KR200426740Y1

KR200426740Y1 - 미약전파를 이용한 조도조절장치

Info

Publication number: KR200426740Y1
Application number: KR2020060016053U
Authority: KR
Inventors: 서민상
Original assignee: 서민상
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2006-09-20

Abstract

본 고안은 미약전파를 이용한 조도조절장치에 관한 것으로 형광등용 디밍안정기 및 할로겐램프, 백열램프 제어를 위해 RF(Radio Frequency) 모듈을 내장한 변환장치를 등기구 내부 또는 등기구 가까이에 설치하고 미약전파를 이용하는 리모트콘트롤러를 사용, 조명제어 신호를 전송하여 램프의 점·소등 및 조도조절이 가능하도록 한 것이다. 특히, 리모트콘트롤러 없이도 기존에 설치되어 있는 기계식 스위치를 이용하여 램프의 점·소등 제어가 가능하도록 하고 일반 기계식 스위치가 도통된 상태에서 미약전파를 사용하는 리모트콘트롤러에 의해 램프의 점·소등 및 조도조절이 가능하도록 한 것이다. 또한 실제로 디밍안정기 및 할로겐램프, 백열램프를 제어하는 RF 모듈을 내장한 변환장치를 벽부 스위치가 아닌 등기구 내부 또는 등기구 가까이에 설치하여 기존 건물에 쉽게 적용할 수 있도록 한 것이다. 그리고, 적외선이 아닌 미약전파를 사용하므로 적외선의 불빛에 의한 간섭 문제를 해결할 수 있고 장애물에 영향이 없어 설치가 용이하다는 장점이 있다.

미약전파, 조도조절, 디밍, 안정기, 위상제어, 제어신호

Description

미약전파를 이용한 조도조절장치{The wireless dimming apparatus}

도 1은 일반적인 기계식 스위치를 이용한 조명 배선도.

도 2는 RF(Radio Frequency) 수신부를 내장하고 위상제어 신호를 출력하는 벽부형 조명제어기와 RF 리모트콘트롤러를 이용한 조명제어시스템.

도 3은 위상제어(Phase Control)의 개념도.

도 4는 RF 수신부를 내장하고 1-10Vdc의 조도조절 신호를 출력하는 벽부형 조명제어기와 RF 리모트콘트롤러를 이용한 조명제어시스템.

도 5는 본 고안의 미약전파를 이용한 조도조절장치의 개념도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

ⓐ : 기계식 스위치를 통한 220V/60Hz 전원(Line)

ⓑ : 220V/60Hz 전원(Line)의 위상제어 출력

ⓓ : 디밍 제어를 위한 1-10Vdc 출력의 (-) 신호

ⓔ : 디밍(조도조절)안정기의 220V/60Hz 전원입력(Neutral)

ⓕ : 디밍안정기의 220V/60Hz 전원입력(Line)

ⓖ, ⓗ : 영 전위지점(Zero Crossing Point)

ⓘ : 백열등 및 할로겐 구동회로의 220V/60Hz 전원입력(Neutral)

a : 위상제어를 위한 시간지연

11 : 기계식 전원 스위치

12 : 형광등용 안정기

21 : RF 수신부를 내장하고 위상제어(Phase Control) 신호를 출력하는 벽부형 조명제어기.

22 : 벽부형 조명제어기의 위상제어 출력을 이용하여 디밍안정기의 디밍제어를 위한 1-10Vdc 출력 및 안정기 입력전원을 제어하는 변환장치(Converter).

23 : 조도조절이 가능한 1-10Vdc(또는 0-10Vdc) 제어방식의 디밍안정기.

24 : RF방식의 리모트콘트롤러(Remote Controller).

41 : RF 수신부를 내장하고 1-10Vdc 출력 및 안정기 입력전원 제어기능을 가진 벽부형 조명제어기.

52 : 1-10Vdc 제어방식의 디밍안정기를 제어하는 RF 모듈을 내장한 변환장치.

55 : 할로겐 및 백열등 제어를 위한 위상제어 신호를 출력하는 RF 모듈을 내장한 변환장치.

56 : 백열램프 또는 자기식(Magnetic Type) 할로겐램프 구동장치

지금까지 형광램프의 조도조절을 위해서는 0-10Vdc(1-10Vdc)의 제어입력을 가지는 디밍안정기와 벽부형 제어기, 그리고 벽부형 제어기로부터의 조명제어신호에 의해 실질적으로 디밍안정기를 제어하는 컨버터 장치가 필요하였다. 그러나, 조명제어 신호의 전송을 위해서는 별도의 선로가 필요하여 기존의 건물에는 적용이 힘들었다. 이 문제를 해결하기 위해 220V/60Hz의 전력 공급선을 이용해 제어 신호를 전송하는 전력선 통신 방식의 제어기가 몇몇 업체를 통해 제시되었다. 그러나, 전력선 통신을 위해서는 인접한 주택으로 전력선을 통해 제어 신호가 전달되지 않도록 하기위해 별도의 블러킹 필터장치가 요구되고 또, 동일 전력선에 연결된 안정기, 디머와 같은 장치에서 발생한 잡음(noise)에 의해 통신 에러가 증가하는 문제점이 있다. 최근에 RF를 이용한 조명제어기가 등장하고 있으나, RF 수신모듈을 내장한 별도의 벽부형 조명제어기가 요구되며, 특히 형광등의 조도조절을 위해서는 별도의 컨버터까지 신호전송을 위해 별도 선로의 배선이 필요하고, 형광등용 제어신호(0-10Vdc 또는 1-10Vdc)를 직접 출력하는 벽부형 조명제어기의 경우는 제어신호를 디밍안정기까지 전달하기 위한 별도의 배선이 필요하였다.

본 고안은 조명의 점, 소등을 위해 설치되어 있는 기계식 스위치와 등기구 내부에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장한 컨버터 장치, 그리고 0-10Vdc(1-10Vdc) 제어방식의 형광등용 디밍안정기와 RF 방식의 무선 리모트콘트롤러을 이용한 조명제어 장치에 관한 것으로 기존의 기계적 스위치를 이용해 조명의 점, 소등이 가능하고, 기계식 스위치를 ON(도통) 해 놓은 상태에서 RF 리모트콘트롤러에 의해 조명의 점, 소등 및 조도조절이 가능하도록 한 것이다. 그리고, 디밍안정기를 제어하는 RF 모듈을 내장한 컨버터 장치가 등기구 내부에서 결선되므로 별도의 배선이 필요없고 또, 기존의 기계식 스위치를 같이 사용하므로 리모트콘트롤러를 찾을 수 없거나 분실한 경우에도 기존의 기계식 스위치에 의해 점, 소등이 가능하여 생활에 불편이 없도록 한 것이다.

본 고안은 미약전파를 이용한 조도조절장치에 관한 것으로 기존 벽에 설치되어 있는 기계식 전원 스위치를 그대로 사용하고 RF 모듈을 내장한 디밍안정기 제어를 위한 제어신호 변환장치와 RF 모듈을 내장한 위상제어신호 출력장치를 등기구 내부 또는 제어하고자 하는 각 부하에 가깝게 설치하도록 하여 부하측에서 최소의 배선으로 RF 리모트콘트롤러에 의한 조명제어가 가능하도록 한 것이다. 본 고안을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

[도 1]은 일반적인 기계식 스위치를 이용한 형광등용 조명배선 블록도이다. 상용전원 (220V AC/60Hz)중 Neutral 선은 안정기(12)로 그대로 연결되고 Line(또는 Hot)은 기계식 스위치(11)을 통해 안정기(12)와 연결된다. 일반적으로 아파트 및 일반건물에 설치되어 있는 벽부형 기계식 스위치는 입력되는 상용전원 중 한 선만을 개폐하는 구조로 되어있다. [도 2]는 RF 리모트콘트롤러(24)와 RF 수신부를 내장한 위상제어 출력 방식의 벽부형 조명제어기(21)를 이용한 조명제어시스템의 개념을 나타낸 도면이다. [도 2]에서 벽부형 조명제어기(21)는 RF 리모트콘트롤러(24)로부터 미약전파를 수신하기 위한 RF 수신부를 내장하며 수동으로 조명을 점·소등하거나 조도조절을 하기위한 스위치들을 포함한다. 그리고, 벽부형 조명제어기 (21)는 미약전파를 통해 RF 리모트콘트롤러(24)로 부터 전달된 조명제어 명령 또는 수동으로 스위치 조작에 의한 조명제어 입력신호를 해석하여 [도 3]과 같은 위상제어 신호를 출력하기위한 마이크로콘트롤러를 포함한다. 일반적으로 220V/60Hz 전원(Line)의 위상제어 출력(ⓑ)와 입력전원의 Neutral에 할로겐안정기나 백열등을 연결하면 직접 점·소등 제어 및 조도조절이 가능하다. 형광등의 조도를 제어하기 위해서는 1-10V dc 또는 0-10V dc의 제어입력에 의해 형광램프로 공급되는 전원의 주파수를 가변 할 수 있는 디밍안정기(23)가 사용되어야 한다. 변환장치(22)는 벽부형 조명제어기(21)로부터 출력되는 220V/60Hz 전원(Line)의 위상제어 출력(ⓑ)을 입력받아 영전위지점(ⓖ 또는 ⓗ)을 기준으로 위상제어를 위한 시간지연(a)를 해석하여 실질적으로 형광등용 디밍안정기(23)의 점·소등 제어를 하고 또, 조도조절을 위한 1-10V dc 또는 0-10V dc를 디밍안정기(23)로 출력한다. [도 3]은 위상제어(Phase Control)의 개념도이다. 상용전원 주파수의 반주기, 예를들어 60Hz의 경우 1/120 = 8.33ms, 동안 영전위지점(ⓖ 또는 ⓗ)을 기준으로 위상제어를 위한 시간지연(a)을 제어하여 출력이 가변되도록 하는 것이다. [도 4]는 RF 수신부를 내장하고 디밍안정기(23) 전원 개·폐신호와 1-10Vdc의 조도조절 신호를 직접 출력하여 [도 2]와 같은 형광등용 디밍안정기(23) 제어를 위한 별도의 변환장치(22)를 요구하지 않는 벽부형 조명제어기(41)를 이용한 조명제어시스템의 블록도이다. [도 4]의 조명제어시스템은 벽부형 조명제어기(41)로부터 디밍안정기(23)까지 디밍제어를 위한 신호선(ⓒ와 ⓓ)과 디밍안정기에 220V/60Hz 전원입력을 위한 전원선(ⓔ와ⓕ)을 배선해야 한다는 단점을 가진다. [도 5]는 본 고안의 미약전파를 이용한 조도조절장 치의 개념도이다. 상용전원 (220V AC/60Hz)중 Neutral 선은 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치되어 디밍안정기(23)의 점·소등 제어 및 조도조절을 행하는 변환장치(52)에 바로 연결되고 Line(또는 Hot)은 기계식 스위치(11)을 통해 변환장치(52)에 연결된다. 디밍안정기(23)의 제어를 위한 변환장치(52)는 미약전파를 이용하여 리모트콘트롤러(24)로부터 전송되는 조명제어 신호를 수신하기 위한 RF 모듈을 내장하고, RF 모듈을 통해 수신된 데이터를 분석하여 점·소등(ⓔ와ⓕ) 및 조도조절 신호(ⓒ와 ⓓ)를 디밍안정기(23)로 출력하기 위한 마이크로콘트롤러를 포함한다. 그리고, 기계식 스위치(11)에 의한 파워 온 리셋 후, 마이크로콘트롤러에 의해 점등신호(ⓔ와ⓕ) 및 최대 조도신호(ⓒ와 ⓓ)를 출력하도록 한다. 할로겐램프 및 백열등의 점·소등제어 및 조도조절을 위한 변환장치(55)도 디밍안정기 제어를 위한 변환장치(52)와 같은 방법으로 상용전원(220V AC/60Hz)에 연결되고, 조명제어 신호를 수신하기 위한 RF 모듈과 위상제어 출력을 위한 마이크로콘트롤러를 포함한다. 변환장치(55)의 220V AC의 위상제어 출력(ⓘ와ⓑ)은 할로겐 램프 구동장치 및 백열램프(56)에 연결되어 점·소등 제어 및 조도조절을 행한다.

변환장치(55)에 내장된 마이크로콘트롤러도 기계식 스위치(11)에 의한 파워 온 리셋 후 시간지연이 없는(a =0) 출력을 하도록 하여 백열램프 및 할로겐램프가 최대 밝기로 점등되도록 함으로서, 기계식 스위치(11)에 의해 점·소등 제어가 가능하도록 한다.

본 고안은 기존의 건물에 별도의 배선 추가 없이 조명제어를 하기위한 장치 에 관한 것으로 RF 리모트콘트롤러 없이 기존에 벽에 설치된 기계식 스위치에 의해 조명의 점·소등 제어가 가능하도록 하고 기계식 스위치를 도통(ON) 해 놓은 상태에서 RF 리모트콘트롤러에 의해 조명의 점·소등 및 조도조절이 가능하도록 한 것이다. 본 고안은 기존의 기계식 스위치를 그대로 사용하므로 전기 배선을 수정할 필요가 없고 RF 무선 모듈을 내장한 컨버터 장치를 등기구 내부나 조명등 가까이에 설치하면 되므로 설치가 용이하고 신축 건물뿐 아니라 기존의 건물에도 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있다. 또, 제어신호 전송을 위해 적외선이 아닌 미약전파를 사용하므로 적외선 방식이 가지는 불빛에 의한 간섭 문제도 해결할 수 있다.

Claims

미약전파를 이용한 조도조절장치에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 통해 상용전원(220V/60Hz)의 한 선(Line)을 개·폐하여 조명의 점·소등을 행하고 기계식 스위치(11)가 도통된 상태에서 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)를 통해 조명제어신호(점·소등 및 조도조절)를 전송하고 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 디밍안정기 제어용 변환장치(52)를 통해 형광램프용 전자식 디밍안정기(23)를 제어하여 형광램프의 점·소등제어 및 조도조절, 조도레벨 저장이 가능하도록 한 조도조절장치.
미약전파를 이용한 조도조절장치에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 통해 상용전원(220V/60Hz)의 한 선(Line)을 개·폐하여 조명의 점·소등을 행하고 기계식 스위치(11)가 도통된 상태에서 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)를 통해 조명제어신호(점·소등 및 조도조절)를 전송하여 등기구 내부 또는 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 할로겐 및 백열등 제어용 변환장치(55)를 통해 위상 제어된 220V/60Hz의 신호를 출력함으로서 할로겐램프 및 백열등의 점·소등제어 및 조도조절, 조도레벨 저장이 가능하도록 한 조도조절장치.
제 1항에 있어서,

2회로 이상의 기계식 스위치나 복수개의 1회로 기계식 스위치를 사용하여 각 등기구의 점·소등 제어가 가능하도록 하고, 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)는 서로 다른 식별코드(Identification Code)를 조명제어신호 앞에 붙여 전송함으로써 각 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 서로 다른 식별코드(Identification Code)를 가지는 RF 모듈을 내장하는 디밍안정기 제어용 변환장치(52)를 통해 복수 회로의 형광램프용 전자식 디밍안정기(23)의 개별 및 통합제어(점·소등 및 조도조절)가 가능하도록 한 조도조절장치.
제 1항에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 사용하지 않고 조명제어신호(점·소등 및 조도조절)를 전송하는 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)와 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 디밍안정기 제어용 변환장치(52)를 통해 형광램프용 전자식 디밍안정기(23)를 제어하여 형광램프의 점·소등제어 및 조도조절, 조도레벨 저장이 가능하도록 한 조도조절장치.
제 1항에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 사용하여 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 디밍안정기 제어용 변환장치(52)의 220V/60Hz 입력 전원을 제어하고, 디밍안정기 제어용 변환장치(52) 내부의 마이크로콘트롤러가 파워 온 리셋되면 디밍안정기(23)로 220V/60Hz 전원과 최대 출력신호(10Vdc)를 출력하도록 하여 RF 리모트콘트롤러(24)없이 기계식 스위치만으로 형광램프의 점·소등제어가 가능하도록 한 조도조절장치.
제 2항에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 사용하지 않고 조명제어신호(점·소등 및 조도조절)를 전송하기위해 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)와 등기구 내부 또는 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 할로겐 및 백열등 제어용 변환장치(55)를 통해 위상 제어된 220V/60Hz의 전원 신호를 출력함으로서 할로겐램프 및 백열등의 점·소등제어 및 조도조절, 조도레벨 저장이 가능하도록 한 조도조절장치.
제 2항에 있어서,

2회로 이상의 기계식 스위치나 복수개의 1회로 기계식 스위치를 사용하여 각 회로의 점·소등 제어가 가능하도록 하고, 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)는 서로 다른 식별코드(Identification Code)를 조명제어신호 앞에 붙여 전송함으로써 각 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 서로 다른 식별코드(Identification Code)를 가지는 RF 모듈을 내장하는 할로겐 및 백열램프 제어용 변환장치(55)를 통해 복수 회로의 할로겐램프 및 백열램프(56)의 개별 및 통합제어(점·소등 및 조도조절)가 가능하도록 한 조도조절장치.
제 2항에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 사용하여 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 할로겐 및 백열램프 제어용 변환장치(55)의 220V/60Hz 입력 전원을 제어하고, 할로겐 및 백열램프 제어용 변환장치(55) 내부의 마이크로콘트롤러가 파워 온 리셋되면 할로겐 구동장치 및 백열램프(56)로 시간지연이 없는(a=0) 출력을 하도록 하여 백열램프 및 할로겐 램프가 최대 밝기로 점등되도록 함으로서, 기계식 스위치(11)만으로 점·소등 제어가 가능하도록 한 조도조절장치.
미약전파를 이용한 조도조절장치에 있어서,

일반 기계식 스위치(11)를 통해 상용전원(220V/60Hz)의 한 선(Line)을 개·폐하여 조명의 점·소등을 행하고 기계식 스위치(11)가 도통된 상태에서 미약전파를 이용하는 무선 리모트콘트롤러(24)를 통해 조명제어신호(점·소등 및 조도조절)를 전송하고 등기구 내부 또는 등기구 근처에 설치가 가능한 RF 모듈을 내장하는 할로겐 및 백열램프 제어용 변환장치(55)를 통해 위상 제어 방식의 형광램프용 전자식 디밍안정기를 제어하여 형광램프의 점·소등제어 및 조도조절, 조도레벨 저장이 가능하도록 한 조도조절장치.