KR20130033021A - 전원선을 이용한 조명등 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명등의 조명등 제어스위치를 반도체 스위칭소자로 대체함으로써, 정확한 신호처리가 가능하여 조명등 제어의 오동작을 방지하고, 동시에 다양한 제어 데이터 생성이 가능하여 한 개 스위치에서 복수개의 조명등에 대한 다양한 개별 제어를 수행할 수 있는 전원선을 이용한 조명등 제어장치에 관한 것으로, 반도체 스위칭소자와, FET와, 제어다이오드와, 저항과, 스위치부로부터 입력된 키신호에 따라 소정의 트리거 신호를 세트하고, 세트된 트리거 신호를 상기 반도체 스위칭소자로 출력하는 마이컴과, 다수개의 스위치로 구성되어 상기 마이컴으로 일정 키신호를 입력하여 주는 스위치부로 구성되어, 조명장치로 고유 ID신호와, 점소등 또는 조광신호를 생성 및 전송하는 제어신호발생부; 및 상기 제어신호발생부로부터 입력되는 전압레벨을 검출하여 정형화된 펄스신호로 출력하여 주는 전압레벨감지부와, 상기 전압레벨감지부로부터 입력되는 펄스신호를 입력받아, ID신호를 검출하여 자신의 ID와 일치하는지를 판단하고, ID신호가 일치하는 경우 상기 제어신호발생부를 통해 입력된 점소등신호 또는 조광신호를 분석하여 이에 대응되는 제어신호를 조명등으로 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력에 의해 점소등 또는 조광 출력되는 조명등을 포함하는 조명장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

전원선을 이용한 조명등 제어장치{LIGHTING CONTROL DEVICE USING POWER LINE}

본 발명은 조명등의 점소등이나 조광(Dimming)을 전원선을 이용하여 제어하는 조명등 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명등 제어스위치를 반도체 스위칭소자로 대체함으로써, 정확한 신호처리가 가능하여 조명등 제어의 오동작을 방지하고, 동시에 다양한 제어 데이터 생성이 가능하여 한 개 스위치에서 복수개의 조명등에 대한 다양한 개별 제어를 수행할 수 있는 전원선을 이용한 조명등 제어장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 전원선을 이용한 조명등의 점소등 및 조광 제어장치는 조광제어를 위하여 별도의 제어선이 필요 없이 조명등에 인가되는 전원선 만으로 점소등은 롤론 조광제어를 수행할 수 있는 장치이다.

이러한 조명등 제어장치는 본 출원인의 특허제1046476호에 이미 개시된 바 있다. 이를 첨부된 도면, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

종래의 전원선을 이용한 조명등 제어장치는 도 1에서와 같이, 전원(AC)의 일단에 연결되는 주전원스위치(SW)와, 상기 주전원스위치(SW)에 직렬 연결되는 제어신호발생부(10)와, 상기 전원(AC)의 양단에 연결되는 다수개의 조명장치(20)를 포함한다.

상기 주전원스위치(SW)는 제어신호발생부(10) 및 조명장치(20)로 전원을 공급하거나 차단하는 스위치이고, 상기 제어신호발생부(10)는 상기 조명장치(20)로 점등 및 소등에 따른 제어신호(이하 '점소등 신호'라 함) 또는 조광을 위한 제어신호(이하 '조광신호'라 함)를 생성하여 전송하는 스위치이다.

상기 제어신호발생부(10)의 점소등 신호 및 조광신호는 일정 시간동안 제어 스위치(S1)가 눌려진 시간이나 횟수에 따라 생성되는 신호로, 이 신호를 이용하여 조명등을 제어하게 된다.

상기 조명장치(20)는 일단이 상기 제어신호발생부(10)를 통해 전원이 공급되도록 구성되며, 인가되는 전원의 전압레벨을 감지하는 전압레벨감지부(21)와, 상기 전압레벨감지부(22)를 통해 입력되는 전압레벨신호를 입력받아 상기 제어신호발생부(10)를 통해 입력된 점소등신호 및 조광신호를 분석하여 이에 대응되는 제어신호를 조명등(23)으로 출력하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)의 출력에 의해 점소등 또는 조광 출력되는 조명등(23)을 포함한다.

또한 상기 조명등(23)에 인가되는 전원선의 일단에는 릴레이 스위치(RY)가 더 개재되어, 상기 제어부(22)로부터 조명등(23) 오프명령이 출력되면 상기 릴레이 스위치(RY)는 오프되어 조명등(23)은 소등된다.

이를 도 2를 참조하여 상세히 살펴보면, 상기 제어신호발생부(10)는 주전원스위치(SW)에 직렬로 연결되는 제어스위치(S1)와, 상기 제어스위치(S1)에 병렬로 연결되는 FET(Q1)와, 상기 FET(Q1)의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드(ZD1)와, 상기 FET(Q1)의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항(R1)으로 구성된다.

여기서 상기 제어스위치(S1)는 노멀 클로우즈형(Normal Close type) 스위치이다.

이와 같이 구성되는 제어신호발생부(10)는 상기 주전원스위치(SW)가 온(ON)된 상태에서, 제어스위치(S1)가 눌려지지 않은 온(ON) 상태를 유지하는 경우에는 전류가 상기 제어스위치(S1)를 통해 흐르게 되어 정상적인 교류전원(AC)이 조명장치(20)로 인가된다. 이때 조명장치(20)로는 도 3의 t3 또는 t5 구간의 (A)파형처럼 정상적인 정현파 교류전원이 인가된다.

그러나 제어스위치(S1)를 눌러 오프(OFF)하면, 상기 주전원스위치(SW) 및 제어스위치(S1)를 통해서 조명장치(20)로 공급되던 전류가 FET(Q1)를 통해서 흐르게 된다.

이때 상기 FET(Q1)의 소스단에 인가되는 전압이 +극성인 경우에는 전류가 FET(Q1)를 통해 흐르게 되나, 상기 FET(Q1)의 드레인단으로 인가되는 전압이 -극성인 경우에는 제너다이오드(ZD1)에 인가되는 전압이 항복전압(breakdown voltage) 이상이 된 경우에만 상기 FET(Q1)가 턴온되어 전류가 흐르게 되어, 조명장치(20)로는 도 5의 t4 구간의 (A)파형과 같은 전원이 제공되게 된다.

다음으로, 조명장치(20)의 전압레벨감지부(21)를 살펴본다.

상기 전압레벨감지부(21)는 저항(R2)(R3), 포토커플러(PC), 트랜지스터(Q2), 저항(R4) 및 콘덴서(C1)로 구성된다.

주전원스위치(SW)가 온(ON)된 상태에서, 상기 제어신호발생부(10)의 제어스위치(S1)가 눌려지지 않은 온(ON) 상태를 유지하는 경우에는, 정상적인 교류 전원이 저항(R2)을 통해 포토커플러(PC)의 발광부에 인가되게 된다. 이때 상기 포토커플러(PC)는 발광부에 인가되는 교류파형의 제로크로스 근방의 짧은 구간을 제외하고는 턴온 되어 수광부의 컬렉터단에는 출력이 발생된다.

즉 상기 포토커플러(PC)는 정상적인 전원인 인가되는 경우, 인가되는 교류파형의 제로크로스 지점의 짧은 구간에서만 오프상태(도 5의 t0 구간)를 유지하게 된다.

또한 상기 포토커플러(PC)의 수광부 컬렉터단으로 출력된 신호는, 그 출력신호가 하이레벨일 때에는 트랜지스터(Q2)를 턴온시키고, 로우레벨일 때에는 트랜지스터(Q2)를 턴오프시켜, 그 출력이 콘덴서(C1)를 거치면서 정형화되어 일정한 형태의 펄스신호가 제어부(22)에 입력되도록 하여 준다.

이때 상기 제어부(22)에 입력되는 파형은, 도 5의 t3 또는 t5 구간의 (B)파형과 같은 펄스파형이 된다.

한편, 이와 같은 구동에 있어서, 상기 제어신호발생부(10)의 제어스위치(S1)가 눌려진 상태, 즉 오프(OFF)된 상태의 경우를 살펴본다.

상기 제어스위치(S1)가 오프되면, 전술한 바와 같이 도 5의 t4 구간의 (A)파형과 같은 전원이 조명장치(20)로 인가되어진다.

이때 제어신호발생부(10)의 FET(Q1)가 일정시간 오프된 상태를 유지하는 t2 구간에서는 전압레벨감지부(21)의 포토커플러(PC)가 오프되어 그 출력이 로우레벨상태를 유지하게 되고, 제어부(22)에는 신호가 입력되지 않게 된다.

즉 제어부(22)는 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 펄스신호를 통하여, 상기 입력펄스신호의 로우레벨신호가 길어지는 펄스 구간(t2)을 검출함으로써, 상기 제어스위치(S1)가 오프된 상태임을 인식하게 되고, 상기 로우레벨신호(t2)(이하 '로우타임' 이라 함)의 개수를 검출하여, 상기 제어스위치(S1)가 오프된 시간을 인식할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 제어스위치(S1)가 짧게 한번 눌렸는지, 또는 길게 눌렸는지, 아니면 짧게 여러 번 눌렸는지를 검출할 수 있게 된다.

상기 제어부(22)는 내장된 프로그램에 의해 상기 제어스위치(S1)가 오프된 시간에 따라 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 로우타임 개수를 검출하여 조명등(23)의 점소등 신호 및 조광신호를 판별하게 된다.

예를 들어, 상기 제어스위치(S1)가 짧게 한번 누른 것이 감지되면 점등 또는 소등명령의 반복으로 판단하고(점소등 신호), 길게 누른 것이 감지되면 디밍(Dimming) 레벨을 최고 밝기에서 최소 밝기로 스윙하는 명령(조광신호)으로 판단하여 이에 대응되도록 조명등(23)을 제어한다.

일례로, 1초 미만으로 제어스위치(S1)를 오프하면 조명등(23)을 점등, 다시 1초 미만으로 제어스위치(S1)를 오프하면 조명등을 소등, 1초 이상 제어스위치(S1)의 오프상태를 유지하면 디밍신호로 인식하고 조명등을 최고밝기로 점등한 후 상기 오프된 시간이 경과할수록 조명등 밝기를 점차 줄여 최저밝기로 점등하게 된다.

따라서 사용자는 적절한 타임에 제어스위치(S1)의 누름(OFF)을 해제하여 조명등의 밝기를 선택할 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 제어스위치(S1)의 동작 시간 및 횟수에 따른 점소등 신호 및 조광신호의 생성은 얼마든지 다양한 형태로 변형이 가능하게 된다.

따라서 상기 제어부(22)는 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 로우타임 개수를 검출하여 점소등신호 및 조광신호를 판별하고, 조명등(23)을 제어하게 되는 데, 소등신호인 경우에는 릴레이 스위치(RY)로 오프 명령을 출력한다.

이때 상기 제어부(22)는 트랜지스터(Q3)로 하이레벨신호를 출력한다. 따라서 트랜지스터(Q3)는 턴온되고 릴레이 스위치(RY)가 동작되어, 릴레이 스위치(RY)는 오프상태로 전환되고, 조명등(23)에 공급되던 전원이 차단되어 조명등(23)은 소등된다.

또한 조광신호인 경우에는 상기 제어부(22)는 세트된 조광신호를 조명등(23)으로 출력하게 되는데, 상기 조광신호로는 PWM신호 또는 가변 직류전압(OV~10V) 신호등 이미 알려진 바와 같은 다양한 형태의 제어신호를 출력하게 된다.

따라서 이러한 전원선을 이용한 조명등 제어장치는, 조명등의 점, 소등이나 조광을 전원선을 이용하여 제어함으로써, 기존 배선의 변경 없이 설치할 수 있어 비용 절감과 사용상의 편리를 제공하고, 조명등의 점소등이나 조광을 위한 제어신호의 생성을 위해 전원을 소정형태로 일시 차단하는 경우에도, 조명장치에는 일정수준 이상의 전원이 공급되어 전원이 완전 차단되는 것을 방지함으로써 조명등을 최대한 보호할 수 있는 이점을 제공한다.

그러나 이와 같은 조명등 제어장치는 다음과 같은 문제점이 도출되었다.

즉 상기 조명등 제어장치는 제어스위치(S1)가 오프되어 발생되는 로우타임(t2) 개수를 검출하여 점등 또는 소등, 또는 조광신호 및 레벨을 판단하게 된다.

그런데 상기 제어스위치(S1)는 사용자가 직접 누르거나 해제하여 온, 오프 되는 스위치로, 사용자의 누름동작에 의하여 점등, 소등, 조광제어 신호를 발생하게 된다. 이때 상기 제어스위치(S1)가 오프된 후 온으로 복귀되는 동작이 로우타임(t2) 구간이 속하게 되면 로우타임(t2) 기간이 짧아지게 되어 로우타임(t2)으로 인식하지 못하게 되는 현상이 발생하게 된다.

이러한 현상은 검출된 로우타임(t2)의 개수에 오류가 발생하게 된다는 것이다. 이러한 오류는 짧은 시간(예: 1초미만) 동안 설정된 개수의 로우타임(t2)이 입력되어야 하는 점등 또는 소등신호를 인식하지 못한다거나, 조광신호 및 레벨신호의 인식에 대한 실패, 즉 오동작이 발생되어 조명등(23)의 정확한 제어에 문제가 발생되게 되었다.

또한, 종래의 제어스위치(S1)는 일반 기구식 스위치로 상대적으로 부피가 크게 되어 제품 제작 시 불필요한 공간을 차지하는 문제점도 도출되었다.

뿐만 아니라, 종래의 조명등 제어장치는 다수개의 조명장치(20)를 획일적으로 점소등 또는 디밍제어 할 수 밖에 없는 단순 제어에 대한 문제점도 지적되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 조명등 제어스위치를 반도체 스위칭소자로 대체함으로써, 정확한 신호처리가 가능하여 조명등 제어의 오동작을 배제하도록 한 전원선을 이용한 조명등 제어장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 다양한 제어 데이터 생성이 가능하여 한 개 스위치에서 복수개의 조명등에 대한 다양한 개별 제어를 수행할 수 있는 전원선을 이용한 조명등 제어장치를 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 조명등 제어스위치를 소형의 반도체 스위칭소자로 대체함으로써 제품을 콤팩트하게 제작할 수 있는 전원선을 이용한 조명등 제어장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 다수개의 조명장치와 전원선 사이에 연결되는 반도체 스위칭소자와, 상기 반도체 스위칭소자에 병렬로 연결되는 FET와, 상기 FET의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드와, 상기 FET의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항과, 스위치부로부터 입력된 키신호에 따라 소정의 트리거 신호를 세트하고, 세트된 트리거 신호를 상기 반도체 스위칭소자로 출력하는 마이컴과, 다수개의 스위치로 구성되어 상기 마이컴으로 일정 키신호를 입력하여 주는 스위치부로 구성되어, 조명장치로 고유 ID신호와, 점소등 또는 조광신호를 생성 및 전송하는 제어신호발생부; 및 상기 제어신호발생부로부터 입력되는 전압레벨을 검출하여 정형화된 펄스신호로 출력하여 주는 전압레벨감지부와, 상기 전압레벨감지부로부터 입력되는 펄스신호를 입력받아, ID신호를 검출하여 자신의 ID와 일치하는지를 판단하고, ID신호가 일치하는 경우 상기 제어신호발생부를 통해 입력된 점소등신호 또는 조광신호를 분석하여 이에 대응되는 제어신호를 조명등으로 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 출력에 의해 점소등 또는 조광 출력되는 조명등을 포함하는 조명장치로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 스위치부는 적어도 조명등 세트스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 마이컴은 스위치부(130)의 각 스위치들로부터 입력되는 키신호를 검출하여 이를 해당되는 트리거신호를 생성하되, 이 트리거 신호는 반도체스위칭소자의 오프시간을 다르게 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 조명등에 인가되는 전원선의 일단에는 릴레이 스위치가 더 개재되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 제어신호발생부는 다수개의 조명장치와 전원선 사이에 연결되는 반도체 스위칭소자와, 상기 반도체 스위칭소자에 병렬로 연결되는 FET와, 상기 FET의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드와, 상기 FET의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항과, 스위치부로부터 입력된 키신호에 따라 소정의 트리거 신호를 세트하고, 세트된 트리거 신호를 상기 반도체 스위칭소자로 출력하는 마이컴과, 적어도 조명등 세트스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 구비한 리모콘으로부터 원격 전송된 키신호를 수신받아 상기 마이컴으로 입력하여 주는 수신부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 조명등 제어스위치를 반도체 스위칭소자로 대체함으로써, 정확한 신호처리가 가능하여 조명등 제어의 오동작을 배제하여 제품의 신뢰성을 향상시키고, 동시에 제품을 콤팩트하게 제작할 수 있다.

또한 본 발명은 다양한 제어 데이터 생성이 가능하여 한 개 스위치에서 복수개의 조명등에 대한 다양한 개별 제어를 수행할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 종래의 전원선을 이용한 조명등 제어장치의 구성도,
도 2는 상기 도 1의 상세 회로 구성도,
도 3은 상기 도 1의 주요부분의 출력 파형도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원선을 이용한 조명등 제어장치의 회로도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원선을 이용한 조명등 제어장치의 회로도,
도 6은 본 발명 주요부분의 출력 파형도에 따른 데이터 생성예이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

우선, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원선을 이용한 조명등 제어장치의 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원선을 이용한 조명등 제어장치는, 전원(AC)의 일단에 연결되는 주전원스위치(SW)와, 상기 주전원스위치(SW)에 직렬 연결되는 제어신호발생부(100)와, 상기 전원(AC)의 양단에 연결되는 다수개의 조명장치(200)를 포함한다.

상기 주전원스위치(SW)는 제어신호발생부(100) 및 조명장치(200)로 전원을 공급하거나 차단하는 스위치이고, 상기 제어신호발생부(100)는 상기 조명장치(200)로 점등 및 소등에 따른 제어신호(점소등 신호) 또는 조광을 위한 제어신호(조광신호)를 생성하여 전송하는 스위치이다.

상기 제어신호발생부(100)의 점소등 신호 및 조광신호는 일정 시간동안 전원이 오프된 시간(로우타임)과 횟수에 따라 생성되는 신호로, 이 신호를 이용하여 조명등을 제어하게 된다.

여기서 상기 제어신호발생부(100)의 구성을 상세히 살펴본다.

상기 제어신호발생부(100)는, 주전원스위치(SW)에 직렬로 연결되는 반도체 스위칭소자(110)와, 상기 반도체 스위칭소자(110)에 병렬로 연결되는 FET(Q1)와, 상기 FET(Q1)의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드(ZD1)와, 상기 FET(Q1)의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항(R1)과, 상기 반도체 스위칭소자(110)로 트리거(Trigger) 신호를 출력하는 마이컴(120)과, 다수개의 스위치로 구성되어 상기 마이컴(120)으로 일정 키신호를 입력하여 주는 스위치부(130)로 구성된다.

상기 반도체스위칭소자(110)는 온(On) 상태를 유지하고 있다가 트리거신호가 입력되는 동안에만 오프(off) 동작되는 스위치로, 반도체소자인 트라이악(Triac), 실리콘제어정류기(SCR) 등 다양한 종류의 반도체 스위치가 될 수 있다.

상기 스위치부(130)는 다수개의 스위치로 구성되는데, 상기 스위치들은 적어도 조명등 세트(set)스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 포함한다.

여기서 상기 조명등 세트스위치는 점소등 및 조광제어할 조명등(23)이 포함된 조명장치(200)를 설정하는 스위치로, 적어도 하나 이상의 조명장치(200)를 설정할 수 있게 된다.

후술하겠지만, 상기 각 조명장치(200)에는 다른 조명장치와 식별되는 고유 ID가 저장되어 있다.

또한 상기 점등 및 소등 스위치는 선택된 조명등(23)에 대하여 점등 또는 소등 명령을 수행하는 스위치이고, 상기 조광레벨선택스위치는 선택된 조명등(23)의 조광레벨을 선택하는 스위치이다.

상기 마이컴(120)은 상기 스위치부(130)의 각 스위치들로부터 입력되는 키신호를 검출하여, 이를 해당되는 트리거신호를 생성하여 상기 반도체스위칭소자(110)로 출력하여, 상기 반도체스위칭소자(110)의 온, 오프를 단속제어하게 된다.

한편, 조명장치(200)는 일단이 상기 제어신호발생부(100)를 통해 전원이 공급되도록 구성되며, 인가되는 전원의 전압레벨을 감지하는 전압레벨감지부(21)와, 상기 전압레벨감지부(22)를 통해 입력되는 전압레벨신호를 입력받아, ID신호를 검출하여 자신의 ID와 일치하는지를 판단하고, ID신호가 일치하는 경우 상기 제어신호발생부(100)를 통해 입력된 점소등신호 및 조광신호를 분석하여 이에 대응되는 제어신호를 조명등(23)으로 출력하는 제어부(22A)와, 상기 제어부(22A)의 출력에 의해 점소등 또는 조광 출력되는 조명등(23)을 포함한다.

상기 조명등(23)에 인가되는 전원선의 일단에는 릴레이 스위치(RY)가 더 개재될 수 있다. 상기 릴레이 스위치(RY)는 상기 제어부(22A)의 제어에 의해 동작되며, 상기 제어부(22A)로부터 조명등(23) 오프명령이 출력되면 상기 릴레이 스위치(RY)는 오프되어 조명등(23)은 소등된다.

이와 같이 구성되는 본 발명 조명장치는, 상기 주전원스위치(SW)가 온(ON)된 상태에서, 상기 제어신호발생부(100)의 스위치부(130)의 어떤 스위치도 키입력이 없는 경우에는 마이컴(120)으로부터 트리거신호가 출력되지 않아 반도체스위칭소자(110)는 초기상태인 온(ON) 상태를 유지하게 된다.

이때 전원(AC) 전류는 상기 반도체스위칭소자(110)를 통해 흐르게 되어 상기 조명장치(200)로는 도 6의 (A)의 t3 구간과 같은 정상적인 정현파 교류전원이 인가된다.

그러나 상기 스위치부(130)의 어떤 스위치로부터 키입력이 발생하여, 마이컴(120)으로부터 트리거신호가 출력되면, 반도체스위칭소자(110)는 트리거되어 오프(OFF) 상태를 유지하게 된다.

이때 전원(AC) 전류는 상기 반도체스위칭소자(110)의 오프로 FET(Q1)를 통해서 흐르게 되며, 상기 FET(Q1)로 흐르는 전류는 FET(Q1)의 소스단에 인가되는 전압이 +극성인 경우에는 FET(Q1)를 통해 흐르고, 상기 FET(Q1)의 드레인단으로 인가되는 전압이 -극성인 경우에는 제너다이오드(ZD1)에 인가되는 전압이 항복전압 이상이 된 경우에만 상기 FET(Q1)로 흐르게 되어, 조명장치(200)로는 도 6의 (A)의 t4 구간의 파형과 같이 로우타임(t2)이 포함된 전원이 제공되게 된다.

이와 같은 전원이 제공되는 조명장치(200)를 살펴본다.

먼저, 도 6의 (A)의 t3 구간과 같은 정상 정현파 전원이 제공되는 경우에는 조명장치(200)의 전압레벨감지부(21)는 인가되는 교류파형의 제로크로스 지점의 짧은 구간에서만 도 6의 (B)의 t0 구간과 같이 오프상태를 유지한 후, 온 상태의 펄스신호를 생성하여 출력하게 된다.

또한, 도 6의 (A)의 t4 구간과 같이 로우타임(t2)이 포함된 전원이 제공되는 경우에는 전압레벨감지부(21)는 인가되는 교류파형의 로우타임 구간에서도 도 6의 (B)의 t2 구간과 같이 오프상태를 유지하는 펄스신호를 생성하여 출력하게 된다.

즉 상기 전압레벨감지부(21)는 상기 제어신호발생부(100)로부터 입력되는 전압레벨을 검출하여, 정형화된 펄스신호를 출력하되, 검출된 로우타임(t2)이 포함되도록 정형화하여 제어부(22A)로 출력하여 준다.

상기 조명장치(200)의 제어부(22A)는 상기 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 값을 검출하여 소정의 정보를 판별하게 된다.

예를 들어 도 6의 t3 구간의 (B)와 같은 펄스파형이 입력되면 1주기의 파형을 0비트로 인식하고, t4 구간과 같이 로우타임(t2)이 포함된 펄스파형이 입력되면 1주기의 파형을 1비트로 인식하게 된다. 따라서 도 6의 t3 및 t4 구간의 (B)펄스파형을 이진수 '0011' 정보로 인식하게 된다.

이러한 의미는 상기 제어신호발생부(100)를 통해 입력되는 전압레벨을 검출하여 각종 정보를 추출할 수 있도록 한 것으로, 고유 ID인 주소(address)정보, 명령(command) 정보, 데이터(data) 정보를 각각 인식할 수 있게 된다.

따라서 상기 제어부(22A)는 전압레벨감지부(21)로부터 전압레벨에 따른 펄스신호를 검출하여 ID를 판별하고, ID가 일치하는 경우, 이어서 입력되는 점소등신호 및 조광신호의 명령 및 데이터를 판별하여 조명등(23)을 제어하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체 동작을 살펴본다.

먼저, 전원스위치(SW)를 온 시키고 제어신호발생부(100)의 스위치부(130)의 조명등 세트스위치를 이용하여 점소등 및 조광제어 대상 조명장치(200) 들을 선택하여준다. 이와 같은 선택방법은, 조명등 세트스위치를 키 입력한 후, 이어 스위치부(130)의 다른 스위치들로부터 다양한 형태 중의 하나의 방식으로 제어대상 조명장치(200)의 선택을 위한 키입력을 수행하여 준다.

이와 같이 제어대상 조명장치(200)의 설정이 완료되면, 마이컴(120)은 선택된 제어대상 조명장치(200)의 고유 ID를 세트한다.

이와 같은 상태에서, 사용자가 스위치부(130)의 점등스위치를 누르면, 이때 상기 점등스위치는 짧은 스위칭신호만 발생하는 스위치로 종래의 제어스위치(S1)(도 2 참조)와 같이 누르는 동안 계속 동작하지 않은 스위치이다.

따라서 상기 점등스위치의 키신호가 입력되면, 상기 마이컴(120)은 세트된 조명장치(200)의 ID신호와 이 조명장치(200)에 전달될 조명등(23) 점등신호에 해당되는 정보가 생성되도록 트리거신호 출력을 세트한 후, 세트된 트리거신호를 반도체스위칭소자(110)로 출력한다.

상기 반도체스위칭소자(110)는 상기 마이컴(120)의 출력에 의해 트리거 되어, 소정의 형태로 전원 전류를 각 조명장치(200)로 입력하게 된다.

상기 제어신호발생부(100)를 통해 인가된 전원은 각 조명장치(200)의 전압레벨감지부(21)로 입력되고, 상기 전압레벨감지부(21)에서는 입력 전압레벨 신호를 정형화하여 제어부(22A)로 출력한다.

상기 제어부(22A)는 상기 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 값, 즉 로우타임(t2)의 개수를 검출하여 소정의 정보를 판별하게 된다.

상기 제어부(22A)는 판독된 정보를 통하여, 우선 ID 정보가 일치하지 아니하면, 이후 입력된 명령신호는 무시하고 조명등(23) 제어를 수행하지 않게 된다.

그러나 ID 정보가 일치하면 이후 입력된 명령신호(여기에서는 점등신호)를 판독하여 조명등(23) 점등신호를 생성하고 이에 따른 제어신호를 출력한다.

따라서 제어부(22A)는 릴레이 스위치(RY)를 온(ON) 시켜 전원이 조명등(23)에 인가되도록 하여 조명등(23)을 점등한다.

또한, 사용자가 스위치부(130)의 소등스위치를 눌러, 소등스위치의 키신호가 마이컴(120)으로 입력되면, 상기 마이컴(120)은 세트된 조명장치(200)의 ID신호와 이 조명장치(200)에 전달될 조명등(23) 소등신호에 해당되는 정보가 생성되도록 트리거신호 출력을 세트한 후, 세트된 트리거신호를 반도체스위칭소자(110)로 출력한다.

상기 반도체스위칭소자(110)는 상기 마이컴(120)의 출력에 의해 소정의 형태로 트리거 되고, 상기 제어신호발생부(100)를 통해 인가된 전원은 각 조명장치(200)의 전압레벨감지부(21)로 인가되고, 상기 제어부(22A)는 상기 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 값을 통해 ID 정보가 일치하고 소등신호가 검출되면, 릴레이 스위치(RY)를 오프(OFF) 시켜 조명등(23)에 인가되는 전원을 차단하여 조명등(23)을 소등한다.

또한, 사용자가 스위치부(130)의 조광레벨선택스위치를 눌러, 조광레벨선택스위치의 키신호가 마이컴(120)으로 입력되면, 상기 마이컴(120)은 세트된 조명장치(200)의 ID신호와 이 조명장치(200)에 전달될 조명등(23) 조광레벨에 해당되는 정보가 생성되도록 트리거신호 출력을 세트한 후, 세트된 트리거신호를 반도체스위칭소자(110)로 출력한다.

상기 반도체스위칭소자(110)는 상기 마이컴(120)의 출력에 의해 소정의 형태로 트리거 되고, 상기 제어신호발생부(100)를 통해 인가된 전원은 각 조명장치(200)의 전압레벨감지부(21)로 인가되고, 상기 제어부(22A)는 상기 전압레벨감지부(21)로부터 입력되는 값을 통해 ID 정보가 일치하면 조광명령 및 선택된 조광레벨신호를 검출하여, 조명등(23)이 선택된 조광레벨로 조광되도록 제어신호를 출력하게 된다.

상기 조광 제어신호는 PWM신호 또는 가변 직류전압(OV~10V) 신호 등이 되며, 이 신호를 조명등(23)으로 인가하여 조명등(23)의 밝기가 조절되도록 하여준다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르자면, 종래와 같이 제어스위치(S1)를 사용자자 직접 눌러 조작하는 방법을 배제한, 마이컴(120)에 의한 정확한 신호처리로 에러를 방지할 수 있는 효과와, 다양한 정보의 생성으로 동시에 다수개의 조명장치(200)를 개별적으로 제어할 수 있는 효과를 제공한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원선을 이용한 조명등 제어장치의 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 다른 실시예에 따르자면,

본 발명 조명등 제어장치는, 제어신호발생부를 구성함에 있어서, 다수개의 스위치로 이루어진 스위치부(130)의 구성을 없애고, 무선신호 수신이 가능한 수신부(140)를 마이컴(120)에 연결하고, 다수개의 키버튼으로 구성된 리모콘(300)을 더 형성하여, 상기 리모콘(300)의 동작으로 원격에서 제어대상 조명장치(200)의 점소등 및 조광제어가 가능하도록 한 것이다.

따라서 상기 리모콘(300)의 키버튼에는 적어도 조명등 세트(set)스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 포함하게 되며, 이의 동작은 전술한 본 발명 일 실시 예와 동일하다.

100: 제어신호발생부 110: 반도체스위칭소자
120: 마이컴 130: 스위치부
200: 조명장치 21: 전압레벨감지부
22A: 제어부 23: 조명등
140: 수신부 300: 리모콘

Claims (5)

1. 다수개의 조명장치(200)와 전원선 사이에 연결되는 반도체 스위칭소자(110)와, 상기 반도체 스위칭소자(110)에 병렬로 연결되는 FET(Q1)와, 상기 FET(Q1)의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드(ZD1)와, 상기 FET(Q1)의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항(R1)과, 스위치부(130)로부터 입력된 키신호에 따라 소정의 트리거 신호를 세트하고, 세트된 트리거 신호를 상기 반도체 스위칭소자(110)로 출력하는 마이컴(120)과, 다수개의 스위치로 구성되어 상기 마이컴(120)으로 일정 키신호를 입력하여 주는 스위치부(130)로 구성되어, 조명장치(200)로 고유 ID신호와, 점소등 또는 조광신호를 생성 및 전송하는 제어신호발생부(100); 및
   상기 제어신호발생부(100)로부터 입력되는 전압레벨을 검출하여 정형화된 펄스신호로 출력하여 주는 전압레벨감지부(21)와, 상기 전압레벨감지부(22)로부터 입력되는 펄스신호를 입력받아, ID신호를 검출하여 자신의 ID와 일치하는지를 판단하고, ID신호가 일치하는 경우 상기 제어신호발생부(100)를 통해 입력된 점소등신호 또는 조광신호를 분석하여 이에 대응되는 제어신호를 조명등(23)으로 출력하는 제어부(22A)와, 상기 제어부(22A)의 출력에 의해 점소등 또는 조광 출력되는 조명등(23)을 포함하는 조명장치(200)로 구성된 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 조명등의 제어장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스위치부(130)는 적어도 조명등 세트스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 조명등의 제어장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마이컴(120)은 스위치부(130)의 각 스위치들로부터 입력되는 키신호를 검출하여 이를 해당되는 트리거신호를 생성하되, 이 트리거 신호는 반도체스위칭소자(110)의 오프시간을 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 조명등의 제어장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 조명등(23)에 인가되는 전원선의 일단에는 릴레이 스위치(RY)가 더 개재되는 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 조명등의 제어장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어신호발생부는 다수개의 조명장치(200)와 전원선 사이에 연결되는 반도체 스위칭소자(110)와, 상기 반도체 스위칭소자(110)에 병렬로 연결되는 FET(Q1)와, 상기 FET(Q1)의 드레인 및 게이트단에 연결되는 제어다이오드(ZD1)와, 상기 FET(Q1)의 소스 및 게이트단에 연결되는 저항(R1)과, 스위치부(130)로부터 입력된 키신호에 따라 소정의 트리거 신호를 세트하고, 세트된 트리거 신호를 상기 반도체 스위칭소자(110)로 출력하는 마이컴(120)과, 적어도 조명등 세트스위치, 점등스위치, 소등스위치, 조광레벨선택스위치를 구비한 리모콘(300)으로부터 원격 전송된 키신호를 수신받아 상기 마이컴(120)으로 입력하여 주는 수신부(140)로 구성된 것을 특징으로 하는 전원선을 이용한 조명등의 제어장치.
   
   
   

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