KR200275615Y1

KR200275615Y1 - 엘리베이터 비상조명등 전원 장치

Info

Publication number: KR200275615Y1
Application number: KR2020020003822U
Authority: KR
Inventors: 서병철
Original assignee: (주)태광기전
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2002-05-11

Abstract

본 고안은 엘리베이터 비상조명등 전원장치에 관한 것이다.

종래에는 공급되는 트랜스를 사용하여 정류된 DC 전압을 얻도록 구성되므로, 서지 전압(serge voltage) 유입 또는 2차측 부하의 단선 등의 원인으로 인해 소손 등의 위험이 높으며, 정전 검출수단으로서 릴레이가 구성되므로, 릴레이에 상용전원이 계속 공급되고 있어, 장시간 사용후에는 릴레이가 소손되는 문제점이 있다. 또한 정전후 전원이 재투입됐을 때 복구용 스위치를 수동으로 조작해야만 한다.

본 고안은 AC용 콘덴서 및 정전압 IC를 구성하여 DC 전원 전압을 생성하여 서지전압 등의 유입으로 부터 회로소자의 손손 등 손상을 방지할 수 있도록 하며, 또한 입력전압의 검출수단으로 트랜지스터를 구성하여 장기간 전압의 공급으로 인한 소손을 방지할 수 있도록 하며, 또한 배터리와 비상조명등과의 스위칭수단에 대한 소정의 기준값을 설정하여 두고, 배터리의 충전전압 및 상기 기준값에 따라 배터리와 상조명등과와의 스위칭을 제어할 수 있도록 하므로써, 배터리의 완전방전에 의한 배터리의 파손을 방지하고, 정전후 전원이 재투입시 복구용 스위치를 다시 조작해야 하는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

Description

엘리베이터 비상조명등 전원 장치{Power supply apprartus for Elevator emergency illumination lamp}

본 고안은 엘리베이터 비상조명등, 인터폰 등에 관련한, 동작전원을 공급하는 전원장치에 관한 것으로, 특히 정전시 점등되는 비상조명등의 전압공급에 있어, 배터리의 출력 전압을 해당 부하에 공급하기 위한 엘리베이터 비상조명등 전원장치에 관한 것이다.

모든 전기, 전자제품은 해당하는 부하에 전원을 공급하는 전원 회로가 구성되기 마련이며, 이와 같은 전원 회로는 사용대상 즉, 부하에 관련하여 해당하는 특성에 따라 설계되고 구성된다.

본 고안은 정전시 점등되는 엘리베이터 비상조명등에 적용되는 배터리 전원회로에 관한 것이다.

종래의 엘리베이터 배터리 전원회로의 경우 먼저, 공급되는 상용 전압에 대한 전압변환수단으로서 트랜스를 사용하여 상용전압 220V를 정류된 DC 전압을 얻도록 구성되므로, 서지 전압(serge voltage) 유입시 또는 2차측 부하의 단선 등의 원인으로 인해 소손 등의 위험이 높다.

또한, 정전 검출수단으로서, 릴레이가 구성되므로, 전원이 계속하여 공급되는 경우 릴레이에 상용전원이 계속 공급되고 있어, 장시간 사용후에는 릴레이가 소손되는 문제점이 있다.

또한, 정전후 전원이 재투입됐을 때 복구용 스위치를 관리자가 수동으로 조작해야만 하는 불편함이 뒤따른다.

본 고안 엘리베이터 비상조명등 전원 장치는 입력된 전원 전압의 변환수단으로서, 정전류 특성을 갖는 AC용 콘덴서 및 정전압 IC를 구성하여 DC 전원 전압을 생성하여 서지전압 등의 유입으로 부터 회로소자의 손손 등 손상을 방지할 수 있도록 하는 엘리베이터 비상조명등 전원장치를 제공하고자 한 것이다.

또한, 입력전압의 검출을 반도체 스위칭 수단인 트랜지스터를 구성하여 장기간 전압의 공급으로 인한 소손을 방지할 수 있도록 하는 엘리베이터 비상조명등 전원장치를 제공하고자 한 것이다.

또한, 배터리와 부하(엘리베이터 비상조명등)와의 스위칭수단에 대한 소정의 기준값을 설정하여 두고, 배터리의 충전전압 및 상기 기준값에 따라 배터리와부하(엘리베이터 비상조명등)와의 스위칭을 제어할 수 있도록 하므로써, 배터리의 완전방전에 의한 배터리의 파손을 방지하고, 정전후 전원이 재투입되었을 경우에도 복구용 스위치를 다시 조작해야 하는 문제점을 해결하고자 하는 엘리베이터 비상조명등 전원장치를 제공하고자 한 것이다.

도 1은 본 고안 엘리베이터 비상조명 전원장치의 구성을 보인 회로도.

도 2는 본 고안에 있어서, 배터리의 전압변화에 따른 릴레이 온/스위칭 타임을 보인 도면으로서, 도 2a는 배터리가 방전되는 상태, 도 2b는 배터리가 충전되는 상태.

이와 같은 목적을 갖는 본 고안 엘리베이터 비상조명등 전원 장치의 구성을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

입력된 AC 전원을 DC 전원으로 정류 변환하여 주는 정류부(10)와, 정류된 DC 전원에 대하여 소정의 설정된 전압으로 일정하게 유지시켜 과전압 및 서지전압의 유입으로 부터 회로를 보호하며, 배터리(60)의 최대 충전전압을 제한하는 과전압방지부(20)와, 정류된 전원으로 부터 입력 AC 전원의 입력유무를 검출하여 정전을 판단하는 교류입력검출부(30)와, 배터리(60)의 최대 방전전압 및 비상조명등을 점등시키기 위한 최소 배터리(60)의 충전전압을 설정하여 두고, 이들 값으로 부터 배터리(60)의 출력전압을 검출, 비교하여 정전시 배터리(60)의 출력전압을 엘리베이터 비상조명등에 출력할 수 있도록 릴레이스위칭신호를 출력하는 스위칭 제어부(40)와, 스위칭 제어부(40)의 제어신호 전압에 따라 온/오프 스위칭하여 릴레이(50)를 구동시키는 릴레이 구동용 트랜지스터(Q2)와, 스위칭 연결되어 비상조명등에 배터리(60)의 출력전압을 공급하는 릴레이(50)를 포함하여 구성된다.

그리고, 전원이 입력되고 있음을 표시하여주는 발광다이오드(LED1)와, 배터리(60)의 출력전압에 대한 역전압방지용 다이오드(D6)와, 인터폰으로 정류된 DC 전원을 공급하기 위한 전압강하용 다이오드(D7,D8,D9,D10)와, 정전임을 표시하여 주기위한 정전표시 발광다이오드(LED2)를 포함하여 구성된다.

상기 정류부(10)는 입력된 AC 전압으로 부터 정전류를 얻기위한 AC용 콘덴서(C1,C2)와, 정류용 브리지 다이오드(D1~D4)와, 정류된 DC 전압의 평활용 콘덴서(C3)를 포함하여 구성된다.

상기 과전압방지부(20)는 정류부(10)를 통해 정류된 DC 전원에 대하여 정전압을 유지하기 위한 정전압IC(21)와, 역전압방지용 다이오드(D5)와, 배터리(60)의 최대 충전전압을 제한하기 위하여 소정의 전압으로 배터리에 공급되는 DC 전원을 유지시켜주는 정전압IC(22)를 포함하여 구성된다.

상기 교류입력검출부(30)는 정전압IC(21)를 통해 정전을 검출하기 위한 분압저항(R2,R3)과, 분압저항(R2,R3)에 의해 설정되는 베이스 전압에 의해 온/오프 스위칭하여, 정전유무를 스위칭제어부에 알리는 트랜지스터(Q1)를 포함하여 구성된다.

상기 스위칭 제어부(40)는 배터리(60)의 방전전압을 내부에 설정된 기준 전압값과 비교하여 릴레이 스위칭제어신호를 출력하는 비교기(41)와, 상기 비교기(41)의 네가티브단(-)에 기준전압을 설정하는 제너다이오드(ZD1)와, 배터리(60)의 제한방전전압을 비교기(41)에 설정하기 위한 비교저항(R8,R9)과, 비교기(41)의 출력 스위칭 제어신호 전압의 부궤환신호 전압으로 비교저항(R8,R9)에 의한 비교전압과의 합성전압으로 배터리(60)의 방전전압이 제한방전전압이하로 떨어진 후 다시 릴레이(60)를 온 스위칭하기 위한 최소 충전전압을 설정하기 위한 비교저항(R10,R11)을 포함하여 구성된다.

미 설명된 부호 R1은 콘덴서 방전용 저항이고, R4~R7,R12,R13은 저항이고, C4~C7은 콘덴서, D6는 역전압 방지용 다이오드이다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 고안장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

비상조명등은 정전시 배터리(60)의 출력전압에 의해 점등되는 조명장치로, 본 고안에서는 정전을 검출하고, 정전시 배터리(60)의 출력전압을 비상조명등에 공급하는 일련의 동작을 제어하고자 하는 장치이다.

상용 AC 전원이 입력되면, 콘덴서(C1,C2)의 용량만큼의 정전류가 흐르게 된다.

이와 같은 정전류는 브리지 다이오드(D1~D4)를 거치게 되면, DC 전압이 생성된다.

이와 같이 생성된 DC 전압은 콘덴서(C3)를 통해 평활되어 배터리(60)에 충전된다.

이때, 정전압IC(21)에 의해 배터리(60)에 공급되는 전압은 DC 24V로 일정한 전압으로 유지된다.

여기서, 배터리(60)의 과충전을 방지하기 위하여 정전압IC(22)를 구성하여 최대 충전되는 전압(14.5V)을 제한한다.

또한, 정전압IC(22)를 거친 전압은 다이오드(D7~D10)를 거치면서 강하되어 인터폰으로 공급된다.

한편, 저항(R2,R3)에 의해 분압된 전압은 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력되어, 트랜지스터(Q1)는 온 된다.

트랜지스터(Q1)가 온 스위칭하게 되면, 비교저항(R8,R9)에 걸리는 전압은 0V가 되므로, 제너다이오드(ZD1)에 의해 네가티브단(-)에 설정된 기준전압에 의해 비교기(41)의 출력은 '-'가 된다.

따라서, 릴레이 구동용 트랜지스터(Q2)가 오프되므로, 릴레이(50)가 오프됨으로 배터리(60)의 출력은 비상조명등에 공급되지 않는다.

그러나, 정전이 되면, 입력전원이 존재하지 않으므로, 트랜지스터(Q1)의 베이스에 걸리는 전압이 없으므로, 트랜지스터(Q1)가 오프 동작하게 되고, 이에 따라 비교저항(R8,R9)에 2.2V이상의 전압이 걸리게 된다.

따라서, 비교기(41)의 출력은 '+'로 전환되고, 이에 따라 트랜지스터(Q2)의 베이스로 입력되는 전압이 상승하게 되므로, 트랜지스터(Q2)가 온 스위칭하게 된다.

상기 트랜지스터(Q2)가 온 동작하게 되면, 릴레이(50)가 온 스위칭하게 되므로, 배터리(60)의 출력이 비상조명등에 공급된다.

이때, 상기에서와 같이 계속 부하(비상조명등)가 배터리(60)에 걸리게 되면, 점차 방전하게 된다.

이후, 제한방전전압이하로 방전이 진행되면, 배터리(60)의 기능저하 및 심한 경우 소손이 발생하게 되므로, 제한방전전압이하로 배터리(60)의 방전전압이 떨어지게 되면, 부하를 차단하게 되는 바,

도 2a에서와 같이, 배터리(60)의 전압이 점차 떨어지게 되면, 비교저항(R8,R9)에 의해 비교기(41)의 포지티브단(+)에 걸리는 전압이 비교기(41)의 네가티브단(-)에 걸리는 기준전압보다 낮아지게 되고, 이에 따라 비교기(41)의 출력은 '-'로 전환된다.

따라서, 트랜지스터(Q1)는 오프 스위칭하게 되며, 릴레이(50)가 오프 스위칭동작하여 비상조명등으로의 배터리(60) 출력을 차단하게 된다.

이때, 비교기(41)의 출력이 '-'로 전환되면, 부궤환 저항(R10,R11)을 통해 비교기(41)의 포지티브단(+)단으로 궤환전류가 흐르게 되므로써, 비교기(41)의 포지티브단(+)에 걸리는 전압은 비교저항(R8,R9)과 부궤환 저항(R10,R11)의 합성 저항값에 의해 비교전압이 걸리게 된다.

따라서, 배터리(60)의 출력을 차단하던 비교저항(R8,R9)과 기준전압의 비교에 의한 제한방전전압 보다 릴레이(50)를 온 스위칭하기 위한 릴레이 스위칭 전압이 상승하게 된다.

따라서, 이후 전원이 재투입되어 배터리(60)의 충전이 진행되면서 배터리(60)의 전압이 릴레이(50)를 오프 스위칭했던 시점인 제한방전전압이상 상승해도 비교기(41)의 출력은 '-'를 유지하게 되므로, 릴레이(50)는 온 스위칭동작하지 않아 배터리(60)의 출력전압이 비상조명등에 공급되지 않는다.

이후, 소정의 설정된 비교저항(R8,R9)과 비교저항(R10,R11)의 합성저항에 의한 전압이상 상승하면 비교기(41)의 출력은 '+'로 전환되고, 이에 따라 저항(R10,R11)에 의한 부궤환 전류는 흐르지 않게 되고, 트랜지스터(Q2)가 온 스위칭하여 릴레이(50)가 온 동작하게 된다.

즉, 부하(비상조명등)와 차단된 이후, 전원이 재투입되어 배터리(60)의 충전전압이 상승해도, 비교저항(R8,R9)과 비교저항(R10,R11)의 합성저항에 의해 걸리는 전압이상 되어야 비교기(41)의 출력이 '+'로 이루어지게 되므로써, 도 2b에서와 같이, 릴레이(50)가 온 스위칭 동작하여 배터리(50)의 출력이 비상조명등에 공급되는 것이다.

일반적으로, DC 12V 배터리에 자동 충전 및 방전시 충전 전압 상한값이 15V이내이며 하한가는 6~8V 이하일 때는 연결되어 있는 부하에 의해 계속 방전이 되면 부하를 차단하지 않을 경우 배터리가 소손이 되어 파손의 원인이 되기 때문에 본 고안에서는 이를 방지하기 위하여 부하를 차단하고, 또한 충전이 진행되어 일정 전압 이상 충전되면 자동으로 이벤트(정전) 발생시 부하와의 연결이 가능한 상태로 제어가능하도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 일반적으로 사용하는 트랜스 포머대신 AC용 콘덴서를 이용하여 간단하게 전압을 낮추어 DC 정류 및 110V~220V 프리(free)로 사용할 수 있도록 한다.

또한, 입력전압 검출을 종래에서는 릴레이를 사용하는 바, 전원이 계속 있을 경우 릴레이 코일에 계속 전기가 공급되어 장기간 사용시 릴레이의 소손의 문제가 있었으나, 본 고안에서는 트랜지스터 반도체를 사용하여 정전을 검출하게 되므로, 이를 방지할 수 있으며, 배터리 출력용 릴레이는 정전시에만 동작하게 되므로, 이의 염려가 없다.

그리고, 종래 배터리의 전압이 8V이하일 경우 배터리의 출력을 차단한후 전원이 재투입시 복구용 스위치를 수동으로 조작해야 하는 불편을 없애고 충전전압이 소정 전압이상 상승하였을 경우 자동으로 복구되도록 하므로써, 사용자의 편리를 제공함은 물론 기기의 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.

Claims

입력된 AC 전원을 DC 전원으로 정류 변환하여 주는 정류부(10)와, 정류된 DC 전원에 대하여 소정의 설정된 전압으로 일정하게 유지시켜 과전압 및 서지전압의 유입으로 부터 회로를 보호하며, 배터리(60)의 최대 충전전압을 제한하는 과전압방지부(20)와, 정류된 전원으로 부터 입력 AC 전원의 입력유무를 검출하여 정전을 판단하는 교류입력검출부(30)와, 배터리(60)의 최대 방전전압 및 비상조명등을 점등시키기 위한 최소 배터리(60)의 충전전압을 설정하여 두고, 이들 값으로 부터 배터리(60)의 출력전압을 검출하여 비교하여 정전시 배터리(60)의 출력전압을 엘리베이터 비상조명등에 출력할 수 있도록 릴레이스위칭신호를 출력하는 스위칭 제어부(40)와, 스위칭 제어부(40)의 제어신호 전압에 따라 온/오프 스위칭하여 릴레이(50)를 구동시키는 릴레이 구동용 트랜지스터(Q2)와, 스위칭 연결되어 비상조명등에 배터리(60)의 출력전압을 공급하는 릴레이(50)와, 전원이 입력되고 있음을 표시하여주는 발광다이오드(LED1)와, 배터리(60)의 출력전압에 대한 역전압방지용 다이오드(D6)와, 인터폰으로 정류된 DC 전원을 공급하기 위한 전압강하용 다이오드(D7,D8,D9,D10)와, 정전임을 표시하여 주기 위한 정전표시 발광다이오드(LED2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 비상조명등 전원 장치.
제 1항에 있어서, 상기 정류부(10)는 입력된 AC 전압으로 부터 정전류를 얻기위한 AC용 콘덴서(C1,C2)와, 정류용 브리지 다이오드(D1~D4)와, 정류된 DC 전압의 평활용 콘덴서(C3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 비상조명등 전원 장치.
제 1항에 있어서, 상기 과전압방지부(20)는 정류부(10)를 통해 정류된 DC 전원에 대하여 정전압을 유지하기 위한 정전압IC(21)와, 역전압방지용 다이오드(D5)와, 배터리(60)의 최대 충전전압을 제한하기 위하여 소정의 전압으로 배터리에 공급되는 DC 전원을 유지시켜주는 정전압IC(22)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 비상조명등 전원 장치.
제 1항에 있어서, 상기 교류입력검출부(30)는 과전압방지부(20)로 부터 입력되는 전압을 통해 정전을 검출하기 위한 분압저항(R2,R3)과, 분압저항(R2,R3)에 의해 설정되는 베이스 전압에 의해 온/오프 스위칭하여, 정전유무를 스위칭제어부에 알리는 트랜지스터(Q1)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 비상조명등 전원 장치.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 제어부(40)는 배터리(60)의 방전전압을 내부에 설정된 기준 전압값과 비교하여 릴레이 스위칭제어신호를 출력하는 비교기(41)와, 상기 비교기(41)의 네가티브단(-)에 기준전압을 설정하는 제너다이오드(ZD1)와, 배터리(60)의 제한방전전압을 비교기(41)에 설정하기 위한 비교저항(R8,R9)과, 비교기(41)의 출력 스위칭 제어신호 전압의 부궤환신호 전압으로 비교저항(R8,R9)에 의한 비교전압과의 합성전압으로 배터리(60)의 방전전압이 제한방전전압이하로 떨어진 후 다시 릴레이(60)를 온 스위칭하기 위한 최소 충전전압을 설정하기 위한 비교저항(R10,R11)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 비상조명등 전원 장치.