구현한 회로도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치의 세부 회로 구성에 대한 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치를 구현한 회로도이다. 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치의 세부 회로 구성에 대한 확대도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치는 제1 인터페이스부(200), 제2 인터페이스부(400), 구동부(500), RC 회로부(700) 및 제어부(800)를 포함한다.
도 2에 도시된 것과 같이 본 실시예는 안정기가 메인 안정기(310)와 서브 안정기(320)로 이중화된 구조를 전제하며, 메인 안정기(310)와 서브 안정기(320)는 안정기 모듈(300)을 구성한다. 메인 안정기(310)와 서브 안정기(320)는 통상의 전자식 안정기(Electronic Ballast)와 같이 상용 교류 전원(100, 예: 220VAC, 60Hz)을 입력받아 상용 주파수를 수십 KHz로 상승시켜 광원(600)을 구동하기 위한 구동 전압(후술하는 '직류 구동 전압'과의 명확한 구분을 위해 '교류 구동 전압'으로 표기한다)을 생성하도록 동작한다.
안정기 모듈(300)로부터의 교류 구동 전압(Vout_Bal)(즉, 메인 안정기(310) 및 서브 안정기(320) 중 어느 하나로부터 출력된 교류 구동 전압)은 구동부(500)를 통해 광원(600)의 구동을 위한 직류 구동 전압(Vout_Smooth)으로 변환된다. 구동부(500)는 도 4에 도시된 것과 같이 안정기 모듈(300)로부터 공급되는 교류 구동 전압(Vout_Bal)을 전파 정류하는 정류부(510)와, 정류부(510)에 의해 정류된 전압을 평활하여 직류 구동 전압(Vout_Smooth)을 생성하는 평활부(520)를 포함한다. 도 4에 도시된 것과 같이 정류부(510)는 교류 구동 전압(Vout_Bal)을 전파 정류하는 브릿지 다이오드로 구현될 수 있으며, 평활부(520)는 전파 정류된 전압을 평활하여 직류 구동 전압(Vout_Smooth)을 생성하는 평활 커패시터로 구현될 수 있다(따라서, 직류 구동 전압(Vout_Smooth)은 DC Link 전압과 동일한 전압에 해당한다). 한편, 구동부(500)는 단속 스위치(SW_CONT) 및 릴리스 스위치(SW_REL)를 더 포함할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
구동부(500)를 통해 생성된 직류 구동 전압(Vout_Smooth)이 광원(600)으로 인가됨에 따라 광원(600)이 구동된다. 본 실시예에서 광원(600)은 도 4에 도시된 것과 같이 일반적인 간판에 내장되는 LED 어레이로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 본 실시예에서 제시되는 회로 토폴로지에 따라 구동될 수 있는 다양한 방식의 광원이 채용될 수도 있다(예: 필라멘트 전구 또는 형광등).
한편, 본 실시예의 제1 인터페이스부(200), 안정기 모듈(300), 제2 인터페이스부(400) 및 구동부(500) 간의 결선은 해당 구성의 입력단자 및 출력단자, 그리고 릴레이에 의한 접속을 통해 구현되며, 용어의 명확한 구분을 위해 상이한 입력단자 및 출력단자에 대하여 상이한 도면 참조 부호를 부가하기로 한다. 구체적으로, 메인 안정기(310)의 입력단자를 제1 및 제2 입력단자(IN1_MAIN, IN2_MAIN)로, 출력단자를 제1 내지 제4 출력단자(OUT1_MAIN, OUT2_MAIN, OUT3_MAIN, OUT4_MAIN)로 표기하고, 서브 안정기(320)의 입력단자를 제1 및 제2 입력단자(IN1_SUB, IN2_SUB)로, 출력단자를 제1 내지 제4 출력단자(OUT1_SUB, OUT2_SUB, OUT3_SUB, OUT4_SUB)로 표기한다. 또한, 구동부(500)의 입력단자를 제1 및 제2 입력단자(IN1_DRV, IN2_DRV)로 표기한다. 그리고, 후술하는 제1 내지 제4 인덕터(L1, L2, L3, L4)의 출력단자를 제1 내지 제4 출력단자(OUT_L1, OUT_L2, OUT_L3, OUT_L4)로 표기한다.
위의 내용을 바탕으로, 이하에서는 본 실시예의 회로 구조 및 그 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
1. 제1 인터페이스부(200)
제1 인터페이스부(200)는 상용 교류 전원(100)을, 메인 안정기(310) 및 서브 안정기(320)와 선택적으로 결선시켜 상용 교류 전원(100)과 안정기 모듈(300) 간의 전원 인터페이싱을 수행한다. 즉, 제1 인터페이스부(200)는 메인 안정기(310)의 정상 동작을 기반으로 광원(600)이 구동되는 디폴트 상태(Default State)에서 메인 안정기(310)의 이상 발생할 경우, 후술하는 제어부(800)의 제어에 의해 상용 교류 전원(100)을 서브 안정기(320)로 절체하여 결선시키는 전원 인터페이싱을 수행한다.
도 2에 도시된 것과 같이, 제1 인터페이스부(200)는 제1 릴레이(RY1)와 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)를 포함한다. 제1 릴레이(RY1)는 change-over 타입의 릴레이로서, 상용 교류 전원(100)의 양 단자(Positive Terminal)를, 메인 안정기(310)의 제1 입력단자(IN1_MAIN) 및 서브 안정기(320)의 제1 입력단자(IN1_SUB)와 선택적으로 결선시키도록 동작한다. 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구현되고 제1 릴레이(RY1)의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되어, 후술하는 것과 같이 제어부(800)로부터 제2 제어 신호(CTRL2)를 베이스(base) 단자로 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 제1 릴레이(RY1)의 스위칭을 제어한다. 제1 릴레이(RY1)의 릴레이 코일의 타 단자(즉, 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)와 접속되는 상기 일 단자에 대한 타 단자)는 전술한 평활부(520)(즉, 평활 커패시터)의 DC Link 전압(즉, 직류 구동 전압(Vout_Smooth))과 결선된다.
이에 따라, 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)가 턴 오프 상태일 경우, 제1 릴레이(RY1)의 릴레이 코일은 플로팅(floating) 상태를 유지하여 제1 릴레이(RY1)의 c 접점(즉, 상용 교류 전원(100)의 양 단자)이 a 접점(즉, 메인 안정기(310)의 제1 입력단자(IN1_MAIN))과 접속된다. 그리고, 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)가 턴 온 상태일 경우, 제1 릴레이(RY1)의 릴레이 코일은 DC Link 전압에 의해 여자되어 제1 릴레이(RY1)의 c 접점(즉, 상용 교류 전원(100)의 양 단자)이 b 접점(즉, 서브 안정기(320)의 제1 입력단자(IN1_SUB))과 접속된다.
제1 릴레이(RY1) 및 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)와 함께, 제1 인터페이스부(200)는 제2 릴레이(RY2)와 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY2)를 포함한다. 제2 릴레이(RY2)는 상용 교류 전원(100)의 음 단자(Negative Terminal)를, 메인 안정기(310)의 제2 입력단자(IN2_MAIN) 및 서브 안정기(320)의 제2 입력단자(IN2_SUB)와 선택적으로 결선시키도록 동작한다. 제2 릴레이(RY2) 및 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY2)의 타입, 사양 및 결선 구조는 제1 릴레이(RY1) 및 제1 릴레이 제어 스위치(SW_RY1)와 동일하므로, 제2 릴레이(RY2)와 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY2)에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 동작 방식 측면에서, 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY2)가 턴 오프 상태일 경우, 제2 릴레이(RY2)의 릴레이 코일은 플로팅 상태를 유지하여 제2 릴레이(RY2)의 c 접점(즉, 상용 교류 전원(100)의 음 단자)이 a 접점(즉, 메인 안정기(310)의 제2 입력단자(IN2_MAIN))과 접속된다. 그리고, 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY2)가 턴 온 상태일 경우, 제2 릴레이(RY2)의 릴레이 코일은 DC Link 전압에 의해 여자되어 제2 릴레이(RY2)의 c 접점(즉, 상용 교류 전원(100)의 음 단자)이 b 접점(즉, 서브 안정기(320)의 제2 입력단자(IN2_SUB))과 접속된다.
전술한 제1 인터페이스부(200)의 회로 구조에 따라, 제1 및 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2)가 턴 오프 상태일 경우 제1 인터페이스부(200)는 상용 교류 전원(100)을 메인 안정기(310)와 결선시키고, 제1 및 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2)가 턴 온 상태일 경우 제1 인터페이스부(200)는 상용 교류 전원(100)을 서브 안정기(320)와 결선시키도록 동작한다. 후술하는 것과 같이 제어부(800)는 턴 오프 상태의 제1 및 제2 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2)가 제2 제어 신호(CTRL2)를 통해 턴 온 되도록 함으로써 상용 교류 전원(100)을 메인 안정기(310)로부터 서브 안정기(320)로 절체하여 결선시킬 수 있다.
2. 제2 인터페이스부(400)
제2 인터페이스부(400)는 구동부(500)를, 메인 안정기(310) 및 서브 안정기(320)와 선택적으로 결선시켜 안정기 모듈(300)과 구동부(500) 간의 전력 전달 인터페이싱을 수행한다. 즉, 제2 인터페이스부(400)는 메인 안정기(310)의 정상 동작을 기반으로 광원(600)이 구동되는 디폴트 상태에서 메인 안정기(310)의 이상이 발생할 경우, 제어부(800)의 제어에 의해 구동부(500)를 서브 안정기(320)로 절체하여 결선시키는 전력 전달 인터페이싱을 수행한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 제2 인터페이스부(400)는 제1 내지 제4 인덕터(L1, L2, L3, L4)를 포함하는 인덕터 어레이(410)를 포함한다. 제1 인덕터(L1)는 메인 안정기(310)의 제1 및 제2 출력단자(OUT1_MAIN, OUT2_MAIN)에 병렬 접속되고, 제2 인덕터(L2)는 메인 안정기(310)의 제3 및 제4 출력단자(OUT3_MAIN, OUT4_MAIN)에 병렬 접속되며, 제3 인덕터(L3)는 서브 안정기(320)의 제1 및 제2 출력단자(OUT1_SUB, OUT2_SUB)에 병렬 접속되고, 제4 인덕터(L4)는 서브 안정기(320)의 제3 및 제4 출력단자(OUT3_SUB, OUT4_SUB)에 병렬 접속된다. 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)는 메인 안정기(310)에서 출력되는 전류의 크기를 제한함과 동시에 메인 안정기(310)의 공진 조건을 조정하는 기능을 수행하고, 마찬가지로 제3 및 제4 인덕터(L3, L4)는 서브 안정기(320)에서 출력되는 전류의 크기를 제한함과 동시에 서브 안정기(320)의 공진 조건을 조정하는 기능을 수행한다.
또한, 도 3에 도시된 것과 같이 제2 인터페이스부(400)는 제3 릴레이(RY3)와 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)를 포함한다. 제3 릴레이(RY3)는 change-over 타입의 릴레이로서, 구동부(500)의 제1 입력단자(IN1_DRV)를, 제1 인덕터(L1)의 출력단자(OUT_L1) 및 제3 인덕터(L3)의 출력단자(OUT_L3)와 선택적으로 결선시키도록 동작한다. 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구현되고 제3 릴레이(RY3)의 릴레이 코일의 일 단자에 접속되어, 후술하는 것과 같이 제어부(800)로부터 제2 제어 신호(CTRL2)를 베이스(base) 단자로 입력받고 턴 온 및 턴 오프 동작함에 따라 제3 릴레이(RY3)의 스위칭을 제어한다. 제3 릴레이(RY3)의 릴레이 코일의 타 단자(즉, 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)와 접속되는 상기 일 단자에 대한 타 단자)는 전술한 평활부(520)(즉, 평활 커패시터)의 DC Link 전압과 결선된다.
이에 따라, 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)가 턴 오프 상태일 경우, 제3 릴레이(RY3)의 릴레이 코일은 플로팅 상태를 유지하여 제3 릴레이(RY3)의 c 접점(즉, 구동부(500)의 제1 입력단자(IN1_DRV))이 a 접점(즉, 제1 인덕터(L1)의 출력단자(OUT_L1))과 접속된다. 그리고, 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)가 턴 온 상태일 경우, 제3 릴레이(RY3)의 릴레이 코일은 DC Link 전압에 의해 여자되어 제3 릴레이(RY3)의 c 접점(즉, 구동부(500)의 제1 입력단자(IN1_DRV))이 b 접점(즉, 제3 인덕터(L3)의 출력단자(OUT_L3))과 접속된다.
제3 릴레이(RY3) 및 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)와 함께, 제2 인터페이스부(400)는 제4 릴레이(RY4)와 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY4)를 포함한다. 제4 릴레이(RY4)는 구동부(500)의 제2 입력단자(IN2_DRV)를 제2 인덕터(L2)의 출력단자(OUT_L2) 및 제4 인덕터(L4)의 출력단자(OUT_L4)와 선택적으로 결선시키도록 동작한다. 제4 릴레이(RY4) 및 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY4)의 타입, 사양 및 결선 구조는 제3 릴레이(RY3) 및 제3 릴레이 제어 스위치(SW_RY3)와 동일하므로, 제4 릴레이(RY4)와 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY4)에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 동작 방식 측면에서, 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY4)가 턴 오프 상태일 경우, 제4 릴레이(RY4)의 릴레이 코일은 플로팅 상태를 유지하여 제4 릴레이(RY4)의 c 접점(즉, 구동부(500)의 제2 입력단자(IN2_DRV))이 a 접점(즉, 제2 인덕터(L2)의 출력단자(OUT_L2))과 접속된다. 그리고, 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY4)가 턴 온 상태일 경우, 제4 릴레이(RY4)의 릴레이 코일은 DC Link 전압에 의해 여자되어 제4 릴레이(RY4)의 c 접점(즉, 구동부(500)의 제2 입력단자(IN2_DRV))이 b 접점(즉, 제4 인덕터(L4)의 출력단자(OUT_L4))과 접속된다.
전술한 제2 인터페이스부(400)의 회로 구조에 따라, 제3 및 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY3, SW_RY4)가 턴 오프 상태일 경우 제2 인터페이스부(400)는 구동부(500)를 메인 안정기(310)와 결선시키고, 제3 및 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY3, SW_RY4)가 턴 온 상태일 경우 제2 인터페이스부(400)는 구동부(500)를 서브 안정기(320)와 결선시키도록 동작한다. 후술하는 것과 같이 제어부(800)는 턴 오프 상태의 제3 및 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY3, SW_RY4)가 제2 제어 신호(CTRL2)를 통해 턴 온 되도록 함으로써 구동부(500)를 메인 안정기(310)로부터 서브 안정기(320)로 절체하여 결선시킬 수 있다.
3. 구동부(500)
전술한 것과 같이 구동부(500)는 정류부(510) 및 평활부(520)를 포함하며, 이와 함께 정류부(510) 및 평활부(520) 간의 접속을 단속하는 단속 스위치(SW_CONT)를 포함한다. 단속 스위치(SW_CONT)는 P-Channel MOSFET으로 구현되어, 소스(source) 단자 및 드레인(drain) 단자가 각각 정류부(510) 및 평활부(520)에 접속되고, 게이트(gate) 단자를 통해 제어부(800)로부터 제1 제어 신호(CTRL1)를 입력받아 턴 온 및 턴 오프 동작하여 정류부(510) 및 평활부(520) 간의 접속을 단속한다.
또한, 구동부(500)는 도 4에 도시된 것과 같이 릴리스 스위치(SW_REL)를 포함한다. 릴리스 스위치(SW_REL)는 BJT로 구현되고, 제1 제어 신호(CTRL1)가 단속 스위치(SW_CONT)로 인가되는 경로 상에서 분기되어 접속되며, 베이스(base) 단자를 통해 제어부(800)로부터 제2 레벨의 제2 제어 신호(CTRL2)(후술)를 입력받아 턴 온 또는 턴 오프 동작함에 따라 단속 스위치(SW_CONT)로 인가되는 제1 제어 신호(CTRL1)를 유지하거나 그라운드(GND)로 여기시킨다. 후술하는 것과 같이 릴리스 스위치(SW_REL)는 단속 스위치(SW_CONT)가 턴 오프된 시점으로부터 RC 회로부(700)의 RC 시정수에 따른 지연 시간이 경과한 후 단속 스위치(SW_CONT)를 다시 턴 온시키는 기능을 수행한다.
4. RC 회로부(700)
RC 회로부(700)는 도 5에 도시된 것과 같이 제어부(800)로부터 출력되는 제1 제어 신호(CTRL1)에 의해 충전되는 RC 커패시터(C)와, 제1 제어 신호(CTRL1)가 커패시터로 입력되는 경로 상에 접속되는 RC 저항(R)을 포함한다. RC 회로부(700)는 RC 커패시터(C)의 커패시턴스 및 RC 저항(R)의 저항값에 따라 미리 정의된 시정수 값을 가지며, RC 커패시터(C)의 충전 동작에 의해 제1 제어 신호(CTRL1)로부터 제2 제어 신호(CTRL2)를 생성한다(즉, 제2 제어 신호(CTRL2)는 RC 커패시터(C)의 충전 전압에 해당한다).
상기 시정수는 제1 제어 신호(CTRL1)의 레벨이 변경된 시점으로부터 소정의 지연 시간이 경과한 이후 제2 제어 신호(CTRL2)의 레벨이 변경되도록 하기 위한 파라미터로서, 그 값은 설계자의 의도, 안정기 및 조명장치의 사양 등을 고려하여 RC 커패시터(C)의 커패시턴스 및 RC 저항(R)의 저항값을 설계하는 방식을 통해 미리 정의된다.
제어부(800)로부터의 제1 제어 신호(CTRL1)는 전술한 단속 스위치(SW_CONT)의 게이트 단자로 입력되고, RC 회로부(700)에 의해 형성되는 제2 제어 신호(CTRL2)는 전술한 제1 내지 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2, SW_RY3, SW_RY4)와 릴리스 스위치(SW_REL)의 베이스 단자로 입력된다.
5. 제어부(800)
제어부(800)는 전술한 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)와 구동부(500)의 동작을 전체적으로 제어하여 광원(600)의 구동(즉, 광원(600)의 점등 및 소등)을 제어하는 프로세서 또는 마이크로컨트롤러로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 광원(600)의 점등 및 소등 시간에 따라 광원(600)의 구동을 제어하는 타이머 기능을 내장한다.
본 실시예에서 제어부(800)는 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)가 각각 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)를 통해 메인 안정기(310)와 결선되어 광원(600)이 구동되는 디폴트 상태에서, 교류 구동 전압(Vout_Bal) 및 직류 구동 전압(Vout_Smooth) 중 하나 이상에 근거하여 메인 안정기(310)의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)를 제어하여 각각 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)를 메인 안정기(310)로부터 서브 안정기(320)로 절체 결선시킨다.
이때, 제어부(800)는 직류 구동 전압(Vout_Smooth)이 미리 설정된 기준 전압을 초과하는 경우, 및 교류 구동 전압(Vout_Bal)의 주파수가 미리 설정된 주파수 범위를 벗어나는 경우 중 하나 이상에 해당하면 메인 안정기(310)의 이상이 발생한 것으로 판단한다.
즉, 앞서 언급한 것과 같이 안정기의 이상은 안정기의 출력 전류의 비정상적인 증가, 또는 안정기의 출력 주파수의 이상 등으로 나타난다. 안정기의 출력 전류가 비정상적으로 증가할 경우, 평활부(520)(즉, 평활 커패시터)에 축적되는 에너지가 증가하여 그 양단 전압(즉, 직류 구동 전압(Vout_Smooth))이 증가하게 되므로, 제어부(800)는 평활부(520)의 양단 전압, 즉 직류 구동 전압(Vout_Smooth)이 미리 설정된 기준 전압을 초과하는 경우 메인 안정기(310)의 이상이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 교류 구동 전압(Vout_Bal)의 주파수를 측정하고(소정 시간 동안 피크치를 카운트하는 방식 등 주지의 주파수 측정 방식이 적용될 수 있다), 측정된 주파수가 정상 동작 시 기대되는 주파수 범위를 벗어난 경우 메인 안정기(310)의 이상이 발생한 것으로 판단한다. 상기한 기준 전압 및 주파수 범위는 설계자의 의도, 안정기 및 조명장치의 사양 등에 따라 제어부(800)에 미리 설정되어 있을 수 있다.
상기의 과정을 통해 메인 안정기(310)의 이상이 검출되면, 제어부(800)는 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)를 제어하여 각각 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)를 메인 안정기(310)로부터 서브 안정기(320)로 결선시킨다. 안정기의 절체는 제1 제어 신호(CTRL1)의 레벨 변화, 그리고 그에 따라 형성되는 제2 제어 신호(CTRL2)의 레벨 변화를 기반으로 이루어진다. 제1 및 제2 제어 신호(CTRL1, CTRL2)는 전압 신호이며, 이하에서 표기하는 제1 레벨은 Low-Level(예: GND 레벨)을 의미하고, 제2 레벨은 High-Level(예: 단속 스위치(SW_CONT)의 게이트-소스 전압이 문턱 전압 이상이 되기 위한 특정 레벨)을 의미한다.
6. 회로 동작
(1)디폴트 상태
상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)가 각각 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)를 통해 메인 안정기(310)와 결선되어 광원(600)이 구동되는 디폴트 상태에서, 제어부(800)는 제1 제어 신호(CTRL1)를 제1 레벨(Low-Level)로 유지한다. 제1 제어 신호(CTRL1)가 제1 레벨로 유지됨에 따라, RC 회로부(700)에 의해 형성되는 제2 제어 신호(CTRL2)도 제1 레벨로 유지된다.
단속 스위치(SW_CONT)는 제1 레벨로 유지되는 제1 제어 신호(CTRL1)에 따라 턴 온 상태를 유지하며, 이에 따라 정류부(510) 및 평활부(520) 간의 접속 상태가 유지된다. 또한, 제2 제어 신호(CTRL2)도 제1 레벨로 유지되기 때문에, 릴리스 스위치(SW_REL)는 턴 오프되어 단속 스위치(SW_CONT)의 동작에 영향을 미치지 않는다.
제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)는 제1 레벨로 유지되는 제2 제어 신호(CTRL2)에 따라 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)를 메인 안정기(310)와 결선시킨다. 즉, 제1 레벨로 유지되는 제2 제어 신호(CTRL2)에 의해 제1 내지 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2, SW_RY3, SW_RY4)가 턴 오프되고, 제1 내지 제4 릴레이(RY1, RY2, RY3, RY4)의 각 릴레이 코일은 플로팅 상태를 유지하므로, 제1 내지 제4 릴레이(RY1, RY2, RY3, RY4)에 의해 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)에 대한 메인 안정기(310)의 결선 상태가 유지된다.
(2)메인 안정기(310)의 이상이 발생한 상태
메인 안정기(310)의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 제어부(800)는 제1 제어 신호(CTRL1)의 레벨을 제1 레벨(Low-Level)에서 제2 레벨(High-Level)로 변경한다. 제1 제어 신호(CTRL1)가 제2 레벨로 변경됨에 따라 RC 회로부(700)의 RC 커패시터(C)의 충전이 개시되며, 충전이 진행되어 RC 커패시터(C)의 양단에 제2 레벨의 전압이 형성됨에 따라 결과적으로 제2 제어 신호(CTRL2)의 레벨도 제2 레벨로 변경된다. 제1 제어 신호(CTRL1)의 레벨이 제2 레벨로 변경된 시점과, 제2 제어 신호(CTRL2)의 레벨이 제2 레벨로 변경되는 시점 간의 시간차는 전술한 RC 회로부(700)의 시정수에 따른 지연 시간에 해당한다.
제1 제어 신호(CTRL1)의 레벨이 제2 레벨로 변경됨에 따라 단속 스위치(SW_CONT)는 턴 오프되며, 이에 따라 정류부(510) 및 평활부(520) 간의 접속이 분리된다. 제2 제어 신호(CTRL2)의 레벨이 제2 레벨로 변경되기 전까지는(즉, 단속 스위치(SW_CONT)가 턴 오프된 시점으로부터 RC 회로부(700)의 시정수에 따른 지연 시간이 경과하기 전까지는), 릴리스 스위치(SW_REL)는 턴 오프 상태를 유지하여 단속 스위치(SW_CONT)의 동작에 영향을 미치지 않으며, 제1 내지 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2, SW_RY3, SW_RY4)의 턴 오프 상태가 유지되어 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)에 대한 메인 안정기(310)의 결선 상태가 유지된다.
지연 시간이 경과하여 제2 제어 신호(CTRL2)가 제2 레벨로 변경되면, 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)는 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)를 서브 안정기(320)와 결선시킨다. 즉, 제2 레벨로 변경된 제2 제어 신호(CTRL2)에 의해 제1 내지 제4 릴레이 제어 스위치(SW_RY1, SW_RY2, SW_RY3, SW_RY4)가 턴 온되고, 제1 내지 제4 릴레이(RY1, RY2, RY3, RY4)의 각 릴레이 코일은 DC Link 전압에 의해 여자되므로, 제1 내지 제4 릴레이(RY1, RY2, RY3, RY4)에 의해 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)와 결선되는 안정기가 메인 안정기(310)에서 서브 안정기(320)로 절체된다. 이와 함께, 릴리스 스위치(SW_REL)도 턴 온되며, 제2 레벨의 제1 제어 신호(CTRL1)가 릴리스 스위치(SW_REL)를 통해 그라운드로 여기됨에 따라 단속 스위치(SW_CONT)는 다시 턴 온된다. 이에 따라, 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)가 각각 제1 및 제2 인터페이스부(200, 400)를 통해 서브 안정기(320)와 결선되어 광원(600)이 정상적으로 구동된다.
위 내용에서 확인할 수 있듯이, 메인 안정기(310)의 이상이 발생한 경우 우선적으로 단속 스위치(SW_CONT)가 턴 오프되고, 지연 시간이 경과한 후 상용 교류 전원(100) 및 구동부(500)가 서브 안정기(320)와 결선되고 단속 스위치(SW_CONT)가 다시 턴 온된다. 즉, 서브 안정기(320)로의 결선 절체 및 단속 스위치(SW_CONT)의 재 턴 온을 수행하기에 앞서, 우선적으로 단속 스위치(SW_CONT)를 턴 오프시켜 단속 스위치(SW_CONT)를 기준으로 좌측의 회로와 우측의 회로를 전기적으로 분리시킴으로써, 평활부(520)에 과전압이 형성된 상태에서 서브 안정기(320)로의 결선 절체가 이루어짐으로 인해 야기되는 쇼트(short) 문제를 방지할 수 있으며, 나아가 평활부(520)가 안정기 모듈(300)과 분리된 상태로 유지되는 지연 시간 동안 평활부(520)에 형성된 과전압이 광원(600)을 통해 방전되기 때문에 평활부(520)의 과전압을 해소하는데 소요되는 시간이 확보될 수 있다.
추가적으로, 제어부(800)는 안정기 모듈(300)의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우(메인 안정기(310)의 이상이 발생하거나, 서브 안정기(320)로의 절체 후 서브 안정기(320)의 이상이 발생한 경우) 관리자가 소지한 단말로 이상 알림 메시지를 전송할 수 있다. 이상 알림 메시지를 전송하기 위해 본 실시예는 무선 통신 모듈(예: Wifi, Zigbee, NFC, LTE, LoRa, LPWA 등)를 더 포함할 수도 있으며, 무선 통신 모듈을 기반으로 상기 이상 알림 메시지가 유지 보수 업체 또는 기타 관리자에게 전송되어 안정기의 이상이 적시에 파악되도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 제1 인터페이스부(200), 안정기 모듈(300), 제2 인터페이스부(400), 구동부(500), RC 회로부(700) 및 제어부(800)는 단일의 하우징 내에 배치되고 상호 간 결선이 이루어져 모듈화되는 단일 모듈로 구현될 수 있다. 상기와 같이 구현된 단일 모듈을 상용 교류 전원(100)과 조명장치에 연결시키는 설치 방식을 통해 설치 용이성이 향상될 수 있다. 단일 모듈을 상용 교류 전원(100)과 조명장치에 연결시키기 위한 커넥터 및 케이블 구성은 설계자에 의해 적절히 구현될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 안정기를 메인 안정기 및 서브 안정기로 이중화시킨 구조를 기반으로, 안정기의 고장 상태에 따라 상용 교류 전원 및 안정기 드라이버를 메인 안정기 및 서브 안정기에 선택적으로 절체하여 결선시키는 페일 세이프 로직을 구현함으로써, 단일의 안정기를 통해 광원을 구동하는 경우 대비 동일한 유지 보수 비용으로 광원을 구동할 수 있게 되어 유지 보수에 소요되는 시간적 및 비용적 소모이 저감될 수 있으며, 안정기의 이상 발생 시 관리자에게 해당 상황을 통보함으로써 관리자가 안정기의 이상을 적시에 파악하도록 할 수 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 상용 교류 전원
200: 제1 인터페이스부
RY1: 제1 릴레이
SW_RY1: 제1 릴레이 제어 스위치
RY2: 제2 릴레이
SW_RY2: 제2 릴레이 제어 스위치
300: 안정기 모듈
310: 메인 안정기
320: 서브 안정기
400: 제2 인터페이스부
410: 인덕터 어레이
L1 - L4: 제1 내지 제4 인덕터
RY3: 제3 릴레이
SW_RY3: 제3 릴레이 제어 스위치
RY4: 제4 릴레이
SW_RY4: 제4 릴레이 제어 스위치
500: 구동부
510: 정류부
SW_CONT: 단속 스위치
SW_REL: 릴리스 스위치
520: 평활부
600: 광원
700: RC 회로부
C: RC 커패시터
R: RC 저항
800: 제어부

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 안정기 모듈로부터 공급되는 교류 구동 전압을 정류하고 평활하여 직류 구동 전압을 생성한 후, 상기 생성된 직류 구동 전압을 통해 광원을 구동하는 구동부로서, 상기 안정기 모듈은 상용 교류 전원을 입력받아 상기 광원을 구동하기 위한 상기 교류 구동 전압을 각각 생성하는 메인 안정기 및 서브 안정기를 포함하는 것인, 구동부;
    상기 상용 교류 전원을, 상기 메인 안정기 및 상기 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 상기 상용 교류 전원과 상기 안정기 모듈 간의 전원 인터페이싱을 수행하는 제1 인터페이스부;
    상기 구동부를, 상기 메인 안정기 및 상기 서브 안정기와 선택적으로 결선시켜 상기 안정기 모듈과 상기 구동부 간의 전력 전달 인터페이싱을 수행하는 제2 인터페이스부; 및
    상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부가 각각 상기 제1 및 제2 인터페이스부를 통해 상기 메인 안정기와 결선되어 상기 광원이 구동되는 디폴트 상태(Default State)에서, 상기 교류 구동 전압 및 상기 직류 구동 전압 중 하나 이상에 근거하여 상기 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 제1 및 제2 인터페이스부를 제어하여 각각 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 메인 안정기로부터 상기 서브 안정기로 절체 결선시키는 제어부; 를 포함하되,
    상기 구동부는,
    상기 안정기 모듈로부터 공급되는 교류 구동 전압을 정류하는 정류부와,
    상기 정류부에 의해 정류된 전압을 평활하여 상기 직류 구동 전압을 생성하는 평활부와,
    상기 정류부 및 상기 평활부 간의 접속을 단속하는 단속 스위치를 포함하고,
    상기 제1 인터페이스부는,
    상기 상용 교류 전원의 양 단자(Positive Terminal)를, 상기 메인 안정기의 제1 입력단자 및 상기 서브 안정기의 제1 입력단자와 선택적으로 결선시키는 제1 릴레이와,
    상기 상용 교류 전원의 음 단자(Negative Terminal)를, 상기 메인 안정기의 제2 입력단자 및 상기 서브 안정기의 제2 입력단자와 선택적으로 결선시키는 제2 릴레이를 포함하고,
    상기 제2 인터페이스부는,
    상기 메인 안정기의 제1 및 제2 출력단자에 병렬 접속되는 제1 인덕터, 상기 메인 안정기의 제3 및 제4 출력단자에 병렬 접속되는 제2 인덕터, 상기 서브 안정기의 제1 및 제2 출력단자에 병렬 접속되는 제3 인덕터, 및 상기 서브 안정기의 제3 및 제4 출력단자에 병렬 접속되는 제4 인덕터를 포함하는 인덕터 어레이와,
    상기 구동부의 제1 입력단자를, 상기 제1 인덕터의 출력단자 및 상기 제3 인덕터의 출력단자와 선택적으로 결선시키는 제3 릴레이와,
    상기 구동부의 제2 입력단자를 상기 제2 인덕터의 출력단자 및 상기 제4 인덕터의 출력단자와 선택적으로 결선시키는 제4 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부로부터 출력되는 제1 제어 신호에 의해 충전되는 RC 커패시터 및 상기 제1 제어 신호가 상기 RC 커패시터로 입력되는 경로 상에 접속되는 RC 저항을 포함하고, 미리 정의된 시정수 값을 가지며, 상기 RC 커패시터의 충전 동작에 의해 상기 제1 제어 신호로부터 제2 제어 신호를 생성하는 RC 회로부;를 더 포함하고,
    상기 디폴트 상태에서,
    상기 제어부가 상기 제1 제어 신호를 제1 레벨로 유지함에 따라, 상기 제2 제어 신호의 레벨도 상기 제1 레벨로 유지되고,
    상기 단속 스위치는, 상기 디폴트 상태에서 상기 제1 레벨로 유지되는 제1 제어 신호를 입력받아 턴 온되어 상기 정류부 및 상기 평활부를 접속시키며,
    상기 제1 및 제2 인터페이스부는 상기 디폴트 상태에서 상기 제1 레벨로 유지되는 제2 제어 신호에 따라 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 메인 안정기와 결선시키고,
    상기 메인 안정기의 이상이 발생한 것으로 판단된 경우,
    상기 제어부가 상기 제1 제어 신호의 레벨을 상기 제1 레벨에서 제2 레벨로 변경함에 따라, 상기 제2 제어 신호의 레벨은 상기 RC 회로부의 시정수에 따른 지연 시간 이후 상기 제2 레벨로 변경되고,
    상기 단속 스위치는 상기 제2 레벨의 제1 제어 신호를 입력받아 턴 오프되어 상기 정류부 및 상기 평활부 간의 접속을 분리하며,
    상기 제1 및 제2 인터페이스부는, 상기 단속 스위치가 턴 오프된 시점으로부터 상기 지연 시간이 경과하여 입력되는 상기 제2 레벨의 제2 제어 신호에 따라 상기 상용 교류 전원 및 상기 구동부를 상기 서브 안정기와 결선시키는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 기능을 갖는 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200316995Y1 (ko) 2003-04-04 2003-06-19 최기봉 간판용 안정기의 결합구조
KR200441723Y1 (ko) * 2007-02-02 2008-09-03 김인석 무정전 전원장치를 내장한 터널등

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