KR950008428B1

KR950008428B1 - 전등의 전원콘트롤회로

Info

Publication number: KR950008428B1
Application number: KR1019930001333A
Authority: KR
Inventors: 고성종; 박용규; 김기섭
Original assignee: 고성종
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1995-07-28

Abstract

내용 없음.

Description

전등의 전원콘트롤회로

제1도는 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 블럭도.

제2도는 본 발명 지연부의 회로도.

제3도는 본 발명의 일몰감지부 및 비교논리부의 회로도.

제4도는 본 발명의 부하제어부의 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : IR감지부 2 : 신호증폭부

3 : 지연부 4 : 일몰감지부

5 : 비교논리부 6 : 부하제어부

본 발명은 전등의 전원콘트롤회로에 관한것으로, 특히 주위가 어두워지면 전등을 약하게 점등시키고, 사람이 접근하게 되면 더 밝게 점등시키도록 함으로써 사람이 일일이 조절하지 않더라도 전등으로의 전원공급을 초절전형으로 제어하도록 한 전등의 전원콘트롤회로에 관한 것이다.

전기, 전자산업이 급속히 발전하고 국민의 생활수준도 향상됨에 따라 전력의 사용량 또한 증가일로에 있음은 널리 알려진 사실이다. 그리고 최근에는 난방용기기와 냉방용기기들의 수요가 더욱 증가하면서 전력의 사용량이 동절기나 하절기등 계절의 구분이 거의없이 많아서 발전용량을 더욱 늘려야하는 실정이다. 그러나 발전용량을 늘리기 위하여는 엄청난 공사비가 공사기간이 소요되는 설비를 증축 또는 신축하여야 하고 발전에 따른 유지비도 많이 소요되므로 에너지 절감에 따른 절전을 유도하고 있다.

특히 도로변의 가로등이나 공중전화부스용 전등들이 불필요하게 켜져 있으면서 전력을 낭비하는 경우가 발생하였으므로, 야간점등과 주간소등을 원격제어기를 주로 사용하여 콘트롤 하였었다. 그러나 상기의 원격제어기는 선로단선등의 고장이 잦으며, 주야의 온/오프 구성반전으로 인한 동작불량, 콘트롤 박스로부터의 출력전압의 전압강하 및 원격제어기기의 고장등으로 인한 유지보수에 많은 문제점이 있었다.

그러므로 최근에는 타이머 또는 자동점멸기(Sun Switch)를 이용하는 경향이 많아졌으나, 전자의 타이머를 이용하는 경우에는 일몰 및 일출의 시간이 계절에 따라 크게 변화하므로 온/오프시간을 수시로 재설정해야하는 번거로움이 있으며, 후자의 자동점멸기를 이용하는 경우 및 전자의 경우는 모두 일몰후 주변이 어두워져 온시킨 때에는 사람의 통행여부에 상관없이 항상 정격의 전원을 소비하는 상태이고, 이와같이 불필요하게 소비되는 전력량도 무시할 수 없을 만큼 많은 양이었다.

이에따라 본 발명은 주위의 명암에 따라 온/오프되고 다시 사람의 접근여부에 따라 정격 전력에 의해 밝은 상태 또는 전력에 의해 약간 밝은 상태의 조절이 자동으로 이루어지도록 한 전등의 전원콘트롤회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 전등의 램프로 저전압 공급경로나 정격 전압 공급경로를 통해 전원이 공급되도록 하여 일몰등으로 인해 주위가 어두워지면 일단 저전압 공급경로를 구동하여 전등의 램프가 약하게 점등되도록하고, 사람이 소정 거리내에 접근하는 상태를 인식하면 저전압 공급경로의 구동을 중단시키면서 정격 전압 공급경로를 구동시켜 전등의 램프가 밝게 점등되어 사람이 안전하게 지나가거나 용무를 무사히 마칠 수 있도록 한 것이다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 기술하면 다음과 같다.

제1도는 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 것으로서, 적외선 센서(IR; Infra red Rays Seusor)에서 소정의 거리이내로 접근하거나 실내에 들어오는 이동물체(사람)를 인식하면 이에 따라 신호를 출력하는 IR 감지부(1)와, 상기 IR감지부(1)로부터의 출력을 얼마간 증폭하여 이후의 신호전달중 발생하는 손실에 대하여 보상이 되도록하는 신호증폭부(2)와, 상기 신호증폭부(2)로부터의 증폭된 신호를 일정시간 지연하여 점등상태가 일정시간 동안 더 유지되도록 하는 지연부(3)와, cds 광도전셀(cds; Cadmium sufide Photo Conductive Cell)에서 일몰등의 이유로 주위가 어두워진 상태가 인식되면 이에 따른 신호를 출력하는 일몰 감지부(4)와, 상기의 일몰감지부(4)에서 일몰상태의 출력이 입력되는가 또는 지연부(3)에서도 동시에 입력되는 가를 판단하여 저전력 구동신호 또는 정격 전력 구동신호를 출력하는 비교논리부(5)와, 상기 비교논리부(5)로부터 저전력 구동신호 또는 정격 전력 구동신호가 입력됨에 따라 저전압 공급경로(6a) 또는 정격전압 공급경로(6b)를 통하여 저전압 또는 정격 전압이 전동의 램프로 흐르도록 하는 부하제어부(6)를로 구성한 것이다.

제2도는 지연부(3)의 상세한 구성을 도시한 것으로서, 상기의 신호증폭부92)로부터의 증폭된 신호는 역류방지용 다이오드(D1)를 거쳐 직접 출력하는 동시에 저항(R1)을 거쳐 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되도록 하고 에미터가 저항(R2)을 통해 접지된 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에서는 구동전원(Vdd)이 저항(R3) 및 콘덴서(C1)의 시정수 소자를 거쳐 공급되도록 하면서 다시 인버터(I1)와 역류방지용 다이오드(D2)를 경유한 후 상기 다이오드(D1)의 출력과 합쳐져 출력되도록 한 것이다.

제3도는 일몰감지부 및 비교논리부의 상세한 구성을 도시한 것으로서, 상기 지연부(3)로부터의 출력이 일측으로 인가되는 AND게이트(A1)의 타측에는 구동전원(Vdd)이 저항(R5) 및 콘덴서(C2)를 통해 항시 "H"로 인가되도록 하고, 상기 AND게이트(A1)의 출력에서는 AND게이트(A2)의 일측으로 인가하면서 NAND게이트(N1)를 거쳐 NAND게이트(N2)의 일측으로 인가되도록 하며, 구동전원(Vdd)이 램프 확인을 위한 테스트용 딥스위치(SW)와 cds 광도전셀(cds)에서 주위의 어두워짐을 인식하여 내부저항이 커진 경우에만 "L"가 출력되어 인버터(I2)를 거쳐 상기 NAND게이트(N2) 및 AND게이트(A2)의 타측으로 인가되도록 하고, 상기 NAND게이트(N2)의 출력에서는 다시 NAND게이트(N3)를 거친후 직접 또는 저항(R7) 및 콘덴서(C3),(C4)를 경우하여 AND게이트(A3)의 양측으로 인가하도록 하여 그 출력단에서 저항(R8)을 거쳐 주위가 어두워지고 인체의 접근이 없을때 저전력 구동신호를 출력하는 한편, 상기 AND게이트(A2)의 출력에서는 직접 또는 저항(R9) 및 콘덴서(C5)를 거쳐 AND게이트(A4)의 양측으로 인가되도록 하여 그 출력단에서 저항(R10)을 주위가 어두워지고 인체의 접근이 있을때 정격 전력 구동신호를 출력하도록 한 것이다.

제4도는 부하제어부의 구성을 나타낸 것으로서, 220V의 교류전압이 인가되는 트랜스(T; Transformer)의 2차측에서는 구동전원(Vdd)을 일출하기 위한 코일(Coil)과 77V 9W의 저전력을 인출하기 위한 탭(t1) 및 200V 30W의 정격 전력을 인출하기 위한 탭(t2)를 형성하되, 상기 탭(t1)과 램프(Lamp)를 직렬로 연결한 폐회로로 이루어지는 저전압 공급경로(6a)에는 상기의 저전력 구동신호에 의해 온/오프되는 스위칭소자인 트라이액(TRIAC 2)을 직렬로 접속한 것이다.

이와같이 구성한 본 발명의 전등의 전원콘트롤회로는 인적이 드문 외진곳의 외등이나 공전화부스등에 설치하여 주변이 밝고 어두운 상태 및 인체의 접근여부를 인식하면서 온/오프와 밝기의 조절을 수행하여도록 한 것으로서, 주간에는 cds 광도전셀(cds)의 저항이 적으므로 일몰감지부(4)에서 "H"가 출력되고 인버터(I2)를 경유한 "L"가 NAND게이트(N2) 및 AND게이트(A2)의 타측으로 인가되므로 일측으로 인가되는 신호에 상관없이 NAND 게이트(N2)의 출력 "H"가 되도록하여 다시 NAND게이트(N3)경유한 "L"가 저전력 구동신호로 출력되는 한편, AND게이트(A2)의 출력도 "L"가 되어 정격 전력 구동신호도 "L"로 출력되어 부하 제어부(6)의 스위칭소자인 두 트라이액(TRIAC 1), (TRIAC 2)이 오프상태를 유지하도록 하여 전등의 램프(Lamp)가 점등되지 않게된다.

그리고 일몰이나 천재지변 등의 이유로 주위가 어두어지거나 테스트용 딥스위치(SW)를 오프시키게 되면 일몰감지부(4)의 출력이 "L"가 되어 인버터(I2)를 경유한 "H"가 NAND게이트(N2) 및 AND게이트(A2)의 타측으로 인가된다(여기서 적외선센서(IR)를 통한 인체의 접근상태를 인식하는 IR감지부(1)에서 인식하지 못한 경우가 인식한 경우의 2가지 동작이 각각 다르게 나타나므로 우선 인식하지 못한 경우부터 설명한다). IR감지부(1)에서 인체의 접근을 인식하지 못한 상태에서는 AND게이트(A1)의 출력이 "L"가 AND게이트(A2)의 일측으로 직접 인가되면서 NAND게이트(N1)를 거쳐 NAND게이트(N2)의 일측으로 "H"로 인가되고, AND게이트(A2)의 출력은 타측의 입력에 관계없이 "L"로 출력되므로 정격 전력 구동신호가 "L"로 출력되는 한편 어두운상태에서 타측으로 "H"가 인가되는 NAND게이트(A3)의 출력단을 통해 저전력 구동신호가 "H"로 출력되어 부하제어부(6)의 저전압 공급 경로(6a)의 스위칭소자인 트라이백(TRIAC 1)을 구동시켜 램프(Lamp)로 77V 9W의 저전력이 인가되어 주위를 약간 밝은 상태가 되도록 점등시킨다.

한편, 주위가 어두워진 상태에서 인체가 접근하거나 실내로 들어오는 상태를 적외선센서(IR)가 인식하면(여기서 적외선센서를 램프(Lamp)와 근접된 위치에서 움직이는 물체를 인식하는 것으로 사람의 키를 인식할 수 있는 높이에 설치한다). IR감지부(1)에서 얼마간 증폭된 교류신호로 출력하고, 이를 입력받은 신호증폭부(2)에서는 노이즈에 의한 오동작을 인식하지 못하게 하면서 손실에 대한 보상이 이루지도록 교류신호를 충분히 증폭하여 일정레벨보다 큰 양의 신호 및 음의신호에서 "H"의 값을 갖는 직류신호가 출력되도록 한다.

신호증폭부(2)로부터의 "H"는 지연부(3)로 인가되며 다이오드(D1)를 통해 직접출력되는 동시에 트랜지스터(TR)를 온시켜 구동시키고, 구동전원(Vdd)이 저항(R3) 및 저항(R3) 및 콘덴서(C1)의 시정수 소자를 거치고 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터-에머터로 흐르는 지연시간 동안 인버터(I1)에 의해 반전된 "H"가 다이오드(D2)를 통해 비교논리부(5)로 출력되도록 함으로써 지나가는 사람의 뒤에서 램프(Lamp)가 즉시 소등되거나 공중전화부스에서 사람이 나가자 마자 동시에 소등되는 것을 방지한다. 지연부(3)로부터의 "H"는 비교논리부(5)의 AND게이트(A1)로 인가되어 이의 출력인 "H"가 AND게이트(A2)의 일측으로 인가되면서 NAND게이트(N1)에 의해 반전된 "L"가 NAND게이트(N2)로 인가되고, 이에따라 NAND게이트(N2)의 출력인 "H"가 다시 NAND게이트(N3)에 의해 반전되어 AND게이트(A3)을 경유한 저전력 구동신호는 "L"로 출력되므로 부하제어부(6)의 저전압 공급경로(6a)의 구동을 중단시키는 동시에 AND게이트(A2)의 출력인 "H"다시 AND게이트(A4)를 거쳐서 정격 전력 구동신호가 "H"로 부하제어부(6)의 정격 전압 공급경로(6a)의 스위칭 소자인 트라이액(TRIAC 2)에 인가되어 구동시키므로 램프(Lamp)는 200V 30W의 정격 전력에 의해 정상적인 밝기로 주위를 비추게 된다. 여기서 NAND게이트(N3) 및 AND게이트(A2)의 출력이 직접 또는 시정수 소자인 저항(R7와 R9) 및 콘덴서(C3, C4와 C5)를 경유하여 다시 AND게이트(A3,A4)를 통과하도록한 것은 순간적인 노이즈에 의해 짧은시간 동안 램프(Lamp)가 온/오프되면서 수명이 단축되는 것을 방지한 것이다.

그리고 부하제어부(6)의 트랜스(T)의 정격 전압을 200V로 설정한 것은 가로등이나 공중전화부스로 공급되는 220V가 평균 230V를 유지하므로 이를 200V로 강하시켜 램프(Lamp)로 공급하여 이상 고전압에 의해 램프(Lamp)의 수명이 단축되는 것을 방지하도록 한 것이다.

따라서 본 발명의 전동의 전원콘트롤회로에 의하여서는 주위의 어두어짐과 인체의 접근 등을 인식하여 램프의 온/오프는 물론, 밝기까지 자동으로 조절하도록 함으로써 사람이 없을 때에도 정상적으로 점등되면서 불필요하게 소비되는 전력 (자체 소비전력의 47%정도)을 절감하도록 한 것이다.

Claims

외등이나 공중전화부스등의 전등을 온/오프시키기 위한 전등의 전원콘트롤회로에 있어서, 적외선센서(IR)를 통해 인체의 접근여부를 인식하여 그에 따라 신호를 출력하는 IR감지부(1)와, 상기 IR감지부(1)로 부터의 신호를 충분히 증폭하여 노이즈에 의한 잘못인식을 방지하도록 하는 신호증폭부(2)와, 상기 신호증폭부(2)로부터의 증폭된 신호를 직접 또는 얼마간 지연시키면서 출력하는 지연부(3)와, cds 광도전셀(cds)를 통하여 주위의 어두워진 상태를 인식하는 일몰감지부(4)와, 상기 지연부(3) 및 일몰감지부(4)로부터의 신호 입력에 따라, 주간, 야간, 인체가 인식된 야간의 상태에 따른 저전력 구동신호 및 정격 전력 구동신호를 선택적으로 출력하는 비교논리부(5)와, 상기 비교논리부(5)로부터 저전력 구동신호 또는 정격 전력 구동신호가 입력됨에 따라 저전압 공급경로(6a)나 정력 전압 공급경로(6b)의 스위칭 소자(TRIAC 1), (TRIAC 2)을 구동시키면서 램프(Lamp)를 점등시키는 부하제어부(6)들로 구성됨을 특징으로 하는 전등의 전원콘트롤회로.
제1항에 있어서, 지연부(3)는 신호증폭부(2)로부터의 신호를 다이오드(D1)를 통해 직접 출력하면서 트랜지스터(TR1)로 인가하고 이의 콜렉터로 인가되는 구동전원(Vdd)을 그라운드시켜 시정수 소자의 저항(R3) 및 콘덴서(C1)에 의해 지연된 시간동안 인버터(I1) 및 다이오드(D2)를 통해 계속 출력하도록 하여 사람의 뒤에서 금방 소등되는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 전등의 전원콘트롤회로.
제1항에 있어서, 일몰감지부(4)는 cds 광도전셀(cds)에 테스트용 딥스위치(SW)를 직렬로 접속하여 램프(Lamp)의 정상상태를 검사할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전등의 전원콘트롤회로.
제1항에 있어서, 비교논리부(4)는 상기 지연부(3)로부터의 신호가 일측으로 인가되는 AND게이트(A1)의 출력이 직접 또는 NAND게이트(N1)에 의해 반전되어 AND게이트(A2) 및 NAND게이트(N2)의 일측으로 인가되도록 하고, 상기 일몰감지부(4)의 출력은 인버터(I2)에 의해 반전된 후 상기 NAND게이트(N2) 및 AND게이트(A2)의 타측으로 인가되도록 하며, 상기 NAND게이트(N2)의 출력을 다시 NAND게이트(N3)에 의해 반전된 후 직접 또는 저항(R7) 및 콘덴서(C3,C4)를 경유하고 AND게이트(A3)의 출력단을 통해 저전력 구동신호를 출력되도록 하면서, 상기 AND게이트(A2)의 출력이 직접 또는 저항(R9) 및 콘덴서(C5)를 경유하고 AND게이트(A4)를 통하여 정격 전력 구동신호로 출력되도록 함으로써 주간, 야간, 인체가 인식된 야간의 상태에 따라 안정된 저/정격 전력 구동 신호를 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 전등의 전원콘트롤회로.
제1항에 있어서, 부하제어부(6)의 트랜스(T)의 탭(t2)에서 200V 30W의 전원이 출력되도록 하여 램프(Lamp)의 수명이 장시간 연장되도록 한 것을 특징으로 하는 전등의 전원콘트롤회로.