KR20050095316A - 광을 이용하는 전원 자동점멸장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 광을 이용하는 전원 자동 점멸장치는, 실내조도의 차이에 따라 교류전원을 도통시키거나 차단시키는 광을 이용한 전원 자동점멸장치에 관한 것으로서; 입력되는 광의 조도에 따라 저항값이 변하는 수광소자와 상기 수광소자에 직렬연결되는 가변저항을 포함하며 전체적으로 일정한 전압이 걸리는 광감지부(10); 상기 수광소자의 저항값이 작아져서 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 작으면 온 제어신호를 출력하고, 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 크면 오프 제어신호를 출력하는 전자제어부(20); 전자제어부(20)의 오프 제어신호를 입력받는 경우에는 오프되어 상기 교류전원의 공급을 차단하고, 전자제어부(20)의 온 제어신호를 입력받는 경우에는 온되어 상기 교류전원을 도통시키는 릴레이부(30); 상기 교류전원을 입력받아 이를 직류전원으로 변환하여 릴레이부(30), 전자제어부(20), 및 광감지부(10)의 작동전원으로 출력하는 직류전원공급부(40);를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

광을 이용하는 전원 자동점멸장치{Automatic power on-and-off apparatus using light}

본 발명은 전원 자동점멸장치에 관한 것으로서, 특히 광을 이용하는 전원 자동점멸장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실내에서 사용되는 전자기기는 콘센트를 통하여 외부교류전원을 공급받는다. 전자기기의 사용을 종료하고자 할 경우에는 전자기기 자체에 설치되어 있는 스위치를 오프시키는 것이 일반적인데, 이렇게 전자기기의 플러그를 콘센트서 뽑지 않고 단지 전자기기 자체에 설치된 스위치만을 오프시키는 경우에는 다음 사용에 대비하여 예비전력이 항상 전자기기에 공급되기 때문에 전기에너지의 낭비요인이 될 뿐만 아니라 화재 예방이 도움이 되지 못한다. 이를 방지하기 위해 전자기기의 플러그를 콘센트에서 뽑아야 하는데 이는 사용자들에게 큰 불편을 준다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 실내조도가 밝은 경우에는 사람이 있는 것으로 간주하여 콘센트에 전원이 공급되도록 하고 실내조도가 어두운 경우에는 사람이 없는 것으로 간주하여 콘센트에의 전원공급이 차단되도록 할 수 있는 광을 이용하는 전원 자동점멸장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 광을 이용하는 전원 자동 점멸장치는, 실내조도의 차이에 따라 교류전원을 도통시키거나 차단시키는 광을 이용한 전원 자동점멸장치에 관한 것으로서; 입력되는 광의 조도에 따라 저항값이 변하는 수광소자와 상기 수광소자에 직렬연결되는 가변저항을 포함하며 전체적으로 일정한 전압이 걸리는 광감지부; 상기 수광소자의 저항값이 작아져서 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 작으면 온 제어신호를 출력하고, 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 크면 오프 제어신호를 출력하는 전자제어부; 상기 전자제어부의 오프 제어신호를 입력받는 경우에는 오프되어 상기 교류전원의 공급을 차단하고, 상기 전자제어부의 온 제어신호를 입력받는 경우에는 온되어 상기 교류전원을 도통시키는 릴레이부; 및 상기 교류전원을 입력받아 이를 직류전원으로 변환하여 상기 릴레이부, 전자제어부, 및 광감지부의 작동전원으로 출력하는 직류전원공급부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자제어부는 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 클 경우 소정의 시간지연 후에 상기 오프 제어신호를 출력하도록 타이머 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 타이머 장치의 지연시간 세팅을 외부에서 입력하기 위한 스위치 입력부를 더 구비하면 더욱 바람직하다.

상기 전자제어부가 항상 오프 제어신호를 출력하도록 상기 수광소자에 걸리는 전압 대신에 상기 기준값보다 작은 전압을 상기 기준값과 비교하도록 하는 자동점멸기능 차단장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광을 이용하는 전원 자동점멸장치를 설명하기 위한 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 크게 광감지부(10), 전자제어부(20), 릴레이부(30), 직류전원공급부(40), 스위치 입력부(50)로 구성된다.

광감지부(10)는 입사되는 광의 조도에 따라 저항값이 변하는 CdS와 같은 수광소자 RT1을 포함하는데, 수광소자 RT1은 저항 R9와 가변저항 R10과 직렬연결된다. 이들 세 개의 직렬저항에는 전체적으로 Vcc 전압이 걸리는데 이 전압은 직류전원공급부(40)에서 공급된다. 손으로 조작할 수 있는 볼륨조절 다이얼을 통하여 가변저항 R10의 저항값을 조절함으로써 수광감도를 제어할 수 있다.

전자제어부(20)는 수광소자 RT1의 저항값이 작아져서 수광소자 RT1에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 작으면 온(on) 제어신호를 출력하고, 수광소자 RT1에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 크면 오프(off) 제어신호를 출력한다.

이러한 제어신호 출력의 응용예를 회로도를 참조하여 구체적으로 설명하면, 저항 R3과 R8은 서로 직렬연결되고 R3 쪽에는 Vcc가 입력되고 R8은 접지된다. 따라서, 점 D에는 Vcc에서 R3에 의한 전압강하를 뺀 만큼의 전압이 걸리게 되고 이 전압이 마이콤의 P1.0단자에 입력된다. 한편, 마이콤의 P1.1 단자에는 점 C에서의 전압이 입력되는데 이는 Vcc에서 수광소자 RT1에 의한 전압강하를 뺀 만큼의 전압이다.

실내등이 꺼질 경우에는 수광소자 RT1의 저항값이 커지므로 수광소자 RT1에 의한 전압강하가 커지게 되어 P1.1에 입력되는 전압이 P1.0에 입력되는 전압보다 작아지게 된다. 그러면, 마이콤은 오프(off) 제어신호를 출력한다. P1.1에 입력되는 전압과 P1.0에 입력되는 전압의 비교는 마이콤에 내장된 비교기를 통해서 이루어진다.

마이콤이 P3.7 단자를 통해서 오프 제어신호로서 하이(high)신호를 출력하면 트랜지스터 Q2가 온 된다. 이 때, 트랜지스터 Q2의 에미터 단자는 접지되어 있기 때문에 트랜지스터 Q1의 베이스 단자로 0 V가 입력되게 되어 트랜지스터 Q1은 오프된다. 따라서, 릴레이 K1은 동작하지 않게 되어 부하(load)측으로 교류전원이 공급되지 못하게 된다.

반대로, 실내등이 켜질 경우에는 수광소자 RT1의 저항값이 작아지므로 수광소자 RT1에 의한 전압강하가 작아지게 되어 P1.1에 입력되는 전압이 P1.0에 입력되는 전압보다 커지게 된다. 그러면, 마이콤은 온(on) 제어신호를 출력한다.

마이콤이 P3.7 단자를 통해서 온 제어신호로서 로우(low)신호를 출력하면, 트랜지스터 Q2의 베이스 단자로 전류가 입력되지 않아 트랜지스터 Q2가 오프되고, 트랜지스터 Q1은 저항 R2를 통해서 들어오는 전류를 베이스에서 입력받아 온 되어 릴레이 K1이 동작하게 된다. 따라서, 부하(load)측으로 교류전원이 공급되어 나가게 된다.

도 1의 회로도에서는 마이콤의 P1.0 단자에는 R8에 걸리는 전압이 입력되고 P1.1 단자에는 R9와 R10에 걸리는 전압이 입력되어 이들의 전압을 서로 비교하지만, 이는 결과적으로 수광소자 RT1에 걸리는 전압과 소정의 기준전압을 비교하는 것의 변형예에 불과하다. 따라서, 릴레이 K1은 수광소자 RT1에 걸리는 전압의 크기에 의해서 그 온/오프가 결정된다고 볼 수 있다. 가변저항 R10을 조절하면 수광소자 RT1에서 측정할 수 있는 전압변화의 민감도를 조절할 수 있다. 따라서, 가변저항 R10의 저항값을 변화시키면 본 발명에 따른 장치의 조도에 대한 민감성을 제어할 수 있다.

직류전원공급부(40)에서는, 교류전원을 커패시턴스 임피던스 강화법으로 커패시터 C3을 이용하여 통상의 전압강하 변압기 없이 저전압으로 낮춘 후 교류를 직류로 변환하는 브릿지다이오드 BD를 통과시켜 저항 R12, 커패시터 C4, 커패시터 C5로 안정화 시키고, 제너다이오드 D6과 저항 R13 으로 12V의 직류 전압으로 유지시킨다. 여기서, 커패시터 C4는 전원 평활용이고, C5는 고주파 노이즈 제거용이다.

저항 R11과 트랜지스터 Q3은 12V를 넘는 과전압을 차단하는 동작을 한다. 즉, 12V가 넘는 전압이 인가될 때에는 제너다이오드 D6이 도통되고 트랜지스터 Q3이 턴온되어 저항 R11을 통하여 전류가 바이패스(by-pass)되어 안정된 12V가 공급된다. 12V 전압은 릴레이 K1의 구동전압으로 사용되고, 전자제어부(20)와 광감지부(10)는 정전압 레귤레이터 칩(U2)에 의한 5V에 의해 구동된다. 커패시터 C6은 전원 평활용이고, 커패시터 C7은 고주파 노이즈 제거용이다. 그리고, 다이오드 D5는 서지방지용이고, 저항 R7은 방전용이다.

한편, 마이콤의 P1.1에 입력되는 전압이 P1.0에 입력되는 전압보다 작을 경우에 즉시 P3.7을 통해서 오프 제어신호가 출력되면 사람이 실내에서 나가기 전에 전자기기가 꺼져 버리게 되므로 바람직하지 않다. 이를 염두에 두어 약간의 시간지연을 두는 것이 바람직한데, 이를 위해 마이콤에는 타이머 장치가 포함된다.

상기 타이머 장치는 스위치 입력부(50)를 통해서 외부에서 사람이 원하는 대로 미리 세팅할 수 있다. 스위치 입력부(50)에 사용될 수 있는 세팅장치가 도 2에 도시되었는데 이를 참고하면, 실내등이 꺼진 후 2초 뒤에 로드측에의 교류전원공급을 차단하려면, 스위치 1과 함께 초 스위치와 CDS ON 스위치를 선택한다. 그러면 이들의 합에 +1을 더한 것이 시간이 된다. 수광소자 RT1은 CDS 스위치가 온 되었을 때에만 동작을 한다.

전자제어부(20)는 마이콤 외에 12MHz 크리스탈의 클럭 발생기(clock generator, Y1)와 커패시터 C1, C2와, 저항 R6과, 다이오드 D3으로 구성되는 리셋 회로를 포함한다.

한편, 상기와 같은 광에 의한 자동점멸 기능을 부여하지 않고 릴레이 K1이 오프되어 항상 로드측에 전원공급이 차단되도록 하는 경우가 필요할 때가 있는데, 이를 위해 자동점멸기능 차단장치(SW1)가 구비된다. 자동점멸기능 차단장치(SW1)를 동작시키면 마이콤의 P1.1에는 항상 접지전압 즉, 0V가 입력되므로 마이콤은 항상 오프 제어신호를 출력하게 되어 항상 로드측에의 전원공급이 차단되게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실내등의 조도에 따라 콘센트나 멀티탭에서 자동으로 교류전원의 공급여부가 결정되게 된다. 또한, 가변저항 R10을 두어 조도에 대한 민감성을 조절할 수 있기 때문에 실내등의 밝기에 따라 효과적으로 사용할 수 있게 된다. 그리고, 실내등이 꺼졌을 때 교류전원공급이 차단되는 것이 아니라 약간의 시간지연 조절이 가능하기 때문에 실제로 매우 유용하다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광을 이용하는 전원 자동점멸장치를 설명하기 위한 도면들이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>

10: 광감지부 20: 전자제어부

30: 릴레이부 40: 직류전원공급부

50: 스위치 입력부

Claims (4)

1. 실내조도의 차이에 따라 교류전원을 도통시키거나 차단시키는 광을 이용한 전원 자동점멸장치에 관한 것으로서,

   입력되는 광의 조도에 따라 저항값이 변하는 수광소자와 상기 수광소자에 직렬연결되는 가변저항을 포함하며 전체적으로 일정한 전압이 걸리는 광감지부;

   상기 수광소자의 저항값이 작아져서 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 작으면 온 제어신호를 출력하고, 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 크면 오프 제어신호를 출력하는 전자제어부;

   상기 전자제어부의 오프 제어신호를 입력받는 경우에는 오프되어 상기 교류전원의 공급을 차단하고, 상기 전자제어부의 온 제어신호를 입력받는 경우에는 온되어 상기 교류전원을 도통시키는 릴레이부; 및

   상기 교류전원을 입력받아 이를 직류전원으로 변환하여 상기 릴레이부, 전자제어부, 및 광감지부의 작동전원으로 출력하는 직류전원공급부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광을 이용하는 전원 자동점멸장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자제어부는 상기 수광소자에 걸리는 전압이 소정의 기준값보다 클 경우 소정의 시간지연 후에 상기 오프 제어신호를 출력하도록 타이머 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 광을 이용하는 전원 자동점멸장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 타이머 장치의 지연시간 세팅을 외부에서 입력하기 위한 스위치 입력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광을 이용하는 전원 자동점멸장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전자제어부가 항상 오프 제어신호를 출력하도록 상기 수광소자에 걸리는 전압 대신에 상기 기준값보다 작은 전압을 상기 기준값과 비교하도록 하는 자동점멸기능 차단장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 광을 이용하는 전원 자동점멸장치.