KR200389083Y1 - 바닥매립등용 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바닥매립등용 제어장치에 관한 것으로서, 상용전원이 입력되는 상용전원입력부(100)와; 안정화직류변환기가 형성되어 상기 상용전원입력부(100)에서 출력된 교류전원을 직류안정전원으로 바꾸는 SMPS전원부(200)와; 상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 상기 직류안정전원을 CCFL가동전압으로 증폭시키는 CCFL인버터부(300)와; 상기 SMPS전원부(200)로부터 충전되도록 형성된 예비전원부(400)와; 상기 예비전원부(400)와 연결되어 상기 예비전원부(400)의 충전여부를 감시하는 예비전원감시부(500)와; 상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 평상시에는 상기 직류안정전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 입력되도록 하고, 상기 예비전원부(400)와 연결되어 정전시에는 상기 예비전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 공급되도록 스위칭 제어하는 IC스위칭부(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥매립등용 제어장치를 기술적 요지로 한다. 이에 따라 내충격성, 내열성, 내구성이 뛰어나며, 전기적으로 안정되어 고장 및 오작동의 염려가 없으며 비상시에도 안정적이고 정밀하게 작동하여, CCFL의 수명을 연장시키며, 소비전력이 절감되므로 경제적인 이점이 있다.

Description

바닥매립등용 제어장치{controller for floor light}

본 고안은 바닥매립등용 제어장치에 관한 것으로서, 바닥매립등 내부에 형성되어 내충격성, 내열성, 내구성이 뛰어나며 오작동의 염려가 없는 바닥매립등용 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 건물 내부의 복도나 출입구, 지하도 등의 벽면이나 바닥에는 출입구를 표시하는 표시등 또는 비상시 비상통로를 지시하는 비상등 또는 유도등이 형성되어 있다.

이러한 표시등 등은 내부에 형광등이나 LED 등의 램프가 형성되어 있고, 상기 램프 상부에는 반투명의 커버가 형성되어 있으며, 상기 램프로는 인버팅된 상용전원이 공급되어 작동되도록 한다.

상기 표시등 등에 사용되는 형광등이나 LED 등의 램프는 수명이 짧고, 열이 자주 발생할 뿐만 아니라 상기 램프의 상부에 형성된 커버에 의해 밝기가 감소되어 화재 등의 비상시에는 비상등의 역할을 제대로 하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 최근에는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp, 냉음극형방전램프)이 사용되고 있다. 상기 CCFL은 낮은 소비전력이 사용되며 수명이 길어 일반 형광등보다 상당히 경제적이며 안정적이다.

종래에 이러한 CCFL이 설치된 표시등 등은 내외부가 밀폐되어 있는 관계로 열이나 전기적 쇼크로 인해 단락이나 쇼트되는 경우가 종종 발생하여 이를 위한 안정적인 표시등 제어장치가 필요한 실정이다.

그리고 상기 CCFL 상부에 형성된 커버는 단단한 재질의 플라스틱으로 형성되어 외부충격으로부터 상기 CCFL이 손상되지 않도록 되어야 한다. 이러한 CCFL로 형성된 표시등 중에서 특히 바닥에 매립되어 형성되는 표시등의 경우에는 지나가는 사람들이 그대로 밟고 지나가게 되므로 상기 커버를 매우 단단한 재질로 형성되도록 하여야 할 뿐만 아니라 바닥 청소 등을 할 때 발생되는 수분이나 먼지 등이 내부로 들어가지 않도록 내외부가 완전히 밀폐되도록 형성되어야 한다.

이러한 경우에 내부의 CCFL이나 장치로 인해 발생된 열에 의해 장치가 손상되거나, 밀폐된 표시등 내부가 거대한 콘덴서 역할을 하게 되어 전류가 흐르게 되어 내부 소자간에 예상치 못한 전기적 불안정성을 야기하여 전기적 단락 등의 문제점이 발생할 염려가 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 바닥매립등 내부에 형성되어 내충격성, 내열성, 내구성이 뛰어나며, 전기적으로 안정되어 고장 및 오작동의 염려가 없고, 비상시에도 안정적으로 작동하는 바닥매립등용 제어장치의 제공을 그 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은, 상용전원이 입력되는 상용전원입력부와; 안정화직류변환기가 형성되어 상기 상용전원입력부에서 출력된 교류전원을 직류안정전원으로 바꾸는 SMPS전원부와; 상기 SMPS전원부와 연결되어 상기 직류안정전원을 CCFL가동전압으로 증폭시키는 CCFL인버터부와; 상기 SMPS전원부로부터 충전되도록 형성된 예비전원부와; 상기 예비전원부와 연결되어 상기 예비전원부의 충전여부를 감시하는 예비전원감시부와; 상기 SMPS전원부와 연결되어 평상시에는 상기 직류안정전원이 상기 CCFL인버터부로 입력되도록 하고, 상기 예비전원부와 연결되어 정전시에는 상기 예비전원이 상기 CCFL인버터부로 공급되도록 스위칭 제어하는 IC스위칭부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥매립등용 제어장치를 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 CCFL인버터부는, 콘덴서리스 트랜스포머를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예비전원감시부는, 상기 예비전원부의 상태에 따라 점등되도록 형성된 적색LED와, 상기 적색LED와 병렬로 연결된 콘덴서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이에 따라 내충격성, 내열성, 내구성이 뛰어나며, 전기적으로 안정되어 고장 및 오작동의 염려가 없으며 비상시에도 안정적이고 정밀하게 작동하여, CCFL의 수명을 연장시키며, 소비전력이 절감되므로 경제적인 이점이 있다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도시된 바와 같이 본 고안에 따른 바닥매립등용 제어장치는 상용전원입력부(100), SMPS전원부(200), CCFL인버터부(300), 예비전원부(400), 예비전원감시부(500), IC스위칭부(600)로 크게 구성된다.

본 고안은 상용전원입력부(100)에서 교류로 입력된 전원을 직류로 변환하여 CCFL에 적합한 전압으로 증폭시켜 CCFL을 안정적으로 가동시키는 제어장치에 관한 것으로, 바닥에 소정의 홈을 형성시킨 후 내부에 제어장치 및 CCFL을 삽입한 후 바닥 표면과 일체가 되도록 커버를 내외부가 완전히 밀폐되도록 설치하게 된다.

상기 상용전원입력부(100)는 상용전원이 입력되는 부분으로써, 교류 110V, 220V 겸용으로 50Hz~60Hz로 입력되고, 3상전원 연결부가 형성된다. 상기 3상전원 연결부에는 제어장치를 구성하는 소자를 상용전원으로부터 보호하기 위해 퓨즈가 직렬로 연결되어 있다.

상기 SMPS전원부(200)는 상기 상용전원입력부(100)와 연결되어 입력된 교류전원을 직류전원으로 바꾸게 된다. 상기 SMPS전원부(200)는 안정화직류변환기가 형성되어 상기 상용전원입력부(100)에서 입력된 교류전원을 직류안정전원으로 바꾸게 된다.

상기 SMPS전원부(200)는 Switching Mode Power Supply의 약자로서, 소형화, 경량화, 대용량이 요구되는 장치에 주로 사용되는 직류전원장치를 말하며, 교류주파수(50Hz~60Hz)를 직류로 변환하여 적절한 크기 및 주파수의 전압을 출력하게 된다.

상기 SMPS전원부(200)에는 안정화직류변환기가 사용되며, 바람직하게는 공지된 소자인 MES1508H가 사용된다.

상기 안정화직류변환기로 사용된 MES1508H는 입력교류전압의 영역이 교류 85V~265V도로 그 범위가 넓으며, 인버터 회로에서 주파수를 변환시켜주는 Pulse Width Modulation(PWM, 펄스폭변조) 방식을 이용하여 25kHz~50kHz의 높은 고주파로 변환하게 된다.

여기에서 상기 안정화직류변환기로 사용된 MES1508H는 난연성 재질로 형성되어 내열성이 뛰어나며, 높은 내전압 및 절연저항을 가지고 있으므로 쇼트 및 과부하 시에도 매우 안정적이어서, 기존의 직류변환기에 비해 소형화, 경량화, 안정화가 가능하여 밀폐된 바닥매립등 내부에서도 안정적인 직류전압을 공급할 수 있게 된다.

상기와 같이 SMPS전원부(200)로부터 공급되는 직류안정전압은 대략 15V정도가 되며, 이는 후술할 IC스위칭부(600)를 통과하여 CCFL인버터부(300)와 예비전원부(400)로 입력되게 된다.

상기 CCFL인버터부(300)는 상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 상기 직류안정전원을 CCFL가동전압으로 증폭시키게 된다.

일반적으로 CCFL은 가동전압으로 대략 1400Vrms 정도의 전압이 요구되므로 상기 CCFL인버터부(300)는 상기 SMPS전원부(200)로부터 공급된 직류안정전원을 증폭시키는 장치이다.

여기에서 상기 CCFL인버터부(300)는 콘덴서리스 트랜스포머(condenserless transformer)를 사용하는 것이 바람직하다. 일반적으로 트랜스포머(변압기)에는 콘덴서가 병렬로 연결되게 되는데, 밀폐된 표시등 등의 내부에 고전압이 흐를 경우 먼지 등에 의해 콘덴서가 쇼트되어 화재의 위험이 있기 때문이다.

상기 CCFL인버터부(300)로 사용되는 콘덴서리스 트랜스포머는 BLC216 소자를 사용하며, 이는 부하시에도 1400Vrms 이하로 매우 안정적이어서, CCFL의 효율을 높이고 휘도 및 조도를 더욱 증가시키며 CCFL의 수명 또한 연장시키게 된다.

그리고 상기 SMPS전원부(200)는 평상시에는 상기 CCFL인버터부(300)로 직류안정전원을 공급하게 되며, 정전이나 비상시에는 예비전원부(400)로 직류안정전원을 공급하여 충전이 되도록 한다.

상기 예비전원부(400)는 Ni-Cd 알카리 2차 축전지를 사용하며, 그 규격은 12V, 1300mA이고, 통상 60분~180분 정도 예비전원의 공급이 가능하다. 상기 예비전원부(400)의 축전지에는 직렬로 폴리스위칭 퓨즈가 연결되어 과전류 시에도 안정되어 상기 예비전원부(400)를 교체할 필요가 없게 된다.

그리고 상기 예비전원부(400)와 연결되어 상기 예비전원부(400)의 충전 여부를 감시하는 예비전원감시부(500)가 형성된다.

상기 예비전원감시부(500)는 상기 예비전원부(400)의 상태에 따라 점등되도록 형성된 적색LED와, 상기 적색LED와 병렬로 연결된 콘덴서로 형성되는 것이 바람직하다.

즉 예비전원부(400)의 연결불량, 예비전원부(400)의 충전불량, 예비전원용 퓨즈가 단선된 경우에 따라 적색LED가 점등되도록 형성되며, 상기 예비전원부(400)가 정상인 경우에는 소등되도록 형성된다.

그리고 상기 적색LED와 병렬로 연결된 콘덴서는 밀폐된 표시등 내부에 소전류가 흐를 경우 오작동에 의해 상기 적색LED가 임의로 동작되는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고 상기 IC스위칭부(600)는 상기 SMPS전원부(200)와 상기 예비전원부(400)와 각각 연결형성된다. 상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 평상시에는 상기 직류안정전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 입력되도록 하고, 비상시나 정전시에는 상기 예비전원부(400)에 의한 예비전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 공급되도록 스위칭 제어하게 된다.

상기 IC스위칭부(600)는 밀폐된 표시등 내부에 자연적으로 형성될 가능성이 있는 전자기장, 소자 및 CCFL로부터 발생되는 열, 또는 상부로부터의 압력에 의한 불규칙적으로 공급되는 직류전원을 안정적으로 상기 CCFL인버터부(300)로 공급되도록 하는 것이다. 이에 의해 평상시뿐만 아니라 유사시에도 안정적이고 정밀한 제어로 CCFL이 항상 켜져 있도록 한다. 이러한 상기 IC스위칭부(600)로는 내열성이 뛰어나고 안정적 작동이 구현되는 LM324N 소자를 사용한다.

상기와 같이 상기 상용전원입력부(100)에서 입력된 교류전원은 상기 SMPS의 안정화직류변환기에 의해 직류안정전원으로 변환된 후, 상기 CCFL인버터부(300)와 상기 예비전원부(400)로 공급되며, 상기 예비전원감시부(500)에 의해 상기 예비전원부(400)의 상태를 점검하게 된다.

그리고 IC스위칭부(600)에 의해 평상시에는 상기 직류안정전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 공급되도록 하고, 정전시에는 상기 예비전원이 상기 CCFL인버터로 공급되도록 안정적이고 정밀하게 제어하여, 전력을 절약할 수 있으며 CCFL의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

상기 구성에 의한 본 고안은 내충격성, 내열성, 내구성이 뛰어나며, 전기적으로 안정되어 고장 및 오작동의 염려가 없으며 비상시에도 안정적이고 정밀하게 작동하여, CCFL의 수명을 연장시키며, 소비전력이 절감되므로 경제적인 효과가 있다.

도 1 - 본 고안에 따른 바닥매립등용 제어장치의 주요부에 대한 블럭도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 상용전원입력부 200 : SMPS전원부

300 : CCFL인버터부 400 : 예비전원부

500 : 예비전원감시부 600 : IC스위칭부

Claims (3)

1. 상용전원이 입력되는 상용전원입력부(100)와;

   안정화직류변환기가 형성되어 상기 상용전원입력부(100)에서 출력된 교류전원을 직류안정전원으로 바꾸는 SMPS전원부(200)와;

   상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 상기 직류안정전원을 CCFL가동전압으로 증폭시키는 CCFL인버터부(300)와;

   상기 SMPS전원부(200)로부터 충전되도록 형성된 예비전원부(400)와;

   상기 예비전원부(400)와 연결되어 상기 예비전원부(400)의 충전여부를 감시하는 예비전원감시부(500)와;

   상기 SMPS전원부(200)와 연결되어 평상시에는 상기 직류안정전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 입력되도록 하고, 상기 예비전원부(400)와 연결되어 정전시에는 상기 예비전원이 상기 CCFL인버터부(300)로 공급되도록 스위칭 제어하는 IC스위칭부(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥매립등용 제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 CCFL인버터부(300)는,

   콘덴서리스 트랜스포머를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥매립등용 제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 예비전원감시부(500)는,

   상기 예비전원부(400)의 상태에 따라 점등되도록 형성된 적색LED와, 상기 적색LED와 병렬로 연결된 콘덴서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥매립등용 제어장치.