KR19990047183A - 자동 온/오프 전력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 제어 장치에 관한 것으로, 특히 장 시간의 일출 데이터와 일몰 데이터를 내장하여 자동으로 전력을 온/오프하는 자동 온/오프 전력 제어 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치는 상용 원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각부에 공급하는 전원 공급부와, 복수개의 설정 키를 구비하여 사용자가 임의로 데이터를 설정할 수 있도록 하는 키 입력부와, 실제 시간을 카운팅하여 출력하는 실 시간 타이머와, 계절별 온/오프 시간을 저장하고 상기 실 시간 타이머에서 출력되는 실제 시간과 저장된 데이터를 비교하여 조명 등의 온/오프를 제어하고 상기 키 입력부의 설정 조건에 따라 조명 등의 온/오프를 제어하는 원 칩마이크로 콘트롤러와, 상기 키 입력부의 설정 모드 및 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 의해 온/오프 시간 및 모드를 표시하는 표시부와, 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 따라 조명 등에 공급되는 전원을 스위칭하는 램프 구동부를 포함하여 구성된 것이다.

Description

자동 온/오프 전력 제어 장치

본 발명은 전력 제어 장치에 관한 것으로, 특히 장 시간의 일출 데이터와 일몰 데이터를 내장하여 자동으로 전력을 온/오프하는 자동 온/오프 전력 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 가로 등(조명 등)의 전력 제어 장치들은 수동에 의해 주위가 어두워지면 전력을 공급하여 가로 등을 켜고 새벽녘에 가로 등에 공급되는 전력을 차단하여 소등하였다.

그리고 최근에서는 점등 시간과 소등 시간을 일정하게 설정하여 자동으로 가로 등이 점등 및 소등되도록 하거나, 광 센서를 설치하여 일출/일몰을 센싱하여 일몰일 때 가로 등에 전력이 공급되도록 하고 일출일 때 가로 등에 공급되는 전력이 차단되도록 하고 있다.

이와 같은 종래의 전력 제어 장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 수동으로 전력을 제어하므로 사용에 불편하고 필요한 시간에 점등 및 소등이 불가능하다.

둘째, 광 센서를 이용하여 주위의 밝기를 센싱하여 전력을 제어하는 경우, 광 센서가 대기중에 노출되어 있고 이로인하여 광 센서에 먼지가 끼게되면 주위의 밝기를 정확하게 센싱할 수 없어 오동작을 하게 되고 더블어 불필요한 전력이 소비된다. 뿐만아니라, 광 센서의 수명에 따라 광 센서를 교체하여야 하는 번저로움이 있다.

세째, 점등과 소등시간이 일정하게 설정되어 제어되는 경우, 계절에 관계없이 설정된 시간에 의해 점등과 소등이 제어되어 각 계절의 특성(밤과 낮 시간의 차이)에 맞게 제어할 수 없고 더블어 불필요한 시간에 점 등을 하여 전력소비를 증가시키게 된다. 뿐만 아니라 정전시에는 설정된 데이터가 증발하게 되므로 오동작이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 10년 이상의 데이터를 영구히 보존할 수 있는 원 칩 마이크로 콘트롤러(One chip microcontroller)를 내장하여 대기 환경오염 및 정전 등의 주변환경에 무관하게 완벽한 전원 공급이 이루어지도록한 자동 온/오프 전력 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치의 블록 구성도

도 2는 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치의 회로적 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원 공급부2 : 키 입력부

3 : 실 시간 타이머4 : 원 칩 마이크로 콘트롤러

5 : 표시부6 : 스위칭부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치는 상용 원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각부에 공급하는 전원 공급부와, 복수개의 설정 키를 구비하여 사용자가 임의로 데이터를 설정할 수 있도록 하는 키 입력부와, 실제 시간을 카운팅하여 출력하는 실 시간 타이머와, 계절별 온/오프 시간을 저장하고 상기 실 시간 타이머에서 출력되는 실제 시간과 저장된 데이터를 비교하여 조명 등의 온/오프를 제어하고 상기 키 입력부의 설정 조건에 따라 조명 등의 온/오프를 제어하는 원 칩 마이크로 콘트롤러와, 상기 키 입력부의 설정 모드 및 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 의해 온/오프 시간 및 모드를 표시하는 표시부와, 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 따라 조명 등에 공급되는 전원을 스위칭하는 램프 구동부를 포함하여 구성됨에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치의 회로적 구성도이다.

본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치는 상용 전원(AC 110~220V)을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각부에 공급하는 전원 공급부(1)와, 복수개의 설정 키를 구비하여 사용자가 임의로 데이터를 설정할 수 있도록 하는 키 입력부(2)와, 실제 시간을 카운팅하여 출력하는 실 시간 타이머(Real time Clock IC)(3)와, 계절별 온/오프 시간을 저장하고 상기 실 시간 타이머(3)에서 출력되는 실제 시간과 저장된 데이터를 비교하여 조명 등의 온/오프를 제어하고 상기 키 입력부(2)의 설정 조건에 따라 조명 등의 온/오프를 제어하는 원 칩 마이크로 콘트롤러(One chip micro-controller)(4)와, 상기 키 입력부(2)의 설정 모드 및 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러(4)의 제어에 의해 온/오프 시간 및 모드를 표시하는 표시부(5)와, 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러(4)의 제어에 따라 조명 등에 공급되는 전원을 스위칭하는 램프 구동부(Lamp Driver)(6)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 각 부를 도 2를 참조하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 정류 및 평활부(1)는 변압기(TRS1), 브릿지 다이오드(BD1), 복수개의 커패시터(C1~C4), IC1 등으로 이루어져 상용 전원(AC 220V)을 변압하고 정류 및 평활하여 직류 전원(DC)을 출력한다.

상기 키 입력부(2)는 모든 설정 키(SW1), 엎 키(SW2) 및 다운 키(SW3)로 구성되어 있다.

상기 램프 구동부(6)는 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러(4)에서 출력되는 제어 신호에 의해 조명 등에 공급되는 상용 전원을 온/오프하는 스위칭 소자는 반도체 스위칭 소자(S.S.R) 또는 릴레이를 사용한다. 상기 반도체 스위칭 소자(S.S.R)는 수명이 영구적이고 내구성이 좋고 응답 속도가 빠르다는 장점을 갖고 있다.

그리고, 상기 실 시간 타이머(3)는 백 엎 밧데리인 리튬 건전지를 내장하고 있다.

표시부(5)는 원 칩 마이크로 콘트롤러(4)에서 일정 시간 이상 신호가 없으면 자동으로 표시 정지(Auto display off)하는 기능을 갖고 있다.

이와 같은 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치를 조명 등에 연결하여 설치하고 전원을 온하면, 원 칩 마이크로 콘트롤러(4)는 1월 1일 0시 0분을 실 시간 타이머(3)에 기록한다. 이때 기존 데이터가 유효하다면 실 시간 타이머(3)에 저장된 데이터가 우선적으로 복구된다. 그리고 표시부(5)는 겨울철 온 시간(오후 5시 20분)을 나타내는 "52"를 약 30초간 표시한 후, 자동으로 오프된다. 이때 기존 데이터가 유효하면 해당 월 일에 맞는 온 시간이 표시되고, 30초 이내에 키 입력부(2)의 모드 설정키(SW1)를 누르면 다음의 셋엎(set up)상태로 진행된다.

즉, 셋 엎하는 방법은 다음과 같다.

온 시간이 표시되는 상태에서 모드 설정 키(SW1)을 누르면 월 셋팅 상태로 넘어온다. 그리고 1월에 해당하는 "1"이 표시된 상태에서 엎/다운 키(SW2/SW3)를 사용하여 1월에서 12월 중 하나를 선택한다. 참고로, 12월 상태에서 엎 키(SW2)를 누르면 1월로 진행되고 1월 상태에서 다운 키(SW3)를 누르면 12월로 진행된다.

일 단위 셋팅은 월 단위를 표시하는 모드에서 모드 설정 키(SW1)를 누르면일 셋팅 상태가 되고 마찬기자로 엎/다운 키(SW2/SW3)를 눌러서 원 하는 일을 셋팅한다.

이와 같은 과정을 반복하여 시 단위 셋팅, 분 단위를 셋팅한다.

그리고 정상 상태에서 점등 및 소등 시간을 빠르게 하거나 느리게 할 수 있다.

즉, 분 단위 셋팅 상태에서 모드 설정 키(SW1)을 누르면, 스노우즈(Snooze) 셋팅 상태가 되고, 초기 설정인 "0"이 표시되고 이 상태에서 엎 키(SW2)를 게속 누르면 "10"(10분 빠르게), "20"(20분 빠르게), "30"(30분 빠르게), "3"(30분 느리게), "2"(20분 느리게), "1"(10분 느리게), "0"(표준 시간) 등으로 점등 및 소등 시간이 미세하게 조정된다. 반대로 다운 키(SW3)를 누르면 "10"(10분 빠르게), "20"(20분 빠르게), "30"(30분 빠르게), "3"(30분 느리게), "2"(20분 느리게), "1"(10분 느리게), "0"(표준 시간) 순서로 점등 및 소등 시간이 미세 조정된다.

예를 들어, 10월 9일에 해당하는 온 시간/오프 시간이 18:00과 06:30이고 스노우즈 시간이 "10"(10분 빠르게)일 때, 실제 램프가 점등 및 소등되는 시간은 17:50 및 06:20이다.

또한, 스노우즈 모드에서 모드 설정 키(SW1)를 누르면, 점등 시간은 정상 상태를 우지하고 소등 시간을 사용자가 필요한 시간으로 조정할 수 있도록 하는 "Limit Off"상태로 넘어온다. 그리고 엎/다운 키(SW2/SW3)을 눌러 원하는 시간을 설정하면 된다.

이와 같은 "Limit Off"모드에서 다시 모드 설정 키(SW1)을 누르면 상기 6단계의 초기 상태로 복귀한다.

그리고 원 칩 마이크로 콘트롤러에 저장된 계절 별 온/오프 시간은 다음과 같다.

즉, 봄(3월 1일 부터 5월 31일까지) 계절에는 온 시간이 19시 20분, 오프 시간은 05시 30분으로 설정되어 있고, 여름(6월 1일 부터 8월 21일까지)계절에는 온시간이 19시 40분, 오프 시간이 05시 40분으로 설정되고, 가을(9월 1일부터 11월 30일 까지)계절에는 온 시간이 18시 00분, 오프 시간이 06시 30분으로 설정되고, 겨울(12월 1일 부터 2월 28일 까지)계절에는 온 시간이 17시 20분, 오프 시간이 07시 40분으로 설정된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 자동 온/오프 전력 제어 장치는 기본적으로 365일의 조명등 점등 시간과 소등 시간에 해당되는 데이터가 내장되어 있고 이를 실 시간과 비교하여 조명 등을 지동으로 점등 및 소등함과 함께 사용자가 임의로 점등 및 소등 시간을 설정할 수 있도록 함으로 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 저장된 데이터를 10년 이상 보존할 수 있는 리듐 밧데리를 내장형 실시간 타이머를 채용하였으므로 정전시에도 모든 데이터를 유지할 수 있다.

둘째, 일몰 시간에 맞추어 부하측 조명 등에 전원이 공급되므로 대규모 전력소모를 줄여 사용자에게 최대의 잉여 이익을 제공한다.

셋째, 광 센서에 의한 동작 방식이 아니므로 대기 환경 오염에 의한 오동작을 완벽하게 방지한다.

넷째, 원 칩 마이크로 콘트롤러 내부의 준비된 데이터 시간표에 의해 계절별 온/오프 타이머를 자동으로 설정함으로 사용에 편리하다.

다섯째, 세 개의 초기조건 설정 키와 2자리 7 세그먼트에 의해 초기 1회 셋팅만으로 모든 조건을 스스로 설정해주며, 그 결과 역시 표시해주므로 조작이 편리하다.

Claims (5)

1. 상용 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각부에 공급하는 전원 공급부와,

   복수개의 설정 키를 구비하여 사용자가 임의로 데이터를 설정할 수 있도록 하는 키 입력부와,

   실제 시간을 카운팅하여 출력하는 실 시간 타이머와,

   계절별 온/오프 시간을 저장하고 상기 실 시간 타이머에서 출력되는 실제 시간과 저장된 데이터를 비교하여 조명 등의 온/오프를 제어하고 상기 키 입력부의 설정 조건에 따라 조명 등의 온/오프를 제어하는 원 칩 마이크로 콘트롤러와,

   상기 키 입력부의 설정 모드 및 상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 의해 온/오프 시간 및 모드를 표시하는 표시부와,

   상기 원 칩 마이크로 콘트롤러의 제어에 따라 조명 등에 공급되는 전원을 스위칭하는 램프 구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 온/오프 전력 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 키 입력부는 모드 설정 키(SW1), 엎 키(SW2) 및 다운 키(SW3)로 구성됨을 특징으로 하는 자동 온/오프 전력 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 원 칩 마이크로 콘트롤러에서 출력되는 제어신호에 의해 조명 등에 공급되는 상용 전원을 온/오프하는 상기 램프 구동부는 반도체 스위칭 소자(S.S.R)로 구성됨을 특징으로 하는 자동 온/오프 전력 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실 시간 타이머는 정전시에도 데이터를 유지할 수 있도록 백 엎 밧데리인 리튬 건전기를 내장하고 있음을 특징으로 하는 자동 온/오프 전력 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   표시부는 원 칩 마이크로 콘트롤러에서 일정 시간 이상 신호가 없으면 자동으로 표시 정지하는 기능을 갖고 있음을 특징으로 하는 자동 온/오프 전력 제어 장치.