KR19990040189U - Fade-out switch circuit of AC incandescent lamp - Google Patents
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Abstract
본 고안은 교류백열등의 페이드아웃 스위치회로에 관한 것으로, 종래 사용되는 백열등은 가변저항을 이용하여 밝기조절기능이 이루어지거나, 소정의 타이머를 이용하여 점소등을 제어토록 하고 있으나, 이러한 타이머를 이용한 점소등제어는 램프(백열등)의 점소등에 따른 밝기의 급변화로 시각적 피로감을 가중시키는 문제점이 있었다.The present invention relates to a fade-out switch circuit of an AC incandescent lamp, and a conventionally used incandescent lamp has a brightness control function using a variable resistor or a predetermined timer to control the flashing light. The extinction control has a problem of increasing visual fatigue due to a sudden change in brightness due to the flashing of the lamp (incandescent lamp).
따라서 본 고안은, 교류백열등에 사용되는 교류신호(AC)의 주기당 백열등의 점등시간 시작점을 제어하고 이를 캐패시터의 충방전으로 가변토록 함으로써, 백열등 소등에 따른 페이드아웃이 극히 자연스럽게 이루어지게 할 뿐만 아니라, 이 페이드아웃 기능과는 별도로 램프의 점등조도를 제어할 수 있도록 하여, 시각적 피로감이 없도록 함과 동시에, 밝기조절 기능장치를 겸용할 수 있어서 사용상의 편의성이 향상되고, 전력절감효과도 얻을 수 있다.Therefore, the present invention controls the start point of the incandescent lamp per cycle of the AC signal used in the AC incandescent lamp and changes it to the charge / discharge of the capacitor, so that the fade-out due to the incandescent lamp is turned off extremely naturally. In addition to the fade-out function, the lighting intensity of the lamp can be controlled to prevent visual fatigue, and the brightness control device can be used as well, resulting in improved convenience and power saving effect. .
Description
본 고안은 교류백열등의 페이드아웃(Fade-Out) 스위치회로에 관한 것으로, 전파정류된 교류신호를 이용하여, 에스씨알(SCR : SILICON CONTROLLED RECTIFIER)의 게이트측으로 인가되는 트리거신호의 구동위상을 제어토록 함으로서, 교류백열전구의 밝기가 트리거 스위칭위상에 따라 제어되도록 하여, 사용자로부터 특정 스위치조작에 의해 백열전구의 계속적인 점소등기능과 더불어, 백열전구의 밝기가 서서히 어두워지는 페이드-아웃기능을 구비함에 따라, 소등시 갑작스런 백열전구의 밝기변화를 제거하여 사용편의성을 향상시키는 교류백열등의 페이드아웃 스위치회로에 관한 것이다.The present invention relates to a fade-out switch circuit of an AC incandescent lamp, and uses a full-wave rectified AC signal to control the driving phase of a trigger signal applied to a gate side of an SCR (SILICON CONTROLLED RECTIFIER). This allows the brightness of the AC incandescent bulb to be controlled according to the trigger switching phase, and has a fade-out function in which the brightness of the incandescent bulb is gradually darkened by a specific switch operation by the user. The present invention relates to a fade-out switch circuit of an AC incandescent lamp which removes sudden changes in brightness of an incandescent lamp and improves convenience of use.
일반적으로 사용되는 가정용 백열램프는, 온/오프 스위칭에 의한 점소등이 이루어지거나 가변저항을 통해 램프의 밝기가 조절되도록 하고 있다. 그리고 이러한 램프를 사용할 때에는, 전원스위치에 의해 램프의 점등을 수행하며 상기 가변저항을 통해 그 밝기를 조절하게 된다. 따라서 사용자가 취침시에는 램프의 밝기를 극소화시키거나, 램프를 소등시켜 사용하게 되는 것이다.Commonly used incandescent lamps for homes are turned on or off by switching on or off, or the brightness of the lamp is controlled through a variable resistor. When using such a lamp, the lamp is turned on by a power switch and its brightness is adjusted through the variable resistor. Therefore, when the user is going to bed, the brightness of the lamp is minimized or the lamp is turned off.
한편, 상기한 램프의 기능에 타이머를 부착한 타이머램프가 등장함에 따라, 램프의 기능 및 용도를 한층 증대시키고 있으며, 이러한 기능은 취침시에 그 기능을 발휘하게 된다. 즉, 사용자가 취침전에 램프의 온/오프 시각을 설정하여, 설정시각 이후에는 램프를 소등시켜, 불필요한 램프의 점등상태를 갖지 않도록 하는 것이다.On the other hand, with the appearance of a timer lamp with a timer attached to the function of the lamp, the function and use of the lamp are further increased, and such a function exhibits its function at bedtime. That is, the user sets the on / off time of the lamp before going to bed, and turns off the lamp after the set time so as not to have an unnecessary lighting state of the lamp.
그러나 이와 같이 구성된 종래의 램프는, 소정의 전압가변용 저항이라든지 또는, 타이머등을 이용하여 점소등을 수행토록 하기 때문에, 램프의 밝기상태와 점소등시간만을 제어할 수밖에 없었다. 따라서 사용자의 취침시에는 램프의 밝기를 소정치의 조도로 저하시키고, 램프의 소등시간을 셋팅하게 되는데, 소등될 때 갑작스런 램프의 밝기 변화로 인해 사용자는 시각적 자극을 느낄 수밖에 없어, 피로를 가중시키는 문제점이 야기된다.However, in the conventional lamp configured as described above, since the lamp is turned on using a predetermined voltage variable resistor or a timer lamp, only the brightness state and the lamp lighting time of the lamp can be controlled. Therefore, when the user goes to bed, the brightness of the lamp is reduced to a predetermined level of illumination, and the lamp is turned off, and when the lamp is turned off, the user is forced to feel visual stimulus due to a sudden change in the brightness of the lamp. The problem is caused.
따라서 본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 램프의 소등시 램프의 밝기가 설정시간동안 서서히 어두워지도록 하는 페이드-아웃기능을 수행토록 함으로서, 램프소등에 따른 갑작스런 밝기의 변화가 없도록 하여, 소등시에 사용자가 어두움에 적응할 동안 당황하지 않게 함과 동시에, 시각적 피로감을 경감시키는 교류백열등의 페이드아웃 스위치회로를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve such a problem. When the lamp is turned off, a fade-out function is performed so that the brightness of the lamp is gradually darkened for a predetermined time so that there is no sudden change of brightness due to the lamp being turned off. It is an object of the present invention to provide a fade-out switch circuit such as an alternating current incandescent lamp that reduces visual fatigue and at the same time does not panic while the user adjusts to darkness when the light is turned off.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 교류백열등과 직렬접속되어 교류전압을 전파정류시키는 정류부의 출력전압을 단락 또는 쇼트시켜, 상기한 교류백열등의 점소등을 제어하기 위한 에스씨알(SCR)과, 상기 전파정류전압에 의해 충전된 전압을 조절가능토록 하는 전압분배부와, 이 전압분배부를 통해 출력되는 전압을 이용하여 상기한 에스씨알의 게이트를 제어하여 백열등의 밝기를 페이드아웃시키기 위한 제어부로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is connected to the AC incandescent lamp in series to short-circuit or short-circuit the output voltage of the rectifier for full-wave rectifying the AC voltage, and the SCR (SCR) for controlling the lighting of the above-described AC incandescent lamp and And a voltage divider to adjust the voltage charged by the full-wave rectified voltage, and a control unit to control the gate of the SLC to fade out the brightness of the incandescent lamp using the voltage output through the voltage divider. Characterized in that configured.
도 1은 본 고안의 블록도이고,1 is a block diagram of the present invention,
도 2a는 본 고안의 회로도이며,2a is a circuit diagram of the present invention,
도 2b는 본 고안의 타 실시예에 따른 회로도이고,Figure 2b is a circuit diagram according to another embodiment of the present invention,
도 3은 본 고안의 동작을 설명하는 각부 파형도이며,3 is a waveform diagram of each part explaining the operation of the present invention,
도 4a는 본 고안의 일예를 나타내는 부분회로도이고,Figure 4a is a partial circuit diagram showing an example of the present invention,
도 4b는 도 4a의 동작에 따른 출력 파형도이다.4B is an output waveform diagram according to the operation of FIG. 4A.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
A : 필터부 B : 정류부A: filter part B: rectifying part
C : 제어부 D : 전압분배부C: controller D: voltage divider
E : 스위치부 10 : 방전회로E: switch section 10: discharge circuit
20 : 스위칭회로 30 : 충전회로20: switching circuit 30: charging circuit
D1-D5 : 다이오드 D6 : 발광다이오드D1-D5: Diode D6: Light Emitting Diode
R1-R14 : 저항 C1-C5 : 캐패시터R1-R14: Resistor C1-C5: Capacitor
SCR : 에스씨알 SW1,SW2 : 스위치SCR: SRC SW1, SW2: Switch
VR1 : 가변저항 L : 교류백열등(램프)VR1: Variable resistor L: AC incandescent lamp (lamp)
D7 : 제너다이오드D7: Zener Diode
그러면 상기 구성을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Next, the configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 1은 본 고안의 전체블록도이고, 도 2a 및 2b는 회로도로써, 램프(L)와 직렬접속되어 브리지 다이오드를 통해 전파정류시키는 정류부(B)와, 이 정류부(B)를 통해 소정의 전압을 충전시키는 충전부(F1,F2)와, 이 충전부(F1,F2)의 충방전을 스위칭제어하기 위한 스위치부(E)와, 이 스위치부(E)를 통해 충전부(F2)에 충전된 전압을 분배하는 전압분배부(D)와, 이 전압분배부(D)의 분배전압을 인가받아 이에 상응하는 트리거신호를 발생시키는 제어부(C)와, 이 제어부(C)의 출력신호로부터 상기 정류부(B)의 출력을 단락시키기 위한 램프구동부(S)로 이루어진다. 또한 상기 정류부(B)와 램프(L)사이에는 필터부(A)가 구비되어 스위칭 노이즈를 제거토록 하며, 상기 램프구동부(S)의 구동상태에 따라 발광다이오드가 동작되도록 하여 스위치부(E)의 위치 식별이 용이하도록 하는 표시부(G)가 접속된다.First, Figure 1 is an overall block diagram of the present invention, Figures 2a and 2b is a circuit diagram, a rectifier (B) for full-wave rectification through a bridge diode connected in series with the lamp (L), and through the rectifier (B) Charging units F1 and F2 for charging the voltage, switching unit E for switching control of charging and discharging of the charging units F1 and F2, and voltages charged to the charging unit F2 through the switching unit E A voltage divider (D) for distributing a voltage, a controller (C) for receiving a divided voltage of the voltage divider (D), and generating a trigger signal corresponding thereto, and the rectifier (from the output signal of the controller (C)). It consists of a lamp drive part S for shorting the output of B). In addition, the filter unit (A) is provided between the rectifying unit (B) and the lamp (L) to remove switching noise, and the light emitting diode is operated according to the driving state of the lamp driving unit (S) switch unit (E) The display portion G is connected to facilitate the identification of the position.
또한, 상기한 필터부(A)는 코일(L1) 및 캐패시터(C1)로 필터회로를 구현하고, 정류부(B)는 다수의 다이오드(D1-D4)로 브리지를 형성하여 전파정류가 이루어지도록 하고, 상기 램프구동부(S)는 에스씨알(SCR)을 구비하여 에노드측과 캐소드측이 상기 정류부(B)의 출력단과 접속되도록 함과 동시에, 게이트측으로는 보호용 다이오드(D5)와 풀다운저항(R1)이 연결되도록 한다.In addition, the filter unit A implements a filter circuit with a coil L1 and a capacitor C1, and the rectifier B forms a bridge with a plurality of diodes D1-D4 to perform full-wave rectification. The lamp driving unit S includes an SCR to allow the anode side and the cathode side to be connected to the output terminal of the rectifying unit B, and at the gate side, the protection diode D5 and the pull-down resistor R1. ) Is connected.
그리고 상기 제어부(C)는, 전압분배부(D)로부터 인가되는 전압에 따라 충전량을 결정토록 하기 위해 트랜지스터(Q1)와 캐패시터(C2) 및 저항(R9)으로 이루어진 충전회로(30)와, 이 충전회로(30)의 충전전압으로부터 상기 에스씨알(SCR)의 게이트측으로 트리거신호를 인가시키도록 각각 직렬접속되는 저항(R2,R3) 및 트랜지스터(Q2)로 이루어진 스위칭부(20)와, 상기 충전회로(30)에서 충전된 전압을 방전시켜 새로운 주기를 시작할 수 있도록 트랜지스터(Q4)와 트랜지스터(Q3) 및 다수의 저항(R4-R8) 그리고 캐패시터(C5)로 이루어진 방전회로(10)로 구성된다.The controller C includes a charging circuit 30 including a transistor Q1, a capacitor C2, and a resistor R9 in order to determine the charge amount according to the voltage applied from the voltage divider D. A switching unit 20 comprising resistors R2 and R3 and transistor Q2 connected in series to apply a trigger signal to the gate side of the SCR from the charging voltage of the charging circuit 30, and the charging And a discharge circuit 10 composed of a transistor Q4, a transistor Q3, a plurality of resistors R4-R8, and a capacitor C5 so as to discharge a charged voltage in the circuit 30 to start a new cycle. .
한편 상기 표시부(G)는 발광다이오드(D6)와 이 발광다이오드(D6)에 흐르는 전류를 조절하는 보호저항(R14)으로 구성되며, 스위치부(E)는 온/오프 접점스위치(SW2) 및 푸쉬스위치(SW1)으로 이루어진다. 그리고 상기 전압분배부(D)는 저항(R10,R11)이 직렬연결되어, 저항간 저항치 비율에 따라 그 출력전압이 달리되도록 한다.On the other hand, the display unit G includes a light emitting diode D6 and a protection resistor R14 for controlling a current flowing in the light emitting diode D6, and the switch unit E includes an on / off contact switch SW2 and a push. Switch SW1. In addition, the voltage divider D has resistors R10 and R11 connected in series so that the output voltage thereof varies according to a ratio of resistance values between the resistors.
그리하여, 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Thus, the operation of the present invention is described as follows.
우선 본 고안의 동작관계를 보다 명료하게 설명하기 위해 도 3을 구비하였으며, 이는 각 소자의 동작에 따른 파형도이다. 먼저 램프(L)의 소등상태에서, 교류전원(AC)이 상기한 램프(L)를 거쳐 필터부(A)의 코일(L1)을 통해 정류부(B)로 인가된다. 따라서 다수개의 다이오드(D1-D4)을 통해 전파정류신호가 출력되며, 이는 저항(R14)에 의해 소정치의 전류가 발광다이오드(D6)로 인가된다. 여기서 저항(R14)를 포함한 회로저항은 램프(L)의 저항보다 극히 크기 때문에, 이 램프(L)는 소등상태를 유지한다.First, FIG. 3 is provided to more clearly describe the operation relationship of the present invention, which is a waveform diagram according to the operation of each device. First, while the lamp L is turned off, the AC power source AC is applied to the rectifying unit B through the coil L1 of the filter unit A via the lamp L described above. Therefore, a full-wave rectified signal is output through the plurality of diodes D1-D4, and a current of a predetermined value is applied to the light emitting diode D6 by the resistor R14. Since the circuit resistance including the resistor R14 is much larger than the resistance of the lamp L, the lamp L remains off.
그러면 발광다이오드(D6)의 전파정류신호에 따른 점등이 이루어지는데, 이 발광다이오드(D6)는 스위치부(E)에 근접되어 있어 어두운 곳에서 스위치 위치를 쉽게 식별할 수 있도록 한다. 또한 상기 전파정류신호는 발광다이오드(D6)를 거쳐, 충전부(F1)의 캐패시터(C4)로 제너다이오드(D7)에 의하여 정전압이 충전된다.Then, the lighting is made according to the full-wave rectified signal of the light emitting diode D6. The light emitting diode D6 is close to the switch part E, so that the switch position can be easily identified in a dark place. In addition, the full-wave rectified signal is charged by the zener diode D7 to the capacitor C4 of the charging unit F1 via the light emitting diode D6.
이때 상기 램프(L)소등에 따른 초기상태에서는, 스위치부(E)의 푸쉬스위치(SW1)가 도면의 F/O단자로 접속되어 있으며, 온/오프 스위치(SW2)는 도면의 ON단자로 연결되어 있다. 따라서, 사용자가 본 시스템을 이용하여 상기 램프(L)를 점등시킨 후 서서히 소등되도록 페이드아웃(Fade-Out)기능을 활용하고자 한다면, 푸쉬스위치(SW1)를 눌렀다가 복귀시킨다.At this time, in the initial state according to the lamp (L) off, the push switch (SW1) of the switch unit (E) is connected to the F / O terminal of the figure, the on / off switch (SW2) is connected to the ON terminal of the figure It is. Therefore, if the user wants to utilize the fade-out function so that the lamp L is gradually turned off after turning on the lamp L using the present system, the user pushes and then pushes the push switch SW1.
그러면 상기한 캐패시터(C4)의 충전전압은, 푸쉬스위치(SW1)의 누름시간동안 스위치 보호저항(R12)을 거쳐 캐패시터(C3)으로 충전된다. 이 캐패시터(C3)의 충전전압은 전압분배부(D)를 거쳐 방전되며, 분배저항(R10,R11)으로부터 전압분배가 이루어진다. 따라서 이때 분배된 전압은 상기 제어부(C)로 인가되는데, 이때 인가되는 전압은 분배저항(R10,R11)에 의해 결정되는 것이다.Then, the charging voltage of the capacitor C4 is charged to the capacitor C3 through the switch protection resistor R12 during the push time of the push switch SW1. The charging voltage of the capacitor C3 is discharged through the voltage divider D, and voltage division is performed from the distribution resistors R10 and R11. Therefore, at this time, the divided voltage is applied to the control unit C, and the applied voltage is determined by the distribution resistors R10 and R11.
그리하여, 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스측으로는 소정치의 전압이 인가되는데, 이는 캐패시터(C3)의 전압(VC3)과 분배저항(R10,R11)의 설정치 즉, VC3× R11/ (R10 + R11)의 전압이 인가된다. 또한 캐패시터(C3)와 분배저항(R10,R11)에 상응하는 방전시정수를 갖게 되는 것이다. 따라서 정류부(B)에서 출력되는 전파정류신호는 상기한 저항(R2,R3)에 의해 분압되어, 이 트랜지스터(Q1)의 컬렉터측을 거쳐 에미터측을 통한 후 캐패시터(C2)로 충전된다. 이때 이 경로를 거쳐 충전된 전압을 V2라 칭하며, 첨부도면 도 3에 도시된 (4)번의 그래프와 같이 초기충전시 급경사를 나타내고, 충전완료시 거의 일정한 전압을 나타내고 있다.Thus, a voltage of a predetermined value is applied to the base side of the transistor Q1, which is a voltage V C3 of the capacitor C3 and a set value of the distribution resistors R10 and R11, that is, V C3 × R11 / (R10 +). The voltage of R11) is applied. In addition, the discharge time constant corresponding to the capacitor C3 and the distribution resistors R10 and R11 is obtained. Accordingly, the full-wave rectified signal output from the rectifier B is divided by the resistors R2 and R3, and charged through the emitter side through the collector side of the transistor Q1 and then charged to the capacitor C2. At this time, the voltage charged through this path is referred to as V2, and as shown in the graph of (4) shown in FIG. 3, it shows a steep slope during initial charging and a nearly constant voltage upon completion of charging.
따라서 이러한 그래프는, 상기한 전압분배부(D)의 저항치 또는 충전부(F2)의 캐패시터(C3)의 전압(VC3)으로부터 그 전위가 결정되는데, 도 3에 도시된 그래프의 ①②③④는 상기 전압(VC3)의 가변 또는 저항치가변에 따른 전위변화를 나타낸 것이다. 그리고 상기 전압(VC3)의 가변은 캐패시터(C3)의 방전에 의하여 구현되며 또한, 저항치가변은 도 2b와 같이 가변저항(VR1)을 통해 구현된다.Therefore, in the graph, the potential is determined from the resistance value of the voltage divider D or the voltage V C3 of the capacitor C3 of the charging unit F2, and ①②③④ of the graph shown in FIG. V C3 ) shows the potential change according to the variable or resistance value change. The voltage V C3 is changed by the discharge of the capacitor C3, and the resistance value is changed by the variable resistor VR1 as shown in FIG. 2B.
이와 동시에, 상기 캐패시터(C4)에서 충전전류가 저항(R9)를 거쳐 캐패시터(C2)로 유입된다. 이때 이 경로를 거쳐 충전된 전압을 V1이라 칭하며, 이는 도 3의 (3)으로 나타내지는데, 오프시 에스씨알(SCR)을 트리거시키지 못하도록 캐패시터(C2)에 충전되는 시정수(R9× C2)를 조절하여 한 주기에 충전되는 전압(V1)의 최대값이 트랜지스터(Q2)의 베이스-에미터간 전압(VBE2)과 다이오드(D5)의 전압(VD5) 및 에스씨알(SCR)의 게이트트리거전압(VGT)의 합보다 약간 작게한다. 즉, 수학식1과 같다.At the same time, the charging current flows into the capacitor C2 through the resistor R9 from the capacitor C4. At this time, the voltage charged through this path is referred to as V1, which is represented by (3) of FIG. The maximum value of the voltage V1 charged in one cycle is adjusted between the base-emitter voltage V BE2 of the transistor Q2, the voltage VD5 of the diode D5, and the gate trigger voltage of the SCR SCR. Slightly smaller than the sum of V GT ). That is, as shown in equation (1).
결국, 상기 캐패시터(C2)로 유입되는 전압(VC2)은 V1 + V2가 되는 것이며, 트랜지스터(Q1)의 계속적인 턴온상태로부터 이 캐패시터(C2)가 충전되어 전압이 상승한다. 이러한 경로는 상기 스위칭회로(20)의 트랜지스터(Q2)의 베이스측을 향하고, 따라서 이 트랜지스터(Q2)를 거쳐 램프구동부(S)의 다이오드(D5)를 통해 상기 에스씨알(SCR)의 게이트측을 트리거하게 된다.As a result, the voltage VC2 flowing into the capacitor C2 becomes V1 + V2, and the capacitor C2 is charged from the continuous turn-on state of the transistor Q1 to increase the voltage. This path is directed toward the base side of the transistor Q2 of the switching circuit 20, and thus through the transistor Q2 through the diode D5 of the lamp driver S to the gate side of the SCR. Will trigger.
이러한 동작상태는 도 3의 (5)로 도시된다.This operating state is shown by (5) in FIG.
예컨대, 전압분배부(D)로부터 트랜지스터(Q1)의 베이스측으로 큰 전압이 걸리게 되면, 캐패시터(C2)의 충전전압(V2)은 도 3의 (4)에 도시된 ①과 같이 나타나며, 따라서 캐패시터(C2)로 공급되는 전압은 상기 V1+V2로서, 도 3의 (5)에 도시된 점선파형과 같게 되는 것이다.For example, when a large voltage is applied from the voltage divider D to the base side of the transistor Q1, the charging voltage V2 of the capacitor C2 appears as? Shown in (4) of FIG. The voltage supplied to C2) is V1 + V2, which is the same as the dotted waveform shown in (5) of FIG.
그리고 상기 도면의 (5)에 도시한 ①②③④에 걸쳐진 점선(트리거 레벨 ; Triggering Level)은, 에스씨알(SCR)을 트리거시키기 위한 전압으로서, 현재는 ①점에서 에스씨알(SCR)이 트리거되고 있다. 환언하면, 상기 에스씨알(SCR)이 도통되고 이에 따라, 상기 도면의 (6)과 같이 이 에스씨알(SCR)의 양단전압은 도통전압(VTM)으로 저하되며, 이에 흐르는 전류는 (7)과 같이 ①시점부터 한 사이클의 교류신호와 같이 된다.The dotted line (triggering level) across ①②③④ shown in (5) of the figure is a voltage for triggering the SCR. Currently, the SCR is triggered at the point ①. In other words, the SCR is turned on, and accordingly, as shown in (6) of the drawing, the voltage across the SCR is reduced to the conduction voltage V TM , and the current flowing therein is (7) As shown in (1), it becomes like the AC signal of one cycle from the point of view.
따라서 상기 구간동안에, 정류부(B)를 쇼트시켜 램프(L)를 점등시키게 되는데, 상기 교류전원의 정류된 전압의 한 사이클(①시점부터 한 사이클)동안 이루어지는 것이다.Therefore, during the period, the rectifier B is shorted to turn on the lamp L, which is performed for one cycle of the rectified voltage of the AC power source (one cycle from the time point ①).
한편 이 트리거신호의 발생과 더불어, 상기 스위칭회로(20)의 저항(R4,R5)에 걸리는 전압이 감소되는데, 트랜지스터(Q2)의 턴온상태와 에스씨알(SCR)의 도통에 따른 것이다. 따라서 상기 캐패시터(C5) 및 저항(R4,R5)으로 이루어진 적분회로의 ⓚ점(도 1참조) 전압이 저하된다.On the other hand, along with the generation of the trigger signal, the voltage applied to the resistors R4 and R5 of the switching circuit 20 decreases due to the turned-on state of the transistor Q2 and the conduction of the SCR. As a result, the voltage (? Point) of the integrating circuit including the capacitor C5 and the resistors R4 and R5 is reduced.
이는 상기 방전회로(10)의 트랜지스터(Q3)를 턴온시키는데, 캐패시터(C5)의 충전전류가 방전되는 시간을 갖고 있기 때문에 소정의 지연시간을 얻을 수 있다. 즉, 도 3의 (2)에 도시된 바와 같이, 앞서 설명한 에스씨알(SCR)의 트리거시점이 지연됨을 알 수 있으며, 이러한 지연시간은 램프(L)가 극히 낮은 밝기까지 켜질 수 있도록 에스씨알(SCR)의 트리거신호가 안정적으로 인가되도록 하기 위한 것이다.This turns on the transistor Q3 of the discharge circuit 10. Since the charging current of the capacitor C5 is discharged, a predetermined delay time can be obtained. That is, as shown in (2) of FIG. 3, it can be seen that the trigger time of the above-described SCR (SCR) is delayed, and this delay time is such that the lamp L can be turned on to extremely low brightness. SCR) trigger signal is to be applied stably.
이와 같이 트랜지스터(Q3)의 턴온상태로 인해, 이 트랜지스터(Q3)의 컬렉터측에 접속된 저항(R7,R8)으로 소정치의 전압이 인가되며, 이는 트랜지스터(Q4)를 턴온시키는 것이다. 결국, 이 트랜지스터(Q4)의 컬렉터측에 접속된 캐패시터(C2)가 에미터측으로 급속하게 방전되어, 트랜지스터(Q2)를 턴오프시킨다.As described above, due to the turned-on state of the transistor Q3, a predetermined voltage is applied to the resistors R7 and R8 connected to the collector side of the transistor Q3, which turns on the transistor Q4. As a result, the capacitor C2 connected to the collector side of the transistor Q4 is rapidly discharged to the emitter side, thereby turning off the transistor Q2.
그리하여 상기한 에스씨알(SCR)의 게이트측은 로우레벨로 저하되는데, 에스씨알(SCR)의 턴온상태는 계속유지된다. 그리고 상기한 교류신호의 한 주기가 끝나면 에스씨알(SCR)의 에노드측이 영볼트가 되어 턴오프된 후, 상기한 과정을 계속적으로 반복하는 것이다.Thus, the gate side of the SCR is lowered to a low level, and the turn-on state of the SCR is continuously maintained. When one cycle of the AC signal is completed, the anode side of the SCR becomes a zero volt and is turned off, and the above process is continuously repeated.
즉, 도 3의 (7)번에서 보여준 빗금부분을 반복하는 것이며, 앞서 설명된 충전부(F2)의 캐패시터(C3) 방전으로 인한 전압의 감소로부터 상기 빗금부분이 감축되어, 램프(L)의 밝기가 점점 어두워지는 페이드아웃 기능이 수행되는 것이다. 이를 도 3의 (4)(5)(7)에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.That is, the hatched portion shown in (7) of FIG. 3 is repeated, and the hatched portion is reduced from the reduction of the voltage due to the discharge of the capacitor C3 of the charging unit F2 described above, so that the brightness of the lamp L is reduced. The fading out function becomes darker. This will be described in detail with reference to FIGS. 3 (4) (5) (7) as follows.
캐패시터(C3)의 전압(VC3)이 전압분배부(D)를 통한 전압은 시간의 경과에 따라 방전에 의하여 감소된다. 따라서 캐패시터(C2)로 충전되는 전압은 상기 도 3의 (4)번과 같이 ①부터 ④까지 변화를 갖게 된다. 이와 같은 전압변화는 상기 V1의 전압과 중첩됨에 따라, 상기 도 3의 (5)와 같이 전압이 감소되는 것이다.The voltage V C3 of the capacitor C3 is reduced by the discharge over time through the voltage divider D. Therefore, the voltage charged by the capacitor C2 varies from ① to ④ as shown in (4) of FIG. As the voltage change overlaps with the voltage of V1, the voltage decreases as shown in (5) of FIG.
그러나 상기 도 3의 (5)와 같은 전압감소에도 에스씨알(SCR)의 트리거레벨은 변하지 않음으로, 결국 트리거 시점은 ①부터 ④까지 점차적으로 쉬프트되는 것이다. 이러한 쉬프트동작은 (7)번의 빗금부분을 감축시키는데, 이는 에스씨알(SCR)의 턴온동작 즉, 상기 정류부(B)의 쇼트로 인한 램프(L)의 점등시간이므로, 램프(L)의 밝기가 어두워지는 것이다. 따라서 상기 기능은 풀 페이드- 아웃(Full Fade-Out)으로서, 소정시간이 흐르면 램프(L)가 완전히 소등을 하게 되는데, 때로는 완전 소등이 불필요할 때가 있으며, 본 고안은 상기 충전회로(30)에 의거 불완전 소등을 수행할 수 있다.However, since the trigger level of the SCR does not change even when the voltage decreases as shown in (5) of FIG. 3, the trigger time is gradually shifted from ① to ④. This shift operation reduces the hatched portion of (7), which is the turn-on operation of the SCR, that is, the lighting time of the lamp L due to the shortening of the rectifying unit B, so that the brightness of the lamp L is It is darkening. Therefore, the function is a full fade-out (Full Fade-Out), the lamp (L) is completely turned off when a predetermined time passes, sometimes it is not necessary to completely turn off, the present invention is in the charging circuit 30 Incomplete lighting can be performed.
즉, 도 3의 (3)에 나타난 그래프로부터 그 전위를 상향조정, 저항(R9)의 저항치를 낮게 설정함으로서 캐패시터(C2)로 유입되는 충전전압을 높이도록 하는 것이다. 특히 트랜지스터(Q1)의 구동이 정지되었을 때, 사용하게 되면 상기한 램프(L)는 완전 소등이 되지 않고 설정치에 따라 그 밝기가 조정된 후, 계속적으로 유지할 수 있도록 하는 것이다. 이를 상기 도 2a와 도 4a 및 도 4b를 참조하여 구체적으로 설명한다.That is, from the graph shown in (3) of FIG. 3, the potential is adjusted upward, and the resistance value of the resistor R9 is set low to increase the charging voltage flowing into the capacitor C2. In particular, when the driving of the transistor Q1 is stopped, when the lamp L is used, the above-mentioned lamp L is not completely turned off but its brightness is adjusted according to a set value so that it can be maintained continuously. This will be described in detail with reference to FIGS. 2A, 4A, and 4B.
먼저 도 4a는 충전회로(30)에 사용되는 저항(R9)의 대치회로로써, 본 고안의 일예를 나타내며, 도 4b는 도 4a에 따른 출력신호를 나타낸 그래프이다. 우선 상기한 대치회로는 가변저항(VR2) 및 고정저항(R0)로 이루어지며, 직렬접속되어 있다. 그리고 이 고정저항(R0)과 상기 가변저항(VR2)의 합성저항 최대치는 앞서 설명된 에스씨알(SCR)의 게이트측을 트리거하지 못할 정도이며, 이 고정저항(R0)의 저항치는 일정 기준치의 밝기가 되도록 설정되고 있다.First, FIG. 4A is an alternative circuit for the resistor R9 used in the charging circuit 30, and shows an example of the present invention, and FIG. 4B is a graph showing an output signal according to FIG. 4A. First, the replacement circuit is composed of a variable resistor VR2 and a fixed resistor R0, and is connected in series. The maximum value of the combined resistance of the fixed resistor R0 and the variable resistor VR2 is such that the gate side of the SCR described above cannot be triggered, and the resistance of the fixed resistor R0 has a brightness of a predetermined reference value. It is set to be.
따라서 상기한 가변저항(VR2)의 저항치를 최대로 설정하면, 도 2a에 도시된 저항(R9)과 같은 기능을 수행하며, 이 가변저항(VR2)의 저항치를 최소로 설정하면, 램프(L)의 밝기가 소정의 설정치로서 유지되는 것이다. 만약 사용자로부터 램프(L)의 밝기가 일정 조도로 점등되고자 한다면, 상기 가변저항(VR2)을 최소치로 설정하는데, 이로인해 저항(R)에 흐르는 전류량은 최대치로서 도 4b (가)에 도시된 ①번과 같이 에스씨알(SCR)의 트리거시간이 앞당겨지게 된다.Therefore, when the resistance value of the variable resistor VR2 is set to the maximum, the same function as the resistor R9 shown in FIG. 2A is performed. When the resistance value of the variable resistor VR2 is set to the minimum, the lamp L Is maintained as a predetermined set value. If the brightness of the lamp L is to be turned on by a certain illuminance from the user, the variable resistor VR2 is set to a minimum value, whereby the amount of current flowing through the resistor R is a maximum value as shown in Fig. 4B (a). Like this, the trigger time of SCR is advanced.
이는 도 4b (나)에 도시된 ①시간대부터 에스씨알(SCR)이 트리거되기 때문에, 램프(L)의 밝기가 해당 조도로 고정되는 것이다. 결국, 캐패시터(C3)의 전압(VC3)이 영일 때, 램프(L)의 밝기가 가변저항(VR2)에 의해 설정되는 것이다. 그리고 가변저항(VR2)의 저항치를 일정량 증대시키면, 상기 충전시정수가 크게 되므로 상기 캐패시터(C2)에 충전되는 전압의 상승이 늦어짐에 따라, 도 4b (가)의 ②와 같이 에스씨알(SCR)의 트리거시점이 지연되는 것이다.This is because the SCR is triggered from the time zone ① shown in FIG. As a result, when the voltage V C3 of the capacitor C3 is zero, the brightness of the lamp L is set by the variable resistor VR2. When the resistance value of the variable resistor VR2 is increased by a certain amount, the charging time constant becomes large, so that the increase of the voltage charged in the capacitor C2 is delayed. As shown in ② of FIG. The trigger time is delayed.
그리하여 상기 설정된 저항(R)의 저항치로부터, 도 4b (나)의 ②와 같은 시점에서 램프(L)의 점등이 이루어지며, 이러한 점등시기의 축소로인해 램프(L)의 밝기가 보다 어두워진다. 따라서 가변저항(VR2)의 계속적인 저항치 증대는 도 4b (가)(나)의 ①②③으로 쉬프트하여, 램프(L)의 밝기가 가변저항(VR2)에 따라 약화되는 것이다. 또한 가변저항(VR2)을 최대치로 절환하게 되면, 상기 저항(R)치는 최대로되어 이에 흐르는 전류는 최소를 이루게 된다.Thus, the lamp L is turned on at the same time as (2) in FIG. 4B (b) from the resistance value of the set resistor R, and the brightness of the lamp L becomes darker due to the reduction in the lighting time. Therefore, the continuous resistance increase of the variable resistor VR2 is shifted to ①②③ in FIG. 4B (A) and (B), and the brightness of the lamp L is weakened in accordance with the variable resistor VR2. In addition, when the variable resistor VR2 is switched to the maximum value, the resistance R value is maximized, and the current flowing therein is minimized.
그리고 상기 전류의 최소치는 에스씨알(SCR)을 트리거하지 못하며, 이는 곧 램프(L)의 완전소등을 의미한다.And the minimum value of the current does not trigger the SCR (SCR), which means that the lamp (L) is completely off.
이러한 시스템은, 일예로 현관앞의 조명으로 사용하거나 일정 조도를 유지하고자 하는 실내에서 사용될 수 있으며, 필요시에만 원텃치에 의한 램프(L)의 점등시키고 이로부터 램프(L)의 소등이 서서히 이루어지거나, 실내조명이 설정조도에 따라 그 밝기가 유지될 수 있는 것이다.Such a system can be used, for example, as a lighting in front of the entrance or indoors to maintain a constant illuminance. When necessary, the lamp L is turned on by the original touch only and the lamp L is turned off gradually. Or indoor lighting can maintain its brightness according to the set illumination.
한편, 상기 램프(L)의 점등상태에서 페이드아웃이 수행되는 도중에, 사용자가 소등을 원한다면, 상기 스위치부(E)의 온/오프 스위치(SW2)를 작동시키게 되는데, 이는 상기 캐패시터(C3)를 급속 방전시키는 것이다. 즉, 트랜지스터(Q1)의 베이스측을 로우상태로 하여, 이를 턴오프시켜 상기한 에스씨알(SCR)의 동작을 정지시키는 것이다.On the other hand, if the user wants to be turned off while the fade out is performed while the lamp L is turned on, the on / off switch SW2 of the switch unit E is operated, which causes the capacitor C3 to operate. Rapid discharge In other words, the base side of the transistor Q1 is set to the low state, which is turned off to stop the operation of the SCR.
이와 같이 본 고안은, 교류백열등에 사용되는 교류신호(AC)의 주기당 백열등의 점등시간 시작점을 제어하고 이를 캐패시터의 충방전으로 가변토록 함으로써, 백열등 소등에 따른 페이드아웃이 극히 자연스럽게 이루어지게 될 뿐만 아니라, 상기 페이드 아웃기능과는 별도로 램프의 밝기가 사용자의 설정에 따른 조도로 유지될 수 있도록 하여, 램프밝기의 조절이 손쉽게 이루어져 사용편의성이 향상됨과 더불어 시각적 피로감이 없으며, 또한 소등시 완전소등되지 않고 사용자가 설정하는 약한 밝기를 유지할 수 있도록 하여, 소등시 암흑상태가 아닌 설정시의 밝기가 되도록 하므로, 사용자에게 유용함(예컨대, 아기침실의 조명, 명상시의 조명등)을 제공할 수 있다.As such, the present invention controls the start time of the lighting time of the incandescent lamp per cycle of the AC signal used in the AC incandescent lamp and changes it to the charge / discharge of the capacitor, so that fade-out due to the incandescent light is turned off. In addition, since the brightness of the lamp can be maintained at the illuminance according to the user's setting separately from the fade-out function, the brightness of the lamp can be easily adjusted to improve the convenience of use, and there is no visual fatigue, and it is not completely extinguished when turned off. It is possible to maintain the weak brightness set by the user, so that the brightness at the time of setting is not dark when extinguished, it can be provided to the user useful (for example, lighting of the baby bedroom, lighting at meditation, etc.).
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