KR20160050604A - 램프 점등 확인 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프에 공급되는 전력이 있는 경우 램프에 공급되는 전력 중 제로크로싱 부분의 매우 낮은 전압 부분만을 극히 제한적으로 활용하여 점등 중인 램프의 점등에 하등의 영향을 미치지 않으면서도 램프의 점등 상태를 LED 또는 부저의 작동에 의하여 인지할 수 있도록 한 램프 점등 확인 장치를 제안한다.
이에 따라 점등이 불필요한 램프를 바로 소등함으로써 절전 효과를 도모할 수 있고 램프의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

램프 점등 확인 장치 { Lamp Lighting Confirmation Apparatus }

본 발명은 램프 점등 확인 장치에 관한 것으로, 특히 가정이나 각종 업소에서 관리되어야 할 위치의 램프 점등 상태를 수시로 또는 다소 떨어진 거리에서도 확인 가능한 램프 점등 확인 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 가정 또는 각종의 업소에서 관리되어야 할 위치의 램프 점등 상태를 망각하고 방치함으로써 불필요한 전력 낭비와 램프의 수명 단축이 야기되고 있다.

이러한 문제점을 감안하여 대한민국 공개특허 10-2004-0015781(발명의 명칭: 전등 점등 표시 확인 장치; 이하 '인용발명'이라 함)이 제안된 바 있다. 이는 도1에서 확인되는 바와 같이 가정용 화장실 또는 룸(Room)의 램프(Lamp)가 점등되어 있다는 표시를 알리는 장치로, 교류 220(V)에 연결된 (1번)전원스위치를 'ON'하면 (2번)램프가 점등되어지고, (2번)램프가 점등과 동시에 (1번)스위치와 직렬로 연결된(6번) 브리지 다이오드로 교류전압 및 전류가 인가된다. 인가된 교류전압, 전류는 (6번)다이오드를 지나며 교류는 직류로 전환되며 (3번)표시용 램프가 (ON)되어 전원램프(2번)이 점등되었다는 것을 알려준다. 기존의 유사방식 에서는 전원 스위치를 'OFF'하면 스위치에 네온램프를 부착하여 점등되도록 되어 있다. 기존방식의 목적은 밤(어두운 장소)에서 램프의 위치를 찾기 위한 방식으로 (램프)밝기가 어두워 사용목적이 제한적이기 때문에 현재는 별로 사용하지는 않는다. 따라서 본 발명에서는 에너지 절감을 목적으로 램프가 점등되어 있다는 표시를 하므로 조기 발견하여 전원을 'OFF'하므로 불필요한 등을 소등 할 수 있도록 고안한 것이다.

반면에 이러한 인용발명은 상기 브리지 다이오드의 출력 측에 연결된 부하가 스위치 및 램프와 직렬로 교류 전원에 연결된 상태이므로 램프에 흐르는 전류가 브리지 다이오드의 출력 측에 연결된 NE555의 작동을 위하여 필히 전압 강하 회로를 설치하여야 하고, 이러한 전압 강하 회로는 상기 브리지 다이오드와 직렬 연결되는 것이어서 결국 램프 자체가 상기 브리지 다이오드를 거쳐서 상기 전압 강하 회로에 직렬 연결되어 전압 강하 회로의 리액턴스에 의하여 램프에는 충분한 전류가 흐를 수 없게 되는 것이다.

따라서 인용발명에 의하면 램프는 충분한 전류가 흐를 수 없으므로 인용발명은 실시 불가능할 뿐만 아니라 램프의 상태에 따라 상기 전압 강하 회로 또는 NE555의 작동이 가능하거나 불가능하게 되어 램프의 상태 변화에 의하여 상기 전압 강하 회로 또는 NE555의 작동이 영향을 받게 되는 문제가 발생하여 실용화되지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허 10-2004-0015781(발명의 명칭: 전등 점등 표시 확인 장치)

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 램프에 공급되는 전력이 있는 경우 램프에 공급되는 전력 중 제로크로싱 부분의 매우 낮은 전압 부분만을 극히 제한적으로 활용하여 점등 중인 램프의 점등에 하등의 영향을 미치지 않으면서도 램프의 점등 상태를 발광다이오드가 점등되거나 또는 부저의 작동에 의하여 램프의 점등 상태를 인지할 수 있도록 한 램프 점등 확인 장치를 제안한다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 스위치와 램프가 전원에 직렬 접속되도록 하되,

2개 이상 8개 이하의 실리콘 다이오드 극성이 일치하도록 직렬 접속하여 이들의 스레쉬홀드 전압이 1.4V 내지 5.6V로 되도록 한 제1다이오드군과, 상기 제1다이오드군과 동일한 수의다이오드가 직렬 접속되며 그 극성 방향이 반대로 된 제2다이오드군을 병렬 접속하며,

상기 제1다이오드군과 상기 제2다이오드군을 상기 램프 및 스위치와 함께 전원에 직렬접속하고,

상기 제1다이오드군과 상기 제2다이오드군이 씨티의 1차측 권선과 함께 병렬 접속되도록 하고, 상기 씨티의 2차측 권선에 LED 구동을 위하여 정류 및 평활 기능을 구비한 LED 구동회로를 연결하며,

선택적으로 부저를 구동하기 위하여 정류 및 평활 기능을 구비한 부저 구동회로를 구비하여서 된 램프 점등 확인 장치를 제공한다.

이와 같이 하여 본 발명은 스위치를 온 시켜 램프에 전원이 흐르는 경우 제로크로싱 부분의 매우 낮은 전압 구간의 전력만을 선별적으로 활용하여 점등 상태를 표시하기 위한 LED 등의 작동 전원으로 활용하는 것이므로 램프의 점등에 하등의 영향을 주지 않으면서 점등 여부를 LED 등으로 표시하여 램프의 점등 상태를 정확하게 확인할 수 있게 되므로 점등이 불필요한 램프를 바로 소등함으로써 절전 효과를 도모할 수 있고 램프의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

도1은 종래의 전등 점등 표시 확인 장치를 보인 회로도.
도2는 본 발명에 의한 램프 점등 확인 장치를 보인 회로도.
도3은 본 발명의 작동을 설명하기 위한 파형도.
도4는 본 발명에서 4개의 다이오드로 된 제1다이오드군과 제2다이오드군을 보인 설명도.
도5는 본 발명에서 얻어진 작동 전원을 정류하여 직류로 변환시킨 직후의 파형도.
도6은 도5의 파형을 콘덴서로 평활시킨 상태를 보인 파형도.
도7은 본 발명에서 승압회로가 구비된 실시예를 보인 회로도.
도8은 도7에서 LED구동회로가 구비된 실시예를 보인 회로도.
도9는 도7의 실시예에서 부저 구동회로 및 부저가 구비된 실시예를 보인 회로도.
도10은 도8로 보인 실시예에서 부저 구동회로 및 부저가 추가 연결된 실시예를 보인 회로도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 램프 점등 확인 장치의 구체적인 실시예의 기본적인 구성을 도 2로 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 스위치(101)와 램프가 전원(102)에 직렬 접속되도록 하되,

2개 이상 8개 이하의 실리콘 다이오드 극성이 일치하도록 직렬 접속하여 이들의 스레쉬홀드 전압이 1.4V 내지 5.6V로 되도록 한 제1다이오드군(200)과, 상기 제1다이오드군(200)과 동일한 수의 다이오드가 직렬 접속되며 그 극성 방향이 반대로 된 제2다이오드군(300)을 병렬 접속하며,

상기 제1다이오드군(200)과 상기 제2다이오드군(300)을 상기 램프 및 스위치(101)와 함께 전원(102)에 직렬 접속하고,

상기 제1다이오드군(200)과 상기 제2다이오드군(300)이 씨티의 1차측 권선과 함께 병렬 접속되도록 하고, 상기 씨티의 2차측 권선에 LED(701)를 접속하여서 된 것이다. 이와 같이 된 본 발명은 스위치(101)를 온 시키면 전원(102)이 램프에 흐르기 위하여 직렬 연결된 다이오드에 인가된다.

이때, 다이오드는 각각 THRESHOLD 전압을 갖고 있으며, 각 다이오드는 자신의 THRESHOLD 전압 이상이 가하여 지는 경우에 한하여 순방향으로 턴 온 된다.

그러므로 도3으로 보인 바와 같이 전원(102)이 소위 제로크로싱으로 불리는 0V를 지나 상승하여 220V까지 상승하는 상황에서 순방향으로 되는 제1다이오드군(200) 또는 제2다이오드군(300) 중 어느 하나에 가하여 지는 전압이 직렬 접속된 다이오드의 개수(N)에 상응하여 N(직렬다이오드개수) * 개당 THRESHOLD 전압을 초과하는 시점까지 다이오드는 순방향임에도 불구하고 전원(102) 전류가 다이오드를 흐를 수 없게 된다.

반면에 본 발명에서는 씨티의 1차 측 권선이 제1다이오드군(200)과 제2다이오드군(300)과 함께 병렬 접속되어 있으므로 이러한 경우에 N(직렬다이오드개수) * 개당 THRESHOLD 전압을 초과하는 시점까지 씨티의 리액턴스가 상기 다이오드의 순방향 저항보다 월등히 작으므로 리액턴스가 작은 씨티의 1차 측 권선에는 스위치(101), 램프가 직렬 접속된 상태로 전원(102) 전류가 흐를 수 있게 된다. 그러므로 1차 측 권선에는 직렬다이오드 개수(N)에 따라 비례하여 높은 전압이 유기될 수 있는 것이므로, 2차 측 권선에서 권선비에 따라 필요한 전압을 얻을 수 있게 된다.

즉, 도2로 보인 바와 같이 2개의 실리콘 다이오드를 직렬 접속하여 제1다이오드군(200)과 제2다이오드군(300)을 형성한 경우에 1차 측 권선과 2차 측 권선의 권선비가 1:2인 경우에는 2.8V를 얻을 수 있게 되는 것이고, 3개의 실리콘 다이오드를 직렬 접속하여 제1다이오드군(200)과 제2다이오드군(300)을 형성한 경우에 1차 측 권선과 2차 측 권선의 권선비를 1:2로 하였다면 2차 측 권선에서 4.2V를 얻을 수 있게 되는 것이며,

도4로 보인 바와 같이 4개의 실리콘 다이오드를 직렬 접속하여 제1다이오드군(200)과 제2다이오드군(300)을 형성한 경우에 1차 측 권선과 2차 측 권선의 권선비를 1:2로 하였다면 2차 측 권선에서 5.6V를 얻을 수 있게 되는 것이므로 대부분의 LED(701) 구동에 필요한 전력을 확보할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 하여 얻은 씨티 2차 측의 유기 전압은 바람직하기로는 브리지 다이오드에 의하여 정류되어 도5로 보인 바와 같이 직류값(Vbd)으로 되고 콘덴서(501)에 의하여 평활 되고, 도6으로 보인 바와 같이 평활화 된 직류값(Vout)으로 되어 LED(701)에 공급됨으로써 안정된 점등이 가능하게 되는 것이며, 이러한 평활화를 위하여 콘덴서(501)를 사용하는 것이 보편적 방법이다.

또한, 본 발명은 고휘도 LED 또는 복수개의 LED를 사용하는 경향이 있으므로 더욱 높은 전압으로 승압하여야 할 필요가 있을 수 있다.

이러한 경우에는 씨티(400)의 1차 측 권선과 2차 측 권선의 비를 높일 수도 있으나 도7로 보인 바와 같이 승압회로(600)를 추가로 설치할 수도 있다.

아울러, 본 발명에서는 LED(701)가 승압회로(600)에 의하여 공급 전압을 승압시킴과 동시에 LED 구동회로(700)에 의하여 일정 간격으로 점멸시킴으로써 시인성을 향상시킬 수 있으며 이러한 실시예를 도8로 보였다.

이러한 2차 측 권선에는 LED(701)가 직접 접속되어 점등될 수 있으며 이러한 실시예를 도2로 보였고, 필요에 따라 전류 제한용 저항을 설치할 수도 있음은 물론이다. 아울러, 본 발명에서는 LED(701)에 일반적으로 연결되는 전류 제한용 저항의 도시를 생략하였다.

또한, 본 발명에서는 LED(701)의 고휘도 발광을 위한 승압회로(600)로 스텝업 DC-DC 컨버터를 사용하는 것이 실용적이며 MAX 1674, 1675, 1676이 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명은 스위치(101)가 온 되면서 제1다이오드군(200)과 제2다이오드군(300)에 의하여 씨티(400)의 1차 측 권선을 거쳐 씨티(400)의 2차 측 권선에 유기된 출력이 부저 구동회로(800) 및 부저(801)를 구동함으로써 LED(701)의 점등뿐만 아니라 부저(801)가 작동됨에 따라 경고음에 의하여 램프(100)의 점등 상태를 쉽게 인지하도록 할 수 있다. 이를 위하여 도9로 보인 바와 같이 브리지 다이오드에 부저 구동회로(800) 및 부저(801)를 연결할 수도 있으며, 이러한 실시예에 의하면 LED(701)에 전력이 공급되는 동안 부저 구동회로(800)가 작동하여 부저(801)가 경고음을 발생시켜 램프(100)의 점등 상태를 주지시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 이러한 경우에도 부저 구동회로(800)에 공급되는 전압이 충분히 높지 않은 경우도 있을 수 있으며, 이러한 경우에 대비하여 승압회로(600)의 출력에 LED 구동회로(700) 및 LED(701)와 부저 구동회로(800) 및 부저(801)를 연결하여 줌으로써 부저(801)가 충분히 높은 전압에 의하여 인지에 충분한 음량을 발생시킬 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명은 영점을 지나는 전원파형에서 N개의 다이오드 THRESHOLD 전압까지의 시간 동안 씨티(400)에 전류를 흘려주어 이를 2차 측 권선에 유기시키고 승압시켜 LED(701)는 물론 필요한 경우 부저(801)까지 작동시킬 수 있도록 함으로써 램프(100)의 점등 상태를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100: 램프 101: 스위치
102: 전원 200: 제1다이오드군
300: 제2다이오드군 400: 씨티
500: 브리지 다이오드 501: 콘덴서
600: 승압회로 700: LED 구동회로
701: LED 800: 부저 구동회로
801: 부저

Claims (5)

1. 스위치와 램프가 전원에 직렬 접속되되,
   2개 이상 8개 이하의 실리콘 다이오드 극성이 일치하도록 직렬 접속되고, 스레쉬홀드 전압이 1.4V 내지 5.6V로 되도록 한 제1다이오드군과,
   상기 제1다이오드군과 동일한 수의 다이오드가 직렬 접속되며 극성 방향이 반대로 된 제2다이오드군이 병렬 접속되며,
   상기 제1다이오드군과 제2다이오드군이 상기 램프 및 스위치와 함께 전원에 직렬 접속되고,
   상기 제1다이오드군과 제2다이오드군이 씨티의 1차 측 권선과 함께 병렬 접속되며, 상기 씨티의 2차 측 권선에 LED가 연결됨을 특징으로 하는 램프 점등 확인 장치를 제공한다.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 씨티의 2차 측 권선과 LED 사이에 전압 승압기능을 구비한 승압회로가 연결됨을 특징으로 하는 램프 점등 확인 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 승압회로 및 LED 사이에 점멸기능을 갖는 LED구동회로가 연결됨을 특징으로 하는 램프 점등 확인 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 씨티의 2차 측 권선에 부저구동회로 및 부저가 구비됨을 특징으로 하는 램프 점등 확인 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 승압회로에 부저구동회로 및 부저가 연결됨을 특징으로 하는 램프 점등 확인 장치.

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