KR102477873B1 - 낭비전력을 차단하는 센서등 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
움직임의 검출에 따라 점등되거나 소등되는 전등은, 제1 컨트롤러(예: U1)와, 제2 컨트롤러(예: U2)와, 움직임 검출 센서(예: 감지 센서)와, 전원을 획득하도록 구성되는 입력 단 및 상기 전원에 기반하여 정류된 전원을 출력하도록 구성되고 제1 노드와 전기적으로 연결된 출력 단을 포함하는 브릿지 다이오드(예: BR1)와, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 노드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 저항(예: R1)과, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 단을 포함하는 제2 저항(예: R2)과, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 캐소드(cathode) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 애노드(anode)를 포함하는 제너 다이오드(예: D1)와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터(예: C1)와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 저항의 상기 제2 단과 전기적으로 연결된 드레인, 및 소스를 포함하는 제1 FET(field effect transistor)(예: Q1)와, 제3 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제2 FET(예: Q2)와, 상기 제1 FET의 상기 소스와 전기적으로 연결된 애노드 및 제4 노드와 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 다이오드(예: D2)와, 상기 제4 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제2 캐패시터(예: C2)와, 게이트, 상기 제3 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제3 FET(예: Q3)와, 게이트, 발광 회로(예: 10)와 전기적으로 연결된 드레인, 및 제3 저항(예: R3)을 통해 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제4 FET(예: Q4)를 포함할 수 있고, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 움직임 검출 센서로부터 제1 입력 신호를 획득하고, 상기 제4 노드의 전압 값을 제2 입력 신호로 획득하고, 상기 전압 값과 제1 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하고, 제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 전압 값과 제2 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 낭비전력을 차단하는 센서등과 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 센서등이 소등된 상태에서 전원이 계속 공급되어 전력이 소비되는 것을 방지하기 위하여 입력 전원을 차단하여 낭비전력을 줄이는 센서등과 그 제어 기술에 관한 것이다.
센서등은 현관, 복도, 화장실, 주차장 등 전등을 계속 켤 필요가 없는 곳에 설치 사용되고 있다.
이 센서등들은 전등이 소등되어 있는 상태로 있다가 인체가 감지되면 그때만 점등되고 그 외의 긴 시간은 소등상태로 있어 보통의 경우 하루 점등 시간을 길어야 30분 미만이다.
그런데 소등되어 있는 상태에서도 인체를 감지하기 위해서 전원을 계속 공급하여 전력을 낭비하고 있다.
이렇게 소비되는 전력은 제품에 따라서 다르지만 0.5W에서 수W가 소비되어 개당 1W 가 소비되는 제품의 경우 하루 24WH, 1년에 8.7KWH를 낭비하게 된다.
만일 보급된 센서등이 1억개 라면 이를 교체하다면 100MW 발전소 1기의 발전량을 줄일 수 있다.
따라서 이렇게 소비되는 낭비전력으로 발전량이 늘어나고 탄소 배출 증가로 환경을 오염시키는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술상의 문제점을 개선하고자 고안된 것으로서, 센서등이 소등상태로 있을 때는 입력 전원을 차단하여 센서등에서 소비되는 전력을 차단하여 낭비전력이 차단되는 센서등을 제공함을 목적으로 한다.
또한 낭비전력을 차단하는 센서등의 입력전원 공급/차단 제어 방법을 제공함에 있다.
일 실시예에 따라, 움직임의 검출에 따라 점등되거나 소등되는 전등은, 제1 컨트롤러와, 제2 컨트롤러와, 움직임 검출 센서와, 전원을 획득하도록 구성되는 입력 단 및 상기 전원에 기반하여 정류된 전원을 출력하도록 구성되고 제1 노드와 전기적으로 연결된 출력 단을 포함하는 브릿지 다이오드와, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 노드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 저항과, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 단을 포함하는 제2 저항과, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 캐소드(cathode) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 애노드(anode)를 포함하는 제너 다이오드와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 저항의 상기 제2 단과 전기적으로 연결된 드레인, 및 소스를 포함하는 제1 FET(field effect transistor)와, 제3 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제2 FET와, 상기 제1 FET의 상기 소스와 전기적으로 연결된 애노드 및 제4 노드와 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 다이오드와, 상기 제4 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제2 캐패시터와, 게이트, 상기 제3 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제3 FET와, 게이트, 발광 회로와 전기적으로 연결된 드레인, 및 제3 저항을 통해 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제4 FET를 포함할 수 있고, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 움직임 검출 센서로부터 제1 입력 신호를 획득하고, 상기 제4 노드의 전압 값을 제2 입력 신호로 획득하고, 상기 전압 값과 제1 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하고, 제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 전압 값과 제2 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등 및 그 제어 방법은 기존의 센서등이 소등된 상태에서 센싱을 하기위해 전원이 계속 공급되고 있어 이렇게 낭비되는 전력을 줄이기 위해서 소등상태에서는 입력 전원을 차단하고 인체가 감지 되면 입력전원을 공급하여 전등을 점등하도록 제어하여 소등시에 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있고 그 만큼 전력 생산을 줄일 수 있어 탄소배출을 줄이는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예들에 의하여 더 상세히 기술할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 실시 예의 낭비전력을 차단하는 센서등의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전등부의 LED module에 전류를 제한하는 입력전원 회로의 다른 실시 예의 구성을 예시하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 실시 예의 낭비전력을 차단하는 센서등의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전등부의 LED module에 전류를 제한하는 입력전원 회로의 다른 실시 예의 구성을 예시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태를 바람직한 실시 예에 의하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세하게 설명함에 있어, 당해 기술분야에서의 공지 또는 통상적인 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 만들 수도 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등의 구성을 예시하는 도면이다.
먼저, 낭비전력을 차단하는 센서등(1)의 구성을 도1을 참조하여 설명하면,
입력전원을 정류하여 공급하는 브리지BR1로 구성한 입력전원공급부;
소등시에 충전전원부가 만 충전된 후 입력전원을 차단하기 위해 구성으로 입력전원 공급부의 전원이 공급되면 충전전원부C2에 전원을 공급하도록 저항R1, 커패시터C1, 제너다이오드D1,과 FET Q2, Q3로 구성한 충전스위치부구동부와
충전스위치구동부가 제어신호에 따라서 충전전원부C2에 충전전원을 공급, 차단하기 위해 R2, 다이오드D2, FET Q1으로 구성한 충전스위치부로 구성한 입력전원차단부;
센서등(1)이 소등되고 입력전원이 차단된 상태에서 감지sensor와 제어부U1에 전원을 공급하기 위해 슈퍼커패시터나 배터리 등으로 구성 가능한 충전전원부C2;
입력전원이 차단의 상태에서 충전전원부C2의 과방전을 방지하기위해 과 방전판단기준전압 VTL 이하가 되면 이를 감지하는 충전전원부감지부U2(리셋 IC나 비교기등으로 구성 가능하다.);
물체를 감지하는 PIR센서, IR센서, 이미지센서, RF센서등 중 어느 하나로 구성하는 감지sensor;
감지sensor의 출력 데이터, 충전전원부의 전압레벨 등 입력 데이터를 받아 연산, 분석, 저장, 제어를 하는 마이콤으로 구성한 제어부U1;
제어부의 제어에 따라서 LED module을 점등, 소등을 하는 스위치 FET Q4 와 LED module(10), LED에 흐르는 전류제한 저항R3으로 구성한 전등부;
로 구성한다.
도 2는 본발명의 일 실시 예에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등의 다른 실시예 구성으로 그 구성을 설명하면,
입력전원을 공급 차단하기 위한 구성으로 브릿지 BR1 와 입력전원 사이에 한 라인 선(핫 라인)에 래칭릴레이K1의 점점 a,b를 연결되도록 하고 다른 라인(뉴트럴 라인)에 접점 c,d를 연결하여 구성하고 릴레이 구동부로 FET Q3, Q4으로 구성한 입력전원차단부;
입력전원을 정류하여 공급하는 브리지BR2로 구성한 입력전원공급부;
입력전원 공급부의 전원이 공급되면 슈퍼커패시터나 배터리 등으로 구성 가능한 충전전원부C4에 전원을 공급 차단하는 충전스위치FET Q5를 제어하기 위해 저항R4과 커패시터C3, 제너다이오드D4, 와 FET Q7으로 구성한 충전스위치부구동부;
충전스위치구동부가 신호 제어에 따라서 충전전원부C5에 충전전원을 공급, 차단하기 위해 저항R5, 다이오드D5와 FET Q5로 구성한 충전스위치부;
센서등(1)이 소등되고 입력전원이 차단된 상태에서 감지sensor와 제어부U3에 전원을 공급하는 충전전원부C4;
입력전원이 차단의 상태에서 충전전원부C4의 과방전을 방지하기 위해 과방전판단전압 VTL 을 감지하는 충전전원부감지부U4;
물체를 감지하는 PIR센서, IR센서, 이미지센서, RF센서등으로 구성 가능한 감지sensor;
감지sensor의 출력 데이터, 충전전원부의 전압레벨 등 입력 데이터를 받아 연산, 분석, 저장, 제어를 하는 마이콤으로 구성한 제어부U3;
제어부의 제어에 따라서 LED module을 점등, 소등을 하는 스위치 FET Q6 와 LED module(10), LED에 흐르는 전류제한 저항R6으로 구성한 전등부;
로 구성한다.
도 3은 LED module에 전류를 제한하는 다른 구성의 실시 예로
그 구성은 전류제한 저항 대신 AC 전원의 전류를 제한하기 위해 브릿지 BR1 입력의 한 쪽라인과 AC입력 한 쪽 라인 사이에 커패시터C8을 직렬로 연결하여 AC전류를 제한하도록 구성하여 전류를 제한하고 전등부에 낮은 전압의 전원을 공급하게 구성할 수 있다.
도면 1, 2, 3에 의거 동작 원리와 그 제어방법을 상세하게 설명하면,
먼저 도 1에 의거 작동원리를 설명하면,
초기 동작:
센서등 1에 전원이 공급되면 브릿지BR1에서 정류되어 저항 R1을 통해 제너다이오드D1과 커패시터C1에 전류가 흘러 충전되어 전압이 상승되어 충전스위치부 FET Q1의 게이트에 인가되면 FET Q1 '온'되어 저항R2와 FET Q1의 드레인, 소스를 거처 다이오드D2를 통해 충전전원부C2에 충전을 시작한다.
충전전원부가 충전되어 제어부U1과 감지sensor에 전압 Vcp가 공급되면,
제어부U1은 정상 동작을 실행한다.
센서등 점등 동작:
제어부U1이 정동작을 수행하면서 감지sensor로부터 감지신호가 제어부U1의 I1으로 입력되면 제어부U1은 출력 O2를 '하이'로 출력하여 전등부의 FET Q4의 게이트에 인가하여 FETQ4가 '온' 되도록 제어하여 LED module 10에 전원 VLED가 LED module 과 FET Q4, 전류제한 저항 R3를 통해 전류가 흘러 LED가 점등된다.
센서등 소등 동작:
센서등이 점등된 상태에서 감지sensor로부터 감지 신호가 없으면 이 신호가 제어부U1의 I1으로 입력되면 제어부U1은 출력 O2를 '로우'로 출력하여 전등부의 FET Q4의 게이트에 인가하여 FETQ4가 '오프' 되도록 제어하여 전원 VLED가 LED module 과 FET Q4, 전류제한 저항 R3를 통해 흐르던 전류가 차단되어 LED가 소등된다.
충전전원부 전압감지 및 충전 제어:
초기에 충전전원부C2위 전압은 다 방전된 0V 상태에서 전원이 공급되면
충전전원부감지부 U2의 출력은 '로우'가 되어 FET Q2의 게이트에 인가되어
FET Q2는 오프가 된다. 따라서 충전스위치의 FET Q1의 게이트에는 저항R1을 통해 커패시터C1 충전되며 상승한 전압 '하이' 가 인가되어 FET Q1이 '온' 되어 전류가 저항 R2와 충전스위치부 FET Q1 의 드레인 소스를 거처 다이오드 D2 를 통해 충전을 한다.
이렇게 충전전원부C2에 충전이 되어 과 방전판단기준전압(VHL) 보다 높아지면 충전전원부감지부 U2의 출력이 '로우'에서 '하이'로 바뀌어 충전스위치부구동부의 FET Q2의 게이트에 인가되면 FET Q2가 '온' 된다.
이 때 FET Q2의 드래인이 '로우'가 되어 충전스위치부의 FET Q1의 게이트가 '로우'가 되므로 FET Q1이 '오프' 되어 충전을 멈추게 되어 만 충전까지 도달할 수 없게 된다.
이것을 방지하기 위해 충전전원부C2가 만 충전될 때까지 FET Q1을 '온' 상태를 유지하도록 제어부U1은 입력 I2를 통해서 VCP 전압 레벨을 읽어 VCP가 만 충전판단기준전압(VTH)에 도달할 때 까지 출력 O1을 '하이'로 출력하여 충전스위치부구동부의 FET Q3의 게이트에 인가하여 FET Q3 를 '온' 시켜 충전전원부감지부 U2의 출력과 무관하게 충전스위치부의 FET Q1의 게이트가 '하이'가 유지되록 하여 FET Q1을 온 상태가 되도록 유지하여 충전되도록 한다.
충전전원부가 충전되어 만 충전되면
제어부U1은 입력 I2를 통해서 VCP 전압 레벨을 읽어 만 충전 판단 기준전압(VTH)으로 판단되면 제어부U1은 출력 O1을 '로우'로 출력하여 충전스위치부구동부의 FET Q3의 게이트에 인가하여 FET Q3를 '오프 '시켜 충전전원부감지부 U2의 출력 '하이'가 FET Q2의 게이트에 인가되므로 FET Q2가 '온' 되어 충전스위치부 FET Q1의 게이트가 '로우'가 되어 FET Q1을 '오프' 시켜 충전이 중지된다.
만일 시간이 경과하여 충전전압부C2의 전압이 방전되어 과방전을 방지하는 과 방전판단기준전압(VTL)에 도달하면 상기의 충전 동작을 실행하고
만 충전되면 상기의 동작을 반복한다.
소등 상태에서
충전전원부 만 충전 전압과 과 방전방지전압 사이에서의 제어방법:
충전전원부의 전압 VCP가 만 충전 판단기준전압(VTH)과 과 방전판단 기준전압(VTL) 사이에 있고 감지sensor로부터 신호가 없으면,
충전스위치부 FET Q1이 '오프'되고 전등부의 FET Q4도 '오프'되어 전등이 소등되고 입력전원이 차단되어 낭비전력이 거의 제로가 된다.
만일 저항R1을 통해 커패시터C1으로 흐르는 전류는 저항R1이 200MΩ이라 하면, 입력전압이 AC 220V이면 브릿지BR1의 정류전원이 DC 310V로 저항R1과 커패시터C1에 약 1.5μA 가 흘러 약 330μW만 소비하게 된다.
이런 상태에서 충전전원부C1의 소비전력을 줄이기 위해서 제어부U1은 스립모드를 실행하여 제어부U1 의 소비전력도 최소가 되도록 제어한다.
만일 감지sensor로 부터 감지신호가 입력I1을 통해 인터럽트 신호가 들어 오면 제어부U1은 깨어나 점등 동작을 제어하고 감지sensor로 부터 일정시간 동안 신호가 들어오지 않으면 소등동작을 실행하고 슬립모드를 실행하도록 제어한다.
도 2에 의거 동작원리를 설명하면
초기 동작:
제품 출하시 래칭릴레이 K1의 접점a,b와 c,d가 접속된 상태로 출하하여 입력전원이 공급되면 릴레이K1의 접점 a. b와 c, d를 통해서 센서등 1의 브릿지BR1에서 정류되어 저항 R4을 통해 제너다이오드D4과 커패시터C3에 전류가 흘러 충전되면서 전압이 상승되어 충전스위치부 FET Q5의 게이트에 '하이'가 되어 FET Q5이 '온'되어 저항R5와 FET Q5의 드레인, 소스를 거처 다이오드D5를 통해 충전전원부C4에 충전을 시작한다.
센서등 점등 동작:
제어부U3이 정동작을 수행하면서 감지sensor로부터 감지신호가 제어부U3의 I1으로 입력되면 제어부U3은 출력 O2를 '하이'로 출력하여 전등부의 FET Q6의 게이트에 인가하여 FET Q6 '온' 되도록 제어하여 LED module 10에 전원 VLED가 LED module 과 FET Q6, 전류제한 저항 R6를 통해 전류가 흘러 LED가 점등된다.
센서등 소등 동작:
센서등1이 점등된 상태에서 감지sensor로부터 감지 신호가 없으면 제어부U3의 I1으로 입력된 신호를 읽어 판단하여 제어부U3은 출력 O2를 '로우'로 출력하여 전등부의 FET Q6의 게이트에 인가하여 FET Q6가 '오프' 되도록 제어하여 전원 VLED가 LED module 과 FET Q6, 전류제한 저항 R6를 통해 흐르던 전류가 차단되어 LED가 소등된다.
충전전원부 전압감지 및 충전 제어:
충전전원부C4의 전압 VCP가 제어부U3의 입력I2로 인가되어 제어부U3는 이 전압을 읽어 만 충전판단기준전압(VTH)인가 판단하여 전압VCP가 만 충전 판단기준전압(VTH) 보다 작으면 출력O1을 '로우' 상태로 제어하여 FET Q7을 '오프'하여 충전전원스위치부 FET Q5 의 게이트에 '하이'가 유지되도록 하여 충전전원부C4을 충전한다.
충전이 계속되어 전압 VCP가 만충전 판단기준전압(VTH)가 되면 제어부U3는 이를 판단하여 출력O1을 '하이'로 제어하여 FET Q7을 '온' 시켜 충전전원스위치부FET Q6의 게이트가 '로우'가 되어 FET Q6가 '오프'되어 충전전원부C4에 흐르던 전원을 차단한다.
또한 제어부U3는 출력 O3를 '하이'로 출력하고 다시 '로우'로 펄스출력을 내보낸다.
이 펄스 출력은 래칭릴레이 K1의 브레이크접점 구동용 FET Q8의 게이트에 전달되어 EFT Q8 이 '온' 되었다가 '오프'가 되어 릴레이K1의 접점 a,b가 '오픈'되고 접점c,d 도 '오픈'되어 입력전원을 완전하게 차단되어 낭비전력이 제로가 된다.
이때 제어부U3는 제어부U3의 소비전력도 최소로 하기 위해 슬립모드를 수행한다.
충전전원부C4가 방전되어 과 방전판단기준전압(VTL)에 도달하면 리셋IC로 구성한 U4의 출력 I3가 '로우'가 되어 제어부U3 입력 I3에 입력되면 제어부는 슬립모드에서 깨어나
제어부U3의 출력O4를 '하이' 로 출력하였다가 다시 '로우'로 펄스 신호를 출력하여 릴레이 메이크접점 구동용 FET Q9 의 게이트에 인가하여 FET Q9 이 '온' 되었다가 '오프'되고 이때 릴레이접점 a.b가 접속되고 c,d도 접속되어 입력전원이 공급된다.
또한 출력O1을 '로우' 출력하여 FET Q7을 '오프'하여 충전전원스위치부 출력O1을 '로우' 상태로 유지시켜 FET Q7을 '오프' 상태가 되도록 한다.
이 때 충전전원스위치부 FET Q5 의 게이트에 '하이'가 유지되어 FET Q5가 '온'되어 충전전원부C4을 충전한다.
상기와 같이 충전전원부 전압VCP 를 읽어 충, 방전 동작 제어한다.
전등 소등 상태에서
충전전원부 만 충전 전압과 과 방전방지전압 사이에서의 제어방법:
충전전원부의 전압 VCP가 만 충전판단기준전압(VTH)과 과 방전판단 기준전압(VHL) 사이에 있고 감지sensor로부터 신호가 없으면,
충전스위치부 FET Q5이 '오프'되고 전등부의 FET Q6도 '오프'되어 전등이 소등되고 입력전원이 차단되어 소비전력이 제로가 된다.
이 상태에서 충전전원부C4의 전력소비를 줄이기 위해서 제어부U1은 스립모드를 실행하여 제어부의 소비전력도 최소가 되도록 제어한다.
만일 감지sensor로 부터 감지신호가 입력I1을 통해 인터럽트 신호가 들어 오면 제어부U3은 깨어나 점등 동작을 제어하고 감지sensor로 부터 일정시간 동안 신호가 들어오지 않으면 소등동작을 실행하고 슬립모드를 실행하도록 제어한다.
이와 같이 슬립모드에서 감지sensor나 리셋IC U4로부터 인터럽트이 걸리면
제어부는 깨어나 점등제어나 충전제어를 수행하여 이벤트 발생시에만 전원이 공급되고 그 외의 시간에는 전원이 차단되어 낭비전력이 차단됨을 알 수 있다.
도 1 및 도 2는, 비절연 방식의 전원 공급을 위한 회로를 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 본 문서에 기재된 실시예들은, 절연 방식의 전원 공급을 위한 회로에 대하여도 적용가능함에 유의하여야 한다.
상술한 바와 같은, 움직임의 검출에 따라 점등되거나 소등되는 전등은, 제1 컨트롤러(예: U1)와, 제2 컨트롤러(예: U2)와, 움직임 검출 센서(예: 감지 센서)와, 전원을 획득하도록 구성되는 입력 단 및 상기 전원에 기반하여 정류된 전원을 출력하도록 구성되고 제1 노드와 전기적으로 연결된 출력 단을 포함하는 브릿지 다이오드(예: BR1)와, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 노드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 저항(예: R1)과, 상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 단을 포함하는 제2 저항(예: R2)과, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 캐소드(cathode) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 애노드(anode)를 포함하는 제너 다이오드(예: D1)와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터(예: C1)와, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 저항의 상기 제2 단과 전기적으로 연결된 드레인, 및 소스를 포함하는 제1 FET(field effect transistor)(예: Q1)와, 제3 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제2 FET(예: Q2)와, 상기 제1 FET의 상기 소스와 전기적으로 연결된 애노드 및 제4 노드와 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 다이오드(예: D2)와, 상기 제4 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제2 캐패시터(예: C2)와, 게이트, 상기 제3 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제3 FET(예: Q3)와, 게이트, 발광 회로(예: 10)와 전기적으로 연결된 드레인, 및 제3 저항(예: R3)을 통해 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제4 FET(예: Q4)를 포함할 수 있고, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 움직임 검출 센서로부터 제1 입력 신호를 획득하고, 상기 제4 노드의 전압 값을 제2 입력 신호로 획득하고, 상기 전압 값과 제1 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하고, 제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 전압 값과 제2 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 미만인 조건 상에서, 상기 제2 FET를 턴 오프하고 상기 제1 FET를 턴 온하기 위해, 제1 상태의 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 캐패시터는, 상기 제2 FET의 상기 턴 오프 및 상기 제1 FET의 상기 턴 온에 따라, 충전될 수 있으며, 상기 제2 컨트롤러는, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상인 조건 상에서, 상기 제2 FET를 턴 온하기 위해, 제2 상태의 상기 신호를 상기 제3 노드에게 제공될 수 있고, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 제2 FET의 상기 턴 온에 의해 상기 제1 FET가 턴 오프되는 것을 방지하기 위해, 상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만인 조건 상에서, 상기 제3 FET를 턴 온하기 위한, 제1 상태의 상기 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 캐패시터의 충전은, 상기 제1 상태의 상기 제1 출력 신호에 따른 상기 제3 FET의 상기 턴 온에 따라 턴 온이 유지된 상기 제1 FET에 의해, 유지될 수 있으며, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 전압 값이 상기 제1 임계 값에 도달하는 조건 상에서, 상기 제3 FET를 턴 오프하기 위한, 제2 상태의 상기 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 캐패시터의 충전은, 상기 제2 상태의 상기 신호에 따른 상기 제2 FET의 상기 턴 온, 상기 제2 상태의 상기 제1 출력 신호에 따른 상기 제3 FET의 상기 턴 오프, 및 상기 제2 FET의 상기 턴 온 및 상기 제3 FET의 상기 턴 오프에 따른 상기 제1 FET의 상기 턴 오프에 기반하여, 중단될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 컨트롤러 및 상기 움직임 검출 센서 각각은, 상기 전압 값에 기반하여, 구동될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만이고, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상이며, 상기 움직임 검출 센서로부터 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하지 않는 조건 상에서, 슬립 상태 내에서 있도록 구성될 수 있고, 상기 제3 FET는, 상기 제1 컨트롤러의 상기 슬립 상태에 기반하여, 턴 오프될 수 있고, 상기 제1 FET는, 상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만이고, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상이며, 상기 움직임 검출 센서로부터 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하지 않는 조건 상에서, 상기 제3 FET의 상기 턴 오프에 기반하여, 턴 오프될 수 있고, 상기 제4 FET는, 상기 제1 컨트롤러의 상기 슬립 상태에 기반하여 제공되는 제1 상태의 상기 제2 출력 신호에 기반하여, 턴 오프될 수 있고, 상기 발광 회로로부터의 광의 발광은, 상기 제4 FET의 상기 턴 오프에 따라 중단될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 컨트롤러는, 상기 슬립 상태와 구별되는 웨이크 업 상태 내에서 있는 동안 상기 움직임 검출 센서로부터 상기 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하는 조건 상에서, 상기 제4 FET를 턴 온하기 위해, 제2 상태의 상기 제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성될 수 있고, 상기 발광 회로로부터의 광의 발광은, 상기 제4 FET의 상기 턴 온에 따라 개시될 수 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 낭비전력을 차단하는 센서등 및 그 제어 방법에 대해 설명하였으나, 상기한 실시 예들의 설명 중, 어느 구성요소 또는 대상물이 단수형 표현으로 되어 있을지라도, 전후 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 그것은 복수형 구성요소 또는 대상물들도 포함하고 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용되고 있는 "대체로, 약, 본질적으로" 등과 같은 용어들은, 임의의 특성, 파라미터 또는 측정치(들)가 정확하게 제공될 필요는 없지만, 예컨대, 당해 기술분야의 전문가들에게 알려진 어느 정도의 허용 오차, 측정 공차 또는 다소의 변동이 동일한 특성, 파라미터, 측정치(들)를 제공하도록 하는 효과를 배제하지 않는 양만큼 일어날 수도 있다는 것을 의미하도록 사용된다는 것을 유념하여야 할 것이다.
전술한 설명은 후술하는 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 예시적인 실시 예(들)과 그의 균등물에 대한 포괄적인 이해에 도움을 주기 위해 제공된 것이다. 따라서, 당해 기술분야에서 통상적인 기술을 갖는 사람이라면, 여기에 기술된 실시 예들의 여러 가지의 변경과 변형들이 본 발명의 영역과 개념으로부터 벗어나지 않고도 이루어질 수 있다는 것을 잘 이해할 수 있을 것이다.
Claims (5)
- 움직임의 검출에 따라 점등되거나 소등되는 전등에 있어서,
제1 컨트롤러;
제2 컨트롤러;
움직임 검출 센서;
전원을 획득하도록 구성되는 입력 단 및 상기 전원에 기반하여 정류된 전원을 출력하도록 구성되고 제1 노드와 전기적으로 연결된 출력 단을 포함하는 브릿지 다이오드;
상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 노드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 저항;
상기 제1 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 제2 단을 포함하는 제2 저항;
상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 캐소드(cathode) 및 그라운드와 전기적으로 연결된 애노드(anode)를 포함하는 제너 다이오드;
상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제1 캐패시터;
상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 저항의 상기 제2 단과 전기적으로 연결된 드레인, 및 소스를 포함하는 제1 FET(field effect transistor);
제3 노드와 전기적으로 연결된 게이트, 상기 제2 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제2 FET;
상기 제1 FET의 상기 소스와 전기적으로 연결된 애노드 및 제4 노드와 전기적으로 연결된 캐소드를 포함하는 다이오드;
상기 제4 노드와 전기적으로 연결된 제1 단 및 그라운드와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함하는 제2 캐패시터;
게이트, 상기 제3 노드와 전기적으로 연결된 드레인, 및 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제3 FET; 및
게이트, 발광 회로와 전기적으로 연결된 드레인, 및 제3 저항을 통해 그라운드와 전기적으로 연결된 소스를 포함하는 제4 FET를 포함하고,
상기 제1 컨트롤러는,
상기 움직임 검출 센서로부터 제1 입력 신호를 획득하고,
상기 제4 노드의 전압 값을 제2 입력 신호로 획득하고,
상기 전압 값과 제1 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하고,
제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성되고,
상기 제2 컨트롤러는,
상기 전압 값과 제2 임계 값 사이의 비교의 결과를 지시하는 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성되는,
전등.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제2 컨트롤러는,
상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 미만인 조건 상에서, 상기 제2 FET를 턴 오프하고 상기 제1 FET를 턴 온하기 위한 제1 상태의 상기 신호를 상기 제3 노드에게 제공하도록 구성되고,
상기 제2 캐패시터는,
상기 제2 FET의 상기 턴 오프 및 상기 제1 FET의 상기 턴 온에 따라, 충전되며,
상기 제2 컨트롤러는,
상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상인 조건 상에서, 상기 제2 FET를 턴 온하기 위한 제2 상태의 상기 신호를 상기 제3 노드에게 제공되고,
상기 제1 컨트롤러는,
상기 제2 FET의 상기 턴 온에 의해 상기 제1 FET가 턴 오프되는 것을 방지하기 위해, 상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만인 조건 상에서, 상기 제3 FET를 턴 온하기 위한 제1 상태의 상기 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성되고,
상기 제2 캐패시터의 충전은,
상기 제1 상태의 상기 제1 출력 신호에 따른 상기 제3 FET의 상기 턴 온에 따라 턴 온이 유지된 상기 제1 FET에 의해, 유지되며,
상기 제1 컨트롤러는,
상기 전압 값이 상기 제1 임계 값에 도달하는 조건 상에서, 상기 제3 FET를 턴 오프하기 위한 제2 상태의 상기 제1 출력 신호를 상기 제3 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성되고,
상기 제2 캐패시터의 충전은,
상기 제2 상태의 상기 신호에 따른 상기 제2 FET의 상기 턴 온, 상기 제2 상태의 상기 제1 출력 신호에 따른 상기 제3 FET의 상기 턴 오프, 및 상기 제2 FET의 상기 턴 온 및 상기 제3 FET의 상기 턴 오프에 따른 상기 제1 FET의 상기 턴 오프에 기반하여, 중단되는,
전등.
- 청구항 2에 있어서, 상기 제1 컨트롤러 및 상기 움직임 검출 센서 각각은,
상기 전압 값에 기반하여, 구동되는,
전등.
- 청구항 3에 있어서, 상기 제1 컨트롤러는,
상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만이고, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상이며, 상기 움직임 검출 센서로부터 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하지 않는 조건 상에서, 슬립 상태 내에서 있도록 구성되고,
상기 제3 FET는,
상기 제1 컨트롤러의 상기 슬립 상태에 기반하여, 턴 오프되고,
상기 제1 FET는,
상기 전압 값이 상기 제1 임계 값 미만이고, 상기 전압 값이 상기 제2 임계 값 이상이며, 상기 움직임 검출 센서로부터 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하지 않는 조건 상에서, 상기 제3 FET의 상기 턴 오프에 기반하여, 턴 오프되고,
상기 제4 FET는,
상기 제1 컨트롤러의 상기 슬립 상태에 기반하여 제공되는 제1 상태의 상기 제2 출력 신호에 기반하여, 턴 오프되고,
상기 발광 회로로부터의 광의 발광은,
상기 제4 FET의 상기 턴 오프에 따라 중단되는,
전등.
- 청구항 4에 있어서, 상기 제1 컨트롤러는,
상기 슬립 상태와 구별되는 웨이크 업 상태 내에서 있는 동안 상기 움직임 검출 센서로부터 상기 움직임을 검출함을 지시하는 상기 제1 입력 신호를 수신하는 조건 상에서, 상기 제4 FET를 턴 온하기 위한 제2 상태의 상기 제2 출력 신호를 상기 제4 FET의 상기 게이트에게 제공하도록 구성되고,
상기 발광 회로로부터의 광의 발광은,
상기 제4 FET의 상기 턴 온에 따라 개시되는,
전등.
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