KR200198568Y1

KR200198568Y1 - 프리볼트 디지탈 벽 스위치기

Info

Publication number: KR200198568Y1
Application number: KR2020000011547U
Authority: KR
Inventors: 김진국
Original assignee: 하가전자주식회사
Priority date: 2000-04-22
Filing date: 2000-04-22
Publication date: 2000-10-02

Abstract

본 고안은 옥내.외 스위치 배선상에 연결되어 사용되는 백열전등용 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기 [Free volt Digital switch means for wall mounting use]'에 관한 것으로서 옥내.외 스위치 배선의 변경없이 기존의 벽 스위치기를 본 고안의 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'로 교환만 하면 사용자가 터치 스위치만으로 80∼270V_AC의 광범위한 입력 전압 범위에 대하여 백열전등의 온 [ON]. 오프 [OFF]및 밝기를 다단계 [예;256단계]로 디지탈 제어할 수 있도록 함과 동시에 백열전등을 온 [ON]할 때에는 일정시간을 가지고 밝아지면서 켜지도록 하여 백열전구의 초기 돌입전류에 의한 수명단축 문제를 해결하고 백열전등을 오프 [OFF]할 때에는 천천히 어두어지면서 꺼지도록하여 소등시의 분위기 [mood]상승 효과를 제공하면서 사용자가 소등후 [잠자리로] 이동시 주변이 갑자기 어두어져 안 보이는 불편함을 제거한 것에 관한 것이다.

콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]과 교류 입력전원 위상검출 회로블럭 [2], 트라이악 구동 회로블럭 [3], 마이콤 주변 횔로블럭 [4]으로 구성된 본 고안에 있어서는 스위치 배선의 양단에 교류출력 스위칭용 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]과 터미날2 [T₂]를 연결하고 상기 트라이악 [TRC]의 터미날1 은 다시 상기 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]의 정류용 다이오드 [D₂]의 캐소드 [cathode]와 연결하여 구성하고 상기 트라이악 [TRC]의 게이트 [G]는 저항 [R₆]과 트란지스터 [Q₁]및 트란지스터의 베이스 저항 [R₅]을 통하여 제어용 마이콤 [U₁]의 제 1출력단자 [O₁]에 연결하여 구성하며, 상기 교류 입력전원 위상검출 회로블럭 [2]의 출력을 상기 제어용 마이콤 [U₁]의 제2입력단자 [I₂]에 연결하여 구성해서 상기 마이콤 [U₁]이 교류입력의 위상을 판단해서 상기 트라이악 [TRC]의 게이트 트리거 펄스 [gate trigger pulse]의 출력 시점을 조절하여 상기 트라이악 [TRC]의 온 [ON]. 타임 [time]을 다단계로 디지탈 제어하는 것이다. 상기 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]과 상기 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]의 정류다이오드 [D₂]의 캐소드 [cathode]를 직결하여 구성했기 때문에 상기 교류출력 스위칭용 트라이악 [TRC]의 게이트 [G]를 제어용 마이콤 [U₁]이 상기 트란지스터 [Q₁]를 통하여 직접 트리거링 [triggering] 할 수 있다. 또 상기 제어용 마이콤 [U₁] 은 리모콘 신호를 제1입력단자 [I₁]로 입력받아 원격제어가 가능하고, 터치스위치 입력은 제3, 제4, 제5 입력단자 [I₃, I₄, I₅]로 입력받기 때문에 터치스위치에 의한 제어도 가능하다. 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]에 제2저항 [R₂]과 제너다이오드 [ZD₁]를 구성하고, 트란지스터 [Q₁]를 통한 트라이악 [TRC]의 게이트 트리거링 [gate triggering]으로 80∼270 V_AC의 광범위한 입력전원에도 안정적으로 동작하게 된다.

Description

프리볼트 디지탈 벽 스위치기{.}

본 고안은 백열전등용 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기 [Free voltage digital switch means for wall mounting use]'에 관한 것으로서 사용자가 백열전등 및 옥내.외 스위치 배선의 변경없이 벽에 부착된 스위치기만 교환하여 터치 스위치의 조작만으로 실내 또는 실외의 백열전등의 밝기를 다단계 [예;256단계]로 디지탈 제어하도록 하여 사용자가 조명등을 적당한 밝기로 낮추어 사용해서 에너지를 절감할 수 있도록 하고, 조명등을 온 [ON]시킬 때에는 0%의 낮은 밝기에서 100%의 높은 밝기로 밝아지면서 켜지도록 해서 백열전구의 초기 돌입전류를 대폭 낮추어 전구의 수명을 연장하고 오프 [OFF]시킬 때에는 서서히 어두어지면서 꺼지도록 하여 소등시 분위기 상승효과를 제공함과 동시에 소등후 [잠자리로] 이동시 주위가 갑자기 어두어져 안보이는 불편함을 제거하고 80∼270V_AC의 광범위한 입력전원에도 사용할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

또, 본 고안에 의한 벽 스위치기에는 리모콘 수신모듈만 추가하면 추가 원가상승없이 온 [ON]. 오프 [OFF] 및 밝기 제어가 원격조정으로 가능하게 되는 장점이 있다.

종래의 백열전등용 벽 스위치기는 도1에서와 같이 조명등을 온 [ON]. 오프 [OFF]할 때에는 스위치 [SW]를 사용하고 밝기를 조정할 때에는 통상 스위치 [SW]와 연동되어 있는 가변저항 [VR₁]을 사용해서 밝기를 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 종래의 스위치기에 있어서는 스위치 [SW] 오프 [OFF]시 주변이 갑자기 어두워지기 때문에 스위치 오프 [OFF]후 이동시 주위가 안보이는 불편함이 있고 또 스위치 [SW]와 가변저항 [VR₁]은 기계식 접점방식을 사용하고 있기 때문에 장기간 사용시 신뢰성 보장이 어려우며 온 [ON]. 오프 [OFF] 및 밝기 제어가 원격으로 되지 않는 불편한 점도 있다.

본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 실내 또는 실외의 백열조명등과 배선의 변경없이 벽의 스위치기 교환만으로 사용자가 터치식 또는 원격조정으로 80∼27V_AC의 광범위한 입력전원에 대하여 백열조명등의 온 [ON]. 오프 [OFF]와 밝기를 조절할 수 있도록 하여 설치 및 사용의 편리성을 제고하고 조명등을 온 [ON]시에는 일정시간에 걸쳐 밝아지면서 켜지도록 하여 백열전구의 초기 돌입전류를 줄여 전구 수명을 대폭 연장하고 오프 [OFF]시에는 천천히 어두어지면서 꺼지도록 하여 소등시의 분위기 상승효과를 제공하면서 소등후 [잠자리로] 이동시 주위가 갑자기 어두어져 안보이는 불편함을 제거한 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'를 제공하는데 있다.

도1은 종래의 백열전구용 벽 스위치기의 회로구성도

도2는 본 고안에 의한 프리볼트 디지탈 벽 스위치기의 회로구성도

도3의 (1)은 본 고안에 의해 50%의 밝기로 디지탈 제어할 경우의 게이트 트리거 펄스 파형도

(2)는 50%의 밝기로 디지탈 제어했을 경우의 출력 파형도

도4의 (1)은 전원 온.오프 스위치 입력을 나타내는 타이밍도

(2)는 (1)의 온.오프 스위치 입력에 대한 온.오프시의 밝기 제어 실시

예를 나타내는 타이밍도

＜도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명＞

AC IN; 교류 상용전원 입력

LAMP; 백열전등

SW IN(OUT); 스위치 입력 (출력) 단자

SW OUT(IN); 스위치 출력 (입력) 단자

1; 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블록

2; 교류입력 위상검출 회로블럭

3; 트라이악 구동 회로블럭

4; 마이콤 주변 회로블럭

U₁; 제어 마이콤

TRC; 트라이악

T₁; 터미날1 [T₁] 단자

T₂; 터미날2 [T₂] 단자

G; 게이트 단자

R₁∼R₇; 제1∼ 제7저항

C₁∼C₄; 제1∼ 제4콘덴서

D₁∼D₄; 제1∼ 제4다이오드

ZD₁; 제너다이오드

Q₁; 트란지스터

RM₁; 리모콘 수신모듈

SW₁∼SW₃; 제1∼ 제3 터치스위치

O₁; 출력단자

I₁∼I₅; 제1∼ 제5입력단자

V_DD; 직류전원 입력단자

V_SS; 접지단자

상기한 과제를 해결하기 위한 본 고안에 의한 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'의 제1특징은 교류전원 스위치선의 양단에 제어용 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]과 터미날2 [T₂]를 각각 연결하고 터미날1 [T₁]은 다시 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]의 정류다이오드 [D₂]의 캐소드 [cathode]측에 연결하여 구성한 후 트라이악 [TRC]의 게이트[G]단자는 저항 [R₆]과 트란지스터 [Q₁] 및 트란지스터 [Q₁]의 베이스저항 [R₅]을 통하여 마이콤 [U₁]의 출력단자에 연결하여 구성해서 마이콤 [U₁]으로 부터의 게이트 트리거 펄스 [gate trigger pulse]에 의해 80∼270V_AC의 광범위한 입력전원에 대하여 트라이악 [TRC]의 온 [ON] 타임 [time]을 다단계 [예;256단계]로 디지탈 제어하는 것이다.

또한, 본 고안의 제2특징은 조명등을 온 [ON]시킬 때에는 일정시간을 가지고 밝아지면서 켜지도록 하고 조명등을 오프 [OFF]시킬 때에는 천천히 어두어지면서 꺼지도록 스위치기의 마이콤 [U₁]이 트라이악 [TRC]을 디지탈 제어하는 것이다. 이하 본 고안의 바람직한 실시예를 도2를 참조하여 설명한다. 제1콘덴서 [C₁]와 제1저항 [R₁], 제1 및 제2다이오드 [D₁, D₂], 제2콘덴서 [C₂], 제2저항 [R₂], 제너다이오드 [ZD₁]로 구성한 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]은 80∼270V_AC의 광범위한 입력전원에 대하여 스위치기 내부에 필요한 직류전원을 안정적으로 공급하기 위한 구성으로 정류다이오드 [D₂]의 캐소드 [cathode]단자는 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]단자와 연결되어 있다.

제4저항 [R₄]과 제3 및 제4다이오드 [D₃,D₄]로 구성된 교류입력 위상검출 회로블럭 [3]은 트라이악 [TRC]의 온 [ON] 타임 [time]을 다단계 [예;256단계]로 디지탈 제어할 때 필요한 입력전원 위상판단용 구형파신호 [square wave signal]를 생성하기 위한 구성이다. 트라이악 [TRC]과 제5, 제6, 제7저항 [R₅, R₆, R₇]및 트란지스터 [Q₁]으로 구성된 트라이악 구동 회로블럭 [3]은 80∼270V_AC의 광범위한 입력전압 범위에 대하여트라이악 [TRC]의 온 [ON]. 오프 [OFF] 타이밍 [timing]을 제어함으로써 조명등의 밝기와 온 [ON]. 오프 [OFF]를 안정적으로 제어하기 위한 구성이다. 본 고안의 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'에 의해 조명등의 밝기를 50%로 제어했을 때의 게이트 트리거 펄스와 조명등에 출력되는 전압파형이 [도3]에 나타나 있다. 제1∼ 제3 스위치 [SW₁,SW₂,SW₃]는 조명등의 온. 오프 및 밝기를 제어할 때 사용하기 위한 터치 스위치로 예를 들어

제1터치스위치 [SW₁]; 온.오프 제어 입력키

제2터치스위치 [SW₂]; 점점 밝게 입력키

제3터치스위치 [SW₃]; 점점 어둡게 입력키

와 같이 사용할 수 있다.

또, 터치 스위치를 하나만 사용하여 '짧게 누르면 온.오프제어' '길게 누르면 밝기제어'와 같은 방법으로도 응용할 수 있다. 리모콘모듈 [RM₁]은 원격 제어신호를 수신하여 제어마이콤 [U₁]에 전송하기 위한 구성이고, 제3, 제4콘덴서 [C₃,C₄]는 노이즈 [noise] 필터용이다. 이상과 같이 구성된 본 고안의 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'에 있어 제어마이콤 [U₁]은 조명등의 밝기를 다단계로 제어할 수 있기 때문에 조명등을 온 [ON]할 때에는 도4에서와 같이 점점 밝아지면서 켜지도록 하고 조명등을 오프할 때에는 천천히 어두어지면서 꺼지도록 하여 백열전구의 수명을 연장함과 동시에 소등시 분위기 상승효과를 제공하면서 소등후 [잠자리로] 이동시 갑자기 어두어지는 단점을 해결하였다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 백열전등용 '프리볼트 디지탈 벽 스위치기'는 사용자가 옥내.외 배선 변경없이 벽에 부착된 스위치기의 교환만으로 80∼270V_AC의 광범위한 입력전원에 대하여 조명등의 온.오프 및 밝기를 터치스위치기로 제어가 가능하여 편리성을 제고함과 동시에 에너지 절감효과를 제공하게 되고, 또 조명등을 온 [ON]할 때에는 일정시간을 가지고 밝아지면서 켜지도록 하여 백열전구의 초기 돌입전류를 줄여 전구 수명을 대폭 연장하고 조명등을 오프 [OFF]할 때에는 천천히 어두워지면서 꺼지도록 하여 소등시의 분위기 [mood]상승 효과를 제공함과 동시에 소등후 [잠자리로] 이동시 주변이 갑자기 어두워져 안보이는 불편함을 제거하고 부품 한 개 [RM₁]만의 추가로 원격제어도 가능하게 한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims

옥내.외 스위치 배선단자에 연결하여 사용되는 백열전등용 벽 스위치기에 있어 스위치기를 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]과 입력전원 위상검출 회로블럭 [2], 트라이악 구동 회로블럭 [3] 및 마이콤 주변 회로블럭 [4]으로 구성하고 스위치 배선의 양단 중 한 단자는 제어용 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]을 연결하고 다른 한 단자에는 상기 트라이악 [TRC]의 터미날2 [T₂]를 연결하며 상기 트라이악 [TRC]의 터미날1 [T₁]측은 다시 콘덴서에 의한 에너지 전달방식 전원 회로블럭 [1]의 정류다이오드 [D₂]의 캐소드 [cathode]와 연결하여 구성해서 제어용 마이콤 [U₁]이 트란지스터 [Q₁]를 통하여 상기 트라이악 [TRC]의 게이트 [G]에 게이트 트리거 펄스 [gate trigger pulse]를 가해서 상기 트라이악 [TRC]의 온 [ON] 타이밍 [timing]을 다단계 [예;256단계]로 디지탈 제어하는 방식으로 조명등의 온 [ON]. 오프 [OFF] 및 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 것.
1항에 있어 제어용 마이콤 [U₁]의 동작이 백열전등을 온 [ON]시킬 때에는 일정시간을 가지고 점점 밝아지면서 켜지도록 제어하고, 백열전등을 오프 [OFF]시킬 때에는 천천히 어두어지면서 꺼지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것.