KR102629659B1 - 2-wire power supply system and smart switch including the same - Google Patents
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Abstract
2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치가 개시된다. 본 발명의 2선식 전원 공급 시스템 및 스마트 스위치는, 제1 배선과 제2 배선 사이에 접속되고, 정류부를 포함하는 브릿지 회로; 상기 브릿지 회로에 접속되고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 구성된 AC/DC 컨버터; 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 접속되고, 상기 브릿지 회로와 병렬 배치된 트라이액(triac); 상기 제1 배선의 교류 전원의 파형에서 제로 크로싱 시점을 감지하고, 상기 제로 크로싱 시점에 대한 제로 크로싱 신호를 생성하도록 구성된 디텍팅 회로; 및 상기 트라이액의 온/오프(on/off)를 제어하도록 설정된 MCU로서, 상기 제로 크로싱 신호에 기반하여 상기 제로 크로싱 시점보다 제1 시간 후인 제1 제어 시점에 상기 트라이액을 온(on) 시키도록 설정된 MCU;를 포함하여 제공될 수 있다.A two-wire power supply system and a smart switch including the same are disclosed. The two-wire power supply system and smart switch of the present invention include a bridge circuit connected between a first wiring and a second wiring and including a rectifier; an AC/DC converter connected to the bridge circuit and configured to convert alternating current power to direct current power; a triac connected between the first wire and the second wire and arranged in parallel with the bridge circuit; a detecting circuit configured to detect a zero crossing point in the waveform of the AC power of the first wire and generate a zero crossing signal for the zero crossing point; And an MCU set to control on/off of the triac, turning on the triac at a first control time that is a first time after the zero crossing time based on the zero crossing signal. It may be provided including an MCU set to
Description
본 발명은 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 기계식 전등 스위치를 위한 2선식 배선과 호환 가능하게 구성되고, 변압기 없이도(transformerless) 스마트 스위치의 회로 구동 및/또는 전등의 온/오프 모드를 구현 가능한 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a two-wire power supply system and a smart switch including the same. More specifically, it is configured to be compatible with the two-wire wiring for an existing mechanical light switch, and operates the circuit of the smart switch without a transformer. / Or relates to a two-wire power supply system capable of implementing on/off mode of a light and a smart switch including the same.
4차 산업혁명으로 인하여, 다양한 기기들이 IoT(Internet of Things)환경에 연결되어 무선 제어할 수 있는 시대로 접어들고 있다. 전등 스위치 역시 IoT 기술을 접목하기 위해 스마트 스위치를 도입하는 것이 현재의 추세이다.Due to the 4th Industrial Revolution, we are entering an era where various devices are connected to the IoT (Internet of Things) environment and can be controlled wirelessly. The current trend for light switches is to introduce smart switches to incorporate IoT technology.
다만, 다른 IoT기기와는 달리 스마트 스위치의 경우 전등 ON시에 스마트 스위치로 전원이 공급되지 않아 사용자가 설치하려면 별도의 전원선 연결 작업이 필요하다. 최근에는 사용자에 편리하도록 별도의 전원선 연결 작업 없이도 설치할 수 있는 2선식 스마트 스위치가 개발되고 있지만, 변압기(transformer)를 사용하여 턴온 시에는 변압기를 통해 전원을 공급받고 턴오프 시에는 교류전원에서 전원을 공급받는 방식으로 제공되고 있다.However, unlike other IoT devices, in the case of a smart switch, power is not supplied to the smart switch when the light is turned on, so a separate power line connection is required for the user to install. Recently, a two-wire smart switch has been developed that can be installed without a separate power line connection for user convenience. However, it uses a transformer, so when turning on, power is supplied through the transformer, and when turning off, the power is supplied from AC power. It is provided by way of supply.
변압기를 사용하는 방식은, 스마트 스위치의 회로와 기타 전력 소모처의 소비 전류가 적다면 많은 개수의 변압기가 필요하지는 않지만, 스마트 스위치의 회로와 기타 전력 소모처의 소비 전류가 많아지면 많은 개수의 변압기가 필요하여 스마트 스위치의 크기가 과도하게 증가되는 문제점이 있었다. 또한, 변압기가 다수 구비되거나 그 용량이 커지게 되면, 변압기로부터 발생하는 발열로 인해 스마트 스위치의 안정성 역시 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.The method of using a transformer is that if the current consumption of the smart switch circuit and other power consumers is low, a large number of transformers are not needed. However, if the current consumption of the smart switch circuit and other power consumers increases, a large number of transformers are needed. There was a problem in that the size of the smart switch was excessively increased due to the need for . In addition, when multiple transformers are provided or their capacity is increased, there is a problem in that the stability of the smart switch is significantly reduced due to heat generated from the transformers.
본 발명은 변압기 없이도 턴온/턴오프 모드를 제공할 수 있는 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a two-wire power supply system that can provide turn-on/turn-off mode without a transformer and a smart switch including the same.
본 개시가 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 disclosure are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전등의 스마트 스위치를 위한 2선식 전원 공급 시스템은, 제1 배선과 제2 배선 사이에 접속되고, 정류부를 포함하는 브릿지 회로; 상기 브릿지 회로에 접속되고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 구성된 AC/DC 컨버터; 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 접속되고, 상기 브릿지 회로와 병렬 배치된 트라이액(triac); 상기 제1 배선의 교류 전원의 파형에서 제로 크로싱 시점을 감지하고, 상기 제로 크로싱 시점에 대한 제로 크로싱 신호를 생성하도록 구성된 디텍팅 회로; 및 상기 트라이액의 온/오프(on/off)를 제어하도록 설정된 MCU로서, 상기 제로 크로싱 신호에 기반하여 상기 제로 크로싱 시점보다 제1 시간 후인 제1 제어 시점에 상기 트라이액을 온(on) 시키도록 설정된 MCU;를 포함할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, a two-wire power supply system for a smart switch of a light includes a bridge circuit connected between a first wire and a second wire and including a rectifier; an AC/DC converter connected to the bridge circuit and configured to convert alternating current power to direct current power; a triac connected between the first wire and the second wire and arranged in parallel with the bridge circuit; a detecting circuit configured to detect a zero crossing point in the waveform of the AC power of the first wire and generate a zero crossing signal for the zero crossing point; And an MCU set to control on/off of the triac, turning on the triac at a first control time that is a first time after the zero crossing time based on the zero crossing signal. It may include an MCU set to
상기 MCU는, 상기 제어 시점부터 후속하는 제로 크로싱 시점까지 상기 트라이액의 온(on) 상태를 유지하고, 상기 후속하는 제로 크로싱 시점부터 상기 트라이액을 오프(off) 시키도록 설정될 수 있다.The MCU may be set to maintain the on state of the triac from the control point to the subsequent zero crossing point, and to turn off the triac from the subsequent zero crossing point.
상기 MCU는, 상기 후속하는 제로 크로싱 시점부터 상기 제1 시간 후인 제2 제어 시점까지 상기 트라이액의 오프 상태를 유지하고, 상기 제2 제어 시점부터 상기 트라이액을 온(on) 시키도록 설정될 수 있다.The MCU may be set to maintain the off state of the triac from the subsequent zero crossing time to a second control time after the first time, and to turn on the triac from the second control time. there is.
상기 제1 시간은, 상기 전등의 구동을 위해 필요한 전력과 상기 스마트 스위치의 구동을 위해 필요한 전력을 합한 필요 전력의 100% 및 상기 필요 전력 이외에 여유 전력을 합한 전력량에 기반하여 설정된 시간일 수 있다.The first time may be a time set based on 100% of the required power including the power required to drive the light and the power required to drive the smart switch, and the amount of power that is the sum of spare power in addition to the required power.
상기 제1 시간은, AC 입력으로부터 공급되는 전체 전력량을 상기 전등의 구동을 위해 필요한 전력과 상기 스마트 스위치의 구동을 위해 필요한 전력에 기반하여 전력량이 분배될 수 있도록 설정 가능한 시간일 수 있다.The first time may be a time that can be set so that the total amount of power supplied from the AC input can be distributed based on the power needed to drive the light and the power needed to drive the smart switch.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 전등의 스마트 스위치는, 전원 공급 모듈, 무선 모듈, 센서 모듈, 및 사용자 입력 모듈을 포함하고, 상기 전원 공급 모듈은, 제1 배선과 제2 배선 사이에 접속되고, 정류부를 포함하는 브릿지 회로; 상기 브릿지 회로에 접속되고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 구성된 AC/DC 컨버터; 상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 접속되고, 상기 브릿지 회로와 병렬 배치된 트라이액(triac); 상기 제1 배선의 교류 전원의 파형에서 제로 크로싱 시점을 감지하고, 상기 제로 크로싱 시점에 대한 제로 크로싱 신호를 생성하도록 구성된 디텍팅 회로; 및 상기 트라이액의 온/오프(on/off)를 제어하도록 설정된 MCU로서, 상기 제로 크로싱 신호에 기반하여 상기 제로 크로싱 시점보다 제1 시간 후인 제1 제어 시점에 상기 트라이액을 온(on) 시키도록 설정된 MCU;를 포함할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, a smart switch for a light includes a power supply module, a wireless module, a sensor module, and a user input module, and the power supply module is connected between a first wire and a second wire. , a bridge circuit including a rectifier; an AC/DC converter connected to the bridge circuit and configured to convert alternating current power to direct current power; a triac connected between the first wire and the second wire and arranged in parallel with the bridge circuit; a detecting circuit configured to detect a zero crossing point in the waveform of the AC power of the first wire and generate a zero crossing signal for the zero crossing point; And an MCU set to control on/off of the triac, turning on the triac at a first control time that is a first time after the zero crossing time based on the zero crossing signal. It may include an MCU set to
이 외에도, 본 개시를 구현하고 실행하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 더 제공될 수 있다.In addition to this, a computer program stored in a computer-readable recording medium for implementing and executing the present disclosure may be further provided.
이 외에도, 본 개시를 구현하기 위한 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.In addition, a computer-readable recording medium recording a computer program for executing a method for implementing the present disclosure may be further provided.
본 발명의 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치는, 트라이액의 온/오프 타이밍을 제어함으로써 변압기 없이도 전등에 대한 턴온/턴오프 모드를 제공할 수 있다.The two-wire power supply system of the present invention and the smart switch including the same can provide turn-on/turn-off modes for lights without a transformer by controlling the on/off timing of the triac.
본 발명의 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치는, 종래의 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치와 비교할 때, 변압기 없이(transformerless) 구동 가능하므로, 부품의 감소로 인한 비용 절감의 효과를 제공할 수 있다.Compared to a conventional two-wire power supply system and a smart switch including the same, the two-wire power supply system of the present invention and the smart switch including the same can be driven without a transformer, thereby reducing costs due to a reduction in parts. It can provide an effect.
또한, 본 발명의 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치는, 종래의 변압기를 사용함으로써 발생하는 발열로 인해 스마트 스위치의 불안정성 역시 현저히 개선하는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the two-wire power supply system of the present invention and the smart switch including the same can significantly improve the instability of the smart switch due to heat generated by using a conventional transformer.
본 개시의 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 disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 스위치용 2선식 전원 공급 시스템의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 2선식 전원 공급 시스템의 파형도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 2선식 전원 공급 시스템을를 포함하는 스마트 스위치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 스위치용 2선식 전원 공급 시스템의 회로도이다.Figure 1 is a circuit diagram of a two-wire power supply system for a smart switch, according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a waveform diagram of a two-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram of a smart switch including a two-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a circuit diagram of a two-wire power supply system for a smart switch, according to an embodiment of the present invention.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다. Like reference numerals refer to like elements throughout this disclosure. The present disclosure does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the present disclosure pertains is omitted. The term 'unit, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'unit, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only cases where a member is in contact with another member, but also cases where another member exists between the two members.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the operating principle and embodiments of the present disclosure will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 스위치용 2선식 전원 공급 시스템의 회로도이다.Figure 1 is a circuit diagram of a two-wire power supply system for a smart switch, according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 2선식 전원 공급 시스템의 파형도이다.Figure 2 is a waveform diagram of a two-wire power supply system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른, 2석식 전원 공급 시스템(100)은, 브릿지 회로부(110), AC/DC 컨버터(120), 트라이액(130), 디텍팅 회로(140) 및 MCU(150)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, according to an embodiment of the present invention, the two-seat power supply system 100 includes a bridge circuit unit 110, an AC/DC converter 120, a triac 130, and a detecting circuit 140. ) and MCU 150.
일 실시예에 따르면, AC/DC 컨버터(120), 트라이액(130), 디텍팅 회로(140) 및 MCU(150)은, 교류 전원과 연결된 제1 접속 단자(11)와 연결된 제1 배선(11a), 및 교류 전원과 연결된 제2 접속 단자(12)와 연결된 제2 배선(12a) 간에 구비될 수 있다. 상기 제2 배선(12a)은, 전등(20)과 연결된 전등 배선으로 정의될 수도 있다.According to one embodiment, the AC/DC converter 120, the triac 130, the detecting circuit 140, and the MCU 150 are connected to the first connection terminal 11 connected to the AC power supply ( 11a), and the second wiring 12a connected to the second connection terminal 12 connected to the AC power source. The second wiring 12a may be defined as a light wiring connected to the light 20.
일 실시예에 따르면, 브릿지 회로(110)는 다이오드 브릿지 회로로 구성될 수 있다. 또한, 브릿지 회로(110)는, 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a) 간에 흐르는 교류 전원을 정류하여 AC/DC 컨버터(120)를 통해 직류 전원으로 변환하고, 변환된 직류 전원을 스마트 스위치(예: 도 3의 스마트 스위치(200)), MCU(150) 등에 공급함으로써 MCU(150)를 이용해 전등(20)의 스위칭 소자, 즉, 트라이액(130)을 온/오프 하면서 전등(20)을 온/오프 시킬 수 있다.According to one embodiment, the bridge circuit 110 may be configured as a diode bridge circuit. In addition, the bridge circuit 110 rectifies the alternating current power flowing between the first wiring 11a and the second wiring 12a and converts it into direct current power through the AC/DC converter 120, and converts the converted direct current power into smart By supplying power to a switch (e.g., smart switch 200 in FIG. 3), MCU 150, etc., the switching element of the light 20, that is, the triac 130, is turned on/off using the MCU 150. ) can be turned on/off.
예를 들어, 브릿지 회로(110)는 스위칭 소자가 스위칭 할 수 있도록 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위해 적어도 하나 이상의 다이오드 또는 전자 소자 등으로 구성될 수 있다. 브릿지 회로(110)는, 트라이액(130)에 대해 병렬로 배치될 수 있다.For example, the bridge circuit 110 may be composed of at least one diode or electronic device to convert AC power to DC power so that the switching device can switch. The bridge circuit 110 may be arranged in parallel with the triac 130.
일 실시예에 따르면, AC/DC 컨버터(120)는 브릿지 회로(110)를 통하여 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a) 간에 위치될 수 있다. 또한, AC/DC 컨버터(120)는, 브릿지 회로(110)를 통하여 트라이액(130)에 대해 병렬로 배치될 수 있다.According to one embodiment, the AC/DC converter 120 may be located between the first wire 11a and the second wire 12a through the bridge circuit 110. Additionally, the AC/DC converter 120 may be arranged in parallel with the triac 130 through the bridge circuit 110.
AC/DC 컨버터(120)는, 트라이액(130)의 온(on)/오프(off) 제어에 따라, 브릿지 회로(110)의 정류부에 전위차가 발생하면 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a)은 역위상이 되어 AC/DC 컨버터(120)가 직류 전원을 생성할 수 있다. 생성된 직류 전원은 스마트 스위치(예: 도 3의 스마트 스위치(200)), MCU(150) 또는 전등(20)을 위한 전원으로 이용하도록 구성될 수 있다. 또한 트라이액(130)이 온(on)/오프(off) 제어에 따라, 브릿지 회로(110)의 정류부에 전위차가 발생하지 않는다면 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a)은 동위상이 되어 AC/DC 컨버터(120)가 직류 전원을 생성할 수 없게 된다.The AC/DC converter 120 connects the first wire 11a and the second wire when a potential difference occurs in the rectifier part of the bridge circuit 110 according to the on/off control of the triac 130. (12a) is out of phase so that the AC/DC converter 120 can generate direct current power. The generated direct current power may be configured to be used as a power source for a smart switch (e.g., smart switch 200 in FIG. 3), MCU 150, or light 20. In addition, if a potential difference does not occur in the rectifier part of the bridge circuit 110 according to the on/off control of the triac 130, the first wire 11a and the second wire 12a are in phase. As a result, the AC/DC converter 120 cannot generate direct current power.
일 실시예에 따르면, 트라이액(130)(triac)은, 교류 전원 컨트롤을 위한 반도체 소자일 수 있다. 또한, 트라이액(130)은, 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a) 사이에 배치될 수 있다. 트라이액(130)은, 브릿지 회로(110), 및 AC/DC 컨버터(120)와 병렬로 연결될 수 있다.According to one embodiment, the triac 130 (triac) may be a semiconductor device for AC power control. Additionally, the triac 130 may be disposed between the first wiring 11a and the second wiring 12a. The triac 130 may be connected in parallel with the bridge circuit 110 and the AC/DC converter 120.
일 실시예에 따르면, 트라이액(130)은, 교류 전원과 직류 전원을 전기적으로 분리하는 역할을 할 수 있도록 구성될 수 있다.According to one embodiment, the triac 130 may be configured to serve to electrically separate AC power and DC power.
일 실시예에 따르면, 트라이액(130)은, MCU(150)에 의해 온/오프 제어됨으로써, 브릿지 회로(110)에 전위차를 형성할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.According to one embodiment, the triac 130 is controlled on/off by the MCU 150, thereby forming a potential difference in the bridge circuit 110. A detailed explanation of this will be provided later.
일 실시예에 따르면, 디텍팅 회로(140)는, 제1 배선(11a)의 교류 전원의 제로 크로싱(zero-crossing)을 감지하는 회로일 수 있다. 예를 들어, 디텍팅 회로(140)는, 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a) 간의 다수의 트랜지스터 또는 FET를 연결하고, 베이스(base) 또는 게이트(gate)를 이용하여 제1 배선(11a)의 교류 파형의 위상에 따라 제로 크로싱 시점을 확인 또는 감지하는 신호(이하, '제로 크로싱 신호'라 함)를 생성할 수 있다. 제로 크로싱 신호는, MCU(150)로 제공될 수 있다.According to one embodiment, the detecting circuit 140 may be a circuit that detects zero-crossing of the AC power of the first wire 11a. For example, the detecting circuit 140 connects a plurality of transistors or FETs between the first wiring 11a and the second wiring 12a, and connects the first wiring using a base or gate. A signal (hereinafter referred to as a 'zero crossing signal') that confirms or detects the point of zero crossing can be generated according to the phase of the alternating current waveform in (11a). The zero crossing signal may be provided to the MCU 150.
일 실시예에 따르면, MCU(150)(micro-controller unit)은, 디텍팅 회로(140)로부터 제공되는 제로 크로싱 신호에 기초하여, 트라이액(150)의 온/오프를 제어하도록 설정될 수 있다.According to one embodiment, the MCU 150 (micro-controller unit) may be set to control the on/off of the triac 150 based on the zero crossing signal provided from the detecting circuit 140. .
MCU(150)는 본 장치 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.The MCU 150 includes a memory that stores data for an algorithm for controlling the operation of components in the device or a program that reproduces the algorithm, and at least one processor ( (not shown) may be implemented. At this time, the memory and processor may each be implemented as separate chips. Alternatively, the memory and processor may be implemented as a single chip.
일 실시예에 따르면, MCU(150)는, 제로 크로싱 신호에 기초하여, 제로 크로싱 시점보다 제1 시간 뒤에 트라이액(130)을 온 시키거나 또는 오프 시킬 수 있다. MCU(150)는 이러한 동작을 반복 수행하도록 구성될 수 있다. 한편, MCU(150)는, 상기 제1 시간에 대한 정보가 저장된 타임 제네레이터(time-generator)를 포함할 수도 있다.According to one embodiment, the MCU 150 may turn on or turn off the triac 130 a first time later than the zero crossing time, based on the zero crossing signal. The MCU 150 may be configured to repeatedly perform these operations. Meanwhile, the MCU 150 may include a time-generator in which information about the first time is stored.
일 실시예에 따르면, MCU(150)는 AC/DC 컨버터(120)로부터 직류 전원을 공급받을 수 있다. 또한, MCU(150)는 사용자 입력이 없을 때 전등(20)의 스위칭 소자를 오프 상태로 제어하여 전등(20)을 오프 시킬 수 있다. 또한, MCU(150)는 사용자 입력이 있을 때 전등(20)의 스위칭 소자를 온 상태로 제어하여 전등(20)을 온 시킬 수 있다.According to one embodiment, the MCU 150 may receive direct current power from the AC/DC converter 120. Additionally, the MCU 150 can turn off the light 20 by controlling the switching element of the light 20 to the off state when there is no user input. Additionally, the MCU 150 can turn on the light 20 by controlling the switching element of the light 20 to the on state when there is a user input.
일반적으로 3선식 전원 공급 시스템에서는 동작을 위한 별도의 전원을 공급받도록 구성된다. 그러나, 본 발명에서는 2선식 전원 공급 시스템(100)이므로 별도의 전원을 공급받지 않으며, 2선식 구조에서 상용 교류 전원의 일부를 스마트 스위치(예: 도 3의 스마트 스위치(200))가 전원으로 활용하도록 구성될 수 있다.Generally, a three-wire power supply system is configured to receive separate power for operation. However, in the present invention, since it is a two-wire power supply system 100, separate power is not supplied, and in the two-wire structure, a portion of the commercial AC power is used by a smart switch (e.g., smart switch 200 in FIG. 3) as a power source. It can be configured to do so.
좀 더 구체적인 설명을 위해 도 2를 통해 전등(20)의 켜짐 상태일 때의 파형을 예로 들어 설명한다.For a more detailed explanation, the waveform when the light 20 is turned on will be described as an example with reference to FIG. 2 .
도 2는 도 1의 MCU(150)에 의해 전등(20)이 온 상태일 때, 파형도들이 도시된다.FIG. 2 shows waveform diagrams when the light 20 is turned on by the MCU 150 of FIG. 1.
도 2에는, 전등의 켜짐 상태에서 한국의 사용 교류 전원의 규격인 220[Vrms], 60[Hz]의 사용 교류 전원에 대한 전압의 파형이 도시된다.Figure 2 shows the waveform of the voltage for AC power of 220 [Vrms], 60 [Hz], which is the standard for AC power in Korea, when the light is turned on.
도 2의 (a)는 제1 배선(11a)의 파형도이다. 도 2의 (b)는 트라이액(130)을 ON/OFF하는 Gate 단자의 파형도이다. 도 2의 (c)는 제2 배선(12a)의 파형도이다. 도 2의 (d)는 제1 배선(11a)과 제2 배선(12a)의 전위차의 파형도로서, 브릿지 회로(110)에 인가되는 전위차에 대한 파형도이다.Figure 2(a) is a waveform diagram of the first wiring 11a. Figure 2 (b) is a waveform diagram of the gate terminal that turns on/off the triac 130. Figure 2(c) is a waveform diagram of the second wiring 12a. Figure 2 (d) is a waveform diagram of the potential difference between the first wiring 11a and the second wiring 12a, and is a waveform diagram of the potential difference applied to the bridge circuit 110.
디텍팅 회로(140)는, 도 2의 (a)와 같은 제1 배선(11a)의 전압 파형에서, 전압이 0이 되는 시점인 제로 크로싱 시점(ZC1, ZC2)을 확인하여 제로 크로싱 신호를 생성할 수 있다. 생성된 제로 크로싱 신호는, MCU(150)로 제공될 수 있다.The detecting circuit 140 generates a zero crossing signal by checking the zero crossing point (ZC1, ZC2), which is the point at which the voltage becomes 0, in the voltage waveform of the first wire 11a as shown in (a) of FIG. 2. can do. The generated zero crossing signal may be provided to the MCU 150.
MCU(150)는, 첫 번째 제로 크로싱 시점(ZC1)보다 제1 시간(T1) 후인 제1 제어 시점(TC1)에 트라이액(130)을 온 시킬 수 있다. 트라이액(130)은, 사용자가 전등(20)을 켠 시점부터 상기 제1 제어 시점(TC1)까지 오프 상태로 유지될 수 있다. 또한, MCU(150)는, 제1 제어 시점(TC1)에서 온 상태로 제어된 트라이액(130)을 두 번째 제로 크로싱 시점(ZC2)에서 오프 시킬 수 있다. MCU(150)는, 두 번째 제로 크로싱 시점(ZC2)보다 제1 시간(T1) 후인 제2 제어 시점(TC2)에 트라이액(130)을 온 시킬 수 있다. 트라이액(130)은, 두 번째 제로 크로싱 시점(ZC2)부터 제2 제어 시점(TC2)까지 오프된 상태가 유지되고, 제2 시점(TC2)부터 세 번째 제로 크로싱 시점까지는 온 상태로 유지될 수 있다.The MCU 150 may turn on the triac 130 at the first control time TC1, which is a first time T1 after the first zero crossing time ZC1. The triac 130 may be maintained in an off state from the time the user turns on the light 20 until the first control time TC1. Additionally, the MCU 150 may turn off the triac 130, which is controlled to be on at the first control time point TC1, at the second zero crossing time point ZC2. The MCU 150 may turn on the triac 130 at the second control time TC2, which is a first time T1 after the second zero crossing time ZC2. The triac 130 may be maintained in an off state from the second zero crossing time point (ZC2) to the second control time point (TC2), and may be maintained in an on state from the second time point (TC2) to the third zero crossing time point. there is.
이에 따라, 제2 배선(12a)의 전압 파형을 살펴보면, 제1 시점(TC1)에서부터 두 번째 제로 크로싱 시점(ZC2)까지의 구간과 제2 시점(TC2)으로부터 세 번째 제로 크로싱 시점까지의 구간에서 전압 파형이 형성되고, 나머지 구간에서는 전압 파형이 형성되지 않는다.Accordingly, looking at the voltage waveform of the second wiring 12a, in the section from the first time point TC1 to the second zero crossing time point ZC2 and the section from the second time point TC2 to the third zero crossing time point A voltage waveform is formed, and no voltage waveform is formed in the remaining sections.
브릿지 회로(110)에 형성되는 전위차는, 도 2의 (a)의 파형과 도 2의 (c)의 파형 차이에 의해 형성될 수 있다.The potential difference formed in the bridge circuit 110 may be formed by the difference between the waveform in FIG. 2(a) and the waveform in FIG. 2(c).
이에 따라, 브릿지 회로(110)에 형성되는 전위차는, 사용자가 전등(20)을 켠 시점으로부터 제1 제어 시점(TC1)까지의 구간과 제2 제로 크로싱 시점(ZC2)으로부터 제2 제어 시점(TC2)까지의 구간에만 형성되고, 나머지 구간에는 형성되지 않을 수 있다.Accordingly, the potential difference formed in the bridge circuit 110 is the section from the time the user turns on the light 20 to the first control time point TC1 and from the second zero crossing time point ZC2 to the second control time point TC2. ), and may not be formed in the remaining sections.
본 발명은 트라이액(130)을 온 시키는 시점을, 제로 크로싱 시점과 다르게 형성함으로써, 첫 번째 제로 크로싱 시점(ZC1) 이후에도 브릿지 회로(110)에 전위차를 형성할 수 있다.In the present invention, a potential difference can be formed in the bridge circuit 110 even after the first zero crossing time (ZC1) by setting the time of turning on the triac 130 differently from the zero crossing time.
예를 들어, 트라이액(130)을 온 시키는 시점이 제로 크로싱 시점과 동일하다면, 첫 번째 제로 크로싱 시점 이후에 모든 구간에서 브릿지 회로부에 전위차가 형성되지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명은 트라이액(130)을 온 시키는 시점이 제로 크로싱 시점보다 제1 시간(T1) 이후이므로 제로 크로싱 시점과 트라이액(130)이 온 되는 시점 사이 구간에서 브릿지 회로(110)에 전위차를 형성할 수 있는 장점이 있다.For example, if the time of turning on the triac 130 is the same as the zero crossing time, a potential difference may not be formed in the bridge circuit in all sections after the first zero crossing time. However, in the present invention, since the time of turning on the triac 130 is after the first time (T1) than the zero crossing time, there is a potential difference in the bridge circuit 110 in the section between the zero crossing time and the time when the triac 130 is turned on. There is an advantage in being able to form .
이에 따라, 본 발명은 변압기 없이(transformerless) 2선식 교류 회로에 대해 스마트 스위치를 적용할 수 있다.Accordingly, the present invention can be applied as a smart switch to a transformerless two-wire AC circuit.
한편, 제1 시간(T1)은 다음과 같이 설정될 수 있다. 우선, 스마트 스위치에서 필요한 전력과 전등(20)에서 필요한 전력을 합한 필요 전력은 제1 전력으로 정의될 수 있다.Meanwhile, the first time (T1) can be set as follows. First, the required power, which is the sum of the power required by the smart switch and the power required by the light 20, may be defined as the first power.
이 때, 제로 크로싱 시점과 제1 시점 사이의 구간에서 브릿지 회로(110)에 발생하는 최대 전위차(V1)는, 제로 크로싱 시점 이후 제1 시간(T1) 이후의 시점인 제어 시점에서 발생한다. 이 때, 상기 최대 전위차(V1)에 의해 브릿지 회로(110) 및 AC/DC 컨버터(120)로부터 제공되는 직류 전원은, 제2 전력으로 정의될 수 있다. 이때, 상기 제2 전력이 제1 전력의 크기에 대해 특정 비율(예를 들어 5%)의 크기를 가지도록 제1 시간(T1)이 설정될 수 있다. 이에 따라, 교류 전원으로부터 제공되는 전력 중 95%는 전등(20)으로 제공되고, 나머지 5%는 스마트 스위치를 위해 제공될 수 있다.At this time, the maximum potential difference (V1) generated in the bridge circuit 110 in the section between the zero crossing time and the first time point occurs at the control time point that is after the first time (T1) after the zero crossing time. At this time, the direct current power provided from the bridge circuit 110 and the AC/DC converter 120 by the maximum potential difference V1 may be defined as the second power. At this time, the first time T1 may be set so that the second power has a size of a specific ratio (for example, 5%) to the size of the first power. Accordingly, 95% of the power provided from the AC power source may be provided to the light 20, and the remaining 5% may be provided for the smart switch.
한편, 도시되지는 않았지만, 본 발명은 전등(20)의 오프시 전등(20) 또는 전등(20)과 연결된 제2 배선(12a)의 잔여 전류를 제거하는 잔불 제거 콘덴서를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, although not shown, the present invention may further include a residual current removal condenser that removes residual current in the light 20 or the second wiring 12a connected to the light 20 when the light 20 is turned off.
한편, 도 4와 같이 본 발명의 전원 공급 시스템(100)은, 복수 개의 전등(20, 21, 22)들과 연결된 구조를 제공할 수도 있음은 자명한 사항이다.Meanwhile, it is obvious that the power supply system 100 of the present invention, as shown in FIG. 4, may provide a structure connected to a plurality of lights 20, 21, and 22.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 스마트 스위치의 블록도이다.Figure 3 is a block diagram of a smart switch according to an embodiment of the present invention.
도 3의 스마트 스위치(200)는, IoT 스위치일 수도 있다.The smart switch 200 in FIG. 3 may be an IoT switch.
도 3을 참조하면, 스마트 스위치(200)는, 전원 공급 모듈(210), 무선 모듈(220), 센서 모듈(230), 및 사용자 입력 모듈(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the smart switch 200 may include a power supply module 210, a wireless module 220, a sensor module 230, and a user input module 240.
일 실시예에 따르면, 전원 공급 모듈(210)은 2선식 전원 공급 시스템(예: 도 1의 전원 공급 시스템(100))를 포함하되 전등(20)을 포함하는 기기의 스위칭을 위한 다수의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the power supply module 210 includes a two-wire power supply system (e.g., the power supply system 100 of FIG. 1) and a plurality of switching elements for switching devices including the light 20. may include.
무선 모듈(220)은 무선 제어를 위한 구성일 수 있다. 여기서, 무선 모듈(220)은 와이파이 모듈, 블루투스 모듈 등과 같이 무선통신을 하기위한 모듈을 의미하며 이중 적어도 하나 이상의 무선모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The wireless module 220 may be configured for wireless control. Here, the wireless module 220 refers to a module for wireless communication, such as a Wi-Fi module, a Bluetooth module, etc., and may be configured to include at least one wireless module.
센서 모듈(230)은 내부 환경정보를 사용자에게 제공하기 위해 구성될 수 있다. 여기서, 센서 모듈(230)은 온도 센서, 습도 센서, 미세먼지 센서, 이산화 탄소센서 등과 같은 환경정보를 얻기 위한 센서를 의미하며 이중 적어도 하나이상의 센서 모듈(230)을 포함하여 구성될 수 있다.The sensor module 230 may be configured to provide internal environmental information to the user. Here, the sensor module 230 refers to a sensor for obtaining environmental information such as a temperature sensor, humidity sensor, fine dust sensor, carbon dioxide sensor, etc., and may be configured to include at least one sensor module 230.
센서 모듈(230)는 본 장치의 내부 정보, 본 장치를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 본 장치의 구동 또는 동작을 제어하거나, 본 장치에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. The sensor module 230 senses at least one of the internal information of the device, the surrounding environment information surrounding the device, and the user information, and generates a sensing signal corresponding thereto. Based on these sensing signals, the control unit can control the driving or operation of the device, or perform data processing, functions, or operations related to an application program installed on the device.
구체적인 설명으로, 센서 모듈(230)로 온/습도 센서를 적용한 경우 스마트 스위치(200)가 설치되는 방안의 온도 습도 데이터를 사용자가 휴대폰으로 확인할 수 있으며 화재 등과 같은 비상상황시에 급격히 올라가는 온도 습도 데이터를 MCU(150)가 확인하고 사용자의 휴대폰으로 알림을 보내거나, 방안 미세먼지 등 환경정보를 사용자가 확인하고 공기청정기를 온 시켜 방안 공기를 정화시킬 수도 있도록 응용될 수 있다.As a specific explanation, when a temperature/humidity sensor is applied to the sensor module 230, the user can check the temperature and humidity data of the room where the smart switch 200 is installed with a mobile phone, and the temperature and humidity data rises rapidly in emergency situations such as fire. It can be applied so that the MCU (150) can check and send a notification to the user's mobile phone, or the user can check environmental information such as fine dust in the room and turn on the air purifier to purify the air in the room.
그리고, 사용자 입력 모듈(240)은 기계식 스위치, 또는 터치 스위치를 포함한 기타 스위치 기기를 포함하여 구성될 수 있다. 사용자 입력 모듈(240)은 기본적으로 전등 스위치 입력이 적어도 1개이상 포함하여 구성될 수 있지만 전등 스위치입력 이외에도 부하를 온/오프 시킬 수 있는 기기들, 환풍기, 창문 개폐기 등의 스위치 입력에 적용될 수 있다. 한편, 사용자 입력 모듈(240)은, 사용자의 음성을 인식할 수 있는 음성 인식 모듈을 포함할 수도 있다.Additionally, the user input module 240 may be configured to include a mechanical switch or other switch device including a touch switch. The user input module 240 can basically be configured to include at least one light switch input, but in addition to the light switch input, it can be applied to switch inputs such as devices that can turn on/off loads, ventilators, and window openers. . Meanwhile, the user input module 240 may include a voice recognition module capable of recognizing the user's voice.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, etc.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), etc. , may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which this disclosure pertains will understand that the present disclosure may be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present disclosure. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
100: 2선식 전원 공급 시스템
110: 브릿지 회로
120: AC/DC 컨버터
130: 트라이액(triac)
140: 제로-크로싱 디텍팅 회로
150: MCU
200: 스마트 스위치
100: Two-wire power supply system
110: bridge circuit
120: AC/DC converter
130: triac
140: Zero-crossing detecting circuit
150: MCU
200: Smart switch
Claims (5)
제1 배선과 제2 배선 사이에 전기적으로 연결되고, 정류부를 포함하는 브릿지 회로;
상기 브릿지 회로에 전기적으로 연결되고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터;
상기 제2 배선에 전기적으로 연결되고, 상기 전등이 오프되었을 때, 상기 제2 배선의 잔여 전류를 제거하는 콘덴서;
상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 브릿지 회로와 병렬 연결된 트라이액(triac);
상기 제1 배선의 교류 전원의 파형에서 제1 제로 크로싱 시점 및 상기 제1 제로 크로싱 시점의 다음 순서인 제2 제로 크로싱 시점을 감지하고, 상기 제1 제로 크로싱 시점 및 상기 제2 제로 크로싱 시점에 대한 각각의 제1 제로 크로싱 신호 및 제2 제로 크로싱 신호를 생성하는 디텍팅 회로; 및
상기 트라이액의 온/오프(on/off)를 제어하는 MCU를 포함하고,
상기 MCU는,
상기 제1 제로 크로싱 신호를 기반으로, 상기 제1 제로 크로싱 시점보다 기 설정된 시간 이후의 제1 제어 시점에서, 상기 트라이액을 일정 시간 동안만 온(on) 시키고,
상기 제2 제로 크로싱 신호를 기반으로, 상기 제2 제로 크로싱 시점보다 이후인 제2 제어 시점에서, 상기 트라이액을 일정 시간 동안만 온(on) 시키며,
상기 기 설정된 시간은,
상기 교류 전원에 의해 공급되는 전체 전력량이 상기 전등의 구동에 필요한 제1 전력량 및 상기 스마트 스위치의 구동에 필요한 제2 전력량을 기반으로 분배될 수 있도록 설정된 시간이고,
상기 제1 전력량은 상기 제2 전력량보다 더 많은 것을 특징으로 하는, 2선식 전원 공급 시스템.In a two-wire power supply system for a smart switch of a light,
a bridge circuit electrically connected between the first wiring and the second wiring and including a rectifier;
An AC/DC converter electrically connected to the bridge circuit and converting alternating current power to direct current power;
a condenser electrically connected to the second wiring and removing residual current in the second wiring when the light is turned off;
a triac electrically connected between the first wire and the second wire and connected in parallel with the bridge circuit;
Detect a first zero crossing time point and a second zero crossing time point following the first zero crossing time point in the waveform of the AC power of the first wiring, and detect the first zero crossing time point and the second zero crossing time point. a detecting circuit that generates each of a first zero crossing signal and a second zero crossing signal; and
Includes an MCU that controls on/off of the triac,
The MCU is,
Based on the first zero crossing signal, the triac is turned on for a certain period of time at a first control time after a preset time than the first zero crossing time,
Based on the second zero crossing signal, at a second control time later than the second zero crossing time, the triac is turned on only for a certain time,
The preset time is,
A time set so that the total amount of power supplied by the AC power can be distributed based on the first amount of power required to drive the light and the second amount of power required to drive the smart switch,
A two-wire power supply system, wherein the first amount of power is greater than the second amount of power.
상기 전등의 스마트 스위치는, 서로 전기적으로 연결된 전원 공급 모듈, 무선 모듈, 센서 모듈, 및 사용자 입력 모듈을 포함하고,
상기 전원 공급 모듈은,
제1 배선과 제2 배선 사이에 전기적으로 연결되고, 정류부를 포함하는 브릿지 회로;
상기 브릿지 회로에 전기적으로 연결되고, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 AC/DC 컨버터;
상기 제2 배선에 전기적으로 연결되고, 상기 전등이 오프되었을 때, 상기 제2 배선의 잔여 전류를 제거하는 콘덴서;
상기 제1 배선과 상기 제2 배선 사이에 전기적으로 연결되고, 상기 브릿지 회로와 병렬 연결된 트라이액(triac);
상기 제1 배선의 교류 전원의 파형에서 제1 제로 크로싱 시점 및 상기 제1 제로 크로싱 시점의 다음 순서인 제2 제로 크로싱 시점을 감지하고, 상기 제1 제로 크로싱 시점 및 상기 제2 제로 크로싱 시점에 대한 각각의 제1 제로 크로싱 신호 및 제2 제로 크로싱 신호를 생성하는 디텍팅 회로; 및
상기 트라이액의 온/오프(on/off)를 제어하는 MCU를 포함하고,
상기 MCU는,
상기 제1 제로 크로싱 신호를 기반으로, 상기 제1 제로 크로싱 시점보다 기 설정된 시간 이후의 제1 제어 시점에서, 상기 트라이액을 일정 시간 동안만 온(on) 시키고,
상기 제2 제로 크로싱 신호를 기반으로, 상기 제2 제로 크로싱 시점보다 이후인 제2 제어 시점에서, 상기 트라이액을 일정 시간 동안만 온(on) 시키며,
상기 기 설정된 시간은,
상기 교류 전원에 의해 공급되는 전체 전력량이 상기 전등의 구동에 필요한 제1 전력량 및 상기 스마트 스위치의 구동에 필요한 제2 전력량을 기반으로 분배될 수 있도록 설정된 시간이고,
상기 제1 전력량은 상기 제2 전력량보다 더 많은 것을 특징으로 하는, 스마트 스위치.In the smart switch of a light,
The smart switch of the light includes a power supply module, a wireless module, a sensor module, and a user input module that are electrically connected to each other,
The power supply module is,
a bridge circuit electrically connected between the first wiring and the second wiring and including a rectifier;
An AC/DC converter electrically connected to the bridge circuit and converting alternating current power to direct current power;
a condenser electrically connected to the second wiring and removing residual current in the second wiring when the light is turned off;
a triac electrically connected between the first wire and the second wire and connected in parallel with the bridge circuit;
Detect a first zero crossing time point and a second zero crossing time point following the first zero crossing time point in the waveform of the AC power of the first wiring, and detect the first zero crossing time point and the second zero crossing time point. a detecting circuit that generates each of a first zero crossing signal and a second zero crossing signal; and
Includes an MCU that controls on/off of the triac,
The MCU is,
Based on the first zero crossing signal, the triac is turned on for a certain period of time at a first control time after a preset time than the first zero crossing time,
Based on the second zero crossing signal, at a second control time later than the second zero crossing time, the triac is turned on only for a certain time,
The preset time is,
A time set so that the total amount of power supplied by the AC power can be distributed based on the first amount of power required to drive the light and the second amount of power required to drive the smart switch,
A smart switch, wherein the first amount of power is greater than the second amount of power.
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KR100860743B1 (en) | 2007-01-09 | 2008-09-29 | 한국과학기술원 | Time synchronization offset compensation apparatus, receiver comprising thereof, method and computer readable medium on which program for executing the method is recorded |
KR101117664B1 (en) * | 2009-10-09 | 2012-03-07 | 최병관 | RF and touch type lamp switch device |
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2022
- 2022-10-20 KR KR1020220135540A patent/KR102629659B1/en active IP Right Grant
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