KR200406392Y1 - 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상용전원이 일정레벨 이상으로 정상 공급되는 경우, 교류전원을 공급시키고, 상용전원이 일정 레벨 이하로 공급되는 유사시에는, 직류전원을 공급시켜 유도등을 비상 점등시키는 전압 스위칭회로의 구성을 간소화한 비상 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로를 제공함에 있다.

비상 유도등, 점등회로, 스위치회로

Description

유도등 점등회로의 전압 스위칭회로{VOLT SWITCHING CIRCUIT OF A FLUORESCENT LAMP}

도 1은 본 고안의 회로 구성을 도시한 회로도,

도 2는 본 고안 중 레귤레이터 구성의 실시예를 도시한 회로도 이다.

*도면의주요부분에대한부호설명*

10 ... 레귤레이터 20 ... 스위칭수단

30 ... 바이어스저항 40 ... 교류전원공급부

50 ... 직류전원전달부 51 ... 포토커플러

본 고안은 비상 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로에 관한 것으로, 특히, 상용전원이 일정레벨 이상으로 정상 공급되는 경우, 교류전원을 공급시키고, 상용전원이 일정 레벨 이하로 공급되는 유사시에는, 직류전원을 공급시켜 유도등을 비상 점등시키는 전압 스위칭회로의 구성을 간소화한 비상 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로에 관한 것이다.

일반적으로, 비상 유도등은 정전이나 화재와 같이 일반 조명이 작동하지 않 는 경우에 점등되어 비상사태를 수습하거나 비상사태로부터 대피할 수 있도록 점등되는 전등으로서, 소방법 제108조의 2항 (비상조명등)법 제17조 제1항 법 제30조 제1항 및 영 제30조 제4항의 규정에 의하여 소방대상물의 각 거실과 그로부터 지상에 이르는 피난구 복도계단 및 그 밖의 통로에 설치하여야 하는 비상용 전등이다.

이와 같은 비상 유도등은 평상시에는 교류전원을 통해 동작하나, 유사시, 즉, 정전 시에는 직류전원으로 동작하도록 전환시키는 회로가 구비된다.

이러한 회로가 스위칭회로이며, 종래 스위칭회로는 그 회로 구성이 매우 복잡하여, 회로를 구성함에 있어 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었으며, 오동작 발생이 잦은 문제점이 있었다. 전술한 종래 스위칭회로의 구성 요소 중, 일예로 릴레이를 들 수 있는데, 전술한 릴레이는 일정 레벨 이상 또는 이하의 신호에서 접점 동작하여 도통/차단시키는 소자이다. 그러나, 이와 같은 릴레이는 접점 동작의 한계가 매우 제한적이어서, 장기간 사용시에는 오동작이 발생할 뿐 아니라, 아예 동작하지 않는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 상용전원이 일정레벨 이상으로 정상 공급되는 경우, 교류전원을 공급시키고, 상용전원이 일정 레벨 이하로 공급되는 유사시에는, 직류전원을 공급시켜 유도등을 비상 점등시키는 전압 스위칭회로의 구성을 간소화한 비상 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로를 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 고안은, 평상시에는 상용교류전원으로 동작하고, 정전 시에는 배터리와 같은 직류전원으로 동작하도록 하는 유도등 점등회로의 스위칭회로에 있어서, 입력단를 통해 입력되는 입력 신호에 따라, 미리 설정한 설정 레벨로 변환하여, 출력 단자를 통해서 제어신호를 출력하는 레귤레이터와; 전술한 레귤레이터의 제어 신호에 따라 도통/차단되는 스위칭수단; 및 전술한 스위칭수단에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스저항을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 본 고안은, 입력신호 즉, 상용전원의 입력 상태에 따라, 레귤레이터가 동작하여, 출력단을 통해서 스위칭수단에 동작 신호를 전달하면, 그에 따라 스위칭수단이 도통/차단되면서, 선택적으로 교류전원공급부 또는 직류전원전달부로 구동 신호를 인가시키도록 구성함으로써, 입력되는 상용전원이 정상적으로 공급되면, 교류전원공급부가 동작하여, 교류전원을 통해 유도등이 점등되고, 상용전원이 일정 레벨 이하로 공급되면, 배터리의 전원이 공급되어, 직류전원전달부가 동작하여, 직류전원을 통해 유도등이 점등된다.

이와 같이 되는 본 고안 중 전술한 레귤레이터는 예컨대, 반전입력단자와 비반전입력단자 및 출력 단자를 갖는 오피앰프와; 전술한 오피앰프의 출력 단자에 게이트가 연결된 PMOSFET와; 전술한 PMOSFET의 드레인에 직렬 연결된 저항 R1, R2와; 전술한 오피앰프의 전원 전압 단자 및 PMOSFET의 소스에 연결된 입력 전압 단자와; 전술한 저항 R1과 R2의 사이 및 오피앰프의 비반전 입력 단자 사이에 연결된 정궤환 라인과; 전술한 오피앰프의 반전입력 단자에 접속된 기준 전압 단자와; 전술한 PMOSFET의 드레인에 연결된 출력 전압 단자로 구성될 수 있으며, 그밖에도, 논리회 로의 결합 또는 트랜지스터 또는 전계효과 트랜지스터 등의 집합회로일 수 도 있는 것으로, 입력신호의 레벨에 따라 반응하여 스위칭수단의 동작을 제어할 수 있는 회로 또는 부품이면 만족한다.

한편, 본 고안 중, 전술한 스위칭수단은 예컨대, 트랜지스터 일 수 있으며, 이때, 트랜지스터는 pnp - 트랜지스터일 수 있다. 또한, 전계효과 트랜지스터일 수 도 있으며, 그밖에도 전술한 레귤레이터로부터 인가되는 제어신호에 따라 도통/차단되면서 입력신호를 교류전원공급부 또는 직류전원전달부 측으로 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 회로 또는 부품이면 만족한다.

이와 같이 구성될 수 있는 본 고안의 일 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. 먼저, 본 고안은 첨부 도면 도 1에서 보는 바와 같이, 평상시에는 상용교류전원으로 동작하고, 정전 시에는 배터리와 같은 직류전원으로 동작하도록 하는 유도등 점등회로의 스위칭회로에 있어서, 입력단을 통해 입력되는 입력 신호에 따라, 미리 설정한 설정 레벨로 변환하여, 출력 단자를 통해서 제어신호를 출력하는 레귤레이터(10)와; 전술한 레귤레이터(10)의 제어 신호에 따라 도통/차단되는 스위칭수단(20); 및 전술한 스위칭수단(20)에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스저항(30)을 포함하여 구성된다.

참고로, 본 고안의 첨부 도면에는 배터리를 별도로 표시하지 않고, 사용전원입력단과 같이 컨넥터(도면의 좌측단)로 표시하였으며, 유도등 즉, 램프도 별도 표시하지 않고, 컨넥터(도면의 우측단)로 대체하였음을 미리 밝혀두는 바이다.

이와 같이 되는 본 고안 중, 전술한 레귤레이터(10)는 첨부 도면 도 2에서 보는 바와 같이, 반전입력단자와 비반전입력단자 및 출력 단자를 갖는 오피앰프(1)와; 전술한 오피 앰프(1)의 출력 단자에 게이트가 연결된 PMOSFET(2)와; 전술한 PMOSFET(2)의 드레인에 직렬 연결된 저항 R1, R2(3)(4)와; 전술한 오피앰프(1)의 전원 전압 단자 및 PMOSFET(2)의 소스에 연결된 입력 전압 단자(5)와; 전술한 저항 R1(3)과 R2(4)의 사이 및 오피앰프(1)의 비반전 입력 단자 사이에 연결된 정궤환 라인(6)과; 전술한 오피앰프(1)의 반전입력 단자에 접속된 기준 전압 단자(7)와; 전술한 PMOSFET(2)의 드레인에 연결된 출력 전압 단자(8)로 구성된다.

이때, 물론, 전술한 출력 전압 단자(8)에는 부하 저항 및 부하 캐패시터를 포함하는 부하(도시되지 않음)가 연결될 수 있다.

이러한, 레귤레이터(10)는 기준 전압 단자(7)로부터 소정 전압이 인가되고, 입력 전압 단자(5)로부터 오차를 갖는 입력 전압이 입력된다. 전술한 기준 전압 단자(7)로부터 입력되는 전압에 의해 PMOSFET(2)의 게이트에 소정 전압이 인가됨으로써, 전술한 입력 전압 단자(5)로부터의 전류가 PMOSFET(2)의 소스로부터 드레인으로 흐르게 되고, 전술한 PMOSFET(2)의 출력 전류가 출력 전압 단자(8)에 인가됨으로써, 외부 부하(미도시)에 소정 전압이 인가된다.

또한, 저항 R1(3)과 R2(4)에 의한 분압 전압이 정궤환 라인(6)을 통하여 오피앰프(1)의 비반전 입력 단자에 전달된다.

이렇게 전달되는 전압은 전술한 기준 전압 단자(7)로부터의 기준 전압 이상이 되면, 전술한 오피 앰프(1)는 PMOSFET(2)의 게이트 전압을 낮춤으로써, 출력 전압 단자(8)에는 항상 일정한 안정된 전압이 출력되도록 한다.

한편, 전술한 바와 같이 출력 전압 단자(8)에 연결되는 부하에는 항상 부하 캐패시터를 포함하여, 전술한 레귤레이터(10)는 출력 패스 트랜지스터(pass transistor)가 PMOSFET인 컴온 소스(common source) 증폭기로써 동작하며, 이 증폭기 구조의 동작 특성상 출력 저항이 크고, 출력단의 부하 캐패시터가 수 uF으로 큰 값을 가지기 때문에 불안정한 주파수특성을 가진다.

이러한 점을 극복하기 위해 통상 부하 캐패시터가 가지고 있는 기생 저항(ESR; Equivlaent SeriesResistance)을 이용하여 회로 내부에 제로(zero)점을 형성함으로써 주파수 보상을 한다.

한편, 본 고안 중, 전술한 스위칭수단(20)은 pnp - 트랜지스터를 적용한다.

또 한편, 본 고안 중, 전술한 바이어스저항(30)은 병렬로 스위칭수단(20)의 베이스측과 컬렉터측에 연결시킨다.

이와 같이 구성되는 본 고안은 상용전원이 입력되는 상태에서는 레귤레이터(10)의 출력단으로부터 HI신호가 출력되며, 이 신호는 스위칭수단(20)을 턴온시키기에 충분하므로, 스위칭수단(20)이 도통 상태가 되어, 교류전원공급부(40)가 동작하여 켄넥터에 연결되는 램프를 점등시킨다.

즉, 교류전원공급부(40)의 전원변압기(T1)의 이차권선에는 대응전압이 유도되어 제 2 전압이 출력되며, 일차권선 중앙탭 단자로는 제 1 전압이 출력된다.

한편, 전원변압기(T1)의 이차권선에 유도된 전압 제 2 전압은 다이오드(D8)(D6)에 의해 반파 정류되어, 제 3, 제 4 전압으로 각각 출력된다.

이때, 상기 다이오드(D8)에서 반파정류되어 출력되는 제 3 전압은 전류제한 용 저항2(R2)를 거쳐 LED를 동작시키며, 다이오드(D6)를 거친 전압은 트랜지스터(Q2)의 베이스로 각각 공급된다.

따라서 상기와 같이 교류전압이 인가되어 다이오드1,2(D1)(D2)로 부터 제 3, 제 4 전압이 출력되면, 상기 트랜지스터2(Q2)의 베이스에는 역바이어스 전압이 인가됨으로써 상기 트랜지스터2(Q2)는 턴온되어진다.

상기 트랜지스터2(Q2)가 턴온되면, 펄스 변압기(T2)의 일차권선에 전원이 공급되어 트랜지스터3,4(Q3)(Q4)가 턴온되며, 컨넥터에 연결된 램프가 점등된다.

한편, 상용전원이 공급되지 않는 경우, 즉 정전 시에는 전술한 레귤레이터(10)의 출력단으로부터 LO신호가 출력되며, 이 신호는 스위칭수단(20)을 턴오프시키게 되므로, 스위칭수단(20)이 차단 상태가 되어, 컨넥터에 연결된 배터리로부터 인가되는 직류전원이 직류전원전달부(50)의 포토커플러(51)를 여기 시키게 되고, 이로 인해, 직류전압이 컨넥터와 연결된 램프를 점등시킨다.

이와 같이 되는 본 고안은 입력신호 즉, 상용전원의 입력 상태에 따라, 레규레이터가 대응 동작하여, 출력 단자를 통해서 스위칭수단에 동작 신호를 전달하면, 그에 따라 스위칭수단이 도통/차단되면서, 선택적으로 교류전원공급부 또는 직류전원전달부로 구동 신호를 인가시키도록 구성함으로써, 입력되는 상용전원이 정상적으로 공급되면, 교류전원공급부가 동작하여, 교류전원을 통해 유도등이 점등되도록 하고, 상용전원이 일정 레벨 이하로 공급되면, 직류전원전달부가 동작하여, 직류전원을 통해 유도등이 점등되도록 하는 회로 구성을 간소화하는 효과를 얻는다.

Claims (3)

1. 평상시에는 상용교류전원으로 동작하고, 정전 시에는 배터리와 같은 직류전원으로 동작하도록 하는 유도등 점등회로의 스위칭회로에 있어서,

   입력단를 통해 입력되는 입력 신호에 따라, 미리 설정한 설정 레벨로 변환하여, 출력 단자를 통해서 제어신호를 출력하는 레귤레이터(10)와;

   전술한 레귤레이터(10)의 제어 신호에 따라 도통/차단되는 스위칭수단(20)과;

   전술한 스위칭수단(20)에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스저항(30)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레귤레이터(10)는 반전입력단자와 비반전입력단자 및 출력 단자를 갖는 오피앰프(1)와; 오피 앰프(1)의 출력 단자에 게이트가 연결된 PMOSFET(2)와; PMOSFET(2)의 드레인에 직렬 연결된 저항 R1, R2(3)(4)와; 오피앰프(1)의 전원 전압 단자 및 PMOSFET(2)의 소스에 연결된 입력 전압 단자(5)와; 저항 R1(3)과 R2(4)의 사이 및 오피앰프(1)의 비반전 입력 단자 사이에 연결된 정궤환 라인(6)과; 오피앰프(1)의 반전입력 단자에 접속된 기준 전압 단자(7)와; PMOSFET(2)의 드레인에 연결된 출력 전압 단자(8)로 구성됨을 특징으로 하는 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭수단(20)은 상기 레귤레이터(10)의 제어신호와 바이어스저항에 의해 도통/차단 동작하는 트랜지스터임을 특징으로 하는 유도등 점등회로의 전압 스위칭회로.

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