KR20090007127U

KR20090007127U - 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기

Info

Publication number: KR20090007127U
Application number: KR2020080000386U
Authority: KR
Inventors: 김교천
Original assignee: 주식회사 유니룩스
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2009-07-15

Abstract

본 고안은 리모콘 조작 및 스위치 버튼 조작에 의해 형광등용 디밍 전자식안정기 온/오프, 지연점등/소등(Fade In/out), 회로(Line)별 밝기를 엘이디(LED)레벨로 표시하거나 5-시인(Scene)기능을 수행하고, 사용자의 편의를 위해 제어기의 스위치패널에 아이콘기능(시인상태표시)을 넣어 시인(Scene)기능 사용시 어린이 및 노약자가 간편하게 식별, 조작할 수 있으며, RS-485 통신이 가능한 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기에 관한 것으로, 회로별 밝기 조절 기능을 사용시 각각의 색상 및 색온도가 다른 램프를 2개 이상 사용하여 다양한 색상 변경 및 색온도를 변경하여 사용자의 요구에 맞는 분위기를 연출할 수 있도록 한 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기에 관한 것이다.

본 고안은 5V DC 전원부(10)를 통해 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 동작에 필요한 5V전원을 공급하며, 5V DC전원부(10)가 220V AC전원과 절연되어 있어 여러 개의 형광등용 디밍 전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어할 수 있는 것으로, 사용자가 리모콘이나 키 버튼을 눌러 형광등용 디밍 전자식안정기를 온/오프하거나 형광등 디밍신호를 0 ~ 10V로 제어하여 전체 형광등의 밝기를 조절하거나, 회로별 밝기조절을 하여 색온도를 변경한 분위기연출 기능, 지연점등/소등기능, 시인 기능을 수행할 수 있다.

형광등, 리모콘, 조광제어, 신호수신, 밝기조절, 지연 점등, 개별 디밍

Description

형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기{A remote control color and lightcontroller for a fluorescence light}

본 고안은 리모콘 송신기(또는 형광등 리모콘 색온도/조도 제어기)에 의해 형광등용 디밍 전자식안정기 온/오프, 형광등밝기 조절, 시인(Scene)선택, 지연점등/소등기능(Fade In/Out), 회로(Line)별 밝기를 엘이디레벨로 표시하거나 제어기의 스위치패널에 아이콘기능을 넣어 시인(Scene)기능 사용시 어린이 및 노약자가 간편하게 식별, 조작이 가능할 뿐만 아니라, RS-485통신이 가능한 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무소 등에서 많이 사용되고 있는 형광등은 벽에 설치된 스위치를 통해 전원을 온/오프시키고 있다.

이와 같은 종래의 형광등 온/오프 스위치는 단지 전원을 온/오프 할 수 있었을 뿐 형광등의 밝기를 임의로 조절하거나, 무선으로 원격제어 할 수 있는 수단이 제공되어 있지 않았다.

또한, 리모콘 송신에 의해 시인(Scene)기능을 선택할 수 있는 등의 편리한 수단이 제공되어 있지 않으며, 빛의 조도만 변화시키는 기능이 있을 뿐 2개 이상의 색온 도가 다른 램프를 사용하여 색온도와 빛의 밝기를 제어하여 분위기를 마음대로 연출 할 수 있는 기능이 없었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 리모콘을 사용하여 무선으로 형광등을 온/오프시킬 수 있음은 물론, 회로별(Line)밝기를 엘이디(LED)레벨로 표시 또는 시인(Scene)기능을 사용하여 각 아이콘별(대화, 영화감상, 음악감상, 공부 등)로 색온도 및 빛의 밝기에 의한 분위기를 연출할 수 있는 기능을 원터치로 구현할 수 있으며, 사용자 취향에 맞게 마음대로 설정할 수 있는 기능을 구비하고, 홈네트웍 시스템과 RS-485통신으로 연결하도록 하는 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 동작에 필요한 전원을 공급하며 220V AC전원과 절연되어 있어 다수의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어하는 DC전원부와, 리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여 마이컴으로 보내는 리모콘신호 수신부와, 리모콘송신기로부터 보내온 신호를 8개의 텍트 스위치를 통해 수신하는 키신호 수신부와,

상기 리모콘신호 수신부, 키 신호 수신부의 신호를 받아 프로그램에 따라 제1,제2 전원스위치부, 제1,제2전압제어부를 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어에 의해 각 아이콘에 엘이디로 표시되는 아이콘 표시부와, 상기 마이컴의 제어에 따라 회로1,회로2로 공급되는 전원을 턴 온/오프시키는 제1,제2전원스위치부와, 상기 마이컴의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC로 제 어하고, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC로 제어하는 제1,제2 전압제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 리모콘으로 형광등 온/오프 및 회로 개별 디밍 업/다운, 회로 전체 디밍 업/다운, 지연점등/소등, 시인 조정/선택을 할 수 있고, 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기 본체에서 형광등 온/오프 및 회로 개별 디밍 업/다운, 지연점등/소등, 시인(Scene)기능에 의한 간편 조작 및 아이콘 표시기능을 넣어 어린이 및 노약자가 간편하게 식별, 조작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 각 회로(Line)별 개별제어가 가능하므로 색상이 다른 램프나 색온도가 다른 램프를 2개 이상 조합하여 사용시 조도조절 및 다양한 색상의 분위기를 연출할 수 있으며, 각 아이콘별(취침, 영화감상, 요리, 음악감상, 공부)로 최적화된 데이터로 저장된 시인(Scene)기능에 의한 간편한 분위기 조명 연출이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 고안은 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기가 연결되어 사용 중에 형광등수명 말기 등으로 한두 개의 안정기가 동작하지 않더라도 사용자가 조정한 밝기를 유지할 수 있다.

또한, 본 고안은 지연점등 키를 누르면 형광등을 최소 밝기로 켜고 일정시간 동안 서서히 소등전의 밝기가 되게 하므로(Fade-In) 어둠에 적응되어 있던 눈의 홍채와 시신경이 충격을 적게 받으며, 지연소등 키를 누르면 반대로 현재의 밝기에서 10분 동안 서서히 최소밝기로 낮춘(Fade-Out)후 형광등을 오프시켜 램프 소등 후 다시 집이나 사무소에 들어갈 경우에도 전원을 다시 온시키지 않아도 일정시간 실내에 어느 정도의 조명이 유지되므로 필요한 일을 볼 수 있음은 물론 다시 스위치를 온시키지 않아도 되므로 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 고안의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 고안의 전체 블록도와 상세 회로도로, 각부에 5V의 동작전원을 공급하는 5V DC전원부(10)와, 텍트 스위치를 통해 신호를 수신하는 키신호 수신부(30)와, 리모콘으로부터의 무선신호를 수신하는 리모콘신호 수신부(20)와, 상기 리모콘신호수신부(20)와 키신호수신부(30)로부터 입력되는 신호에 따라 회로1, 회로2의 전압을 제어하는 마이컴(40)과, 상기 마이컴(40)의 제어에 의해 회로1, 회로2의 전원을 스위칭시키는 제1,제2 전원스위치부(60)(70)와, 디밍, 시인(Scene)기능에 의해 기능이 표시되는 아이콘 표시부(50)(또는 엘이디 레벨 표시부)와, 상기 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아 PWM 듀티(duty)가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC로 제어하고, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC로 제어하는 제1,제2 전압제어부(80)(90)와, 상기 마이컴(40)과 홈네트웍 시스템간을 연결하는 RS-485통신부(100)로 구성된 것이다.

도 3은 본 고안 리모콘 송신기의 정면도로, 전체 조도올림(1), 전체 조도내림(2)

전원 온/오프버튼(3), 회로1 업/다운버튼(6,7), 회로2 업/다운 버튼(4,5), 지연점등/소등버튼(8) , 취침버튼(9), 시인(Scene)버튼(10,11,12,13,14), 초기화버튼(15)으로 구성된다.

도 4는 본 고안 형광등 리모콘 색온도/조도 제어기의 정면도로, 전원 온/오프 스위치(3), 지연 점등/소등 스위치(8), 회로1 업/다운 스위치(6,7), 회로2 업/다운 스위치(5,4), 시인(Scene)선택 스위치(16), 저장기능 스위치(17), 리모콘 수신부(18), 아이콘 표시부(20)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안은 5V DC 전원부(10)를 통해 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 동작에 필요한 5V전원을 공급하는데 이때 5V DC전원부(10)는 220V AC 전원과 절연되어 있어 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어할 수 있다.

그리고 사용자가 리모콘이나 키버튼을 눌러 형광등용 디밍전자식안정기를 온/오프하거나 형광등 디밍신호를 0 ~ 10V로 제어하여 형광등의 밝기를 조절하거나 온/오프, 회로(Line)별 밝기를 엘이디레벨로 표시 또는 시인(Scene)기능에 의해 식별이 간편하게 하는 아이콘 표시, 스텝 디밍, 지연소등기능(Fade -Out + Power Off), 지연점등기능(Fade-In + Power On)을 수행할 수 있다.

즉, 사용자가 리모콘을 사용하여 신호를 보내거나 또는 키버튼을 눌러 신호를 보내면, 리모콘신호수신부(20)나 키신호 수신부(30)에서 신호를 수신하는데 리모콘신호수신부(20)의 경우, 리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여 마이컴(40)으로 보낸다.

또한, 키신호 수신부(30)의 경우, 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기에 각 신호마다 텍트 스위치(Tact Switch)가 8개 구비되어 있어 사용자가 직접 손으로 조작할 수 있다.

그리고 마이컴(40)에서는 입력되는 신호에 따라 내장된 프로그램에 의해 제1 전원스위치부(60), 제2전원스위치부(70), 제1전압제어부(80), 제2전압제어부(90)를 독립적으로 제어한다.

즉, 마이컴(40)의 PWM 듀티가 0 ~ 100%사이 일 때는 신호에 따라 디밍(+)단자의 전압을 0 ~ 10V DC사이로 제어하여 형광등의 밝기를 사용자가 원하는 밝기로 제어한다.

예를 들어, 제1전압제어부(80)와 제2전압제어부(90)는 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아 PWM 듀티가 0%일때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC가 되게 하여 형광등의 밝기를 최소로 제어한다

또한, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC가 되게 하여 형광등의 밝기를 최대로 제어한다.

즉, 키 신호 수신 및 리모콘 신호 수신시는 엘이디 표시부가 온되고, 시인(Scene)조정모드가 되면 각 버튼에 저장되어있는 설정에 맞는 아이콘 표시부(50)의 해당 엘이디가 점등되어 아이콘 그림이 표시되므로 용이하게 식별할 수 있다.

또한, 리모콘을 통해 지연 점등/소등 키를 누르면, 형광등을 최소 밝기로 켜고 5분 동안 서서히 소등 전의 밝기가 되게 하고(Fade-In), 다시 누르면 반대로 현재의 밝기에서 10분 동안 서서히 최소밝기로 낮춘 (Fade-Out)후 형광등이 소등된다.

한편, 리모콘 송신기의 시인(Sn)1,2,3,4,5키는 회로1과 회로2의 형광등을 사용자의 상황에 적절한 조도로 조정하여 저장할 수 있고 시인(Sn)키를 누르면 조정한 시인(Scene)의 밝기로 바로 전환된다.

도 2는 본 고안의 일실시예의 회로구성을 나타낸 것으로, 마이컴(40)의 제어에 의해 제1,제2전원스위치부(60)(70)의 트랜지스터(TR1,TR2)가 ZVS(Zero Voltage Switching)기능에 의해 턴 온/오프되고, 이에 따라 릴레이(RE1,RE2)는 220V AC가 0전압일 때 회로1과 2의 전원을 온/오프시킨다.

형광등용 전자식안정기는 용량성 부하이기 때문에 220V AC가 공급되어 안정기가 동작할 때 정격전류의 수십배가 되는 돌입전류가 흐르므로 릴레이의 최대허용전류를 초과하여 릴레이의 접점이 소손될 수 있다.

기존 백열등 리모콘스위치는 포토 트라이액을 사용하지 않고 트랜지스터로 직접 파우어 트라이액의 게이트를 턴 온시키므로 돌입전류에 의해 파우어 트라이액이 파괴되기 쉽고, 파우어 트라이액의 전압과 콘트롤전원(5VDC)이 절연되지 않아 형광등용 디밍전자식안정기를 직접 제어할 수 없었으나, 본 고안은 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍단자(디밍(+), 디밍(-))는 디밍안정기의 동작전원과 절연되어 있어 여러 개의 디밍안정기를 병렬로 연결하여 일괄 제어할 수 있다.

이와 같이 여러 개의 디밍신호를 한 회로로 묶어서 일괄적으로 제어하기 위해서는 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 동작전원은 220V AC전원과 절연되어야 한다.

한편, 제1전압제어부(80)는 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티가 0%일 때는 저항(R10)과 콘덴서(C10)의 적분회로에 의해 0V DC가 되고, 반전증폭기(IC3A)에 의해 핀(Pin1)의 전압이 5V DC가 되어 FET(Q1)의 게이트에 공급된다.

따라서, FET(Q1)는 턴온되어 디밍(+)단자의 전압이 0V DC가 되고 형광등용 디밍전 자식안정기의 밝기는 최소로 된다.

또한, 제2전압제어부(90)는 마이컴(40)의 PWM신호를 받아 PWM 듀티가 0%일 때는 저항(R19)과 콘덴서(C12)의 적분회로에 의해 0V DC가 되고, 반전증폭기(IC4A)에 의해 핀(Pin1)의 전압이 5V DC가 되어 FET(Q2)의 게이트에 공급된다.

따라서,FET(Q2)가 턴온되어 디밍(+)단자의 전압은 0V DC가 되고 형광등용 디밍전자식안정기의 밝기는 최소로 된다.

만일, PWM 듀티가 증가하면 저항(R10)(R19)과 콘덴서(C10)(C12)의 적분회로에 의해 콘덴서(C10)(C12)의 VDC가 증가하고, 반전증폭기(IC3A)(IC4A)에 의해 핀1의 전압이 감소되어 FET(Q1)(Q2)의 드레인 전류가 감소한다.

이와 같이 FET(Q1)(Q2)의 드레인 전류가 감소하면 디밍(+)전압이 증가하고 디밍(+)전압은 저항(R26)(R27)에 의해 분압 디밍(+)/2되어 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해 반전증폭기(IC3A,IC4A)로 피드백 된다.

따라서, 디밍(+)전압은 콘덴서(C10)(C12)의 2배 전압으로 제어되어 안정된다.

디밍(+)전류가 증가(형광등용 디밍전자식안정기의 수가 증가)하여 디밍(+)전압이 증가하더라도 증가되는 전압만큼 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해서 반전증폭기(IC3A), (IC4A)로 피드백되기 때문에 디밍(+)전압은 콘덴서(C10)(C12)의 2배 전압으로 제어되어 안정된다.

한 회로에 형광등용 디밍전자식안정기를 여러 개 연결해도 마이컴(40)의 PWM 듀티에 따라 디밍(+)의 전압이 제어되기 때문에 형광등의 밝기를 일정하게 안정적으로 조절할 수 있다.

한편, PWM듀티가 100%가 되면 적분회로(R10과 C10)(R19과 C12)에 의해 콘덴서(C10)(C12)의 VDC는 5V DC가 되고, 반전증폭기(IC3A)(IC4A)에 의해 핀1의 전압이 1V DC 이하로 되어 FET(Q1)(Q2)의 드레인 전류는 더욱 감소한다.

이때, FET(Q1)(Q2) 전압은 점점 증가하여 R17(R26)과 R18(R27)에 의해 분압디밍(+)/2되어 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해 반전증폭기(IC3A)(IC4A)로 피드백되기 때문에 디밍(+)단자의 전압은 10V DC까지 되면 안정된다.

즉, 디밍(+)단자의 전압이 10V DC가 되면 형광등용 디밍전자식안정기의 밝기는 최대로 되는 것이다.

도 1은 본 고안 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 블럭도

도 2는 본 고안의 상세 회로도

도 3은 본 고안 리모콘 송신기의 정면도

도 4 내지 도 7은 본 고안의 리모콘 색온도/조도 제어기의 실시예시도로,

도 4와 도 5는 아이콘으로 표시한 경우,

도 6과 도 7은 엘이디 점소등에 따른 레벨을 표시한 경우를 나타낸 것이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10:5V DC전원부 20:리모콘신호 수신부

30:키신호 수신부 40:마이컴

50:아이콘 표시부 60:제1전원스위치부

70:제2전원스위치부 80:제1전압제어부

90:제2전압제어부 100:RS-485통신부

Claims

형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기의 동작에 필요한 전원을 공급하며 220V AC 전원과 절연되어 있어 다수의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어하는 DC전원부와,

리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여 마이컴으로 보내는 리모콘신호 수신부와,

리모콘송신기로부터 보내온 신호를 다수의 텍트스위치를 통해 수신하는 키신호 수신부와,

상기 리모콘신호 수신부, 키 신호 수신부의 신호를 받아 프로그램에 따라 제1,제2 전원스위치부, 제1,제2전압제어부를 제어하는 마이컴과,

상기 마이컴의 제어에 의해 각 아이콘에 엘이디로 표시되는 아이콘 표시부와,

상기 마이컴의 제어에 따라 회로1,회로2로 공급되는 전원을 턴 온/오프시키는 제1,제2전원스위치부와,

상기 마이컴의 PWM신호를 받아 PWM듀티가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC로 제어하고, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC로 제어하는 제1,제2전압제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기.
제 1항에 있어서, 상기 제1,제2전원스위치부가, 전원 온/오프수단으로 포토 트라이 액을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기.
제 1항에 있어서, 상기 5V DC전원부가, 5V DC 전원으로 마이컴부와 제1전압제어부, 제2전압제어부에 의해 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍(+)단자전압을 0 ~ 10V DC로 개별 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 색온도/조도 제어기.