KR20070075121A - Switching device - Google Patents

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Abstract

A switching device is provided to generate DC power and reduce heat radiation by providing a power through one triac to each of external loads and bypassing small current. A switching device includes a control unit(110), a first switching unit(120), a second switching unit(130), a first rectifying unit(140), a second rectifying unit(150), and a DC power unit(160). The control unit(110) generates a control signal in response to on/off signals of an external load inputted from the outside. The first switching unit(120) is connected to an external AC power source, and is switched on/off in response to the control signal. The second switching unit(130) is switched on/off according to a current inputted through the first switching unit(120), and applies power provided from the external AC power source to the external load. The first rectifying unit(140) converts a part of AC power provided from the external AC power source into DC power when the first switching unit(120) is switched on. The second rectifying unit(150) converts a part of the AC power source provided from the AC power source into the DC power when the second switching unit(150) is switched off. The DC power unit(160) transmits a DC power source provided from the first and second rectifying units(140,150) to the control unit(110).

Description

스위칭 장치{SWITCHING DEVICE}Switching device {SWITCHING DEVICE}

도 1은 종래 기술에 따른 스위치 전원회로도.1 is a switch power supply circuit diagram according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 블록도.2 is a block diagram showing a configuration of a switching device according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 트라이악의 기호를 보이는 개략도.3 is a schematic diagram showing a symbol of a triac.

도 4a는 1구형 스위칭 소자의 외형을 보이는 사진.Figure 4a is a photograph showing the appearance of the one-spherical switching element.

도 4b는 3구형 스위칭 소자의 외형을 보이는 사진.Figure 4b is a photograph showing the appearance of the three-spherical switching element.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도.5 is a circuit diagram showing a configuration of a switching device according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도.6 is a circuit diagram showing a configuration of a switching device according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도.7 is a circuit diagram showing a configuration of a switching device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도.8 is a circuit diagram showing a configuration of a switching device according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 스위칭 장치에 관한 것으로, 특히 유무선 제어용 스위칭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a switching device, and more particularly to a switching device for wired and wireless control.

최근 가정 내 전자 기기 등을 자동으로 관리하는 홈오토메이션(home automation), 그리고 정보 가전 기기를 네크워크(network)로 연결하여 시간, 장소 에 구애받지 않고 이용할 수 있도록 하는 홈네트웍(home network) 기술이 급격하게 발전되고 있다.Recently, home automation, which automatically manages electronic devices in the home, and home network technology, which connects information and home appliances through a network, can be used regardless of time and place. Is being developed.

홈오토메이션 및 홈네트워크는 무선형 제어 또는 유무선 복합형 제어에 의해 구현된다. 무선형 제어를 위해 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), RF(radio frequency), IR(Infra-red) 등의 방식이 이용되고 있으며, 유무선형 제어를 위해 전술한 무선형 제어를 위한 여러 방식과 더불어 PLC(power line communication)이 이용되고 있다.Home automation and home network are implemented by wireless control or wired / wireless hybrid control. Bluetooth, Zigbee, RF (radio frequency), IR (Infra-red), etc. are used for the wireless control, and various methods for the aforementioned wireless control for wired and wireless control are used. In addition, power line communication (PLC) is being used.

한편, 홈오토메이션 및 홈네트워크의 일 예로 조명 스위치를 무선 또는 유무선으로 제어하기 위한 기술이 개발되고 있는데, 일반적으로, 조명 스위치는 스위칭 박스(switching box)에 내장되어 벽 등에 부착된다. 사용자가 기계적으로 온/오프 하는 수동식 조명 스위치는 하나의 전원공급선을 통해 주 전원부와 조명기에 연결되어, 주 전원부로부터의 전력을 조명기에 공급하거나 차단하기만 하면 된다. 그러나, 조명 스위치를 무선으로 원격 제어하기 위해서는 스위칭 박스 내에 제어부 등이 내장되어야 하고, 외부의 명령에 따라 제어부를 동작시켜 조명기를 온/오프하기 위해서 주 전원부로부터 공급되는 전력을 조명기와 무선 제어부에 나누어 공급하여야 한다.Meanwhile, as an example of home automation and a home network, a technology for controlling a light switch by wireless or wired or wireless has been developed. In general, the light switch is embedded in a switching box and attached to a wall. The manual light switch, which is mechanically turned on and off by the user, is connected to the main power supply and the fixture through a single power supply line, and only needs to supply or cut off power from the main power supply to the fixture. However, in order to remotely control the light switch wirelessly, a control unit or the like must be built in the switching box, and the power supplied from the main power unit is divided into the illuminator and the wireless control unit to operate the control unit according to an external command to turn on / off the illuminator. Must be supplied.

종래 무선 스위치 전원회로는 제어부를 동작시키기 위한 전용 전원공급부를 구비하지 않음에 따라, 스위치의 온 또는 오프 상태에 따라 각기 다른 방식으로 제어부를 동작시키기 위한 전력을 공급한다.Since the conventional wireless switch power supply circuit does not have a dedicated power supply unit for operating the control unit, the wireless switch power supply circuit supplies power for operating the control unit in different ways according to the on or off state of the switch.

도 1은 종래 변압기(transformer)와 트라이악(triac)을 각각 1개씩 구비하는 스위치 전원회로도이다.1 is a circuit diagram of a switch power supply having one transformer and one triac, respectively.

종래의 스위치 회로 구성에서, 스위치 오프 상태에서는 콘덴서 (C1)과 브리지다이오드 (BD1)를 통하여, 조명기가 켜지지 않을 정도의 작은 교류전류 i1이 흐른다. 브리지 다이오드 (BD1)에서 교류전류는 직류전류로 변환된 후, 콘덴서 (C2)와 제너다이오드 (ZD1)을 거쳐 안정화되고 다이오드 (D1)을 통하여 제어부를 동작시키기 위한 전원공급부(도시하지 않음)로 전달된다.In the conventional switch circuit configuration, in the switched off state, a small alternating current i 1 flows through the capacitor C1 and the bridge diode BD1 such that the illuminator does not turn on. In the bridge diode BD1, the AC current is converted into a DC current, and then stabilized via the capacitor C2 and the zener diode ZD1 and transferred to a power supply (not shown) for operating the control unit through the diode D1. do.

스위치 온 상태에서는 트라이악 (TA1)이 온되어 교류전류 i2가 흐른다. 다이오드 (D2, D3)를 통해 정류된 전류는 조명기로 전달되고, 트랜스포머 (TF)는 다이오드 (D2 내지 D5)에 의해 강하된 전압을 승압하고, 승압된 전압은 브리지 다이오드 (BD2)를 통하여 직류전압으로 변환된 후, 콘덴서 (C3), 제너다이오드 (ZD2)를 거쳐 안정화된 후 제어부를 동작시키기 위해 전원공급부(도시하지 않음)로 전달된다.In the switched-on state, the triac TA1 is turned on so that an alternating current i 2 flows. The rectified current through the diodes D2 and D3 is transferred to the illuminator, and the transformer TF boosts the voltage dropped by the diodes D2 to D5, and the boosted voltage is a DC voltage through the bridge diode BD2. After conversion to the capacitor C3, the zener diode ZD2 is stabilized and then transferred to a power supply (not shown) to operate the control unit.

이와 같이, 트랜스포머(TF)를 구비하는 종래 스위치 전원회로에서 전류의 크기는 트랜스포머의 크기와 다이오드의 수에 비례하여 정해지는데, 스위칭 박스의 크기는 KS 규격에 따라 한정되기 때문에 트랜스포머의 크기 역시 제약을 받게 되는 단점이 있다.As described above, in the conventional switch power circuit including the transformer TF, the size of the current is determined in proportion to the size of the transformer and the number of diodes. There are drawbacks to receiving.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 트랜스포머의 크기에 제한받지 않으며 열발산이 적은 스위칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to provide a switching device that is not limited to the size of the transformer and low heat dissipation.

본 발명에 따른 스위칭 장치는, 외부로부터 입력되는 외부 부하의 온/오프 신호에 응답하여, 제어신호를 생성하는 제어부; 외부 교류전원에 연결되며, 상기 제어신호에 응답하여 온/오프되는 제1 스위칭부; 제1 스위칭부를 통하여 입력되는 전류에 따라 온/오프되어 상기 외부 교류전원으로부터 공급되는 전력을 상기 외부 부하로 도통시키는 제2 스위칭부; 상기 제1 스위칭부가 온된 상태에서, 상기 외부 교류전원으로부터 공급되는 교류전력의 일부를 직류전력으로 변환하는 제1 정류부; 상기 제2 스위칭부가 오프된 상태에서, 상기 교류전원으로부터 공급되는 교류전력의 일부를 직류전력으로 변환하는 제2 정류부; 및 상기 제1 정류부 및 상기 제2 정류부로부터 공급받는 직류전원을 상기 제어부에 전달하는 직류전원부를 포함한다.Switching apparatus according to the invention, the control unit for generating a control signal in response to the on / off signal of the external load input from the outside; A first switching unit connected to an external AC power source and switched on / off in response to the control signal; A second switching unit which is turned on / off according to a current input through the first switching unit to conduct power supplied from the external AC power to the external load; A first rectifying unit converting a part of AC power supplied from the external AC power into DC power while the first switching unit is turned on; A second rectifying unit converting a part of AC power supplied from the AC power source into DC power while the second switching unit is turned off; And a DC power supply unit configured to transfer DC power supplied from the first rectifier and the second rectifier to the controller.

상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 스위칭 장치는, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 구성으로 구현될 수 있다. 즉, 스위칭 장치(100)는, 스위칭 제어부(110), 제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150) 및 직류전원부(160)를 포함한다. 도 2에 도시되지 않았지만, 스위칭 장치(100)는 유무선 신호 송수신부, MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구현되는 유무선 제어부, LED(luminescent diode)를 더 포함할 수 있다.The switching device according to the present invention having the above configuration may be implemented, for example, as shown in FIG. 2. That is, the switching device 100 includes the switching controller 110, the first switching unit 120, the second switching unit 130, the first rectifying unit 140, the second rectifying unit 150, and the DC power supply unit 160. It includes. Although not shown in FIG. 2, the switching device 100 may further include a wired / wireless control unit and an luminescent diode (LED) implemented by a wired / wireless signal transceiver, a micro controller unit (MCU), or the like.

스위칭 제어부(110)는 외부로부터 입력되는 외부 부하 예컨대, 조명기, 환풍기, 전열기 등의 온 신호에 응답하여 제어 신호를 형성한다. 스위칭 제어부(110)는 유무선 제어부와 함께 하나의 MCU로 구현되거나 별도의 MCU로 구현된다.The switching controller 110 forms a control signal in response to an ON signal input from the outside, for example, an illuminator, a fan, a heater, or the like. The switching controller 110 may be implemented as a single MCU or a separate MCU together with the wired / wireless controller.

제1 스위칭부(120)는 스위칭 제어부(110)로부터 입력되는 제어신호에 따라 온되어 외부 교류전원에 연결된다.The first switching unit 120 is turned on according to a control signal input from the switching control unit 110 and connected to an external AC power source.

제2 스위칭부(130)는 제1 스위칭부(120)를 통해 전류를 입력받아 온되어 외부 교류전력을 외부 부하(L)에 공급한다.The second switching unit 130 is turned on by receiving a current through the first switching unit 120 to supply external AC power to the external load (L).

제1 정류부(140)는 제1 스위칭부(120)에 연결되어, 제1 스위칭부(120) 및 제2 스위칭부(130)의 온 상태에서 외부 교류전력의 일부를 직류전력으로 변환한다. 바람직하게, 제2 스위칭부(130)를 통하여 99.9%의 외부 교류전력이 외부 부하(L)에 공급되고, 0.1%의 외부 전력이 제1 스위칭부(120)를 거쳐 제1 정류부(140)에 도달하여 직류전력으로 변환된다.The first rectifier 140 is connected to the first switching unit 120 to convert a part of the external AC power into DC power in the on state of the first switching unit 120 and the second switching unit 130. Preferably, 99.9% of external AC power is supplied to the external load L through the second switching unit 130, and 0.1% of external power is supplied to the first rectifying unit 140 via the first switching unit 120. Is reached and converted into DC power.

제2 정류부(150)는 제1 스위칭부(120)의 오프 상태에서, 외부 교류전력을 직류전력으로 변환한다.The second rectifier 150 converts external AC power into DC power in the OFF state of the first switching unit 120.

제1 정류부(140) 및 제2 정류부(150)에서 생성된 직류전력은 직류전원부(160)에 전달된다. 직류전원부(160)에는 스위칭 제어부(110)가 연결된다. 나아가 유무선 송수신부, LED, 유무선 제어부(도시되지 않음) 등도 직류전원부(160)에 연결된다.The DC power generated by the first rectifier 140 and the second rectifier 150 is transmitted to the DC power supply 160. The switching controller 110 is connected to the DC power supply 160. Furthermore, the wired / wireless transceiver, LED, wired / wireless controller (not shown), etc. are also connected to the DC power supply 160.

제1 스위칭부(120) 및 제2 스위칭부(130)는 도 3에 보이는 바와 같은 트라이악(triac)을 이용하여 구현될 수 있다. 도 3에 보이는 바와 같이, 트라이악은 게이트 전극(G)과 2개의 주전극(T1, T2)을 갖는 반도체 소자로서 양방향 도통이 가능하여 교류를 스위칭한다. 즉, 트라이악은 게이트 전극(G)에 신호를 인가받으면 오프(off) 상태에서 온(on) 상태로 전환하여 교류전력의 위상이 0이 될 때까지 도통된다. 따라서, 어느 위상에서 게이트 신호가 입력되든 위상이 0이 될 때까지 출력을 낼 수 있다.The first switching unit 120 and the second switching unit 130 may be implemented using a triac as shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the triac is a semiconductor device having a gate electrode G and two main electrodes T1 and T2, which enables bidirectional conduction to switch AC. That is, when the triac is applied to the gate electrode G, the triac is switched from the off state to the on state and is conducted until the phase of the AC power becomes zero. Therefore, no matter which phase the gate signal is input to, the output can be output until the phase becomes zero.

본 발명에 따른 스위칭 장치는 1구형 스위칭 장치 뿐 아니라, 다구형 스위칭 장치에 이용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 1구형 및 3 구형 스위칭 장치의 외형을 보이고 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 1구형 또는 n-구형 스위칭 장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The switching device according to the present invention can be used not only for single-spherical switching devices but also for multi-spherical switching devices. 4A and 4B illustrate the external shapes of the 1-sphere and 3 sphere switching devices according to the embodiment of the present invention, respectively. Hereinafter, a preferred embodiment of the one-sphere or n-sphere switching device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도이다.5 is a circuit diagram showing the configuration of a switching device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 스위칭 장치(200)는, 스위칭 제어부(110), 제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150) 및 직류전원부(160)를 포함한다. 또한, 제2 정류부(150)와 외부 교류전원 220V 사이에 직렬 연결된 저항(R12)과 콘덴서(C11)를 더 포함한다.The switching device 200 according to the first embodiment of the present invention, the switching control unit 110, the first switching unit 120, the second switching unit 130, the first rectifying unit 140, the second rectifying unit 150 ) And a DC power supply unit 160. In addition, the semiconductor device further includes a resistor R12 and a capacitor C11 connected in series between the second rectifier 150 and the external AC power supply 220V.

스위칭 제어부(110), 제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150) 및 직류전원부(160)의 기본적인 기능 및 구성은 전술한 도 2에 도시한 스위칭 장치(100)에서와 동일하다.Basic functions and configurations of the switching control unit 110, the first switching unit 120, the second switching unit 130, the first rectifying unit 140, the second rectifying unit 150, and the DC power supply unit 160 are described with reference to the aforementioned drawings. The same as in the switching device 100 shown in FIG.

보다 구체적으로 설명하면, 스위칭 제어부(110)는 램프, 환풍기, 전열기 등의 외부 부하(L)의 온 신호에 응답하여 외부 부하의 오프 신호가 입력될 때까지 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 펄스 형태로 생성될 수 있다. 외부 부호의 오프 신호가 입력되면, 스위칭 제어부(110)는 제어신호의 생성을 중단한다. 외부 부하의 온/오프 신호는 유선 또는 무선 형태로 입력된다.In more detail, the switching controller 110 generates a control signal until an off signal of an external load is input in response to an on signal of an external load L such as a lamp, a fan, or a heater. The control signal may be generated in the form of a pulse. When the off signal of the external code is input, the switching controller 110 stops generating the control signal. The on / off signal of the external load is input in a wired or wireless form.

제1 스위칭부(120)는 외부 교류전원에 연결된 제1 저항(R12), 제1 트라이악 (TA11), 제2 트라이악(TA12), 제너 다이오드(ZD11)를 포함한다. 제1 트라이악(TA11)의 게이트 전극은 스위칭 제어부(110)에서 생성된 제어 신호를 입력받아 온 된다. 외부 교류전원과 제1 트라이악(TA11)에 연결된 제1 저항(R12)의 크기는 제1 트라이악(TA11)을 흐르는 전류의 세기를 고려하여 결정할 수 있다. 제2 트라이악(TA12)은 제1 트라이악(TA11)를 통과한 전류에 의해 온 되어, 외부 교류 전류의 일부를 도통시킨다. 제너 다이오드(ZD11)는 제2 트라이악(TA12)으로부터 교류전력을 입력받아 일정 크기의 전압을 생성한다. 도 5에서는 하나의 제너 다이오드(ZD11)를 보이고 있지만, 제너 다이오드(ZD11)는 다수개로 구현될 수도 있다.The first switching unit 120 includes a first resistor R12, a first triac TA11, a second triac TA12, and a zener diode ZD11 connected to an external AC power source. The gate electrode of the first triac TA11 is turned on to receive the control signal generated by the switching controller 110. The size of the first resistor R12 connected to the external AC power source and the first triac TA11 may be determined in consideration of the strength of the current flowing through the first triac TA11. The second triac TA12 is turned on by the current passing through the first triac TA11 to conduct a part of the external alternating current. The zener diode ZD11 receives AC power from the second triac TA12 and generates a voltage having a predetermined magnitude. Although one zener diode ZD11 is shown in FIG. 5, a plurality of zener diodes ZD11 may be implemented.

제2 스위칭부(130)는 제3 트라이악(TA13)을 포함한다. 제3 트라이악(TA13)은 제너 다이오드로부터 입력되는 일정 크기의 전압에 의해 온되어, 외부 교류전력을 외부 부하(L)로 전달한다. 바람직하게 외부 교류전력 중 99.9 %는 제2 스위칭부(130)의 제3 트라이악(TA13)을 통하여 외부부하(L)로 공급되고, 0.1%는 제1 스위칭부(120)의 제2 트라이악(TA12)으로 공급되도록 한다. 분배되는 전력의 크기는 제2 트라이악(TA12)과 제3 트라이악(TA13)의 성능을 변화시켜 다양한 크기로 조절할 수 있다.The second switching unit 130 includes a third triac TA13. The third triac TA13 is turned on by a voltage of a predetermined magnitude input from the zener diode to transmit external AC power to the external load L. Preferably, 99.9% of the external AC power is supplied to the external load L through the third triac TA13 of the second switching unit 130, and 0.1% of the external AC power is supplied to the second triac of the first switching unit 120. To be supplied to (TA12). The amount of power distributed can be adjusted to various sizes by changing the performance of the second triac TA12 and the third triac TA13.

제1 정류부(140)는 제1 브릿지 다이오드(BD11)로 구현한다. 제1 브릿지 다이오드(BD11)는 제2 트라이악(TA12)에 연결되어 제2 트라이악(TA12)을 거쳐 입력되는 교류전력을 직류전력으로 변환한다.The first rectifier 140 is implemented with the first bridge diode BD11. The first bridge diode BD11 is connected to the second triac TA12 to convert AC power input through the second triac TA12 into DC power.

제2 정류부(150)는 제2 브릿지 다이오드(BD12)로 구현한다. 제2 브릿지 다이오드(BD12)는 제1 스위칭부(120)와 제2 스위칭부(130)가 오프된 상태에서 저항 (R12) 및 콘덴서(C11)를 통하여 입력되는 교류전력을 직류전력으로 변환한다. 제3 트라이악(TA13)이 온 된 상태에서, 제2 브릿지 다이오드(BD12)로 전류가 흐르지 않도록, 저항(R12)의 크기를 결정한다.The second rectifier 150 is implemented with a second bridge diode BD12. The second bridge diode BD12 converts AC power input through the resistor R12 and the condenser C11 into DC power while the first switch 120 and the second switch 130 are turned off. In the state where the third triac TA13 is turned on, the size of the resistor R12 is determined so that no current flows to the second bridge diode BD12.

직류전원부(160)는 제1 정류부(140) 및 제2 정류부(150)에서 생성된 직류전력을 공급받는다.The DC power supply unit 160 receives the DC power generated by the first rectifying unit 140 and the second rectifying unit 150.

스위칭 장치(200)는 한 개의 트라이악(TA31)을 통해서 통하여 외부 부하(L)를 온시키기 위한 전력을 공급하면서 제1 스위칭부(120)에 소량의 전류를 흘려 직류전력을 생성함으로써, 열발산이 적다.The switching device 200 generates DC power by flowing a small amount of current through the first switching unit 120 while supplying power for turning on the external load L through one triac TA31. This is less.

제1 실시예에 따른 스위칭 장치(200)의 제1 스위칭부(120)에서 저항(R1) 및 트라이악(TA11)은 생략될 수 있다.In the first switching unit 120 of the switching device 200 according to the first embodiment, the resistor R1 and the triac TA11 may be omitted.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도로서, 제2 실시예에 따른 스위칭 장치(300)의 제1 스위칭부(121)는 트라이악(TA21)과 제너 다이오드(ZD21)를 포함한다. 트라이악(TA21)은 스위칭 제어부(110)로부터 제어 제어신호를 입력받아 온 되어 외부 교류전원에 연결된다. 제너 다이오드(ZD21)는 트라이악(TA21)을 통과한 교류전력을 입력받아일정 크기의 전압을 생성한다. 이외의 다른 구성은 제1 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.6 is a circuit diagram showing the configuration of a switching device according to a second embodiment of the present invention. The first switching unit 121 of the switching device 300 according to the second embodiment includes a triac TA21 and a zener diode ( ZD21). The triac TA21 receives a control control signal from the switching controller 110 and is connected to an external AC power source. The zener diode ZD21 receives an AC power passing through the triac TA21 and generates a predetermined voltage. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 n구형 스위칭 장치의 구성을 보이는 회로도이다. 스위칭 장치(400)는 스위칭 제어부(310), 제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150), 직류전원부(160) 그리고 적어도 하나의 제3 스위칭부(170)를 포함한다. 제1 실시예 또는 제2 실시예와 마찬가지로, 제2 정류부(150)와 외부 교류전원 사이에 직렬 연결된 저항(R12)과 콘덴서(C11)를 더 포함한다.7 is a circuit diagram showing the configuration of an n-spherical switching device according to a third embodiment of the present invention. The switching device 400 includes a switching controller 310, a first switching unit 120, a second switching unit 130, a first rectifying unit 140, a second rectifying unit 150, a DC power supply unit 160, and at least one. The third switching unit 170 of the. Like the first embodiment or the second embodiment, it further includes a resistor (R12) and a capacitor (C11) connected in series between the second rectifier 150 and the external AC power source.

스위칭 장치(400)는 n구형(n은 1 이상의 정수) 스위칭 장치로서 제2 또는 제3의 실시예에 따른 스위칭 장치(200, 300)에 n-1개의 제3 스위칭부(170)가 부가된다. 예로서 도 7에 보이는 바와 같이 스위칭 장치(400)는 3개의 외부 부하(L1, L2, L3)의 온/오프를 스위칭 하기 위해 2개의 제3 스위칭부(170)를 포함한다.The switching device 400 is an n-type (n is an integer greater than or equal to 1) switching device in which n-1 third switching units 170 are added to the switching devices 200 and 300 according to the second or third embodiment. . For example, as shown in FIG. 7, the switching device 400 includes two third switching units 170 to switch on / off of three external loads L1, L2, and L3.

제어부(310)는 3개의 외부 부하(L1, L2, L3) 중 선택된 외부 부하의 온 신호에 응답하여 해당 외부 부하의 오프 신호가 입력될 때까지 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 펄스 형태로 생성될 수 있으며, 선택된 외부 부하의 수만큼 생성될 수 있다. 예로서, 두 개의 외부 부하(L1, L3)의 온 신호가 동시에 또는 순차적으로 입력되면, 동시에 또는 순차적으로 해당 외부 부하에 대응하는 제어신호를 생성한다. 해당 외부 부호의 오프 신호가 입력되면, 제어부(310)는 해당 외부 부하에 대응하는 제어신호의 생성을 중단한다. 외부 부하 온/오프 신호는 유선 또는 무선 형태로 입력된다.The controller 310 generates a control signal until an off signal of the corresponding external load is input in response to the on signal of the selected external load among the three external loads L1, L2, and L3. The control signal may be generated in the form of a pulse and may be generated by the number of selected external loads. For example, when the on signals of the two external loads L1 and L3 are input simultaneously or sequentially, a control signal corresponding to the external loads is generated simultaneously or sequentially. When the off signal of the external code is input, the controller 310 stops generating the control signal corresponding to the external load. The external load on / off signal is input in wired or wireless form.

제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150) 및 직류전원부(160)의 기본적인 기능 및 구성은 전술한 도 2에 도시된 스위칭 장치(100)에서와 동일하다. 또한, 제1 스위칭부(120), 제2 스위칭부(130), 제1 정류부(140), 제2 정류부(150) 및 직류전원부(160)는 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 스위칭 장치(200, 300)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 그 상세한 설명은 생략한다.Basic functions and configurations of the first switching unit 120, the second switching unit 130, the first rectifying unit 140, the second rectifying unit 150, and the DC power supply unit 160 are described with reference to FIG. 2. Same as in 100. In addition, the first switching unit 120, the second switching unit 130, the first rectifying unit 140, the second rectifying unit 150, and the DC power supply unit 160 may be applied to the above-described first or second embodiment. Since it has the same configuration and function as the switching device (200, 300) according to, detailed description thereof will be omitted.

제3 스위칭부(170)는 제3 저항(R13), 제4 트라이악(TA14) 및 제5 트라이악(TA15)을 포함한다. 제3 스위칭부(170)가 다수개 구비될 경우 각기 다른 외부 부하에 연결된다.The third switching unit 170 includes a third resistor R13, a fourth triac TA14, and a fifth triac TA15. When a plurality of third switching unit 170 is provided, they are connected to different external loads.

예로써, 외부 부하 L2의 온 신호에 응답하여 제어부(310)에서 생성된 제어신호가 제4 트라이악(TA14)의 게이트 전극에 전달되어 제4 트라이악(TA14)이 온되면, 제3 저항(R31)을 통과한 교류 전류가 제4 트라이악(TA14)으로 흐른다. 제4 트라이악(TA14)을 통과한 전류는 제5 트라이악(TA15)의 게이트 전극에 전달되어 제5 트라이악(TA15)이 온되고, 외부 교류전력은 제5 트라이악(TA15)을 거쳐 외부하 L2에 전달된다. 제3 저항(R31)의 크기는 제5 트라이악(TA15)의 게이트 전극에 인가되는 신호의 세기를 고려하여 결정될 수 있다.For example, when the control signal generated by the controller 310 is transmitted to the gate electrode of the fourth triac TA14 in response to the on signal of the external load L2 and the fourth triac TA14 is turned on, the third resistor ( The alternating current passing through R31 flows to the fourth triac TA14. The current passing through the fourth triac TA14 is transmitted to the gate electrode of the fifth triac TA15 so that the fifth triac TA15 is turned on, and the external AC power is externally passed through the fifth triac TA15. Ha is delivered to L2. The size of the third resistor R31 may be determined in consideration of the intensity of the signal applied to the gate electrode of the fifth triac TA15.

스위칭 장치(400)의 제1 스위칭부(120)에서 제1 저항(R11) 및 제1 트라이악(TA11)은 생략되어 제2 실시예에 따른 스위칭 장치(300)의 제1 스위칭부(121)와 동일하게 구성될 수 있다. 또한, 제3 스위칭부(170)에서 제3 저항(R13) 및 제5 트라이악(TA15)이 생략될 수 있다.In the first switching unit 120 of the switching device 400, the first resistor R11 and the first triac TA11 are omitted so that the first switching unit 121 of the switching device 300 according to the second embodiment is omitted. It may be configured in the same manner as. In addition, the third resistor R13 and the fifth triac TA15 may be omitted from the third switching unit 170.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스위칭 장치(500)의 구성을 보이는 회로도로서, 제1 스위칭부(121) 및 제3 스위칭부(171)의 구성을 제외하고 제3 실시예에 따른 스위칭 장치(400)의 구성과 동일하다.FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a switching device 500 according to a fourth embodiment of the present invention, except for the configuration of the first switching unit 121 and the third switching unit 171 according to the third embodiment. The configuration is the same as that of the switching device 400.

스위칭 장치(500)의 제1 스위칭부(121)는 제2 실시예에 따른 스위칭 장치(300)와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.Since the first switching unit 121 of the switching device 500 is the same as the switching device 300 according to the second embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

스위칭 장치(500)의 제3 스위칭부(171)는 트라이악(TA51)을 포함한다. 트라 이악(TA51)은 스위칭 제어부(310)로부터 제어 제어신호를 입력받아 온 되어 외부 교류전원에 연결된다.The third switching unit 171 of the switching device 500 includes a triac TA51. The triac TA51 receives a control control signal from the switching controller 310 and is connected to an external AC power source.

본 발명의 제3 실시예와 제4 실시예에서, 제3 스위칭부(171)는 릴레이(relay)로 구현될 수도 있다.In the third and fourth embodiments of the present invention, the third switching unit 171 may be implemented as a relay.

전술한 실시예는 본 발명의 원리를 이용한 다양한 실시예의 일부를 나타난 것이 지나지 않음을 이해하여야 한다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질로부터 벗어남이 없이 여러 가지 변형이 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다.It should be understood that the foregoing embodiments merely represent some of the various embodiments using the principles of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 스위칭 장치는 트랜스포머를 이용하지 않고 외부 부하가 온/오프되는 동안 유무선 제어를 위한 전력을 마련할 수 있다. 나아가, 각 외부 부하에 한 개의 트라이악을 통해서 전력을 공급하면서 소량의 전류를 바이패스시켜 직류전력을 생성함으로써 열발산을 감소시킬 수 있다.The switching device of the present invention made as described above can provide power for wired / wireless control while the external load is on / off without using a transformer. Furthermore, the heat dissipation can be reduced by generating a direct current by bypassing a small amount of current while supplying power through one triac to each external load.

Claims (10)

스위칭 장치에 있어서,In the switching device, 외부로부터 입력되는 외부 부하의 온/오프 신호에 응답하여, 제어신호를 생성하는 제어부;A controller configured to generate a control signal in response to an on / off signal of an external load input from the outside; 외부 교류전원에 연결되며, 상기 제어신호에 응답하여 온/오프되는 제1 스위칭부;A first switching unit connected to an external AC power source and switched on / off in response to the control signal; 상기 제1 스위칭부를 통하여 입력되는 전류에 따라 온/오프되어 상기 외부 교류전원으로부터 공급되는 전력을 상기 외부 부하로 도통시키는 제2 스위칭부;A second switching unit which is turned on / off according to a current input through the first switching unit to conduct electric power supplied from the external AC power to the external load; 상기 제1 스위칭부가 온된 상태에서, 상기 외부 교류전원으로부터 공급되는 교류전력의 일부를 직류전력으로 변환하는 제1 정류부;A first rectifying unit converting a part of AC power supplied from the external AC power into DC power while the first switching unit is turned on; 상기 제2 스위칭부가 오프된 상태에서, 상기 교류전원으로부터 공급되는 교류전력의 일부를 직류전력으로 변환하는 제2 정류부; 및A second rectifying unit converting a part of AC power supplied from the AC power source into DC power while the second switching unit is turned off; And 상기 제1 정류부 및 상기 제2 정류부로부터 공급받는 직류전원을 상기 제어부에 전달하는 직류전원부를 포함하는, 스위칭 장치.And a DC power supply unit configured to transfer DC power supplied from the first rectifier and the second rectifier to the controller. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스위칭 장치는 n(n은 1 이상의 정수)개의 외부 부하를 스위칭하며,The switching device switches n (n is an integer of 1 or more) external loads, n-1개의 외부 부하를 각각 상기 외부 교류전원에 연결하는 n-1개의 제3 스위칭부를 더 포함하는, 스위칭 장치.and n-1 third switching units respectively connecting n-1 external loads to the external AC power source. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 스위칭부 및 제2 스위칭부는 쌍방향 스위칭 소자를 포함하는, 스위칭 장치.And the first switching unit and the second switching unit include a bidirectional switching element. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 쌍방향 스위칭 소자는 트라이악인, 스위칭 장치.The bidirectional switching element is a triac. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 스위칭부는,The first switching unit, 상기 제어신호에 따라 온되는 제1 트라이악;A first triac turned on according to the control signal; 상기 제1 트라이악을 통과한 전류에 의해 온 되는 제2 트라이악; 및A second triac turned on by a current passing through the first triac; And 상기 제2 트라이악에 연결되어 상기 제2 스위칭부에 일정전압을 인가하는 제너 다이오드를 포함하고,A zener diode connected to the second triac and applying a constant voltage to the second switching unit, 상기 제2 스위칭부는The second switching unit 상기 제너 다이오드로부터 입력되는 전압에 의해 온되는 제3 트라이악을 포함하는, 스위칭 장치.And a third triac turned on by a voltage input from the zener diode. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 교류전원과 상기 제1 트라이악 사이에 연결된 저항을 더 포함하는, 스 위칭 장치.And a resistor coupled between the AC power supply and the first triac. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제1 스위칭부는,The first switching unit, 상기 제어신호에 따라 온되는 트라이악;A triac turned on according to the control signal; 상기 트라이악에 연결되어 상기 제2 스위칭부에 일정전압을 인가하는 제너 다이오드를 포함하고,A zener diode connected to the triac and applying a constant voltage to the second switching unit, 상기 제2 스위칭부는,The second switching unit, 상기 제너 다이오드로부터 입력되는 전압에 의해 온되는 트라이악을 포함하는, 스위칭 장치.And a triac turned on by a voltage input from the zener diode. 제 5 항 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 7, 상기 교류전원과 상기 제2 정류부 사이에 직렬 연결된 저항 및 콘덴서를 더 포함하는, 스위칭 장치.The switching device further comprises a resistor and a capacitor connected in series between the AC power supply and the second rectifier. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제1 정류부와 상기 제2 정류부는 브릿지 다이오드로 이루어지는, 스위칭 장치.And the first rectifier and the second rectifier are made of bridge diodes. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제3 스위칭부는,The third switching unit, 트라이악 또는 릴레이를 포함하는, 스위칭 장치.Switching device comprising a triac or relay.
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