KR20180049873A - Lighting control system with low standby power using supercapacitors - Google Patents

Lighting control system with low standby power using supercapacitors Download PDF

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KR20180049873A KR1020160146325A KR20160146325A KR20180049873A KR 20180049873 A KR20180049873 A KR 20180049873A KR 1020160146325 A KR1020160146325 A KR 1020160146325A KR 20160146325 A KR20160146325 A KR 20160146325A KR 20180049873 A KR20180049873 A KR 20180049873A
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권혁중
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Abstract

The present invention relates to a standby power saving-type lighting control system using a supercapacitor. According to the present invention, a control microcontroller or a peripheral device is controlled by a method in which current is normally received from a supercapacitor and accumulated as DC power, a power supplier is turned off when the charging is completed, so that the DC power is gradually used as much as necessary, and charging is performed by briefly turning on the power supplier again when the supercapacitor reaches the discharge. Accordingly, the standby power can be reduced to 1 W or less, close to current consumed by the device, and a current limiting capacitor, which uses a transless PSU method, and a resistor are combined to drop a voltage through the current control. In addition, by using a Zener diode for discharge to prevent voltage congestion from occurring while the capacitor is charged, the lighting can be controlled at a low unit cost and with a small capacity, and by controlling the lighting in a method that the power supplier is briefly turned on to charge the supercapacitor when the supercapacitor is discharged, it is possible to prevent the risk of failure of peripheral devices of the power supplier and to extend the lifespan of the microcontroller or the peripheral devices.

Description

슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템{Lighting control system with low standby power using supercapacitors}Technical Field [0001] The present invention relates to a lighting control system using a supercapacitor,

본 발명은 제어용 마이크로컨트롤러나 주변소자는 평상시 슈퍼커패시터에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급기를 OFF하여 필요한 만큼 서서히 사용하는 방식으로 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 대기전력을 소자에서 소모하는 전류에 근접한 1W 이하로 절감할 수 있고, Transless PSU방식인 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하기 위해 방전용 제너다이오드를 사용함으로써, 고가의 고효율 SMPS회로를 장착하지 않고 단가가 저렴함을 그대로 유지함은 물론 작은 용량으로 조명을 제어할 수 있으며, 슈퍼커패시터가 방전시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 전원공급기의 주변소자들의 고장의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 마이크로컨트롤러나 주변소자들의 수명도 연장시킬 수 있는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템에 관한 기술이다.In the present invention, the control microcontroller or the peripheral device normally receives the current from the supercapacitor, accumulates the current in the DC power supply, and when the charging is completed, the power supply is turned off and is used gradually as necessary. When the supercapacitor reaches the discharge By controlling the power supply by turning on the power supply for a while, the standby power can be saved to 1W or less close to the current consumed by the device. By combining the resistor and the current limiting capacitor, which is a Transless PSU type, By using a discharge zener diode to prevent voltage congestion from occurring while the capacitor is charged, it is possible to control the lighting with a small capacity as well as keeping the unit cost low, without mounting an expensive high efficiency SMPS circuit, When the capacitor discharges, the power supply is briefly turned on for charging. The present invention relates to a standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor capable of preventing a danger of failure of peripheral elements of a power supply by controlling electric charge and extending the life of a microcontroller or peripheral elements.

마이크로컴퓨터 제어에 의해 제어되는 온/오프 회로는 전자기기가 오프상태에 있을 때에도 마이크로컴퓨터는 계속 동작하면서 사용자의 '온명령'을 기다려야 하기 때문에 전자기기의 전원부를 지속적으로 가동시키지 않을 수 없다. The on / off circuit controlled by the microcomputer control can not keep the power source of the electronic device constantly operating because the microcomputer must continue to operate while waiting for the user 'ON command' even when the electronic device is in the OFF state.

마이크로컴퓨터가 소비하는 전력은 극히 미세하지만 전원부는 220V의 상용교류전원을 사용하면서도 극히 미세한 전력만을 공급하는 것이 불가능하기 때문에 전원부에서 발생하는 전력 손실은 상당히 많을 수밖에 없고, 전자기기가 작동하지 않는 오랜 시간동안 지속적으로 전력손실이 발생한다. Since the power consumed by the microcomputer is extremely small, it is impossible to supply extremely fine power even though the power source uses the commercial AC power of 220V. Therefore, the power loss caused by the power source unit is inevitably large and a long time Power loss occurs continuously.

또한, 전자식 스위치를 사용하는 센서 등과, 스마트폰 조명제어 모듈과 같은 조명제어 제품들은 대기전력을 절감하는 로드맵 대상에서 의무사항이 아닌 만큼 가격절감을 위해 SMPS 방식이 아닌 콘덴서, 저항과 제너다이오드로 강제로 전압을 다운시키는 Transless방식으로 전원공급기를 설계하고 있다.In addition, sensors using electronic switches and lighting control products such as smartphone lighting control modules are not mandatory in the roadmap for reducing standby power. For cost reduction, they are not forced by SMPS but by capacitors, resistors and zener diodes. And the power supply is designed in a trans-free manner.

이는 시스템이 소모하는 에너지와 상관없이 남은 전기는 저항과 제너다이오드에서 모두 열로 태워버리므로 에너지 낭비(약 2W)가 심하다는 단점을 갖고 있다.This has the disadvantage of wasting energy (about 2W) because the remaining electricity is burned in both the resistor and the zener diode irrespective of the energy consumed by the system.

따라서, 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어하여 대기전력을 소자에서 소모하는 전류에 근접한 1W 이하로 절감할 수 있고, 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하기 위해 방전용 제너다이오드를 사용하므로 단가가 저렴함은 물론 작은 용량으로 조명을 제어할 수 있으며, 슈퍼커패시터가 방전시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어하여 제어용 마이크로컨트롤러나 주변소자들의 고장의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 마이크로컨트롤러나 주변소자들의 수명도 연장시킬 수 있는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Therefore, when the supercapacitor reaches the discharge, it is controlled by charging again by turning on the power supply for a while, so that the standby power can be reduced to 1W or less, which is close to the current consumed by the device. By combining the current limiting capacitor and resistor, The Zener diode is used to prevent voltage congestion from occurring when the capacitor is charged. Therefore, it is possible to control the lighting with a small capacity as well as the low cost. When the super capacitor is discharged, the power supply is briefly The development of a standby power reduction type lighting control system using a super capacitor capable of preventing the risk of failure of the control microcontroller or peripheral elements as well as extending the lifetime of the microcontroller or peripheral devices It is a desperate situation.

KR 10-2012-0099678(2012. 9. 10)KR 10-2012-0099678 (September 10, 2012)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 제어용 마이크로컨트롤러나 주변소자는 평상시 슈퍼커패시터에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급기를 OFF하여 필요한 만큼 서서히 사용하는 방식으로 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 대기전력을 소자에서 소모하는 전류에 근접한 1W 이하로 절감할 수 있는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention has been conceived in order to solve the above problems. The control microcontroller and peripheral devices are normally supplied with a current from a supercapacitor and are accumulated in a DC power source. When the charging is completed, Standby power reduction using a super capacitor that can reduce standby power to less than 1W, which is close to the current consumed by the device, by controlling the charging method by turning on the power supply by turning on the power supply again when the super capacitor reaches the discharge in a gradual manner Type illumination control system.

본 발명의 다른 목적은 Transless PSU방식인 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하기 위해 방전용 제너다이오드를 사용함으로써, 단가가 저렴함은 물론 작은 용량으로 조명을 제어할 수 있는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to use a discharge-less Zener diode to reduce the voltage through current control by combining a current limiting capacitor and a resistor, which is a trans-PSU type, and prevent the voltage congestion from occurring while the capacitor is charged. The present invention provides a standby power reduction type lighting control system using a super capacitor capable of controlling illumination with a small capacity.

본 발명의 다른 목적은 슈퍼커패시터가 방전시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 전원공급기의 주변소자들의 고장의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 마이크로컨트롤러나 주변소자들의 수명도 연장시킬 수 있는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to prevent the failure of peripheral elements of the power supply and to prolong the lifespan of the microcontroller and peripheral devices by controlling the power supply by charging the supercapacitor for a moment by discharging the supercapacitor The present invention provides a standby power reduction type lighting control system using a super capacitor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템은 부하장치와; 상기 부하장치의 전원코드에 연결되어 전원을 공급하거나 또는 부하장치의 전원코드가 벽면에 인입되어 전원을 공급하는 교류전원부와; 상기 교류전원부로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 반파 위상을 제어하는 반도체 제어 정류소자(SCR : silicon controlled rectifier)와; 상기 교류전원부로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 전체 위상을 제어하여 스위칭시켜 조명제어기기 및 Transless PSU의 전원을 끄고 켜는 기능을 수행하는 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)과; 상기 반도체 제어 정류소자(SCR) 및 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)의 신호에 의해 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하는 Transless PSU(power supply unit)와; 마이크로컨트롤러나 블루투스모듈에서 사용하는 최소한의 에너지를 축적하고 있는 슈퍼커패시터와; 상기 슈퍼커패시터에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급을 차단하고, 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급을 하여 충전하는 방식으로 제어하는 마이크로컨트롤러와; 상기 마이크로컨트롤러와 주변소자가 저전력으로 블루투스(Bluetooth) 통신을 사용하여 통신하는 블루투스모듈; 을 포함함을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor, comprising: a load device; An AC power source connected to the power cord of the load device to supply power, or the power cord of the load device is drawn into the wall to supply power; A silicon controlled rectifier (SCR) that receives power from the AC power source and controls a half-wave phase through which a current of an AC power passes; An AC bidirectional control device (TRIAC) which receives power from the AC power source and controls and switches the overall phase through which the AC current flows, thereby turning on and off the power of the lighting control device and the trans-free PSU; A current limiting capacitor and a resistor are combined according to signals of the semiconductor controlled rectifier device (SCR) and the AC bidirectional control device (TRIAC) to drop the voltage through current control and prevent the voltage congestion from occurring while the capacitor is charged. a power supply unit; A supercapacitor that stores a minimum amount of energy used by a microcontroller or a Bluetooth module; A microcontroller for receiving a current from the supercapacitor and accumulating the current in a DC power supply, shutting off the power supply when the charging is completed, and recharging the supercapacitor when the supercapacitor reaches the discharge; A Bluetooth module that communicates with the microcontroller and peripheral devices using Bluetooth communication with low power; .

상기 본 발명에 있어서, 상기 Transless PSU는 방전용 제너다이오드인 것을 포함함을 특징으로 한다. In the present invention, the trans-free PSU may be a discharge zener diode.

상기 본 발명에 있어서, 상기 부하장치는 전자기기와 조명제어기기인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the load device is an electronic device and a lighting control device.

상기 본 발명에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러와 주변소자와의 통신은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 와아파이(wifi), 적외선(IR)통신 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the communication between the microcontroller and the peripheral device is selected from among Bluetooth, ZigBee, wifi, and infrared (IR) communication.

상술한 바와 같이, 본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다. As described above, the standby power reduction type lighting control system using the supercapacitor of the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명은 제어용 마이크로컨트롤러나 주변소자는 평상시 슈퍼커패시터에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급기를 OFF하여 필요한 만큼 서서히 사용하는 방식으로 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 대기전력을 소자에서 소모하는 전류에 근접한 1W 이하로 절감할 수 있다. First, in the present invention, a control microcontroller or a peripheral device normally receives a current from a supercapacitor and accumulates it as a DC power supply. When the charging is completed, the power supply is turned off and is gradually used as needed. The standby power can be reduced to less than 1 W which is close to the current consumed by the device.

둘째, 본 발명은 Transless PSU방식인 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하기 위해 방전용 제너다이오드를 사용함으로써, 단가가 저렴함은 물론 작은 용량으로 조명을 제어할 수 있다. Second, the present invention uses a discharging Zener diode to reduce the voltage through current control by combining a current limiting capacitor and a resistor, which is a trans-free PSU type, and prevent the voltage congestion from occurring while the capacitor is charged. Of course, the lighting can be controlled with a small capacity.

셋째, 본 발명은 슈퍼커패시터가 방전시 전원공급기를 잠시 켜서 충전하는 방식으로 제어함으로써, 전원공급기의 주변소자들의 고장의 위험을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 마이크로컨트롤러나 주변소자들의 수명도 연장시킬 수 있다.Thirdly, the present invention controls the charging of the supercapacitor by charging the power supply by turning on the power supply for a short period of time, so that the risk of failure of the peripheral devices of the power supply can be prevented, and the life of the microcontroller and peripheral devices can be extended .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템의 구성을 나타낸 도면. 1 is a diagram illustrating a configuration of a standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related art or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, The description below will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention. These terms may be changed according to the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition is a standby power reduction type lighting using a super capacitor It should be based on the contents of this specification describing the control system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템은 부하장치(10), 교류전원부(20), 반도체 제어 정류소자(SCR)(30), 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31), Transless PSU(40), 슈퍼커패시터(50), 마이크로컨트롤러(60), 블루투스모듈(70) 등으로 구성된다.The standby power reduction type lighting control system using the supercapacitor according to the present invention includes a load device 10, an AC power source 20, a semiconductor control rectifier (SCR) 30, an AC bidirectional control device (TRIAC) 31, A microcomputer 40, a super capacitor 50, a microcontroller 60, a Bluetooth module 70, and the like.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템은 부하장치(10)와; 상기 부하장치(10)의 전원코드에 연결되어 전원을 공급하거나 또는 부하장치(10)의 전원코드가 벽면에 인입되어 전원을 공급하는 교류전원부(20)와; 상기 교류전원부(20)로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 반파 위상을 제어하는 반도체 제어 정류소자(SCR : silicon controlled rectifier)(30)와; 상기 교류전원부(20)로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 전체 위상을 제어하여 스위칭시켜 조명제어기기(10) 및 Transless PSU(40)의 전원을 끄고 켜는 기능을 수행하는 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31)과; 상기 반도체 제어 정류소자(SCR)(30) 및 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31)의 신호에 의해 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하는 Transless PSU(power supply unit)(40)와; 마이크로컨트롤러(60)나 블루투스모듈(70)에서 사용하는 최소한의 에너지를 축적하고 있는 슈퍼커패시터(50)와; 상기 슈퍼커패시터(50)에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급을 차단하고, 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급을 하여 충전하는 방식으로 제어하는 마이크로컨트롤러(60)와; 상기 마이크로컨트롤러(60)와 주변소자가 저전력으로 블루투스(Bluetooth) 통신을 사용하여 통신하는 블루투스모듈(70); 을 구비한다. As shown in Fig. 1, the standby power reduction type lighting control system using the supercapacitor of the present invention comprises a load device 10; An AC power source 20 connected to a power cord of the load device 10 to supply power or a power cord of the load device 10 to the wall to supply power; A silicon controlled rectifier (SCR) 30 receiving power from the AC power source 20 and controlling a half-wave phase through which a current of an AC power is passed; An alternating current bidirectional control (hereinafter, referred to as " AC bidirectional control ") that receives power from the AC power supply unit 20 and controls and switches the overall phase through which the AC current flows, A device (TRIAC) 31; The current limiting capacitor and the resistor are combined by the signals of the semiconductor controlled rectifier (SCR) 30 and the AC bidirectional control element (TRIAC) 31 to drop the voltage through the current control and the capacitor is charged, A trans- missive power supply unit (PSU) 40 that prevents it from happening; A supercapacitor 50 that stores a minimum amount of energy used by the microcontroller 60 and the Bluetooth module 70; A microcontroller controlling the system in such a manner that the supercapacitor (50) is supplied with a current and stores it as a DC power source, and when the charging is completed, the power supply is interrupted, and when the supercapacitor reaches a discharge, (60); A Bluetooth module 70 for communicating with the microcontroller 60 and peripheral devices using Bluetooth communication with low power; Respectively.

본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템을 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다. The function of each technical means constituting the standby power reduction type lighting control system using the supercapacitor of the present invention will be described as follows.

상기 부하장치(10)는 전자기기와 조명제어기기인 것이다.The load device 10 is an electronic device and a lighting control device.

상기 교류전원부(20)는 상기 부하장치(10)의 전원코드에 연결되어 전원을 공급하거나 또는 부하장치(10)의 전원코드가 벽면에 인입되어 전원을 공급하는 것이다.The AC power supply unit 20 is connected to the power cord of the load device 10 to supply power or the power cord of the load device 10 is drawn into the wall to supply power.

상기 반도체 제어 정류소자(SCR : silicon controlled rectifier)(30)는 상기 교류전원부(20)로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 반파 위상을 제어하는 것이다. 여기서, 상기 반도체 제어 정류소자(SCR)(30)는 교류전력을 제어할 수 있는 반도체소자로서, 교류전기의 전류가 통과하는 180°의 위상을 조절해서 전기량을 조절하는 것이다.The semiconductor controlled rectifier (SCR) 30 receives power from the AC power source 20 and controls the half-wave phase through which the AC current flows. Here, the semiconductor controlled rectifier (SCR) 30 is a semiconductor device capable of controlling AC power, and adjusts the amount of electricity by adjusting the phase of 180 degrees through which the AC current passes.

상기 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31)는 상기 교류전원부(20)로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 전체 위상을 제어하여 스위칭시켜 조명제어기기(10) 및 Transless PSU(40)의 전원을 끄고 켜는 기능을 수행하는 것이다. 여기서, 상기 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31)는 반도체 제어 정류소자(SCR)를 서로 반대방향으로 묶어 양방향으로 사용할 수 있게 한 반도체소자로서, 교류전기의 전류가 통과하는 360°의 위상을 조절해서 전기량을 조절하는 것이다. 양방향이므로 브리지 정류회로에서 사용하는 것이다.The AC bidirectional control device (TRIAC) 31 receives power from the AC power source 20 and controls and switches the overall phase through which a current of the AC power passes to control the lighting control device 10 and the trans-free PSU 40, And turning on and off the power. Here, the AC bidirectional control device (TRIAC) 31 is a semiconductor device capable of binding semiconductor control rectifiers (SCR) in opposite directions and using them bidirectionally. The AC bidirectional control device To adjust the electricity quantity. Because it is bi-directional, it is used in bridge rectifier circuit.

상기 Transless PSU(power supply unit)(40)는 상기 반도체 제어 정류소자(SCR)(30) 및 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)(31)의 신호에 의해 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하는 것이다. 여기서, 상기 Transless PSU(40)는 방전용 제너다이오드인 것이다. 상기 PSU(power supply unit)는 일반적으로 외부의 교류전원 또는 변화가 있는 전기에너지를 부하측에서 원하는 정전압 또는 정전류를 공급해주는 장치인 것이다.The trans-free power supply unit (PSU) 40 combines a current limiting capacitor and a resistor with signals from the semiconductor control rectifier (SCR) 30 and the AC bidirectional control element (TRIAC) To prevent voltage congestion from occurring as the capacitor is charged. Here, the trans-PSU 40 is a discharge zener diode. The power supply unit (PSU) is a device that supplies external AC power or electric energy with a desired constant voltage or constant current on the load side.

상술한 바와 같은 Transless PSU로 방전용 제너다이오드를 사용하므로 단가가 저렴함은 물론 작은 용량으로 조명을 제어할 수 있는 것이다. Since the dischargeless Zener diode is used as the Transless PSU as described above, it is possible to control the illumination with a small capacity as well as a low unit price.

상기 슈퍼커패시터(50)는 마이크로컨트롤러(60)나 블루투스모듈(70)에서 사용하는 최소한의 에너지를 축적하고 있는 것이다. 여기서, 상기 슈퍼커패시터(50)는 슈퍼콘덴서로도 불리는 것이다.The supercapacitor 50 stores the minimum energy used by the microcontroller 60 and the Bluetooth module 70. Here, the supercapacitor 50 is also referred to as a supercapacitor.

상기 마이크로컨트롤러(60)는 상기 슈퍼커패시터(50)에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급을 차단하고, 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급을 하여 충전하는 방식으로 제어하는 것이다.The microcontroller 60 receives the current from the supercapacitor 50 and accumulates it as a DC power source. When the charging is completed, the microcontroller 60 interrupts the power supply. When the supercapacitor reaches the discharge, In order to control the flow rate.

상기 블루투스모듈(70)은 상기 마이크로컨트롤러(60)와 주변소자가 저전력으로 블루투스(Bluetooth) 통신을 사용하여 통신하는 것이다.The Bluetooth module 70 communicates with the microcontroller 60 and peripheral devices using low power Bluetooth communication.

여기서, 상기 마이크로컨트롤러(60)와 주변소자와의 통신은 블루투스(Bluetooth)가 가장 바람직하나, 지그비(ZigBee), 와아파이(wifi), 적외선(IR)통신 도 가능할 것이다. Here, Bluetooth is the most preferable for communication between the microcontroller 60 and peripheral devices, but ZigBee, WiFi, and infrared (IR) communication are also possible.

상술한 바와 같은, 본 발명인 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템은 가정용과 산업용의 조명기기 제어분야에 사용할 수 있는 것이다. As described above, the standby power reduction type lighting control system using the supercapacitor of the present invention can be used in the field of lighting equipment control for home and industrial use.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

10 : 부하장치 20 : 교류전원부
30 : 반도체 제어 정류소자(SCR) 31 : 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)
40 : Transless PSU 50 : 슈퍼커패시터
60 : 마이크로컨트롤러 70 : 블루투스모듈10: load device 20: AC power source
30: Semiconductor control rectifier (SCR) 31: AC bidirectional control device (TRIAC)
40: Transless PSU 50: Super Capacitor
60: microcontroller 70: Bluetooth module

Claims (4)

슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템에 있어서,
부하장치와;
상기 부하장치의 전원코드에 연결되어 전원을 공급하거나 또는 부하장치의 전원코드가 벽면에 인입되어 전원을 공급하는 교류전원부와;
상기 교류전원부로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 반파 위상을 제어하는 반도체 제어 정류소자(SCR : silicon controlled rectifier)와;
상기 교류전원부로부터 전원을 공급받으며, 교류전력의 전류가 통과하는 전체 위상을 제어하여 스위칭시켜 조명제어기기 및 Transless PSU의 전원을 끄고 켜는 기능을 수행하는 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)과;
상기 반도체 제어 정류소자(SCR) 및 교류 양방향 제어 소자(TRIAC)의 신호에 의해 전류제한용 커패시터와 저항을 조합하여 전류제어를 통해 전압을 강하시키며 커패시터가 충전되면서 전압폭주가 일어나는 것을 방지하는 Transless PSU(power supply unit)와;
마이크로컨트롤러나 블루투스모듈에서 사용하는 최소한의 에너지를 축적하고 있는 슈퍼커패시터와;
상기 슈퍼커패시터에서 전류를 공급받아 DC 전원으로 축적하고 있다가 충전이 완료될 때 전원공급을 차단하고, 슈퍼커패시터가 방전에 도달했을 때 다시 전원공급을 하여 충전하는 방식으로 제어하는 마이크로컨트롤러와;
상기 마이크로컨트롤러와 주변소자가 저전력으로 블루투스(Bluetooth) 통신을 사용하여 통신하는 블루투스모듈; 을 포함함을 특징으로 하는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템.In a standby power reduction type lighting control system using a super capacitor,
A load device;
An AC power source connected to the power cord of the load device to supply power, or the power cord of the load device is drawn into the wall to supply power;
A silicon controlled rectifier (SCR) receiving power from the AC power source and controlling a half-wave phase through which a current of the AC power passes;
An AC bidirectional control device (TRIAC) which receives power from the AC power source and controls and switches the overall phase through which the AC current flows, thereby turning on and off the power of the lighting control device and the trans-free PSU;
A current limiting capacitor and a resistor are combined according to signals of the semiconductor controlled rectifier device (SCR) and the AC bidirectional control device (TRIAC) to drop the voltage through current control and prevent the voltage congestion from occurring while the capacitor is charged. a power supply unit;
A supercapacitor that stores a minimum amount of energy used by a microcontroller or a Bluetooth module;
A microcontroller for receiving a current from the supercapacitor and accumulating the current in a DC power supply, shutting off the power supply when the charging is completed, and recharging the supercapacitor when the supercapacitor reaches the discharge;
A Bluetooth module that communicates with the microcontroller and peripheral devices using Bluetooth communication with low power; Wherein the standby power reduction type lighting control system comprises a super capacitor. 제 1항에 있어서,
상기 Transless PSU는 방전용 제너다이오드인 것을 포함함을 특징으로 하는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the Transless PSU is a Zener diode for discharging. 2. A standby power reduction type lighting control system using a supercapacitor. 제 1항에 있어서,
상기 부하장치는 전자기기와 조명제어기기인 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the load device is an electronic device and a lighting control device. 제 1항에 있어서,
상기 마이크로컨트롤러와 주변소자와의 통신은 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 와아파이(wifi), 적외선(IR)통신 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 슈퍼커패시터를 이용한 대기전력 저감형 조명제어 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the communication between the microcontroller and the peripheral device is selected from among Bluetooth, ZigBee, WiFi, and infrared (IR) communication.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102220760B1 (en) * 2020-08-18 2021-02-25 김병호 Standby power cuttinng-off apparatus
KR102394326B1 (en) 2021-10-19 2022-05-04 (주)효성파워택 Auxiliary power supply using super capacitor
KR102469259B1 (en) 2022-04-11 2022-11-22 (주)효성파워택 Auxiliary power supply using super capacitor

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