KR940011698B1

KR940011698B1 - 조명용 스위치장치

Info

Publication number: KR940011698B1
Application number: KR1019920013163A
Authority: KR
Inventors: 고광수
Original assignee: 고광수
Priority date: 1992-07-04
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-12-23
Also published as: KR940003185A

Abstract

내용 없음.

Description

조명용 스위치장치

제1도는 종래 절연용 스위치장치의 회로도.

제2도는 본 발명 조명용 스위치장치의 블록도.

제3도는 본 발명 조명용 스위치장치의 회로도.

제4도는 본 발명 조명용 스위치장치 제2충전부의 제1실시예의 회로도.

제5도는 본 발명 조명용 스위치장치 제2충전부의 제2실시예의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스위칭부 30 : 스위칭제어수단

31 : 포토스위칭회로 31-a : 수광부

31-b : 발광부 32 : 포토구동회로

33 : 포토트라이액IC 40 : 제1충전부

50 : 전등 60 : 제2충전부

61 : 정류회로 62 : 충방전기

SW₁: 제1선택스위치 SW₂: 제2선택스위치

본 발명은 소등상태에서 전등을 점등할 경우에, 일반점등용 스위치의 역할과 함께 소정의 시간동안만 점등상태를 유지한 후에 소등되는 절전용 스위치의 역할을 수행하고, 점등상태에서 전등을 소등할 경우에는 소정의 시간동안 전등의 점등상태를 유지한 후에 소등되는 역할 등 다목적을 수행하도록 하는 조명용 스위치장치에 관한 것이다.

종래의 절전용 스위치장치는 제1도에 도시되는 바와같이, 전등에 공급되는 AC전원을 개폐하며 SCR과 SCR의 게이트 트리거전압을 인가하는 적분회로(1-a) 및 다이오드 D₁으로 이루어지는 전자스위칭부(1)와, 이 전자스위칭부(1)를 구동하며 트랜지스터(Q₁, Q₂)로 이루어지는 스위치구동부(3)와, 이 스위치구동부(3)가 소정의 시간동안 구동하도록 충전전류를 방전공급하여 충전콘덴서(C)와 가변저항(VR)으로 이루어지는 충전부(4)와, 이 충전부(4)에 충전전류를 공급하며 전자스위칭부(1)의 제어를 받아 작동하는 브리지정류회로(2)와, 이 브리지정류회로(2)가 충전부(4)에 연결되도록 하는 제1누름버튼스위치(S₁)와, 충전부(4)의 충전전류를 접지로 방전하는 제2누름버튼스위치(S₂)로 구성되었다.

이러한 종래 절전용 스위치장치는 제1도에 도시되는 바와같이, 제1누름버튼스위치(S₁)가 "온"되는 순간 접점이 닫혀 브리지정류회로(2)의 전파정류인 출력전류가 다이오드 D₂를 통하여 통전부(4)의 충전콘덴서(C)에 공급되어 충전되고, 제1누름버튼스위치(S₁)의 누름이 제거되는 순간 접점이 열려 충전콘덴서(C)에 충전되었던 전류가 가변저항(VR)을 통해 트랜지스터 Q₁에 전달되어 트랜지스터 Q₂를 "온"시켰다.

이때, 가변저항(VR)에 의해서 충전콘덴서(C)의 방전시정수가 조절되어 트랜지스터 Q₁에 전달된다.

트랜지스터 Q1이 "온"됨에 따라 트랜지스터 Q2가 "온"되어 전자스위칭부(1)의 적분회로(1-a)를 통하여 평활된 트리거전압이 SCR의 게이트를 트리거하고, 이 트리거에 의하여 SCR이 도통됨에 따라 충전전류가 모두 방전되는 시점까지 백열전등(5)이 소정의 시간동안 점등상태를 유지한 후에 소등되도록 작동하였다.

그러나, 이러한 종래 절전용 스위칭장치는, 전등을 점등할 경우 일정 시간동안 점등상태를 유지한 후에 소등되도록 하는 절전용으로만 작동하기 때문에, 장시간 전등을 켜야 하는 일반점등의 경우는 별도의 스위칭를 설치해야 하는 번거로움과 아울러, SCR의 안정된 트리거와 회로 전체적인 안정적인 작동을 위해서 브리지정류회로가 필요함에 따라 브리지정류회로로 인한 10V의 전압손실이 발생하기 때문에, 점등상태 불안정으로 형광등 점등에는 사용하지 못하고 백열등에만 그 사용을 국한하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 형광등에도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 소등상태에서 전등을 점등할 경우에, 스위치를 "온'하면 일반점등용 스위치의 역할을 하며, 이와함께 스위치를 "온"한 직후 "오프"하면 소정의 시간동안만 점등상태를 유지한 후에 소등되는 절전용 스위치의 역할을 수행하고, 점등상태에서 전등을 소등할 경우에, 스위치를 "오프"하면 소정의 시간동안 전등의 점등상태를 유지한 후에 소등되는 역할을 모두 수행하기 위한 조명용 스위치장치를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 조명용 스위치장치는 제2도와 제3도에 도시되는 바와같이, 전등(50)에 공급되는 AC전원을 개폐하는 스위칭부(10)와, 이 스위칭부(10)를 제어하는 스위칭제어수단(30)과, 이 스위칭제어수단(30)에 소정의 시간동안 구동전류를 공급하는 제1충전부(40)와, 스위칭부(10)가 열려있는 동안 전류를 충전한 후 스위칭부(10)가 닫히는 순간에 제1충전부(40)에 충전전류를 공급하는 제2충전부(60)로 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 스위칭부(10)는 트라이액(TRIAC)과, 이 트라이액(TRIAC)의 게이트에 가동단자가 접속되며, 제1, 제2고정단자(H, L)에 상기 스위칭제어수단(30)의 출력단이 연결되고 제1고정단자(H)에 트리거저항(R₁)이 접속되는 제1선택스위치(SW₁)로 이루어져, 제1선택스위치(SW₁)의 가동단자가 제1고정단자(H)에 접속되는 경우는 AC전원에 의해서 트리거되어 트라이액(TRIAC)이 계속적으로 "온"되고, 제2고정단자(L)에 접속되는 경우는 스위칭제어수단(30)의 출력상태에 따라 트라이액(TRIAC)이 "온"되도록 한다.

상기 스위칭제어수단(30)은 상기 스위칭부(10)를 제어하는 수광부(31-a)와 이 수광부(31-a)를 작동시키는 발광부(31-b)로 되는 포토스위칭회로(31)와, 이 포토스위칭회로(31)의 발광부(31-b)를 구동하는 트랜지스터(Q₃,₄)로 되는 포토구동회로(32)로 이루어진다.

상기 포토스위칭회로(31)는 수광부(31-a)가 포토트라이액(33-a)으로 되고 발광부(31-b)가 발광다이오드(33-b)로 되는 포토트라이액IC(33)로 이루어진다. 이 경우 포토트라이액IC(33)를 사용함으로써 회로를 간단하게 하였는데, 수광부(31-a)를 포토트랜지스터나 포토다이오드 등 다른 소자를 사용하고 발광부(31-b)를 발광다이오드를 사용하여 포토스위칭회로(31)를 구성할 수도 있다,

상기 제1충전부(40)는 상기 제1선택스위치(SW₁)와 연동하며 제1고정단자(H)가 제2충전부(60)의 출력에 연결되고 제2고정단자(L)가 포토구동회로(32)의 입력에 연결되는 제2선택스위치(SW₂)와, 이 제2선택스위치(SW₂)의 가동단자와 접지사이에 연결되는 제1충전콘덴서(C₁)와, 이 제1충전콘덴서(C₁)의 방전시간 길이를 조정하는 가변저항(VR₁)으로 이루어져, 제2선택스위치(SW₂)의 가동단자가 제1고정단자(H)에 접속되는 경우는 제2충전부(60)로부터 제1충전부(40)로 충전전류가 공급되고, 제2고정단자(L)에 접속되는 경우는 제1충전부(40)의 방전전류가 포토구동회로(32)에 공급되도록 한다.

상기 제2충전부는 정류회로(61)와, 이 정류회로(61)의 출력에 연결되는 충방전기(62)로 이루어진다.

이러한 본 발명 조명용 스위치장치는 제2도 내지 제3도에 도시되는 바와같이, 전등(50)을 점등할 경우, 즉 제1선택스위치(SW₁)의 가동단자를 제1고정단자(H)에 접속하는 제1, 제2선택스위치(SW₁, SW₂) "온"의 경우에는, AC전원이 트라이액(TRIAC)의 게이트에 과전류가 흐르는 것을 방지하는 트리거저항(R₁)에 인가되어 트리거전압이 계속적으로 발생되고, 이에 따라 트라이액(TRIAC)이 도통하여 전등(50)의 점등상태가 계속적으로 유지된다.

이때, 종래의 절연스위치장치에서는 브리지정류회로가 스위칭장치의 전체회로를 구동하는 구동원으로 사용될 뿐만 아니라, AC전원전류가 브리지정류회로를 통해 흐름으로써 전등이 점등상태를 유지하기 때문에, 이 브리지정류회로로 인한 10V의 전압손실이 발생하여 형광등은 사용하지 못하고 백열등에만 사용을 하였는데 반해, 본 발명은 전류의 흐름이 양방향성인 트라이액(TRIAC)을 직접 통하여 AC전원전류가 흘러 전등(50)의 점등을 유지하기 때문에, 전압손실이 발생하지 않아 형광등에 사용하더라도 안정된 점등상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 이와같이 제1선택스위치(SW₁)의 가동단자가 제1고정단자(H)에 접속되는 경우에는, 제1선택스위치(SW₁)와 연동하는 제2선택스위치(SW₂) 역시 그 가동단자가 제1고정단자(H)에 접속되어, 제2충전부(60)에 의해 충전되어진 충전전류가 제1충전부(40)로 공급되어 충전된다.

한편, 제1선택스위치(SW₁)의 가동단자를 제2고정단자(L)에 접속하는 제1, 제2선택스위치(SW₁, SW₂) "오프"의 경우는, 제1선택스위치(SW₁)와 연동하는 제2선택스위치(SW₂) 역시 그 가동단자가 제2고정단자(L)에 접속되어, 이미 제2충전부(60)로부터 충전전류를 공급받아 충전되어 있던 제1충전콘덴서(C₁)가 가변저항(VR₁)에 의해서 그 방전시간의 길이가 조절되어 방전을 시작하게 된다.

이에따라, 포토구동회로(32)의 트랜지스터 Q₃가 "온"되며, 이어서 스위칭으로 작용하는 트랜지스터 Q₄가 "온"되고, 포토트라이액IC(33)의 발광다이오드(33-b)가 "온"되어 빛을 발하며, 이 빛이 포토트라이액(33-a)을 도통시킨다. 이때 제2충전부(60)에서 제1충전부(40)를 충전하고 남은 충전전류를 발광다이오드(33-b)의 구동전류로 공급하게 된다.

이 포토트라이액(33-a)이 도통됨에 따라 스위칭부(10)의 트라이액(TRIAC) 게이트가 트리거되어 트라이액(TRIAC)이 도통되고, 전등(50)의 점등상태가 유지되는데, 이경우 제1충전부(40)에 충전되어진 충전전류가 모두 방전되면 포토구동회로(32)가 동작을 멈추게 되고, 트라이액(TRIAC) 역시 "오프"되어 가변저항(VR₁)에 의해 조절되어진 소정의 시간동안 점등상태를 유지하던 전등(50)이 이윽고 소등되어진다.

한편, 트라이액(TRIAC)이 "오프"됨에 따라, 트라이액(TRIAC)의 도통으로 인해 전압차가 발생하지 않아 전류가 흐를 수 없었던 제2충전부(60)에 전압차가 발생하여 정류회로(61)에 전류가 흐르게 되고, 이 정류회로(61)에 의해 정류된 전류가 충방전기(62)에 충전되어, 제2선택스위치(SW₂)의 가동단자가 제1고정단자(H)에 접속되어 제1충전부(40)에 충전전류를 공급하기전까지 그 충전상태를 유지하게 된다.

이와같은 제2충전부(60)의 제1실시예는 제4도에서와 같이, 정류회로(61)가 다이오드(D₃)와 평활콘덴서(C₂)로 되고, 충방전기(62)가 제2충전콘덴서(62a)로 이루어진다.

유입되는 교류가 다이오드(D₂)에 의해 정류되고, 이 정류되어진 전류가 평활콘덴서(C₂)에 의해 평활되어 제2충전콘덴서(62a)에 충전되도록 작동하는데, 이는 제2충전부(60)의 회로를 간단하게 구성할 수 있는 장점이 있다.

제2충전부(60)의 제2실시예는 제5도에서와 같이, 정류회로(61)가 그 입력단이 스위칭부(10)의 양측에 연결되는 브리지정류회로(61b)로 되고, 충방전기(62)가 충전지(62b)로 이루어진다.

이 제2실시예는 브리지정류회로(61b)의 입력단의 일측이 스위칭부(10)의 일측단과 공통접속(63, 64)으로 그라운드되어 있기 때문에, 스위칭부(10)가 열린 상태가 되면, 브리지정류회로(61b)가 그 입력단의 전압차 발생으로 인해 작동하여 유입되는 교류를 전파정류시키고, 정류된 전류가 충전지(62b)에 충전되는데, 이 브리지정류회로(61b)는 스위칭부(10)가 열린 상태 즉, 전등(5)이 소등된 상태에서 작동되기 때문에, 이로 인한 전압손실은 점등상태에 영향을 미치지 않게 된다.

또한, 충방전기(62)에 콘덴서를 사용하게 되면 회로는 간단하지만 용량이 큰 콘덴서를 사용해야 하기 때문에 제품의 부피가 커지는 반면에, 부피가 작은 충전지(62b)를 사용함으로써 제품의 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 제4도와 제5도의 충방전기(62)인 제2충전콘덴서(62a) 및 충전지(62b)와 병렬로 연결되는 제너다이오드(ZD, ZD₁)가 충방전기(62)를 보호한다.

이와같이, 연동하는 제1, 제2선택스위치(SW₁, SW₂) "오프"의 경우는, 전등(50)이 그 순간에 소등되지 않고 가변저항(VR₁)에 의해서 조절되어진 소정의 시간동안 점등 상태를 유지한 후에 소등되도록 함으로써, 야간에 전등(50)의 소등을 위해 스위치를 "오프"한 후 이동함에 있어서, 소정시간 유지되는 점등상태로 이동의 불편함을 해소할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명 조명용 스위칭장치는 스위칭제어수단에 포토스위칭회로를 사용하고 스위칭제어수단에 구동전류를 공급하는 제1충전부 및 제2충전부가 적절하게 작동하도록 연동하는 제1, 제2선택스위치를 사용함으로써, 소등상태에서 전등을 점등할 경우, 스위치를 "온"하면 일반점등용 스위치의 역할을 하며, 이와함께 스위치를 "온"한 직후 "오프"하면 소정의 시간동안만 점등상태를 유지한 후에 소등되는 절전용 스위치의 역할을 하고, 점등상태에서 전등을 소등할 경우, 스위치를 "오프"하면 소정의 시간동안 전등의 점등상태를 유지한 후에 소등되는 역할을 하여 절전용 및 다목적을 수행할 수 있는 매우 유용한 것이다.

Claims

전등에 공급되는 AC전원을 개폐하는 스위칭부와, 상기 스위칭부를 제어하는 스위칭제어수단과, 상기 스위칭제어수단에 소정의 시간동안 구동전류를 공급하는 제1충전부와, 상기 스위칭부가 열려있는 동안 전류를 충전한 후 상기 스위칭부가 닫히는 순간에 상기 제1충전부에 충전류를 공급하는 제2충전부로 구성됨을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭부는 트라이액과, 상기 트라이액의 게이트에 가동단자가 접속되며 제1, 제2고정단자에 상기 스위칭제어수단의 출력단이 연결되고 제1고정단자에 트리거저항이 접속되는 제1선택스위치로 이루어져, 가동단자가 제1고정단자에 접속되는 경우는 AC전원에 의해서 트리거되어 상기 트라이액이 계속적으로 "온"되고, 제2고정단자에 접속되는 경우는 스위칭제어수단의 출력상태에 따라 트라이액이 "온"되도록 함을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭제어수단은 상기 스위칭부를 제어하는 수광부와 이 수광부를 작동시키는 발광부로 되는 포토스위칭회로와, 상기 포토스위칭회로의 발광부를 구동하는 트랜지스터로 되는 포토구동회로로 이루어짐을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제3항에 있어서, 상기 포토스위칭회로는 수광부가 포토트라이액으로 되고 발광부가 발광다이오드로 되는 포토트라이액IC로 이루어짐을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1충전부가 상기 제1선택스위치와 연동하며 제1고정단자가 제2충전부의 출력에 연결되고 제2고정단자가 포토구동회로의 입력에 연결되는 제2선택스위치와, 상기 제2선택스위치의 가동단자와 접지사이에 연결되는 제1충전콘덴서와, 상기 제1충전콘덴서의 방전시간 길이를 조정하는 가변저항으로 이루어짐을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제1항에 있어서, 상기 제2충전부는 정류회로와, 상기 정류회로의 출력에 연결되는 충방전기로 이루어짐을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제6항에 있어서, 상기 정류회로는 다이오드나, 상기 다이오드의 출력을 평활하는 콘덴서로 되고; 상기 충방전기는 제2충전콘덴서로 됨을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제6항에 있어서, 상기 정류회로는 브리지정류회로로 되고, 상기 충방전기는 충전지로 됨을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.
제6항에 있어서, 상기 충방전기에 제너다이오드를 병렬로 연결하여, 상기 충방전기를 보호하도록 함을 특징으로 하는 조명용 스위치장치.