KR200379292Y1

KR200379292Y1 - 조명기구의 전자식 스위치장치

Info

Publication number: KR200379292Y1
Application number: KR20-2004-0037197U
Authority: KR
Inventors: 김승우
Original assignee: 김승우
Priority date: 2004-12-29
Filing date: 2004-12-29
Publication date: 2005-03-18

Abstract

본 고안은 마이크로프로세서에서 소정시간 하이레벨을 유지하는 안정신호를 출력한 후에 고속으로 반전되는 펄스신호를 출력하여도, 스위치장치가 조명기구의 온상태를 유지함으로써, 마이크로프로세서의 제어신호가 지속적으로 하이레벨을 유지할 필요가 없어, 저전류에서도 안전한 작동을 보장하며, 소비전력을 크게 줄일 수 있도록 된 조명기구의 전자식 스위치장치에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 마이크로프로세서(10)가 내장되어 마이크로프로세서(10)의 제어신호에 의해 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 연결을 개폐하는 조명기구의 전자식 스위치장치에 있어서, 외부 입력이 발생되거나 설정된 시간이 도래하면 초기에는 소정시간 하이레벨이 지속적으로 유지되는 안정신호(S1)를 출력하다가 이후 안정신호(S1)에 비해 상대적으로 짧은 주기로 반전되는 펄스신호(S2)을 출력하는 마이크로프로세서(10)와, 상기 마이크로프로세서(10)의 출력단에 연결되어 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 제어전원을 스위칭하는 스위칭부(12)와, 상기 스위칭부(12)에 연결되어 마이크로프로세서(10)의 제어신호에 따라 여자되는 릴레이코일부(14)와, 상용교류전원(20)과 조명기구(30) 사이에 연결되어 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 연결을 단속하며 상기 릴레이코일부(14)가 여자되면 닫히는 릴레이접점부(16)를 포함하여 구성되며, 상기 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 안정신호(S1)는 릴레이코일부(14)가 안정적인 여자상태에 도달할때까지 지속되며, 이후 마이크로프로세서(10)에서 고속으로 반전되는 펄스신호(S2)가 출력되어도 릴레이코일부(14)의 여자상태가 유지되도록 된 것을 특징으로 하는 조명기구의 전자식 스위치장치가 제공된다.

Description

조명기구의 전자식 스위치장치{Electronic switching device for lighting fixtures}

본 고안은 조명기구의 전자식 스위치장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저전류에서도 안전한 작동이 보장되며, 소비전력을 현저히 줄일 수 있도록 된 조명기구의 전자식 스위치장치에 관한 것이다.

일반적으로, 조명기구에는 램프의 점등을 온오프하는 스위치가 장착된다. 종래 스위치는 사용자가 수동으로 조작하면 단순히 조명기구에 인가되는 전원을 개폐하는 역할만을 담당했었다. 그러나, 최근에는 일정 시간에 조명을 점등시키는 알람기능, 일정 시간에 조명등을 소등시키는 슬립기능, 무선 신호를 받아 조명등을 제어하는 원격제어기능, 현재시간 및 조명기구의 현상태를 표시하는 표시기능 등 다양한 기능들을 제공하기 위해, 스위치장치 내에 마이크로프로세서가 내장된 전자식 스위치장치가 사용되고 있다. 이러한 전자식 스위치장치는 마이크로프로세서의 제어신호에 따라 전력스위칭소자를 턴온/오프시켜 조명기구의 전원을 개폐한다.

종래, 전력스위칭소자로는 포토 트라이액이 주로 사용되었다. 이와 같이 포토 트라이액이 전력스위칭소자로 사용되는 경우, 사용자가 수동조작 스위치를 온시키거나 설정된 시간이 도래하면, 마이크로프로세서는 제어신호를 출력하여 트라이액을 턴온시키게 되는데, 이때 조명기구가 점등상태를 유지하기 위하여는 마이크로프로세서에서 지속적으로 하이레벨(또는 로우레벨)의 출력이 유지되어야 한다.

그러나, 전자식 스위치장치에는 대개 안정기회로를 경유하여 전원이 공급되므로, 스위치장치의 회로에는 매우 미약한 전류가 공급되며, 안정기회로측의 전류가 불안정할 경우 스위치장치에 공급되는 전류가 순간적으로 급격히 떨어지게 된다. 이에 따라, 마이크로프로세서에서 출력되는 제어신호가 일순간 차단되면서, 점등중인 램프가 깜빡거리거나 소등되는 문제점이 발생되고 있다. 또한, 마이크로프로세서에서 지속적으로 하이레벨의 출력을 유지함에 따라, 스위치장치의 전력소비량이 상당한 문제점이 있다.

한편, 스위치장치의 안전한 작동을 보장하기 위해, 안정기회로에 비교적 높은 용량의 콘덴서를 병렬로 추가 설치하는 경우가 있으나, 이와 같이 안정기회로에 병렬 콘덴서를 설치하게 되면, 안정기회로의 정격에 영향을 주게 되므로, 바람직한 해결책이 아니라고 하겠다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 고안의 목적은 마이크로프로세서에서 하이레벨 출력을 지속적으로 유지하지 않아도 스위치장치가 온상태를 유지할 수 있어, 저전류에서도 안전한 작동이 보장되며 소비전력을 현저히 줄일 수 있도록 된 조명기구의 전자식 스위치장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 스위칭부(12)는 2단 증폭형 트랜지스터(Q1,Q2)로 구성되며, 상기 릴레이코일부(14)에는 트랜지스터(Q1,Q2)를 보호하기 위한 역바이어스 방지용 다이오드(D2)가 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 조명기구의 전자식 스위치장치가 제공된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 고안에 따른 조명기구의 전자식 스위치장치의 블록도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예를 보인 회로도이고, 도 3은 본 고안의 마이크로프로세서에서 출력되는 제어신호의 파형도이다.

이를 참조하면, 본 고안의 조명기구의 전자식 스위치장치는 조명기구의 점등을 제어하기 위해 마이크로프로세서(10)가 내장된 스위치장치에 적용된다. 도 1을 참조하면, 마이크로프로세서(10)의 입력측에는 조명기구 ON/OFF 스위치, 슬립기능 선택스위치, 알람기능 선택스위치 등과 같은 다수의 키가 배치된 키매트릭스(51)와, 리모트유닛으로부터 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신기(52)가 연결된다. 또한, 마이크로프로세서(10)에는 전원검출 회로(53), 정전압레귤레이터 회로(54), 배터리 백업회로(55), 시스템 리셋회로(56) 등이 추가로 설계될 수 있다. 마이크로프로세서(10)의 출력단에는 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 전기적 연결을 개폐하는 본 고안의 스위치장치, 및 조명기구의 제어상태와 현재시각을 표시하는 표시장치(57)가 연결된다.

마이크로프로세서(10)는 키매트릭스(51)로부터 ON/OFF 스위치가 입력되거나, 설정된 시간이 도래하면 스위치장치를 작동시키는 제어신호를 출력한다. 이때, 도 2의 회로도 및 도 3의 파형도를 참조하면, 마이크로프로세서(10)는 소정시간 안정신호(S1)를 출력하며 이후 안정신호(S1)에 비해 상대적으로 짧은 주기의 펄스신호(S2)을 출력한다. 마이크로프로세서(10)의 출력단에는 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 직류전원을 스위칭하는 스위칭부(12)가 연결된다. 바람직하게, 스위칭부(12)는 2단 증폭형 트랜지스터(Q1,Q2)로 구성되어, 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 미약한 제어신호를 증폭한다. 스위칭부(12)는 릴레이코일부(14)에 인가되는 전원을 스위칭한다. 릴레이코일부(14)는 코일에 전류가 인가되면 여자되며, 이에 따라 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 연결을 개폐하는 릴레이접점부(16)가 닫히게 된다. 이때, 바람직하게는 도 2의 회로도에서 보여지듯이, 상용교류전원(20)의 상선(HOT)은 본 고안의 스위치장치를 경유하여 조명기구(30)측에 공급되며, 중성선(Natural)은 스위치장치와 조명기구(30)에 공통으로 접속되어, 마이크로프로세서(10)에 안정적으로 교류전원을 공급하도록 한다.

마이크로프로세서(10)에서 출력되는 안정신호(S1)는 대략 500ms-1s 정도로 유지되며, 이 시간동안 릴레이코일부(14)에는 릴레이코일부(14)가 안정된 여자상태를 유지할 수 있는 충분한 전류가 공급된다. 이후, 마이크로프로세서(10)에서 안정신호(S1)에 비해 상대적으로 짧은 주기, 대략 0.5ms-50ms 정도의 펄스신호(S2)를 출력할 때, 릴레이코일부(14)에 인가되는 전류는 주기적으로 반전되지만, 반전주기가 매우 짧으므로 릴레이코일부(14)는 여자상태를 유지하게 된다. 따라서, 도 3의 파형도에서 보여지듯이, 마이크로프로세서(10)에서 지속적인 출력을 유지하지 않아도, 릴레이접점부(16)는 온상태를 유지할 수 있다.

한편, 상기 릴레이코일부(14)에는 스위칭부(12)의 트랜지스터(Q1,Q2)를 역바이어스 전류로부터 보호하기 위하여 역바이어스 방지용 다이오드(D2)가 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 실시예에는 기타 소자를 보호하는 회로가 추가로 구성될 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 고안의 조명기구의 전자식 스위치장치는 마이크로프로세서(10)에서 릴레이코일부(14)가 안정화될 때까지 소정시간의 안정신호(S1)를 출력한 후에, 빠른 주기로 반전되는 펄스신호(S2)를 출력하여도, 릴레이코일부(14)의 여자상태가 유지되어 릴레이접점부(16)가 온상태를 유지할 수 있다. 따라서, 마이크로프로세서(10)가 출력신호를 지속적으로 유지할 필요가 없으므로, 비교적 낮은 구동전류에서도 스위치장치의 안정된 작동이 보장되며, 마이크로프로세서(10)의 소비전력을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 스위치장치의 안정된 작동을 보장하기 위해 스위치장치에 병렬로 콘덴서를 추가 장착할 필요가 없으므로, 조명기구(30)의 안정기회로측 정격에 영향을 주지 않는 장점이 있다. 또한, 릴레이코일부(14)에 역바이어스를 방지하는 다이오드(D2)가 병렬로 연결되어, 스위칭부(12)의 트랜지스터(Q1,Q2)를 역바이어스 전류로부터 보호할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 마이크로프로세서에서 소정시간 안정신호(S1)를 출력한 후 이 안정신호(S1)에 비해 상대적으로 짧은 주기를 갖는 펄스신호(S2)를 출력하여도, 릴레이코일부가 여자상태를 유지하여 릴레이접점부가 온상태를 유지함으로써, 비교적 낮은 구동전류에서도 스위치장치의 안정된 작동이 보장되며, 스위치장치의 소비전력을 현저히 줄일 수 있도록 된 조명기구의 전자식 스위치장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 고안에 따르면, 스위치장치의 안정된 작동을 보장하기 위해 병렬 콘덴서를 추가로 장착할 필요가 없다. 또한, 본 고안에 따르면, 릴레이코일부에 역바이어스 방지용 다이오드를 병렬로 설치함으로써, 릴레이코일부의 전원을 스위칭하는 트랜지스터를 역바이어스 전류로부터 보호할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 조명기구의 전자식 스위치장치의 블록도

도 2는 본 고안의 일실시예를 보인 회로도

도 3은 본 고안의 마이크로프로세서에서 출력되는 제어신호의 파형도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 마이크로프로세서 12. 스위칭부

14. 릴레이코일부 16. 릴레이접점부

20. 상용교류전원 30. 조명기구

Claims

마이크로프로세서(10)가 내장되어 마이크로프로세서(10)의 제어신호에 의해 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 연결을 개폐하는 조명기구의 전자식 스위치장치에 있어서, 외부 입력이 발생되거나 설정된 시간이 도래하면 초기에는 소정시간 하이레벨이 지속적으로 유지되는 안정신호(S1)를 출력하다가 이후 안정신호(S1)에 비해 상대적으로 짧은 주기로 반전되는 펄스신호(S2)을 출력하는 마이크로프로세서(10)와, 상기 마이크로프로세서(10)의 출력단에 연결되어 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 제어신호에 따라 제어전원을 스위칭하는 스위칭부(12)와, 상기 스위칭부(12)에 연결되어 마이크로프로세서(10)의 제어신호에 따라 여자되는 릴레이코일부(14)와, 상용교류전원(20)과 조명기구(30) 사이에 연결되어 상용교류전원(20)과 조명기구(30)의 연결을 단속하며 상기 릴레이코일부(14)가 여자되면 닫히는 릴레이접점부(16)를 포함하여 구성되며, 상기 마이크로프로세서(10)에서 출력되는 안정신호(S1)는 릴레이코일부(14)가 안정적인 여자상태에 도달할때까지 지속되며, 이후 마이크로프로세서(10)에서 고속으로 반전되는 펄스신호(S2)가 출력되어도 릴레이코일부(14)의 여자상태가 유지되도록 된 것을 특징으로 하는 조명기구의 전자식 스위치장치.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭부(12)는 2단 증폭형 트랜지스터(Q1,Q2)로 구성되며, 상기 릴레이코일부(14)에는 트랜지스터(Q1,Q2)를 보호하기 위한 역바이어스 방지용 다이오드(D2)가 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 조명기구의 전자식 스위치장치.