KR200429292Y1 - Power supply circuit of traffic signal unit - Google Patents

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KR200429292Y1 KR2020060020485U KR20060020485U KR200429292Y1 KR 200429292 Y1 KR200429292 Y1 KR 200429292Y1 KR 2020060020485 U KR2020060020485 U KR 2020060020485U KR 20060020485 U KR20060020485 U KR 20060020485U KR 200429292 Y1 KR200429292 Y1 KR 200429292Y1
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Abstract

본 고안은 트랜스를 사용하지 않고, 고역률 및 고효율을 보장하는 교통신호기의 전원공급 회로를 구현하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 고안은, 입력 교류전원을 전파 정류하여 직류전압으로 변환하는 교류/직류변환부(10)와; 상기 교류/직류변환부(10)의 출력전압을 공급받아 쵸크코일, 피에프씨 모스 트랜지스터를 이용하여 보다 높은 직류전압으로 승압시키는 직류전압 승압부(20)와; 상기 직류전압 승압부(20)측으로부터 출력되는 전압을 입력받아 정전압 파워공급기를 이용하여 보다 낮은 직류전압으로 강하시켜 출력하는 직류전압 강하부(40)에 의해 달성된다.The present invention relates to a technology for implementing a power supply circuit of a traffic signal that guarantees high power factor and high efficiency without using a transformer. The present invention, the AC / DC conversion unit 10 for full-wave rectifying the input AC power to convert the DC voltage; A DC voltage booster 20 that receives the output voltage of the AC / DC converter 10 and boosts the DC voltage to a higher DC voltage using a choke coil and a FMOS transistor; It is achieved by the DC voltage drop unit 40 which receives the voltage output from the DC voltage boosting unit 20 side and drops the DC voltage to a lower DC voltage using a constant voltage power supply.

Description

교통신호기의 전원공급 회로{POWER SUPPLY CIRCUIT OF TRAFFIC SIGNAL UNIT}Power supply circuit for traffic signals {POWER SUPPLY CIRCUIT OF TRAFFIC SIGNAL UNIT}

도 1은 본 고안에 의한 교통신호기의 전원공급 회로도.1 is a power supply circuit diagram of a traffic signal according to the present invention.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***

10 : 교류/직류변환부 20 : 직류전압 승압부10: AC / DC converter 20: DC voltage booster

30 : 잡음소거 및 평활부 40 : 직류전압 강하부30: noise canceling and smoothing part 40: DC voltage dropping part

50 : 엘이디구동전압 출력부 50: LED driving voltage output unit

본 고안은 교차로 또는 건널목에 설치되어 차량이나 보행자의 진행을 제어하는 교통신호기의 전원공급 회로에 관한 것으로, 특히 설치 공간과 전력소비량을 최소화하는데 적당하도록 한 교통신호기의 전원공급 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply circuit of a traffic signal installed at an intersection or a crosswalk to control the progress of a vehicle or a pedestrian, and more particularly, to a power supply circuit of a traffic signal that is suitable for minimizing installation space and power consumption.

일반적으로, 교통신호기는 교차로 또는 건널목에 설치되어 차량 및 보행자의 진행을 적절히 제어하는 기능을 수행한다. 이에 의해 보행자 및 운전자의 안전을 보장하고, 원할한 교통소통을 보장할 수 있게 된다. In general, traffic signals are installed at intersections or crossings to perform the function of properly controlling the progress of vehicles and pedestrians. This ensures the safety of pedestrians and drivers and ensures smooth traffic.

최근 들어, 고휘도의 발광다이오드(LED)를 이용한 교통신호등이 개발되었는데, 이를 이용하면 통상의 교통신호등을 사용할 때에 비하여 전력소모량을 대폭적으로 줄일 수 있고 수명을 반영구적으로 보장할 수 있다. Recently, traffic lights using high brightness light emitting diodes (LEDs) have been developed, which can significantly reduce the power consumption and guarantee the lifespan permanently compared to using the conventional traffic lights.

그런데, 종래의 교통신호등의 전원공급 회로에 있어서는 반드시 트랜스를 사용하게 되어 있는데, 이로 인하여 넓은 설치공간을 필요로 하고, 전력소비량이 많으며, 발열량이 높은 문제점이 있었다.However, in the power supply circuit of a conventional traffic signal lamp, a transformer is necessarily used, which requires a large installation space, high power consumption, and high heat generation.

따라서, 본 고안의 목적은 트랜스를 사용하지 않고, 고역률 및 고효율을 보장하는 교통신호기의 전원공급 회로를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply circuit of a traffic signal which guarantees high power factor and high efficiency without using a transformer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 입력 교류전원을 전파 정류하여 직류전압을 출력하는 교류/직류변환부와; 상기 교류/직류변환부의 출력전압을 공급받아 쵸크코일, 피에프씨 모스 트랜지스터를 이용하여 보다 높은 직류전압으로 승압시켜 출력하는 직류전압 승압부와; 상기 직류전압 승압부측으로부터 출력되는 전압을 입력받아 정전압 파워공급기를 이용하여 보다 낮은 직류전압으로 강하시켜 출력하는 직류전압 강하부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, AC and DC conversion unit for outputting a DC voltage by full-wave rectifying the input AC power; A DC voltage booster which receives the output voltage of the AC / DC converter and boosts the DC voltage to a higher DC voltage using a choke coil and a FMOS transistor; And a DC voltage drop unit for receiving the voltage output from the DC voltage booster and dropping the DC voltage to a lower DC voltage using a constant voltage power supply.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 의한 교통신호기의 전원공급 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력 교류전원을 전파 정류하여 소정 레벨의 직류전압을 출력하는 교류/직류변환부(10)와; 상기 교류/직류변환부의 출력전압을 공급받아 쵸크코일, 피에프씨 모스 트랜지스터를 이용하여 보다 높은 직류전압으로 승압시켜 출력하는 직류전압 승 압부(20)와; 코일 및 콘덴서를 이용하여 상기 직류전압 승압부로부터 입력되는 전압에 포함되어 있는 리플성분을 제거하고 평활하여 출력하는 잡음소거 및 평활부(30)와; 상기 잡음소거 및 평활부의 출력전압을 입력받아 정전압 파워공급기를 이용하여 보다 낮은 직류전압으로 강하시켜 출력하는 직류전압 강하부(40)와; 상기 직류전압 강하부(40)의 출력전압에 포함되어 있는 고조파 성분 및 리플을 제거하여 안정되고 완전한 형태의 직류전압을 출력하는 엘이디구동전압 출력부(50)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 고안의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.1 is a power supply circuit diagram of a traffic signal according to the present invention, as shown therein, an AC / DC converter 10 for full-wave rectifying an input AC power and outputting a DC voltage of a predetermined level; A DC voltage booster 20 which receives the output voltage of the AC / DC converter and boosts the DC voltage to a higher DC voltage using a choke coil and a FMOS transistor; A noise canceling and smoothing unit 30 which removes and smoothes the ripple component included in the voltage input from the DC voltage boosting unit by using a coil and a capacitor; A DC voltage drop unit 40 which receives the output voltage of the noise canceling and smoothing unit and drops the DC voltage to a lower DC voltage using a constant voltage power supply; The LED drive voltage output unit 50 is configured to output a stable and complete DC voltage by removing harmonic components and ripples included in the output voltage of the DC voltage drop unit 40. Detailed description of the operation is as follows.

먼저, 교류/직류변환부(10)에서는 교류전원입력단자(J1)를 통해 입력되는 상용 교류전원(예:90∼220V)을 브리지다이오드(BD1)를 통해 전파 정류하여 소정 레벨의 직류전압(220V×

Figure 112006054796180-utm00001
= 311V)을 출력한다.First, in the AC / DC converter 10, a commercial AC power (for example, 90 to 220V) input through the AC power input terminal J1 is full-wave rectified through the bridge diode BD1 to provide a DC voltage of 220V at a predetermined level. ×
Figure 112006054796180-utm00001
= 311V).

이때, 상기 교류/직류변환부(10)에서 퓨즈(F1)와 저역필터(LF1),(LF2)는 입력 교류전원을 보호하고 전자파장애(EMI: electromagnetic interference)로부터 회로를 보호하는 역할을 수행한다. 그리고, 바리스터(VD1)는 입력전압에 의해 저항값이 바뀌는 소자로서 피크전압을 흡수하여 안전한 동작이 가능하도록 한다.In this case, the fuse F1, the low pass filters LF1, and LF2 in the AC / DC converter 10 protect the input AC power and protect the circuit from electromagnetic interference (EMI). . In addition, the varistor VD1 is a device whose resistance value is changed by an input voltage, so as to absorb the peak voltage to enable safe operation.

직류전압 승압부(20)에서는 상기 교류/직류변환부(10)로부터 출력되는 직류전압(311V)을 공급받아 쵸크코일(21), 피에프씨(PFC: Power Factor Correction)(22) 및 스위칭 소자인 모스 트랜지스터(FET1)을 이용하여 보다 높은 직류전압(예: 400V)으로 승압시킴과 아울러, 고역율 고효율 효과를 얻을 수 있도록 한다.The DC voltage booster 20 receives the DC voltage 311V output from the AC / DC converter 10 and is a choke coil 21, a power factor correction (PFC) 22, and a switching device. The MOS transistor FET1 is used to boost voltage to a higher DC voltage (eg, 400V) and to obtain a high power factor and high efficiency effect.

이를 위해, 상기 교류/직류변환부(10)의 브리지다이오드(BD1)의 출력단자를 쵸크코일(21)의 일측 권선을 통해 모스 트랜지스터(FET1)의 드레인에 접속하고, 피에 프씨(22)는 그 쵸크코일(21)의 타측 권선을 통해 구동전압을 인가받아 상기 모스 트랜지스터(FET1)의 스위칭 동작을 제어한다. 이에 의해 피에프씨(21) 출력단자(OUTPUT_PFC)에 승압된 직류전압(400V)이 출력된다.To this end, the output terminal of the bridge diode BD1 of the AC / DC converter 10 is connected to the drain of the MOS transistor FET1 through one side winding of the choke coil 21, and the PFC 22 is The driving voltage is applied through the other winding of the choke coil 21 to control the switching operation of the MOS transistor FET1. As a result, the DC voltage 400V stepped up to the FC21 output terminal OUTPUT_PFC is output.

참고로, 상기 피에프씨(21)를 사용함으로써 각 부품에 보다 더 안정된 전류를 공급할 수 있고, 불필요하게 낭비되는 전력소비량을 줄일수 있으며, 불필요하게 낭비되는 전류가 열로 전환되어 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있다. For reference, by using the CFC 21, it is possible to supply a more stable current to each component, to reduce the unnecessary power consumption, and to prevent the unnecessary temperature of the current is converted into heat to increase the temperature can do.

잡음소거 및 평활부(30)에서는 코일(L1)과 콘덴서(C8)를 이용하여, 상기 직류전압 승압부(20)로부터 입력되는 전압에 포함되어 있는 리플성분을 제거하고 평활하여 순수한 직류전압 성분을 출력한다. The noise canceling and smoothing unit 30 removes the ripple component included in the voltage input from the DC voltage boosting unit 20 by using the coil L1 and the condenser C8 and smoothes the pure DC voltage component. Output

직류전압 강하부(40)에서는 상기 잡음소거 및 평활부(3)로부터 출력되는 직류전압(400V)을 입력받아 정전압 파워공급기(예: LNK-306)(41)를 이용하여 보다 낮은 직류전압(예: 28V)으로 강하시킴과 아울러, 온도보상을 실시하고 안정된 출력전압을 공급한다. The DC voltage drop unit 40 receives a DC voltage 400V output from the noise canceling and smoothing unit 3 and uses a constant voltage power supply (eg LNK-306) 41 to lower the DC voltage (eg : 28V), temperature compensation and stable output voltage.

이를 위해, 정전압파워공급기(41)에서 소정의 듀티비를 가지는 펄스를 출력하고, 이렇게 출력되는 펄스가 콘덴서(C9-C13) 및 코일(L2), 저항(R12-R14)에 의해 평활된 직류전압(28V)으로 출력된다. 여기서, 상기 저항(R14)에 병렬접속된 더미스터(TH2)는 온도보상을 위해 사용된 것이다. To this end, the constant voltage power supply 41 outputs a pulse having a predetermined duty ratio, and the outputted pulse voltage is smoothed by the capacitors C9-C13, the coil L2, and the resistors R12-R14. It is output at (28V). Here, the dummyster TH2 connected in parallel with the resistor R14 is used for temperature compensation.

엘이디구동전압 출력부(50)에서는 상기 직류전압 강하부(40)로부터 출력되는 직류전압에 포함되어 있는 고조파 성분 및 리플을 제거하여 안정된 형태의 완전한 직류전압(28V)을 최종적으로 출력하게 된다.The LED driving voltage output unit 50 removes harmonic components and ripples included in the DC voltage output from the DC voltage drop unit 40 to finally output a complete DC voltage 28V in a stable form.

이를 위해 상기 엘이디구동전압 출력부(50)의 출력단을 비드(B2)를 통해 출력단자(DC OUTPUT)에 접속하고, 그 접속점과 접지단자 사이에 콘덴서(C14,C15), 저항(R15), 다이오드(D6)을 병렬로 접속하였다. 여기서, 다이오드(D6)는 역전압을 방지하기 위해 사용된 것이다. To this end, the output terminal of the LED driving voltage output unit 50 is connected to the output terminal (DC OUTPUT) through the bead (B2), and the capacitor (C14, C15), resistor (R15), diode between the connection point and the ground terminal (D6) was connected in parallel. Here, the diode D6 is used to prevent the reverse voltage.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은, 트랜스를 사용하지 않고 정전압 파워공급기를 이용하여 원하는 직류전압을 출력함으로써, 설치공간을 최소화되고, 전력소비량이 절감되며 발열량이 최소화되는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention outputs a desired DC voltage using a constant voltage power supply without using a transformer, thereby minimizing installation space, reducing power consumption, and minimizing heat generation.

Claims (5)

입력 교류전원을 전파 정류하여 직류전압으로 변환하는 교류/직류변환부와;An AC / DC converter for full-wave rectifying the input AC power to convert it into a DC voltage; 상기 교류/직류변환부의 출력전압을 공급받아 쵸크코일, 피에프씨 모스 트랜지스터를 이용하여 보다 높은 직류전압으로 승압시키는 직류전압 승압부와;A DC voltage booster which receives the output voltage of the AC / DC converter and boosts the DC voltage to a higher DC voltage using a choke coil and a FMOS transistor; 상기 직류전압 승압부측으로부터 출력되는 전압을 입력받아 정전압 파워공급기를 이용하여 보다 낮은 직류전압으로 강하시켜 출력하는 직류전압 강하부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 교통신호기의 전원공급 회로.And a DC voltage drop unit configured to receive a voltage output from the DC voltage booster and drop the DC voltage to a lower DC voltage using a constant voltage power supply. 제1항에 있어서, 직류전압 승압부는 상기 교류/직류변환부의 출력단자를 쵸크코일(21)의 일측 권선을 통해 모스 트랜지스터(FET1)의 드레인에 접속하고, 피에프씨(22)가 상기 쵸크코일(21)의 타측 권선을 통해 구동전압을 인가받아 상기 모스 트랜지스터(FET1)의 스위칭 동작을 제어하여 이로부터 승압된 직류전압이 출력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 교통신호기의 전원공급 회로.The DC voltage boosting unit connects the output terminal of the AC / DC converter to the drain of the MOS transistor FET1 through one side winding of the choke coil 21, and the FC 22 connects the choke coil ( 21. A power supply circuit for a traffic signal, characterized in that the drive voltage is applied through the other winding of 21) to control the switching operation of the MOS transistor (FET1) to output a boosted DC voltage therefrom. 제1항에 있어서, 직류전압 승압부의 출력단에, 코일 및 콘덴서를 이용하여 그 직류전압 승압부로부터 입력되는 전압에 포함되어 있는 리플성분을 제거하고 평활하여 출력하는 잡음소거 및 평활부를 포함시켜 구성된 것을 특징으로 하는 교통신호기의 전원공급 회로.According to claim 1, wherein the output terminal of the DC voltage booster, using a coil and a capacitor to remove the ripple component contained in the voltage input from the DC voltage booster, the noise canceling and smoothing to output the smoothed The power supply circuit of the traffic signal. 제1항에 있어서, 직류전압 강하부는 정전압 파워공급기에서 출력되는 소정 듀티비의 펄스를 직류전압의 형태로 변환하기 위한 콘덴서, 코일 및 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 교통신호기의 전원공급 회로.The power supply circuit of claim 1, wherein the DC voltage drop unit comprises a capacitor, a coil, and a resistor for converting a pulse of a predetermined duty ratio output from the constant voltage power supply into a DC voltage form. 제1항에 있어서, 직류전압 강하부의 출력단에, 상기 직류전압 강하부의 출력전압에 포함되어 있는 고조파 성분 및 리플을 제거하는 엘이디구동전압 출력부를 포함시켜 구성된 것을 특징으로 하는 교통신호기의 전원공급 회로.The power supply circuit of claim 1, wherein the output terminal of the DC voltage drop unit includes an LED driving voltage output unit that removes harmonic components and ripples included in the output voltage of the DC voltage drop unit.
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