KR20130119184A

KR20130119184A - 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치

Info

Publication number: KR20130119184A
Application number: KR1020120042147A
Authority: KR
Inventors: 이만순
Original assignee: (주) 엠에스피
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-31

Abstract

본 발명은 교류전압을 입력받아 직류로 정류하는 정류회로를 갖고, 양극전원출력부와 음극전원출력부를 갖는 전원공급장치인 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)와; 엘이디양극전원부와 엘이디음극전원부를 갖고, 상기 에스엠피에스의 출력을 입력받아 빛을 발광하는 엘이디 제품과; 상기 에스엠피에스와 상기 엘이디 제품 사이에 위치되어 상기 엘이디 제품으로 흐르는 과전류를 차단시켜 엘이디 제품의 화재발생 및 파손을 미연에 방지시키는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 있어서; 상기 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치는; 상기 에스엠피에스의 양극전원출력과 연결되는 양극전원입력단자와, 상기 에스엠피에스의 음극전원출력과 연결되는 음극전원입력단자와, 일측은 상기 양극전원입력단자와 연결되고 타측은 상기 엘이디 제품의 엘이디양극전원에 연결되는 양극전원출력단자와, 드레인측은 상기 에스엠피에스의 음극전원입력단자와 연결되고 게이트측은 상기 음극전원출력단자와 연결되며 소스측은 접지연결되는 전계효과(電界效果) 트랜지스터인 에프이티(FET;Field Effect Transistor)와, 상기 에프이티와 연결되어 통전되는 전류와 전압이 기설정된 정상치 이내에 속하면 동작중 엘이디를 점등시키고 통전되는 전류가 기설정된 정상치를 벗어나면 전류이상 엘이디를 점등시키며 통전되는 전압이 기설정된 정상치를 벗어나면 전압이상 엘이티를 점등시켜 이를 시각적으로 표출시키고 일측에 통신부를 갖는 콘트롤러인 유콤(uCOM)이 형성된 전원차단피씨비를 구비하는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 전원공급장치인 에스엠피에스에서 엘이디 제품으로 공급되는 전류를 중간에 감지하여 예상되는 전류치보다 많은 전류가 흐르면 이를 감지하여 전원을 차단함으로써 엘이디 제품의 오작동이나 파손 및 화재를 미리 예방하고 이에 따라 에이디 제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치{POWER INTERCEPTION DEVICE FOR FIRE PREVENTION OF LED PRODUCT}

본 발명은 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전원공급장치인 에스엠피에스에서 엘이디 제품으로 공급되는 전류를 중간에 감지하여 설정된 전류치 보다 많은 전류가 흐르면 이를 감지하여 전원을 차단함으로써 엘이디 제품의 오작동이나 파손 및 화재를 미리 예방하고 이에 따라 에이디 제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 조명분야에 있어서 근래 전통적인 할로겐, 백열등 및 형광등을 대체하여 엘이디(LED;발광다이오드)를 광원으로 사용한 조명장치가 급속하게 확산되고 있다. 이런 엘이디 조명은 전통등 및 형광등보다 에너지 효율이 높을 뿐 아니라 수명이 매우 길고 친환경적인 광원이다. 생산원가가 아직 형광등 및 전통등보다 비싸다는 단점이 있지만 이러한 장점들 때문에 점점 엘이디 조명에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

엘이디 조명장치에 있어서 필수적으로 구비되어야 하는 요소로는 엘이디 회로 모듈부, 등기구부, 컨버터(안정기) 등이 있다. 상기 컨버터는 교류로 입력되는 전압을 직류전압으로 정류하는 역할, 전압을 조명장치에 적합한 전압으로 조정하는 역할, EMI를 제거하는 역할, 역률을 보정하는 역할, 서지전압에 대한 보호역할 등 다양한 역할을 한다. 이로 인한 컨버터 자체 전력소모는 약 10~20%가 된다.

하지만, 이러한 컨버터는 그 크기로 인하여 엘이디 조명등을 설치하는데 번거로울 뿐만 아니라, 컨버터 자체의 수명이 엘이디의 수명보다 훨씬 짧아 5만 시간 이상인 엘이디 조명의 수명을 다하지 못하고 1만 시간 정도에 컨버터를 교체해야 하는 불편함이 따른다. 특히, 최근 컨버터의 안정성 문제로 지적되고 있는 이슈로는 엘이디 조명 환경에서 라디오 방송 수신 불가 현상, 집어등 사용시 선박용 무선기기 동작 불능현상 발생, 휴대폰 사용시 노이즈 발생 현상 등 많은 문제점이 발생되고 있는 실정이다.

이러한 컨버터를 제거하기 위하여 엘이디 구동회로에 일체화하려는 시도가 있었으나, 회로 내에서의 과전류로 인한 엘이디의 손상을 방지하지 못하는 어려움이 있다. 즉, 엘이디 조명이 상용화되려면 시시각각 변하는 외부환경에 대하여 안정적으로 발광할 수 있는 조명장치를 제공하여야 하나, 언제 과전류로 인하여 엘이디가 손상될지 모르는 상태에서는 안정성을 담보할 수 없어 상용화되기 어렵다.

이렇게 컨버터를 구성하지 않는 기술로서 한국공개특허공보 제2001-0093337호가 있으나, 실제로 이것을 주거용 엘이디 조명장치에 응용하여 보면 불안정한 조건, 특히, 과전류가 흐를 때 회로손상에 의한 정상 동작이 어려운 면이 있다.

한편, 다른 해결 수단으로서 엘이디를 보호하기 위하여 엘이디 구동회로 내에 퓨즈를 설치하면 엘이디는 보호될지 모르나, 퓨즈가 끊어질 경우 재활용이 불가능하여 전문가에 의하여 전체 회로를 다시 제작하여야 하는 문제가 있어 고객의 불편을 가중시키기 때문에 회로모듈 내에 퓨즈 역할을 수행하기 위하여 정온도계수 서미스터(PTC Thermistor)를 구성하기도 하는데 PTC(Posive temperature coefficient)를 단순하게 적용하면 어느 정도 문제점을 완화시킬 수는 있으나 퓨즈역할을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 외부환경의 변화에 따라 조도가 급격하게 약해지거나 아예 발광이 안되는 경우가 자주 발생되어 오히려 안정성을 해치는 치명적인 문제점이 있는 것이다.

따라서, 이러한 엘이디 조명의 안정성을 담보할 수 있는 방법의 제시가 절실하게 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전원공급장치인 에스엠피에스에서 엘이디 제품으로 공급되는 전류를 중간에 감지하여 설정된 전류치보다 많은 전류가 흐르면 이를 감지하여 전원을 차단함으로써 엘이디 제품의 오작동이나 파손 및 화재를 미리 예방하고 이에 따라 에이디 제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 교류전압을 입력받아 직류로 정류하는 정류회로를 갖고, 양극전원출력부와 음극전원출력부를 갖는 전원공급장치인 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)와; 엘이디양극전원부와 엘이디음극전원부를 갖고, 상기 에스엠피에스의 출력을 입력받아 빛을 발광하는 엘이디 제품과; 상기 에스엠피에스와 상기 엘이디 제품 사이에 위치되어 상기 엘이디 제품으로 흐르는 과전류를 차단시켜 엘이디 제품의 화재발생 및 파손을 미연에 방지시키는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 있어서;

상기 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치는;

상기 에스엠피에스의 양극전원출력과 연결되는 양극전원입력단자와,

상기 에스엠피에스의 음극전원출력과 연결되는 음극전원입력단자와,

일측은 상기 양극전원입력단자와 연결되고 타측은 상기 엘이디 제품의 엘이디양극전원에 연결되는 양극전원출력단자와,

드레인측은 상기 에스엠피에스의 음극전원입력단자와 연결되고 게이트측은 상기 음극전원출력단자와 연결되며 소스측은 접지연결되는 전계효과(電界效果) 트랜지스터인 에프이티(FET;Field Effect Transistor)와,

상기 에프이티와 연결되어 통전되는 전류와 전압이 기설정된 정상치 이내에 속하면 동작중 엘이디를 점등시키고 통전되는 전류가 기설정된 정상치를 벗어나면 전류이상 엘이디를 점등시키며 통전되는 전압이 기설정된 정상치를 벗어나면 전압이상 엘이티를 점등시켜 이를 시각적으로 표출시키고 일측에 통신부를 갖는 콘트롤러인 유콤(uCOM)이 형성된 전원차단피씨비를 구비하는 특징이 있다.

상기 엘이디 제품의 엘이디는,

정상입력전류가 In이고, 최대허용전류가 Im일 때,

상기 유콤에 의해 상기 에프이티에 미리 설정된 홀드전류 Ih는,

In ≤ Ih 〈 Im 이고,

정상입력전압이 Vn이고, 최대허용전압이 Vm일 때,

상기 유콤에 의해 상기 에프이티에 미리 설정된 홀드전압 Vh는,

Vn ≤ Vh 〈 Vm 인 특징이 있다.

또한 본 발명은, 일측에 디스플레이부가 형성되고, 다수 개의 스위치가 형성되며, 상기 유콤의 통신부와 무선 또는 유선으로 접속되어 통신되는 연결접속부가 형성되어 디스플레이부와 스위치에 의해 상기 유콤에 기설정된 상기 에프이티의 전류범위나 전압범위 및 환경설정을 변경하고, 작동 중인 상기 유콤의 상태를 모니터링 하며, 고장시 고장의 원인을 유추할 수 있는 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치를 더 구비하는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 전원공급장치인 에스엠피에스에서 엘이디 제품으로 공급되는 전류를 중간에 감지하여 설정된 전류치 보다 많은 전류가 흐르면 이를 감지하여 전원을 차단함으로써 엘이디 제품의 오작동이나 파손 및 화재를 미리 예방하고 이에 따라 에이디 제품의 품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치의 개략적인 모습을 보인 설명도,
도 2는 본 발명 실시 예인 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치를 모니터링하고 설정을 변경하는 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치의 사용모습을 개략적으로 보인 설명도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치(10)는, 전원공급장치인 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)(30)와 에스엠피에스(30)의 출력을 입력받아 빛을 발광하는 엘이디 제품(40) 사이에 설치되는 피씨비로, 유콤(13)으로 에프이티(12)를 콘트롤하는 전원차단피씨비(11)와, 전원차단피씨비(11)의 전류범위나 전압범위 및 환경설정을 변경하고 작동상태를 모니터링 하는 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치(20)로 구성된다.

상기 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)(30)는 교류전압을 입력받아 직류로 정류하는 정류회로를 갖고, 양극전원출력부(31)와 음극전원출력부(32)를 갖는 전원공급장치이다.

상기 엘이디 제품(40)은 엘이디양극전원부(41)와 엘이디음극전원부(42)를 갖고, 상기 에스엠피에스(30)의 출력을 입력받아 빛을 발광한다.

상기 전원차단피씨비(11)는, 상기 에스엠피에스(30)와 상기 엘이디 제품(40) 사이에 위치되어 상기 엘이디 제품(40)으로 흐르는 과전류를 차단시켜 엘이디 제품(40)의 화재발생 및 파손을 미연에 방지시키는 피씨비(PCB)로, 상기 에스엠피에스(30)의 양극전원출력(31)과 연결되는 양극전원입력단자(15)가 형성되고, 상기 에스엠피에스(30)의 음극전원출력(32)과 연결되는 음극전원입력단자(15a)가 형성되며, 일측은 상기 양극전원입력단자(15)와 연결되고 타측은 상기 엘이디 제품(40)의 엘이디양극전원(41)에 연결되는 양극전원출력단자(16)가 형성되고, 드레인측은 상기 에스엠피에스(30)의 음극전원입력단자(32)와 연결되고 게이트측은 상기 음극전원출력단자(16a)와 연결되며 소스측은 접지연결되는 전계효과(電界效果) 트랜지스터인 에프이티(FET;Field Effect Transistor)(12)가 형성되며, 상기 에프이티(12)와 연결되어 엘이디 제품부(40)로 통전되는 전류와 전압이 기설정된 정상치 이내에 속하면 동작중 엘이디(17)를 점등시키고 통전되는 전류가 기설정된 정상치를 벗어나면 전류이상 엘이디(18)를 점등시키거나 점멸을 반복시키며 통전되는 전압이 기설정된 정상치를 벗어나면 전압이상 엘이티(19)를 점등시키거나 점멸을 반복시켜 이를 시각적으로 표출시키고 일측에 통신부(14)를 갖는 콘트롤러인 유콤(uCOM)(13)이 형성되어서 이루어진다.

상기 엘이디 제품(40)의 엘이디는, 정상입력전류가 In이고, 최대허용전류가 Im일 때, 상기 유콤(13)에 의해 상기 에프이티(12)에 미리 설정된 홀드전류 Ih는, In ≤ Ih 〈 Im 이고, 또한, 정상입력전압이 Vn이고, 최대허용전압이 Vm일 때, 상기 유콤(13)에 의해 상기 에프이티(12)에 미리 설정된 홀드전압 Vh는, Vn ≤ Vh 〈 Vm 으로 이루어진다.

상기 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치(20)는, 일측면에 디스플레이부(21)가 형성되고, 디스플레이부(21) 하부에 다수 개의 스위치(22,22a,22b,22c,22d,22e)가 형성되며, 상기 유콤(13)의 통신부(14)와 무선 또는 유선으로 접속되어 통신되는 연결접속부(23)가 형성되어 상기 디스플레이부(21)와 스위치(22,22a,22b,22c,22d,22e)에 의해서 상기 전원차단피씨비(11)의 유콤(13)에 기설정된 상기 에프이티(12)의 전류범위나 전압범위 및 환경설정을 변경하고, 작동 중인 상기 유콤(13)의 현재 작동상태를 모니터링 하며, 상기 전원차단피씨비(11)의 고장시 고장의 원인을 유추할 수 있는 데이터를 제공하여서 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 엘이디 제품 화재방지 전원차단장치(10)는, 전원공급장치인 에스엠피에스(30)에서 가로등과 같은 조명등을 포함하는 엘이디 제품(40)의 중간에 전원차단피씨비(11)로 위치되어, 공급되어 흐르는 전류(Ih)를 에프이티(12)를 통해서 중간에 감지하여, 에프이티(12)와 연결된 유콤(13)에 의해 미리 설정된 엘이디 제품(40) 엘이디의 정상입력전류(In) 내에서 전류가 흐르는 상태를 지속적으로 유지시킨다. 이때, 전원차단피씨비(11)는 이를 감지하여 동작중 엘이디(17)를 발광시켜서 전원차단비씨비(11)가 정상적으로 작동중임을 시각적으로 알리게 된다.

이런 상태에서 공급되어 흐르는 전류(Ih)가 에프이티(12)를 통해서 중간에 감지하여 설정된 최대허용전류(Im)를 벗어나 초과하면, 전원차단피씨비(11)는 이를 감지하여 전류이상 엘이디(18)를 발광시키거나 점멸시킴으로써 이를 외부에 시각적으로 알림과 동시에 전원을 차단시킴으로써 엘이디 제품(40)의 오작동이나 파손 및 화재를 미리 예방할 수 있게 되어 엘이디 제품(40)의 품질을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 에프이티(12)를 통해서 중간에 감지하여 공급되어 흐르는 전압이 엘이디 제품(40) 엘이디의 최대허용전압을 벗어난 경우에도 이를 감지하여 전원차단피씨비(11) 하단의 전압이상 엘이디(19)를 발광시키거나 절멸시키게 된다.

이때, 전원차단피씨비(11)와 유선 또는 무선으로 연결된 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치(20)의 디스플레이(21)에는 이런 상황이 자동적으로 표시되어 이를 관리자에게 알려주게 된다.

이를 위해 관리자는 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치(20)의 연결접속부(23)를 통해서 일정간격으로 현재 설정을 알 수 있는 스위치(22a)를 통해서 현재의 작동상태를 알 수 있게 되고, 전원차단피씨비(11) 설정에 대한 변경이 필요한 경우에는 설정에 관여하는 스위치(22b)와 변경에 관여하는 스위치(22c) 및 저장에 관여하는 스위치(22d)를 통해서 변경된 설정이 지속되게 피이티(12)의 설정한 상태를 저장하여 변경시킴으로써 설정이 변경된 상태를 지속적으로 운용할 수 있게 된다.

10 : 엘이디 제품 화재방지 전원차단장치
11 : 전원차단피씨비(PCB) 12 : 에프이티(FET;Field Effect Transistor)
13 : 유콤(uCOM) 14 : 통신부
15 : 양극전원입력단자 15a : 음극전원입력단자
16 : 양극전원출력단자 16a : 음극전원출력단자
17 : 동작중 엘이디 18 : 전류이상 엘이디
19 : 전압이상 엘이디
20 : 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치
21 : 디스플레이 22,22a,22b,22c,22d,22e : 스위치
23 : 연결접속부
30 : 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)
31 : 양극전원출력부 32 : 음극전원출력부
40 : 엘이디제품부
41 : 엘이디양극전원 42 : 엘이디음극전원

Claims

교류전압을 입력받아 직류로 정류하는 정류회로를 갖고, 양극전원출력부(31)와 음극전원출력부(32)를 갖는 전원공급장치인 에스엠피에스(SMPS;Switching Mode Power Supply)(30)와; 엘이디양극전원부(41)와 엘이디음극전원부(42)를 갖고, 상기 에스엠피에스(30)의 출력을 입력받아 빛을 발광하는 엘이디 제품(40)과; 상기 에스엠피에스(30)와 상기 엘이디 제품(40) 사이에 위치되어 상기 엘이디 제품(40)으로 흐르는 과전류를 차단시켜 엘이디 제품(40)의 화재발생 및 파손을 미연에 방지시키는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 있어서;
상기 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치(10)는;
상기 에스엠피에스(30)의 양극전원출력(31)과 연결되는 양극전원입력단자(15)와;
상기 에스엠피에스(30)의 음극전원출력(32)과 연결되는 음극전원입력단자(15a)와;
일측은 상기 양극전원입력단자(15)와 연결되고 타측은 상기 엘이디 제품(40)의 엘이디양극전원(41)에 연결되는 양극전원출력단자(16)와;
드레인측은 상기 에스엠피에스(30)의 음극전원입력단자(32)와 연결되고, 게이트측은 상기 음극전원출력단자(16a)와 연결되며, 소스측은 접지연결되는 전계효과(電界效果) 트랜지스터인 에프이티(FET;Field Effect Transistor)(12)와;
상기 에프이티(12)와 연결되어 엘이디 제품부(40)로 통전되는 전류와 전압이 기설정된 정상치 이내에 속하면 동작중 엘이디(17)를 점등시키고, 통전되는 전류가 기설정된 정상치를 벗어나면 전류이상 엘이디(18)를 점등시키거나 점멸을 반복시키며, 통전되는 전압이 기설정된 정상치를 벗어나면 전압이상 엘이티(19)를 점등시키거나 점멸을 반복시켜 이를 시각적으로 표출시키고, 일측에 통신부(14)를 갖는 콘트롤러인 유콤(uCOM)(13)을 구비하는 전원차단피씨비(11)로 이루어짐을 특징으로 하는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치.
제 1 항에 있어서;
상기 엘이디 제품(40)의 엘이디는,
정상입력전류가 In이고, 최대허용전류가 Im일 때,
상기 유콤(13)에 의해 상기 에프이티(12)에 미리 설정된 홀드전류 Ih는,
In ≤ Ih 〈 Im 이고,
정상입력전압이 Vn이고, 최대허용전압이 Vm일 때,
상기 유콤(13)에 의해 상기 에프이티(12)에 미리 설정된 홀드전압 Vh는,
Vn ≤ Vh 〈 Vm 인 것을 특징으로 하는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치.
제 1 항에 있어서;
일측면에 디스플레이부(21)가 형성되고;
상기 디스플레이부(21) 하부에 다수 개의 스위치(22,22a,22b,22c,22d,22e)가 형성되며;
상기 유콤(13)의 통신부(14)와 무선 또는 유선으로 접속되어 통신되는 연결접속부(23)가 형성되어;
상기 디스플레이부(21)와 스위치(22,22a,22b,22c,22d,22e)에 의해서 상기 전원차단피씨비(11)의 유콤(13)에 기설정된 상기 에프이티(12)의 전류범위나 전압범위 및 환경설정을 변경하고, 작동 중인 상기 유콤(13)의 현재 작동상태를 모니터링 하며, 상기 전원차단피씨비(11)의 고장시 고장의 원인을 유추할 수 있는 데이터를 제공하는 휴대용 전원차단피씨비 모니터링장치(20)를 더 구비함을 특징으로 하는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치.