KR200382888Y1 - 전원차단시 일정시간 저조도 유지회로 - Google Patents

전원차단시 일정시간 저조도 유지회로 Download PDF

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Abstract

본 고안은 램프의 안정기에 관한 것으로, 전원 차단시 램프가 바로 소등되지 않고 일정시간동안 저조도 상태(또는 원래의 조도 상태)를 유지한 후 완전히 소등될 수 있도록 한 전원차단시 일정시간 저조도 유지회로에 관한 것이다.
본 고안은 사용자가 집을 나가거나 또는 사무소 등을 나가면서 수동 온/오프 스위치부(11)를 오프시키면, 스위치 온시 저항(R100)(R101)의 분압에 의해 충전되었던 콘덴서(C100)가 방전되면서 FET(Q3)는 오프되고 FET(Q4)는 온되어 콘덴서(C11)와 IC 1번핀 시정수의 전압을 다운시켜 주파수를 콘트롤하게 되므로 램프는 콘트롤된 주파수에 의해 조도가 흐려진 상태를 유지하다가 콘덴서(C101)와 저항(R103)의 방전에 의해 FET(Q100)의 게이트 전압이 서서히 떨어지면 일정시간이 지나 오프되고, 이에 따라 보조전원 온/오프스위치(16)인 릴레이접점이 오프되므로 안정기 전원이 차단되어 램프가 완전히 소등되는 것이다.

Description

전원차단시 일정시간 저조도 유지회로{A limited time illumination keep curcuit a time of power off}
본 고안은 램프의 안정기에 관한 것으로, 특히 전원 차단시 램프가 바로 소등되지 않고 일정시간동안 저조도 상태(또는 원래 조도 상태)를 유지한 후 완전히 소등될 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 형광등은 방전관의 일종으로 방전에 필요한 열전자를 방출하기 위하여 초기에 높은 전압이 필요하며, 방전후 형광등에 인가된 전압은 램프전류가 커지면 반대로 감소하는 부성저항특성을 갖고 있다.
따라서, 부성저항 특성으로 인해 점등이 불안정해지거나 그 자체로 램프가 파손될 수 있다.
즉, 안정기는 초기에는 점등에 필요한 고전압을 공급하여 램프를 점등시키고, 점등 후에는 램프의 전류를 제어하여 일정한 밝기를 유지시켜주는 역할을 한다.
반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하여 교류 50㎐/60㎐의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20㎑~100㎑)로 변환 후 램프전원으로 사용, 램프를 점등시킨다.
따라서, 전자식 안정기는 자기식 안정기와 비교하여 발광효율이 약 15%정도 향상되며, 반도체소자를 사용하므로 초크코일에서의 자체 발열로 인한 손실을 약 25%정도 줄일 수 있으므로 사실상 자기식 안정기에 비해 35%이상 절전효과를 얻을 수 있다.
통상적으로, 형광등을 집이나 사무소의 경우 스위치를 오프시키면 전원이 바로 차단되어 형광등이 소등된다.
따라서, 집이나 사무소를 나오면서 전원을 차단하면 바로 형광등이 소등되므로 잠시 물건을 잊고 나와 다시 집이나 사무소에 들어가야 하는 경우에는 다시 전원을 온시켜 형광등을 점등시켜야 하는 결점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 집이나 사무소를 나오면서 전원을 차단하면 형광등 등의 램프가 바로 점등되는 것이 아니라 일정시간동안 저조도를 유지한 후 소등됨으로써 전원을 차단하여도 소정시간동안에는 집이나 사무소내의 실내 밝기를 어느 정도 유지해 줄 수 있도록 하는 전원차단시 일정시간 저조도 유지회로를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 입력되는 AC전원을 정류 및 평활하여 DC전압으로 변환시키는 EMI 필터 및 정류 평활부, 상기 EMI 필터 및 정류 평활부의 출력단에 접속되어 안정기 내부의 콘덴서 및 인덕터에 의해 왜곡된 역율 및 고조파를 보정하기 위한 역율 보정부, 상기 역율 보정부를 통해 출력되는 인버터를 스위칭하기 위한 신호를 발생하여 드라이브하기 위한 발진 및 인버터 드라이브부, 상기 발진 및 인버터 드라이브부의 입력단에 접속되며, 램프 점등시 무리하게 발생되는 예열 피크압을 주파수 콘트롤에 의해 감소, 램프 온/오프 수명을 연장시키기 위한 소프트 예열제어부, 상기 발진 및 인버터 드라이브부로부터 출력되는 DC전압을 고주파의 구형파로 변환시키는 인버터 스위칭부, 상기 인버터 스위칭부의 출력단에 접속되어 L-C공진에 의해 형성된 고주파 AC전류를 안정적으로 램프에 공급해 주는 램프 출력부, 상기 램프 출력부의 램프불량 및 출력 이상으로 과전류가 흐를 경우 이를 감지하여 안정기 동작을 정지시켜 안정기를 보호해 주는 보호 회로부, 상기 AC입력단과 소프트 예열 제어부사이에 접속되어 AC전원 차단시 이를 감지하여 발진 주파수를 콘트롤하여 일정시간동안 저조도를 유지하다가 전원을 오프시켜 주는 저조도 유지부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
또한, 본 고안은 상기 저조도 유지부가, 수동 온/오프 스위치부의 온/오프를 감지하기 위한 수동스위치 온/오프 감지부, 상기 수동 온/오프 스위치 감지부의 출력단에 접속되어 입력되는 전압 레벨을 감지하기 위한 전압 레벨 감지부, 상기 전압 레벨 감지부의 전압 감지에 따른 조도를 콘트롤하기 위한 조도 콘트롤부, 상기 전압 레벨 감지부에 의해 감지된 전압 레벨에 따라 보조 전원 스위치의 온/오프를 소정시간 지연 및 제어하기 위한 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부, 상기 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부에 의해 온/오프 제어되는 보조전원 온/오프 스위치부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 실시 예를 첨부도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 전체적인 블록 구성도로, 입력되는 AC전원을 정류 및 평활하여 DC전압으로 변환시키는 EMI 필터 및 정류 평활부(1)가 구비되어 전원선을 통하여 입력되는 서지 및 노이즈와 안정기 동작시 발생되는 노이즈를 밖으로 유출되지 않게 한다.
또한, 상기 EMI 필터 및 정류 평활부(1)의 출력단에는 역율 보정부(2)가 접속되어 안정기 내부의 콘덴서 및 인덕터에 의해 왜곡된 역율 및 고조파를 보정한다.
또한, 상기 역율 보정부(2)의 출력단에는 인버터를 스위칭하기 위한 신호를 발생하여 드라이브하기 위한 발진 및 인버터 드라이브부(3)가 구비된다.
그리고 상기 발진 및 인버터 드라이브부(3)의 입력단에 접속되며, 램프 점등시 무리하게 발생되는 예열 피크(Peak)전압을 주파수 콘트롤에 의해 감소, 램프 온/오프 수명을 연장시키기 위한 소프트 예열제어부(4)가 구비되고, 상기 발진 및 인버터 드라이브부(3)로부터 출력되는 DC전압을 고주파의 구형파로 변환시키는 인버터 스위칭부(5)가 구비된다.
또한, 상기 인버터 스위칭부(5)의 출력단에는 램프 출력부(7)가 접속되어 잇어 L-C공진에 의해 형성된 고주파 AC전류를 안정적으로 램프에 공급해 준다.
그리고 상기 램프 출력부(7)의 출력단에는 램프불량 및 출력 이상으로 과전류가 흐를 경우 감지하여 안정기 동작을 정지시켜 안정기를 보호해 주는 보호 회로부(6)가 구비되고, 상기 AC입력단과 소프트 예열 제어부(4)사이에는 AC전원 차단시 이를 감지하여 발진 주파수를 콘트롤하여 일정시간동안 저조도를 유지하다가 전원을 오프시켜 주는 저조도 유지부(8)가 구비되어 구성된다.
도 2는 상기 저조도 유지부(8)의 상세 블록구성도로, 수동 온/오프 스위치부(11)의 온/오프를 감지하기 위한 수동스위치 온/오프 감지부(12)가 구비되고, 상기 수동 온/오프 스위치 감지부(11)의 출력단에는 입력되는 전압 레벨을 감지하기 위한 전압 레벨 감지부(13)가 구비된다.
또한, 상기 전압 레벨 감지부(13)의 출력단에는 전압 감지에 따른 조도를 콘트롤하기 위한 조도 콘트롤부(14)가 구비되고, 상기 전압 레벨 감지부(13)에 의해 감지된 전압 레벨에 따라 보조 전원 스위치의 온/오프를 소정시간 지연 및 제어하기 위한 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부(15)가 구비된다.
또한, 상기 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부(15)의 출력단에는 보조전원을 온/오프시키기 위한 보조전원 온/오프 스위치부(16)가 구비되어 구성된 것으로, 도면중 미설명 부호 11은 수동 온/오프 스위치부를 나타낸다.
단, 상기 보조전원 온/오프 스위치부(16)는 통상적인 릴레이접점과 릴레이 코일로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세회로도인 도 3을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가정이나 사무소 등의 벽에 통상적으로 설치되는 수동 온/오프 스위치(11)를 온시키면 형광등이 점등된다.
즉, 수동 온/오프 스위치(11) 온시 AC전원이 안정기에 입력되면, EMI 필터 및 정류 평활부(1)를 통해 AC전원이 정류 및 평활되어 DC전원으로 변환된다.
또한, 역율 보정부(2)를 통하면서 안정기 내부의 콘덴서 및 인덕터에 의해 왜곡된 역율 및 고조파가 보정된다.
그리고 발진 및 인버터 드라이브부(3)를 통해 인버터를 스위칭하기 위한 신호가 발생되므로 인버터 스위칭부(5)가 스위칭되어 상기 EMI필터 및 정류 평활부(1)를 통해 정류 및 평활된 DC전압이 고주파의 구형파로 변환된다.
또한, 인버터 스위칭부(5)의 출력단에 접속된 램프 출력부(7)에서는 L-C공진에 의해 형성된 고주파 AC전류를 안정적으로 램프에 공급해 주며, 상기 램프 출력부(7)의 출력단에는 보호 회로부(6)가 접속되어 있어 램프불량 및 출력 이상시 과전류가 흐를 경우 이를 감지하여 안정기 동작을 정지시킨다.
한편, 소프트 예열 제어부(4)는 램프 점등시 무리하게 발생되는 예열 피크 전압을 주파수 콘트롤에 의해 감소시켜 램프의 수명을 연장시킨다.
상술한 바와 같이, 수동 온/오프 스위치부(11) 온시 수동 스위치 온/오프 감지부(12)와 전압레벨 감지부(13)를 통해 스위치의 전압 레벨이 감지되며, 저항(R100)(R101)에 의해 분압된 전압이 다이오드(D101)와 콘덴서(C100)에 의해 정류 평활되어 DC전압 레벨을 만든다.
또한, 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부(15)의 동작을 살펴보면, 콘덴서(C100)가 충전되어 전압레벨이 제너다이오드(Z100)의 제너전압 이상일 때 전류가 흐르고 콘덴서(C101)가 충전되면 FET(Q1)가 온되고 쵸크트랜스의 2차측에 유기된 전류가 다이오드(D102)와 콘덴서(C102)에 의해 정류 평활되며 릴레이 동작전원을 공급하게 되면 릴레이가 동작하여 접점이 온상태가 된다.
또한, 콘덴서(C100)가 충전되어 제너다이오드(Z101)가 제너전압 이상일 때 전류가 흘러 콘덴서(C14)가 충전되고 FET(Q3)는 온됨과 동시에 FET(Q4)게이트 전압을 저하시켜 온상태의 FET(Q4)동작이 오프상태가 된다.
따라서, FET(Q4)가 온상태일 때에는 노멀 주파수보다 높은 주파수로 발진 및 인버터 드라이브부(3)가 동작하여 램프를 예열하고 FET(Q3)에 의해 FET(Q4)의 동작이 오프되면 발진 및 인버터 드라이브부(3)는 노멀 주파수로 변환되고 램프는 정상 점등된다.
한편, 사용자가 집을 나가거나 또는 사무소를 나가면서 수동 온/오프 스위치부(11)를 오프시키게 되면, 상술한 바와 같은 스위치 온시와 반대로 전압 레벨이 낮아지게 된다.
따라서, 스위치 온시 저항(R100)(R101)의 분압에 의해 충전되었던 콘덴서(C100)가 방전되면서 FET(Q3)는 오프되고 FET(Q4)는 온되어 콘덴서(C11)와 IC 1번핀 시정수의 전압을 다운시켜 주파수를 콘트롤하게 되므로 램프는 콘트롤 된 주파수에 의해 조도가 흐려진 상태를 유지하다가 콘덴서(C101)와 저항(R103)의 방전에 의해 FET(Q100)의 게이트 전압이 서서히 떨어지면 일정시간이 지나 오프되고, 이에 따라 보조전원 온/오프스위치(16)인 릴레이접점이 오프되므로 안정기 전원이 차단되어 램프가 완전히 소등되는 것이다.
한편, 상기에서는 원래의 조도보다 낮은 조도를 유지하기 위한 과정을 설명하였으나, 본 고안은 이에 국한되는 것은 아니고 원래 조명과 같은 조도로 일정시간 점등되게 할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 전원 차단시 램프가 바로 소등되지 않고 일정시간동안 저조도 상태(원래의 점등상태)를 유지한 후 소등됨으로써 램프 소등후 다시 집이나 사무소에 들어갈 경우에도 전원을 다시 온시키지 않아도 일정시간 실내에 어느 정도의 조명이 유지되므로 필요한 일을 볼 수 있음은 물론 다시 스위치를 온시키지 않아도 되므로 전력을 절감할 수 있는 등의 유익한 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 전체적인 블록도
도 2는 본 고안 저조도 유지부의 블록도
도 3은 본 고안의 상세 회로도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1:EMI 필터 및 정류 평활부 2:역율 보정부
3:발진 및 인버터 드라이버부 4:소프트 예열 제어부
5:인버터 스위칭부 6:보호 회로부
7:램프 출력부 8:저조도 유지부
11:수동 온/오프 스위치부 12:수동스위치 온/오프 감지부
13:전압 레벨 감지부 14:조도 콘트롤부
15:보조 전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부

Claims (2)

  1. 입력되는 AC전원을 정류 및 평활하여 DC전압으로 변환시키는 EMI 필터 및 정류 평활부와, 상기 EMI 필터 및 정류 평활부의 출력단에 접속되어 안정기 내부의 콘덴서 및 인덕터에 의해 왜곡된 역율 및 고조파를 보정하기 위한 역율 보정부와, 상기 역율 보정부를 통해 출력되는 인버터를 스위칭하기 위한 신호를 발생하여 드라이브하기 위한 발진 및 인버터 드라이브부와, 상기 발진 및 인버터 드라이브부의 입력단에 접속되며, 램프 점등시 무리하게 발생되는 예열 피크압을 주파수 콘트롤에 의해 감소, 램프 온/오프 수명을 연장시키기 위한 소프트 예열제어부와, 상기 발진 및 인버터 드라이브부로부터 출력되는 DC전압을 고주파의 구형파로 변환시키는 인버터 스위칭부와, 상기 인버터 스위칭부의 출력단에 접속되어 L-C공진에 의해 형성된 고주파 AC전류를 안정적으로 램프에 공급해 주는 램프 출력부와, 상기 램프 출력부의 램프불량 및 출력 이상으로 과전류가 흐를 경우 이를 감지하여 안정기 동작을 정지시켜 안정기를 보호해 주는 보호 회로부와, 상기 AC입력단과 소프트 예열 제어부사이에 접속되어 AC전원 차단시 이를 감지하여 발진 주파수를 콘트롤하여 일정시간동안 저조도를 유지하다가 전원을 오프시켜 주는 저조도 유지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원차단시 일정시간 저조도 유지회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 저조도 유지부가,
    수동 온/오프 스위치부의 온/오프를 감지하기 위한 수동스위치 온/오프 감지부와, 상기 수동 온/오프 스위치 감지부의 출력단에 접속되어 입력되는 전압 레벨을 감지하기 위한 전압 레벨 감지부와, 상기 전압 레벨 감지부의 전압 감지에 따른 조도를 콘트롤하기 위한 조도 콘트롤부와, 상기 전압 레벨 감지부에 의해 감지된 전압 레벨에 따라 보조 전원 스위치의 온/오프를 소정시간 지연 및 제어하기 위한 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부와, 상기 보조전원 스위치 온/오프 및 지연 콘트롤부에 의해 온/오프 제어되는 보조전원 온/오프 스위치부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전원차단시 일정시간 저조도 유지회로.
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