KR102494137B1 - Power Supply of Low Power Consumption Fire Detector - Google Patents

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KR102494137B1 KR1020200106860A KR20200106860A KR102494137B1 KR 102494137 B1 KR102494137 B1 KR 102494137B1 KR 1020200106860 A KR1020200106860 A KR 1020200106860A KR 20200106860 A KR20200106860 A KR 20200106860A KR 102494137 B1 KR102494137 B1 KR 102494137B1
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Abstract

본 발명은 저전력 소모형 화재감지기에 있어서, 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 급격하게 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 신호가 입력되며; 상기 주제어기(103)의 OT 단자에 신호가 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자는 신호를 발생하여 FET(104)를 턴온(Turn-on)시기며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람 발생기(105)를 동작시키며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기를 제안한다.The present invention is a low power consumption type fire detector, comprising: a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 connected to a supply voltage (Vcc) of the low power consumption type fire detector; a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); When a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 rapidly decreases and a signal is input to the Real terminal of the main controller 103; When a signal is generated at the OT terminal of the main controller 103, the second light emitting diode D2 emits light; The AON terminal of the main controller 103 generates a signal to turn on the FET 104; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The sound terminal of the main controller 103 generates an output and is input to the alarm generator 105; The alarm generator (105) proposes a low power consumption type fire detector, characterized in that it generates a fire alarm through a speaker (106).

Description

저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치{Power Supply of Low Power Consumption Fire Detector}Power supply of low power consumption fire detector {Power Supply of Low Power Consumption Fire Detector}

본 발명은 저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치를 제공하는 것이다. 무엇보다 기존의 온도검출형 화재감지기 또는 가스검출형 화재감지기 방식이 아니라 전력소모가 매우 적은 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용하기 때문에 기존의 온도검출형 화재감지기 또는 가스검출형 화재감지기와 비교하여 전력소모가 매우 적은 저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치를 제공한다.The present invention is to provide a power supply device for a low power consumption type fire detector. Above all, since it uses a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor that consumes very little power, rather than the conventional temperature detection type fire detector or gas detection type fire detector method, compared to the existing temperature detection type fire detector or gas detection type fire detector, Provided is a power supply device for a low power consuming fire detector with very low power consumption.

최근 모든 건축물에는 화재감지기 설치가 의무화되고 있으며, 다양한 화재감지기 및 사물인터넷(IoT)과 결합하여 스마트한 화재경보시스템으로 발전하는 특징을 보이고 있다.Recently, it has become mandatory to install fire detectors in all buildings, and it is characterized by developing into a smart fire alarm system by combining various fire detectors and the Internet of Things (IoT).

관련된 선행문헌으로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0374840호 (공고일 2005. 02. 03.)(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 광전식 화재감지기를 제안하였다. 상기 [특허문헌1]에서는 구조가 간단하고, 조립이 용이하며, 먼지나 곤충과 같은 이물질 도는 전자파 등에 의한 오동작을 방지하는 화재감지기를 제안하였다. 상기 [특허문헌1]은 전기공급부; 하우징; 센싱부; 차폐구; 및 가림부재를 포함하는 광전식 화재감지기를 공개하였다.As related prior literature, Korean Utility Model Registration No. 20-0374840 (published date 2005. 02. 03.) (hereinafter referred to as [Patent Document 1]) proposed a photoelectric fire detector. [Patent Document 1] proposed a fire detector that has a simple structure, is easy to assemble, and prevents malfunctions caused by foreign substances such as dust or insects or electromagnetic waves. The [Patent Document 1] includes an electricity supply unit; housing; sensing unit; shield; and a photoelectric fire detector including a covering member.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1148799호 (공고일 2012. 05. 24.)(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 적외선 열영상 화재감지기 및 이를 이용한 화재 감지방법을 제안하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 촬영부; 메모리부; 화재발생 여부를 자기진단으로 판단하는 제어부; 적외선 카메라가 설치된 위치 정보를 송출하는 GPS칩; 및 화재 발생시 화재발생 경고 문자메시지를 관리자의 휴대전화로 전송하는 송신부로 구성된 적외선 열영상 화재감지기 및 이를 이용한 화재 감지방법이 공개되어 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-1148799 (published on May 24, 2012) (hereinafter referred to as [Patent Document 2]) proposed an infrared thermal imaging fire detector and a fire detection method using the same. In the [Patent Document 2], the photographing unit; memory unit; A controller that determines whether a fire has occurred through self-diagnosis; a GPS chip that transmits location information on which an infrared camera is installed; and a transmitter configured to transmit a fire warning text message to a manager's cell phone in the event of a fire, and a fire detection method using the infrared thermal imaging fire detector are disclosed.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0044555호 (공개일 2020. 04. 29.)(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 열전반도체를 이용한 화재감지기를 제안하였다. 상기 [특허문헌3]에서는 하판; 상판; 열전반도체; 화재예측 알람신호를 생성하는 제어부; 통신모듈; 전력저장모듈; 인체감지센서 및 가스감지센서를 포함하는 열전반도체를 이용한 화재감지기를 제안하였다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2020-0044555 (published on April 29, 2020) (hereinafter referred to as [Patent Document 3]) proposed a fire detector using a thermoelectric semiconductor. In the [Patent Document 3], the lower plate; top plate; thermoelectric semiconductor; A control unit for generating a fire prediction alarm signal; communication module; power storage module; A fire detector using a thermoelectric semiconductor including a human body sensor and a gas sensor was proposed.

그러나, 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]의 화재감지기는 다양한 센서를 사용하기 때문에 전력소모가 많으며, 배터리에 의해서 장시간 구동하기가 어려우며, 화재발생으로 인하여 사용전원이 배전반에서 차단되는 경우, 화재감지기가 제대로 동작하기 어렵다는 문제점이 있었다.However, the fire detectors of [Patent Document 1] to [Patent Document 3] consume a lot of power because they use various sensors, and it is difficult to operate for a long time by a battery, and when the power supply is cut off from the switchboard due to the occurrence of a fire However, there was a problem that the fire detector was difficult to operate properly.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0374840호(공고일 2005. 02. 03.)Republic of Korea Registered Utility Model Publication No. 20-0374840 (Public date 2005. 02. 03.) 대한민국 등록특허공보 제10-1148799호(공고일 2012. 05. 24.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1148799 (Public date 2012. 05. 24.) 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0044555호(공개일 2020. 04. 29.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0044555 (published on 2020. 04. 29.)

본 발명은 기존의 온도검출형 화재감지기 또는 가스검출형 화재감지기 방식이 아니라 전력소모가 매우 적은 금속-절연체 순간전이(Metal Insulation Transition) 온도센서를 사용하여 전력소모가 매우 저감된 화재감지기를 제안한다. 이러한 전력소모가 매우 저감된 화재감지기는 기존의 화재감지기와 비교하여 전력소모가 매우 적은 장점이 있으며, 리튬이온 배터리 또는 리튬폴리머 배터리에 의해서 상용전원이 없이도 장시간 동작할 수 있는 특징이 있다. 또한 본 발명은 저전력 소모형 화재감지기에 적합한 전원공급장치를 제공함을 통하여 보다 개선된 화재감지기 시스템을 제안한다.The present invention proposes a fire detector with very low power consumption by using a metal-insulation transition temperature sensor that consumes very little power, rather than the conventional temperature detection type fire detector or gas detection type fire detector method. . This fire detector with very reduced power consumption has the advantage of very low power consumption compared to conventional fire detectors, and is characterized by being able to operate for a long time without commercial power by using a lithium ion battery or a lithium polymer battery. In addition, the present invention proposes a more improved fire detector system by providing a power supply suitable for a low power consuming fire detector.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 저전력 소모형 화재감지기에 있어서, 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 급격하게 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 신호가 입력되며; 상기 주제어기(103)의 OT 단자에 신호가 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자는 신호를 발생하여 FET(104)를 턴온(Turn-on)시기며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람발생기(105)는 동작하며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기를 제안한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a low power consumption fire detector, comprising: a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 connected to the low power consumption fire detector supply voltage (Vcc); a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); When a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 rapidly decreases and a signal is input to the Real terminal of the main controller 103; When a signal is generated at the OT terminal of the main controller 103, the second light emitting diode D2 emits light; The AON terminal of the main controller 103 generates a signal to turn on the FET 104; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The sound terminal of the main controller 103 generates an output and is input to the alarm generator 105; The alarm generator (105) proposes a low power consumption type fire detector, characterized in that it generates a fire alarm through a speaker (106).

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따르는 저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치는, 교류전원(10)으로부터 DC 5[V] 출력을 발생시키는 제1 컨버터(20); 상기 제1 컨버터(20)의 출력리플을 저감시키기 위한 제2 커패시터(C2); 상기 제1 컨버터(20)의 출력을 공급받아 DC 3.3[V] 출력을 발생시키는 제2 컨버터(30); 상기 제2 컨버터(30)의 출력리플을 저감시키기 위한 제3 커패시터(C3); 상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 동작하는 저전력 소모형 화재감지기(100); 및 상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 에너지를 저장하며, 상기 교류전원(10)이 차단되는 경우, 지속적으로 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)에 전력을 공급하는 리튬폴리머 배터리(50); 를 포함하며, 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)는, 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이(MIT: Metal Insulation Transition) 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 및 알람발생기(105); 를 포함하고, 상기 제1 저항(R1)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화보다 오더(order)가 더 높게 설정되고, 상기 제2 저항(R2)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화의 오더(order)로 설정되며, 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 MIT(Metal Insulation Transition) 소자의 점프 특성에 따라 상대적으로 낮은 값으로 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 제1 신호가 입력되도록 하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자에서 제2 신호가 발생하여 상기 AON 단자에 연결된 FET(104)를 턴온(Turn-on)시키며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람발생기(105)를 동작시키며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 제1 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되도록 하며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보가 발생되도록 하며, 화재가 발생하지 않는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 MIT(Metal Insulation Transition) 소자의 점프 특성에 따른 상대적으로 높은 값을 그대로 유지하며; 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력은 영(0)이 되므로 상기 주제어기(103)의 Real 단자에는 아무런 신호가 공급되지 못하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자에 아무런 출력이 생성되지 못하므로 상기 AON 단자에 연결된 FET(104)는 턴오프(Turn-off) 상태를 유지하며; 상기 알람발생기(105)의 SD 단자에 제4 신호가 입력되므로 상기 알람발생기(105)는 아무런 출력을 발생시키지 못하며, 상기 저전력 소모형 화재감지기는 기 설정된 특정 전압에서 건전기 교체 음성메시지가 생성되도록 하며; 상기 저전력 소모형 화재감지기는 DC 3.0[V] 내지 DC 3.5[V] 범위에서 최적으로 동작함을 통하여 전력 소모를 저감시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 주제어기(103)의 OT 단자에서 제2 출력이 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광되도록 하며; 화재가 발생하지 않는 경우, 상기 주제어기(103)의 Nor 단자에 제3 출력이 발생하여 제1 발광 다이오드(D1)가 발광되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항값 변화는 67도의 온도에서 300[kΩ]에서 50[Ω]으로 변화하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 제1 저항(R1)은 1[MΩ] 내지 5[MΩ] 범위인 것을 특징으로 한다.In addition, the power supply device of the low power consumption type fire detector according to another aspect of the present invention in order to solve the above problems, the first converter 20 for generating a DC 5 [V] output from the AC power source (10); a second capacitor (C2) for reducing the output ripple of the first converter (20); A second converter 30 receiving the output of the first converter 20 and generating a DC 3.3 [V] output; a third capacitor (C3) for reducing the output ripple of the second converter (30); a low power consumption type fire detector 100 operated by receiving the output of the second converter 30; and a lithium polymer battery 50 that receives the output of the second converter 30 to store energy and continuously supplies power to the low-power consumption type fire detector 100 when the AC power source 10 is cut off. ); Including, The low power consuming fire detector 100 includes a metal-insulator instantaneous transition (MIT: Metal Insulation Transition) temperature sensor 101 connected to the low power consuming fire detector supply voltage (Vcc); a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); and an alarm generator 105; Including, the first resistance (R1) is set to an order higher than the resistance change of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101, and the second resistance (R2) is the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 It is set to the order of resistance change of the transition temperature sensor 101, and when a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 is a MIT (Metal Insulation Transition) element decreases to a relatively low value according to the jump characteristics of so that the first signal is input to the Real terminal of the main controller 103; A second signal is generated at the AON terminal of the main controller 103 to turn on the FET 104 connected to the AON terminal; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The Sound terminal of the main controller 103 generates a first output to be input to the alarm generator 105; The alarm generator 105 generates a fire alarm through the speaker 106, and when a fire does not occur, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 is MIT (Metal Insulation Transition) element Maintaining a relatively high value according to the jump characteristics; Since the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 become zero (0), no signal is supplied to the Real terminal of the main controller 103; Since no output is generated at the AON terminal of the main controller 103, the FET 104 connected to the AON terminal maintains a turn-off state; Since the fourth signal is input to the SD terminal of the alarm generator 105, the alarm generator 105 does not generate any output. The low-power consumption type fire detector generates a battery replacement voice message at a predetermined voltage; The low power consumption type fire detector is characterized in that power consumption is reduced by optimally operating in the range of DC 3.0 [V] to DC 3.5 [V].
Preferably, when a fire occurs and the temperature rises, a second output is generated from the OT terminal of the main controller 103 to cause the second light emitting diode D2 to emit light; When a fire does not occur, a third output is generated at the Nor terminal of the main controller 103 to cause the first light emitting diode D1 to emit light.
Also preferably, the change in resistance of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 is characterized in that it changes from 300 [kΩ] to 50 [Ω] at a temperature of 67 degrees.
Also preferably, the first resistance (R1) is characterized in that the range of 1 [MΩ] to 5 [MΩ].

또한 바람직하게는, 상기 제2 저항(R2)은 100[kΩ] 내지 500[kΩ] 범위인 것을 특징으로 한다.Also preferably, the second resistance (R2) is characterized in that the range of 100 [kΩ] to 500 [kΩ].

본 발명은 첫째, 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)를 사용하기 때문에 기존의 온도검출형 화재감지기 또는 가스검출형 화재감지기와 비교하여 전력소모가 작으며, 둘째, 기존의 온도검출형 화재감지기 또는 가스검출형 화재감지기의 경우, DC 24[V] 출력을 기본으로 하므로 배터리로 동작하기가 원활하지 않지만, 제안된 화재감지기의 경우 DC 5[V] 또는 DC 3.3[V]로 동작하므로 리튬이온 배터리 또는 리튬폴리머 배터리로 동작시킬 수 있으며, 셋째, 화재로 인하여 상용전원이 차단하는 경우, 기존의 화재감지기는 동작하지 못하지만, 제안된 화재감지기의 경우, 리튬이온 배터리 또는 리튬폴리머 배터리로 인하여 지속적인 동작이 가능하며, 넷째, 기존의 화재감지기는 오동작이 되는 경우가 있지만, 제안된 화재감지기는 특정(特定) 온도에서 저항값이 급격하게 감소함으로 인하여 오동작이 되는 경우가 거의 없는 매우 상승된 효과가 있다.First, the present invention uses a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101, so power consumption is small compared to conventional temperature detection type fire detectors or gas detection type fire detectors, and second, conventional temperature detection type fire detectors Alternatively, gas detection type fire detectors are based on DC 24 [V] output, so it is difficult to operate with batteries. It can be operated with a battery or a lithium polymer battery. Third, when commercial power is cut off due to a fire, existing fire detectors do not operate, but in the case of the proposed fire detector, continuous operation due to a lithium ion battery or lithium polymer battery Fourth, existing fire detectors may malfunction, but the proposed fire detector has a very high effect that rarely malfunctions due to a rapid decrease in resistance at a specific temperature. .

도 1은 기존의 가스감지기용 화재감지기 및 기존의 온도감지기용 화재감지기를 나타내는 도면이다.
도 2는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터 온도센서의 온도에 따른 저항 값 특성곡선 도면이다.
도 3은 금속-절연체 순간전이 온도센서(MIT : Metal Insulation Transition) 온도에 따른 저항 값 특성곡선 도면이다.
도 4는 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기 도면이다.
도 5는 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제1 실시예 구성도이다.
도 6은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제2 실시예 구성도이다.
도 7은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제1 실시예 사진이다.
도 8은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제2 실시예 사진이다.
도 9는 전력분석계를 이용한 화재감지기 전압/전류/전력 측정 사진이다.
도 10은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기의 입력전압에 따른 전압/전류/전력 특성 표(Table)이다.
도 11은 기존의 온도감지기용 화재감지기 및 기존의 가스감지기용 화재감지기의 전압/전류/전력 측정 특성 표(Table)이다.1 is a view showing a conventional fire detector for a gas detector and a conventional fire detector for a temperature detector.
2 is a diagram showing a resistance value characteristic curve according to temperature of a negative temperature coefficient (NTC) thermistor temperature sensor.
3 is a diagram of a resistance value characteristic curve according to a metal-insulation transition temperature sensor (MIT: Metal Insulation Transition) temperature.
4 is a diagram of a low power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
5 is a configuration diagram of a first embodiment of a power supply for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
6 is a configuration diagram of a second embodiment of a power supply device for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
7 is a photograph of a first embodiment of a power supply device for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
8 is a picture of a second embodiment of a power supply device for a low-power consumption fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
9 is a picture of fire detector voltage/current/power measurement using a power analyzer.
10 is a voltage/current/power characteristic table according to the input voltage of the low power consuming fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.
11 is a voltage/current/power measurement characteristic table of a conventional fire detector for a temperature detector and a conventional fire detector for a gas detector.

본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하였다. 하지만, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.The present invention has been described with reference to the accompanying drawings for preferred embodiments. However, the embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below, and those of ordinary skill in the art can It is provided for complete explanation.

도 1은 기존의 가스감지기용 화재감지기 및 기존의 온도감지기용 화재감지기를 나타내는 도면이다. 기존의 화재감지기는 주로 DC 24[V]에서 동작하는 것을 특징으로 하며, 교류전원(10)을 공급받아서 동작한다. 만약 화재로 인하여 상기 교류전원(10)이 차단되는 경우, 화재감지기가 동작하지 못한다는 한계점을 보인다.1 is a view showing a conventional fire detector for a gas detector and a conventional fire detector for a temperature detector. Existing fire detectors are mainly characterized by operating at DC 24 [V], and operate by receiving AC power (10). If the AC power source 10 is cut off due to a fire, the fire detector has a limitation that it cannot operate.

도 2는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터 온도센서의 온도에 따른 저항값 특성곡선 도면이다. 기존의 온도감지기용 화재감지기에 일부 사용되는 경우가 있으며, 화재 시작 온도(Fire start temperature)에서 저항값 변화가 매우 미미하다는 단점이 있다. 따라서 회로가 매우 복잡하며, 트랜지스터 및 연산증폭기(Op-Amp)의 회로가 추가되어야 하므로 매우 복잡한 문제점을 보이고 있다.2 is a graph showing a resistance value characteristic curve according to temperature of a negative temperature coefficient (NTC) thermistor temperature sensor. It is sometimes used in some existing fire detectors for temperature detectors, and has a disadvantage that the change in resistance value is very insignificant at the fire start temperature. Therefore, the circuit is very complicated, and since the circuit of the transistor and operational amplifier (Op-Amp) must be added, it shows a very complicated problem.

도 3은 금속-절연체 순간전이 온도센서(MIT : Metal Insulation Transition) 온도에 따른 저항값 특성곡선 도면이다. 제안된 화재감지기의 경우, 금속-절연체 순간전이 온도센서(한국전자통신연구원 개발)를 사용한 것을 특징으로 한다. 무엇보다 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)는 67도의 온도에서 급격하게 저항값이 감소됨으로 인하여 오동작이 없으며, 동시에 전력소모도 매우 작은 특성을 보이고 있다. 따라서 본 발명에서는 이를 이용하여 저전력 소모형 화재감지기를 발명하였고, 그 특성을 극대화하기 위한 화재감지기 및 전원공급장치를 제안하였다.3 is a graph showing a resistance value characteristic curve according to the temperature of a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (MIT: Metal Insulation Transition). In the case of the proposed fire detector, it is characterized by using a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (developed by Korea Electronics and Telecommunications Research Institute). Above all, the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 has no malfunction due to a rapid decrease in resistance value at a temperature of 67 degrees, and at the same time shows very low power consumption. Therefore, in the present invention, a low-power consumption type fire detector was invented using this, and a fire detector and a power supply device for maximizing its characteristics were proposed.

도 4는 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기 도면이다. 본 발명의 대표도면이며, 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)를 이용하여 화재감지기에 최적화하는 방향으로 설계하였다. 4 is a diagram of a low power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor. It is a representative drawing of the present invention, and it is designed in the direction of optimizing the fire detector using the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101.

제안된 저전력 소모형 화재감지기(100)는 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 급격하게 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 신호가 입력되며; 화재가 발생하는 경우, 상기 주제어기(103)의 OT 단자에 신호가 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자는 신호를 발생하여 FET(104)를 턴온(Turn-on)시기며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람발생기(105)는 동작하며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기를 특징으로 한다.The proposed low power consuming fire detector 100 includes a metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 connected to the low power consuming fire detector supply voltage Vcc; a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); When a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 rapidly decreases and a signal is input to the Real terminal of the main controller 103; When a fire occurs, a signal is generated at the OT terminal of the main controller 103 so that the second light emitting diode D2 emits light; The AON terminal of the main controller 103 generates a signal to turn on the FET 104; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The sound terminal of the main controller 103 generates an output and is input to the alarm generator 105; The alarm generator (105) is a low-power consumption type fire detector characterized in that it generates a fire alarm through a speaker (106).

만일 화재가 발생하지 않는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항값은 매우 높은 값을 유지하며, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력은 영(0)이 되므로 상기 주제어기(103)의 Real 단자에는 아무런 신호가 공급되지 못하며; 상기 주제어기(103)의 Nor 단자에 출력이 발생하므로 제1 다이오드(D1)가 동작한다. 또한 상기 주제어기(103)의 AON 단자에 아무런 출력이 생성되지 못하므로 상기 FET(104)는 턴오프(Turn-off) 상태를 유지하며, 상기 알람발생기(105)의 SD 단자에 신호가 입력되므로 상기 알람발생기(105)는 아무런 출력을 발생시키지 못하는 것을 특징으로 한다.If a fire does not occur, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 maintains a very high value, and the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistance R1 Since the output becomes zero (0), no signal is supplied to the Real terminal of the main controller 103; Since an output is generated at the Nor terminal of the main controller 103, the first diode D1 operates. In addition, since no output is generated at the AON terminal of the main controller 103, the FET 104 maintains a turn-off state and a signal is input to the SD terminal of the alarm generator 105. The alarm generator 105 is characterized in that it does not generate any output.

무엇보다 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기(100)에서 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항값 변화는 67도의 온도에서 300[kΩ]에서 50[Ω]으로 변화되는 것을 특징으로 한다.Above all, in the low-power consumption type fire detector 100 using the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor, the change in resistance of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 ranges from 300 [kΩ] to 50 [Ω] at a temperature of 67 degrees. Characterized in that it changes to

또한, 상기 제1 저항(R1)은 1[MΩ] 내지 5[MΩ] 범위에서 선택하는 것을 특징으로 하며, 상기 제2 저항(R1)은 100[kΩ] 내지 500[kΩ] 범위에서 선택하는 것을 특징으로 한다. 무엇보다 상기 제1 저항은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 저항으로 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항값 변화는 300[kΩ]에서 50[Ω]으로 변화되므로 상기 제1 저항(R1)은 300[kΩ]보다 높게 설정하며, 실질적으로 상기 제1 저항(R1)은 1[MΩ] 내지 5[MΩ] 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 만약 제1 저항(R1)이 1[MΩ] 이하인 경우에는 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)을 전압 분배법칙에 의해서 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 전압이 분배되기에 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)가 오동작할 수 있는 문제점이 있다. 따라서 상기 제1 저항(R1)은 1[MΩ] 내지 5[MΩ] 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. In addition, the first resistance (R1) is characterized in that selected from the range of 1 [MΩ] to 5 [MΩ], the second resistance (R1) is selected from the range of 100 [kΩ] to 500 [kΩ] to be characterized Above all, the first resistor is a resistor connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101, and the change in resistance of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 is from 300 [kΩ] to 50 [Ω]. Therefore, the first resistance R1 is set higher than 300 [kΩ], and it is preferable to select the first resistance R1 substantially in the range of 1 [MΩ] to 5 [MΩ]. If the first resistance (R1) is less than 1 [MΩ], the low-power consumption fire detector supply voltage (Vcc) by the voltage division law to the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistance (R1) There is a problem that the low power consumption type fire detector 100 may malfunction because the voltage of is distributed. Therefore, the first resistance (R1) is preferably selected in the range of 1 [MΩ] to 5 [MΩ].

또한, 상기 제2 저항(R2)은 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 스위치이며, 상기 테스트 스위치(102)는 접점이 개방(Open)되어 실질적인 저항값이 무한대(∞)이므로 그 저항값은 전류소모를 최소화하는 방향으로 상기 제2 저항(R2)은 100[kΩ] 내지 500[kΩ] 범위에서 선택하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1 저항(R1)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화보다 오더(order)가 더 높게 설정되고, 상기 제2 저항(R2)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화의 오더(order)로 설정되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the second resistor R2 is a switch connected in series with the test switch 102, and since the contact of the test switch 102 is open, the actual resistance value is infinite (∞), so the resistance value is In order to minimize current consumption, the second resistor R2 is preferably selected in the range of 100 [kΩ] to 500 [kΩ]. That is, the first resistor R1 has an order higher than the resistance change of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101, and the second resistor R2 has the metal-insulator instantaneous transition temperature. It is desirable to set the order of resistance change of the sensor 101.

도 5는 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제1 실시예 구성도이다.5 is a configuration diagram of a first embodiment of a power supply for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.

상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)을 위한 제1 실시예의 전원공급장치는 교류전원(10)으로부터 DC 5[V] 출력을 발생시키는 제1 컨버터(20); 상기 제1 컨버터(20)의 출력리플을 저감시키기 위한 제2 커패시터(C2); 상기 제1 컨버터(20)의 출력을 공급받아 동작하는 상기 저전력 소모형 화재감지기(100); 상기 제1 컨버터(20)의 출력을 공급받아 에너지를 저장하며, 상기 교류전원(10)이 차단되는 경우, 지속적으로 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)에 전력을 공급하는 리튬이온 배터리(40)를 특징으로 한다.The power supply device of the first embodiment for the low power consumption fire detector supply voltage (Vcc) includes a first converter 20 generating a DC 5 [V] output from an AC power source 10; a second capacitor (C2) for reducing the output ripple of the first converter (20); The low power consumption type fire detector 100 operating by receiving the output of the first converter 20; A lithium ion battery 40 that receives the output of the first converter 20 to store energy and continuously supplies power to the low power consumption type fire detector 100 when the AC power source 10 is cut off characterized by

도 6은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제2 실시예 구성도이다.6 is a configuration diagram of a second embodiment of a power supply device for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor.

상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)을 위한 제2 실시예의 전원공급장치는 교류전원(10)으로부터 DC 5[V] 출력을 발생시키는 제1 컨버터(20); 상기 제1 컨버터(20)의 출력리플을 저감시키기 위한 제2 커패시터(C2); 상기 제1 컨버터(20)의 출력을 공급받아 DC 3.3[V] 출력을 발생시키는 제2 컨버터(30); 상기 제2 컨버터(30)의 출력리플을 저감시키기 위한 제3 커패시터(C3); 상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 동작하는 상기 저전력 소모형 화재감지기(100); 상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 에너지를 저장하며, 상기 교류전원(10)이 차단되는 경우, 지속적으로 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)에 전력을 공급하는 리튬폴리머 배터리(50)를 특징으로 한다.The power supply device of the second embodiment for the low power consumption fire detector supply voltage (Vcc) includes a first converter 20 generating a DC 5 [V] output from an AC power source 10; a second capacitor (C2) for reducing the output ripple of the first converter (20); A second converter 30 receiving the output of the first converter 20 and generating a DC 3.3 [V] output; a third capacitor (C3) for reducing the output ripple of the second converter (30); The low power consumption type fire detector 100 operated by receiving the output of the second converter 30; A lithium polymer battery 50 receiving the output of the second converter 30 to store energy and continuously supplying power to the low-power consumption fire detector 100 when the AC power source 10 is cut off characterized by

상기 도 5 및 도 6의 제안된 화재감지기를 위한 제1, 2 실시예의 전원공급장치는, 화재발생으로 인하여 상기 교류전원(10)이 갑자기 차단되는 경우에도 리튬이온 배터리(40) 또는 리튬폴리머 배터리(50)에 의해서 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)에 지속적으로 공급전압(Vcc)의 공급이 가능하므로 경보를 발생시키는 향상된 특징을 가지고 있다. 기존의 가스감지기용 화재감지기 및 기존의 온도감지기용 화재감지기의 경우 대부분 DC 24[V]의 출력 전압으로 인하여 배터리 설치가 매우 어려우며, 설령 배터리를 설치하는 경우 그 크기가 매우 크므로 비용이 고비용인 단점을 가지고 있다.The power supply devices of the first and second embodiments for the proposed fire detectors of FIGS. 5 and 6 use a lithium ion battery 40 or a lithium polymer battery even when the AC power source 10 is suddenly cut off due to a fire. Since the supply voltage (Vcc) can be continuously supplied to the low power consumption type fire detector 100 by (50), it has an improved feature of generating an alarm. In the case of existing fire detectors for gas detectors and existing fire detectors for temperature detectors, battery installation is very difficult due to the output voltage of DC 24[V]. It has a downside.

도 7은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제1 실시예 사진이며, 도 8은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기를 위한 전원공급장치 제2 실시예 사진이다.7 is a photo of a first embodiment of a power supply device for a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator momentary transition temperature sensor, and FIG. 8 is a low-power consumption type fire detector using the proposed metal-insulator momentary transition temperature sensor. This is a picture of the second embodiment of the power supply for.

도 9는 전력분석계를 이용한 화재감지기 전압/전류/전력 측정 사진으로, 기존의 화재감지기와 제안된 화재감지기의 전압/전류/전력 특성을 분석하였다.9 is a picture of voltage/current/power measurement of a fire detector using a power analyzer, and the voltage/current/power characteristics of the existing fire detector and the proposed fire detector were analyzed.

도 10은 제안된 금속-절연체 순간전이 온도센서를 사용한 저전력 소모형 화재감지기의 입력전압에 따른 전압/전류/전력 특성 표(Table)이다. 입력전압이 DC 1.5[V]로부터 5.5[V]까지 가변시키면서 소모전력을 분석하였으며, 입력전압이 3.0[V]에서는 4.119[mW], 입력전압이 DC 3.5[V]에서는 4.177[mW], 입력전압이 DC 5[V]에서는 8.371[mW]임을 확인할 수 있었다. 따라서 입력전압은 DC 3.0 내지 3.5[V]가 보다 적합하다. 따라서 본 발명에서는 상기 도 5의 제1 실시예의 전원공급장치보다 상기 도 6의 제2 실시예의 전원공급장치가 보다 타당하다고 할 수 있을 것이다.10 is a voltage/current/power characteristic table according to the input voltage of the low power consuming fire detector using the proposed metal-insulator instantaneous transition temperature sensor. The power consumption was analyzed while the input voltage was varied from DC 1.5 [V] to 5.5 [V], and the input voltage was 4.119 [mW] at 3.0 [V] and 4.177 [mW] at the input voltage of DC 3.5 [V]. It was confirmed that the voltage was 8.371 [mW] at DC 5 [V]. Therefore, an input voltage of DC 3.0 to 3.5 [V] is more suitable. Therefore, in the present invention, it can be said that the power supply device of the second embodiment of FIG. 6 is more appropriate than the power supply device of the first embodiment of FIG.

도 11은 기존의 온도 검출형 화재감지기 및 기존의 가스 검출형 화재감지기의 전압/전류/전력 측정특성 표(Table)이다. 도 11에서 기존의 화재감지기는 모두 DC 24[V]의 전원을 사용하며, 상기 기존의 온도 검출형 화재감지기의 경우 6.237[mW]에서 10.138[mW]가 소모되며, 기존의 가스 검출형 화재감지기의 경우 7.500[mW]에서 11.015[mW]가 소모되는 것을 확인할 수 있었다.11 is a voltage/current/power measurement characteristic table of a conventional temperature detection type fire detector and a conventional gas detection type fire detector. In FIG. 11, all conventional fire detectors use DC 24 [V] power, and in the case of the conventional temperature detection type fire detector, 6.237 [mW] to 10.138 [mW] are consumed, and the existing gas detection type fire detector In the case of , it was confirmed that 11.015 [mW] was consumed at 7.500 [mW].

따라서 제안된 화재감지기는 DC 3.3[V] 입력에서 약 4[mW]의 전력소모가 되지만, 기존의 화재감지기는 보다 전력소모가 높다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 제안된 화재감지기는 낮은 전력소모로 인하여 리튬이온 배터리(40) 또는 리튬폴리머 배터리(50)를 사용하여 보다 긴 시간을 안정적으로 동작시키는 상승된 효과를 가지고 있다. Therefore, it was confirmed that the proposed fire detector consumes about 4 [mW] of power at DC 3.3 [V] input, but the existing fire detector consumes more power. In addition, the proposed fire detector has a synergistic effect of stably operating for a longer time by using the lithium ion battery 40 or the lithium polymer battery 50 due to low power consumption.

따라서 본 발명에서는 저전력 소모형 화재감지기에 있어서, 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 급격하게 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 신호가 입력되며; 상기 주제어기(103)의 OT 단자에 신호가 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자는 신호를 발생하여 FET(104)를 턴온(Turn-on)시기며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람발생기(105)를 동작시키며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기를 제안한다.Therefore, in the present invention, in the low power consumption type fire detector, the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage (Vcc); a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); When a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 rapidly decreases and a signal is input to the Real terminal of the main controller 103; When a signal is generated at the OT terminal of the main controller 103, the second light emitting diode D2 emits light; The AON terminal of the main controller 103 generates a signal to turn on the FET 104; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The sound terminal of the main controller 103 generates an output and is input to the alarm generator 105; The alarm generator (105) proposes a low power consumption type fire detector, characterized in that it generates a fire alarm through a speaker (106).

또한, 본 발명에서는 저전력 소모형 화재감지기에 있어서, 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이 온도센서(101); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1); 상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102); 상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2); 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 화재가 발생하지 않는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 매우 높은 값을 유지하며; 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력은 영(0)이 되므로 상기 주제어기(103)의 Real 단자에는 아무런 신호가 공급되지 못하며; 상기 주제어기(103)의 Nor 단자에 출력이 발생하므로 제1 다이오드(D1)가 동작하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자에 아무런 출력이 생성되지 못하므로 상기 FET(104)는 턴오프(Turn-off) 상태를 유지하며; 상기 알람발생기(105)의 SD 단자에 신호가 입력되므로 상기 알람발생기(105)는 아무런 출력을 발생시키지 못하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기를 제안한다.In addition, in the present invention, in the low power consumption type fire detector, the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage (Vcc); a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101); a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc; A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102); The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); When there is no fire, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 maintains a very high value; Since the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 become zero (0), no signal is supplied to the Real terminal of the main controller 103; Since an output is generated at the Nor terminal of the main controller 103, the first diode D1 operates; Since no output is generated at the AON terminal of the main controller 103, the FET 104 maintains a turn-off state; Since a signal is input to the SD terminal of the alarm generator 105, the alarm generator 105 does not generate any output.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described according to an embodiment of the present invention, but changes and modifications made by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention also belong to the present invention. Of course.

10 : 교류전원
20 : 제1 컨버터
30 : 제2 컨버터
40 : 리튬이온 배터리
50 : 리튬폴리머 배터리
100 : 저전력 소모형 화재감지기
101 : 금속-절연체 순간전이 온도센서
102 : 테스트 스위치
103 : 주제어기
104 : FET
105 : 알람발생기
106 : 스피커
AON : 알람 온(On)
C1 : 제1 커패시터
C2 : 제2 커패시터
C3 : 제3 커패시터
D1 : 제1 발광 다이오드
D2 : 제2 발광 다이오드
DAC : 디지털-아날로그 변환(Digital Analog Conversion)
Gnd : 접지(그라운드)
R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항
R3 : 제3 저항
R4 : 제4 저항
Nor : 정상(Normal)
OT : 과온도(Over Temperature)
Rest : 실제 온도검출
SD : 셧다운(Shutdown)
Sound : 소리발생
Speaker(+) : 스피커(+)
Speaker(-) : 스피커(-)
TEST : 테스트
Vcc : 저전력 소모형 화재감지기 공급전압10: AC power
20: first converter
30: second converter
40: lithium ion battery
50: lithium polymer battery
100: low power consumption fire detector
101: metal-insulator instantaneous transition temperature sensor
102: test switch
103: main controller
104: FET
105: alarm generator
106: speaker
AON: Alarm On
C1: first capacitor
C2: second capacitor
C3: third capacitor
D1: first light emitting diode
D2: second light emitting diode
DAC: Digital-Analog Conversion
Gnd: ground (ground)
R1: first resistor
R2: 2nd resistor
R3: 3rd resistor
R4: 4th resistor
Nor: Normal
OT: Over Temperature
Rest: Detect actual temperature
SD: Shutdown
Sound: sound generation
Speaker(+) : Speaker(+)
Speaker(-) : Speaker(-)
TEST: test
Vcc: low power consumption fire detector supply voltage

Claims (7)

저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치에 있어서,
교류전원(10)으로부터 DC 5[V] 출력을 발생시키는 제1 컨버터(20);
상기 제1 컨버터(20)의 출력리플을 저감시키기 위한 제2 커패시터(C2);
상기 제1 컨버터(20)의 출력을 공급받아 DC 3.3[V] 출력을 발생시키는 제2 컨버터(30);
상기 제2 컨버터(30)의 출력리플을 저감시키기 위한 제3 커패시터(C3);
상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 동작하는 저전력 소모형 화재감지기(100); 및
상기 제2 컨버터(30)의 출력을 공급받아 에너지를 저장하며, 상기 교류전원(10)이 차단되는 경우, 지속적으로 상기 저전력 소모형 화재감지기(100)에 전력을 공급하는 리튬폴리머 배터리(50);
를 포함하며,
상기 저전력 소모형 화재감지기(100)는,
저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 금속-절연체 순간전이(MIT: Metal Insulation Transition) 온도센서(101);
상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 직렬로 연결된 제1 저항(R1);
상기 저전력 소모형 화재감지기 공급전압(Vcc)과 연결된 테스트 스위치(102);
상기 테스트 스위치(102)와 직렬로 연결된 제2 저항(R2);
상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력 및 상기 테스트 스위치(102)와 상기 제2 저항(R2)의 출력을 받아서 화재 발생 여부를 감지하는 주제어기(103); 및
알람발생기(105);
를 포함하고,
상기 제1 저항(R1)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화보다 오더(order)가 더 높게 설정되고, 상기 제2 저항(R2)은 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 변화의 오더(order)로 설정되며,
상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항값 변화는 67도의 온도에서 300[kΩ]에서 50[Ω]으로 변화하고,
제1 저항(R1)은 1[MΩ] 내지 5[MΩ]의 범위이고,
상기 제2 저항(R2)은 100[kΩ] 내지 500[kΩ]의 범위이며,
화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 MIT(Metal Insulation Transition) 소자의 점프 특성에 따라 상대적으로 낮은 값으로 감소하여 상기 주제어기(103)의 Real 단자에 제1 신호가 입력되도록 하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자에서 제2 신호가 발생하여 상기 AON 단자에 연결된 FET(104)를 턴온(Turn-on)시키며; 상기 FET(104)의 드레인과 연결된 알람발생기(105)의 SD 단자는 접지와 연결되므로 상기 알람발생기(105)를 동작시키며; 상기 주제어기(103)의 Sound 단자는 제1 출력을 발생시켜 상기 알람발생기(105)에 입력되도록 하며; 상기 알람발생기(105)는 스피커(106)를 통해서 화재경보가 발생되도록 하며,
화재가 발생하지 않는 경우, 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)의 저항 값은 MIT(Metal Insulation Transition) 소자의 점프 특성에 따른 상대적으로 높은 값을 그대로 유지하며; 상기 금속-절연체 순간전이 온도센서(101)와 상기 제1 저항(R1)의 출력은 영(0)이 되므로 상기 주제어기(103)의 Real 단자에는 아무런 신호가 공급되지 못하며; 상기 주제어기(103)의 AON 단자에 아무런 출력이 생성되지 못하므로 상기 AON 단자에 연결된 FET(104)는 턴오프(Turn-off) 상태를 유지하며; 상기 알람발생기(105)의 SD 단자에 제4 신호가 입력되므로 상기 알람발생기(105)는 아무런 출력을 발생시키지 못하며,
상기 저전력 소모형 화재감지기는 기 설정된 특정 전압에서 건전기 교체 음성메시지가 생성되도록 하며;
상기 저전력 소모형 화재감지기는 DC 3.0[V] 내지 DC 3.5[V] 범위에서 최적으로 동작함을 통하여 전력 소모를 저감시키는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치.
In the power supply device of the low power consumption type fire detector,
A first converter 20 generating a DC 5 [V] output from the AC power supply 10;
a second capacitor (C2) for reducing the output ripple of the first converter (20);
A second converter 30 receiving the output of the first converter 20 and generating a DC 3.3 [V] output;
a third capacitor (C3) for reducing the output ripple of the second converter (30);
a low power consumption type fire detector 100 operated by receiving the output of the second converter 30; and
A lithium polymer battery 50 receiving the output of the second converter 30 to store energy and continuously supplying power to the low-power consumption fire detector 100 when the AC power source 10 is cut off ;
Including,
The low power consumption type fire detector 100,
A metal-insulator instantaneous transition (MIT: Metal Insulation Transition) temperature sensor 101 connected to the supply voltage (Vcc) of the low-power consumption type fire detector;
a first resistor (R1) connected in series with the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor (101);
a test switch 102 connected to the low power consumption type fire detector supply voltage Vcc;
A second resistor (R2) connected in series with the test switch (102);
The main controller 103 detects whether a fire occurs by receiving the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 and the outputs of the test switch 102 and the second resistor R2. ); and
alarm generator 105;
including,
The first resistor (R1) is set to an order higher than the resistance change of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101, and the second resistor (R2) is the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor ( 101) is set to the order of resistance change,
The resistance change of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 changes from 300 [kΩ] to 50 [Ω] at a temperature of 67 degrees,
The first resistance R1 is in the range of 1 [MΩ] to 5 [MΩ],
The second resistance (R2) is in the range of 100 [kΩ] to 500 [kΩ],
When a fire occurs and the temperature rises, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 is reduced to a relatively low value according to the jumping characteristics of the MIT (Metal Insulation Transition) element, so that the main controller 103 allowing the first signal to be input to the Real terminal of; A second signal is generated at the AON terminal of the main controller 103 to turn on the FET 104 connected to the AON terminal; Since the SD terminal of the alarm generator 105 connected to the drain of the FET 104 is connected to ground, the alarm generator 105 operates; The sound terminal of the main controller 103 generates a first output to be input to the alarm generator 105; The alarm generator 105 generates a fire alarm through the speaker 106,
When a fire does not occur, the resistance value of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 maintains a relatively high value according to the jumping characteristics of the MIT (Metal Insulation Transition) element; Since the outputs of the metal-insulator instantaneous transition temperature sensor 101 and the first resistor R1 become zero (0), no signal is supplied to the Real terminal of the main controller 103; Since no output is generated at the AON terminal of the main controller 103, the FET 104 connected to the AON terminal maintains a turn-off state; Since the fourth signal is input to the SD terminal of the alarm generator 105, the alarm generator 105 does not generate any output.
The low-power consumption type fire detector generates a battery replacement voice message at a preset specific voltage;
The low power consumption fire detector is a power supply device of a low power consumption fire detector, characterized in that reducing power consumption by operating optimally in the range of DC 3.0 [V] to DC 3.5 [V].
 제 1 항에 있어서,
화재가 발생하여 온도가 상승하는 경우, 상기 주제어기(103)의 OT 단자에서 제2 출력이 발생하여 제2 발광 다이오드(D2)가 발광되도록 하며;
화재가 발생하지 않는 경우, 상기 주제어기(103)의 Nor 단자에 제3 출력이 발생하여 제1 발광 다이오드(D1)가 발광되도록 하는 것을 특징으로 하는 저전력 소모형 화재감지기의 전원공급장치.
According to claim 1,
When a fire occurs and the temperature rises, a second output is generated from the OT terminal of the main controller 103 to cause the second light emitting diode D2 to emit light;
When no fire occurs, a third output is generated at the Nor terminal of the main controller 103 to cause the first light emitting diode (D1) to emit light.
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