WO2011129471A1 - 엘이디 조명 자동 전원 전환 장치 - Google Patents

엘이디 조명 자동 전원 전환 장치 Download PDF

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WO2011129471A1
WO2011129471A1 PCT/KR2010/002351 KR2010002351W WO2011129471A1 WO 2011129471 A1 WO2011129471 A1 WO 2011129471A1 KR 2010002351 W KR2010002351 W KR 2010002351W WO 2011129471 A1 WO2011129471 A1 WO 2011129471A1
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power
circuit
led lighting
lighting module
led
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PCT/KR2010/002351
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English (en)
French (fr)
Inventor
이승환
서덕만
김춘화
Original Assignee
Lee Seoung Hwan
Seo Deog M
Kim Chun Hwa
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H02J9/065—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads for lighting purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
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    • H05B45/37—Converter circuits
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/022—Emergency lighting devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting diode (LED) lighting automatic power switching device, and more particularly, to automatically switch to the pre-power of the rechargeable battery when a power failure, and automatically switch to the LED lighting automatic power switching when recovering.
  • LED light emitting diode
  • a generator or a wet rechargeable battery was manually or semi-automatically replaced with a spare power source.
  • a generator or a wet rechargeable battery occupies a large space and also requires a lot of investment and operating costs. There was a problem to use at the workplace.
  • Patents related to automatic power switching circuits such as fluorescent lamps and incandescent lamps have been registered (Patent No. 0384054), but they have not been put to practical use due to various problems such as standard certification.
  • the invention of a new concept to a more innovative LED lighting system that combines the basic concept of the automatic power switching circuit of fluorescent or incandescent lamps with the green energy LED lighting system is an LED lighting automatic power source. It relates to a switching device.
  • spare and emergency power sources such as fluorescent and incandescent lamps
  • generators or wet rechargeable batteries that occupy a large space, and in the event of a failure, the entire system does not operate, causing damage to human life and property.
  • using a generator or a wet rechargeable battery which is a centralized system, requires a large space and a lot of costs, and in the event of a failure, the entire system does not operate, which may lead to accidents that can result in serious injury to people and property. .
  • this LED light automatic power switching device adopts a small distributed system suitable for installation indoors and outdoors, solving the cost problems such as space, investment cost and operation cost by using generator or wet rechargeable battery, and minimizing damage caused by system failure. In addition, it is possible to drastically reduce energy consumption by using green energy LED lighting automatic power switching device.
  • the present invention has been researched and proposed for the purpose of solving the conventional problems as described above, and to achieve this purpose, the LED light automatic power switching device suitable for the intended use, small size and light weight and can be subordinated to the product completely Its purpose is to configure it for automation.
  • the present invention automatically adjusts the power supply time for each module of the LED lighting module 20 via the bridge rectifier circuit 113 and the power stabilization circuit 114 when the AC 100V / 220V power switch is turned on.
  • the LED lighting module 20 is transferred to the output circuits DF and L through an LED lighting module driving circuit 14 including an oscillation frequency determining circuit (OSC circuit) and a PWM circuit that adjusts brightness by converting a pulse width to drive the LED lighting module 20.
  • OSC circuit oscillation frequency determining circuit
  • PWM circuit that adjusts brightness by converting a pulse width to drive the LED lighting module 20.
  • a relay which is a power failure switching circuit, automatically detects a power failure during a power failure, and thus, the power of the rechargeable battery 15 automatically passes through a power stabilization circuit, and the LED lighting module Control signal of control circuit 13, control circuit 13 including oscillation frequency determination circuit (OSC circuit) for adjusting power supply time for each module of (20) and PWM circuit for adjusting brightness by converting pulse width Received through the LED lighting module driving circuit 14 for driving the LED lighting module 20 is passed to the output circuit (DF, L) to drive the LED lighting module 20.
  • OSC circuit oscillation frequency determination circuit
  • the reverse current blocking circuit 121 prevents the charging current from flowing back to the input terminal.
  • the present invention is applied to the LED lighting system of green energy, it is difficult to recognize that the power failure time is 50ms when the power is switched during the blackout, and improved the energy charging efficiency when charging using the phase shift charging system, Energy efficiency has been improved by about 1/5 compared to conventional incandescent lamps, and about 30% more energy efficiency than conventional fluorescent lamps.
  • the continuous use time of rechargeable batteries can be 2 to 3 hours as standard rechargeable batteries. Use the correct rechargeable battery and adjust the available time accordingly.
  • it can be reasonably utilized depending on the capacity for industrial use, it is practically used in homes and small offices where a single power supply uses 10W LED lamps, or in places and devices that are used in small offices and other small business places. Easy to install and use.
  • the existing fluorescent lamp is blue-white, and the light wavelength is short, so the visible distance is limited in case of fire and emergency.
  • the automatic power switch for LED lighting is red light, and the light wavelength is longer than that of the conventional products, so it can transmit light well in smog or fog. It can be easily found from a distance, and the LEDs in the LED lights can be sequentially flashed according to the program order, making it easy to use as evacuation light guides in subways and buildings, and lights in highways, bridges, and tunnels.
  • FIG 1 is an overall system diagram of the present invention.
  • FIG. 2 is a practical application example of the overall circuit diagram of the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view of the entire system of the LED evacuation bulb induction light apparatus applying the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view of the LED lighting module and Psyche LED lighting module circuit diagram example (Fig. 4-1) of the LED evacuation induction lamp device to which the present invention is applied and the evacuation induction lamp attached to the wall (Fig. 4-2) ) And an indicator (Fig. 4-3).
  • LED lighting module driving circuit 15 Rechargeable battery or nickel-hydrogen rechargeable battery
  • LED evacuation port with built-in LED lighting module (20) and nickel-hydrogen rechargeable battery (15)
  • the best mode for carrying out the present invention is the overall system diagram of the LED lighting automatic power switching device of FIG.
  • LED automatic power switching device is a power supply 111 for converting AC power of 100V, 220V to 3V ⁇ 70V largely, phase conversion circuit 112 to increase the charging efficiency, rectification to convert AC power to DC power Circuit 113, power stabilization circuit 114 for stabilizing the rectified power source and power stabilization circuit 124 at the time of charging power activation, automatic charging circuit 122 for automatically charging electricity to a rechargeable battery, and automatically stores electricity Rechargeable battery 15, an external AC input power supply (110V, 220V) is a charging power automatic supply circuit 123 for automatically supplying the electricity of the rechargeable battery to the LED lighting module 20 when the power failure, and also the charging power of the rechargeable battery 15 Reverse current blocking circuit 121 to prevent the charging current from flowing back to the input terminal during the activation,
  • Control circuit 13 and control circuit 13 including an oscillation frequency determination circuit (OSC circuit) for adjusting the power supply time for each module of the LED lighting module 20 and a PWM circuit for adjusting brightness by converting a pulse width.
  • LED lighting module driving circuit 14 for driving the LED lighting module 20 in response to a control signal of the light, and consists of an LED lighting module 20 for converting electrical energy into light energy to make the necessary lighting.
  • FIG 1 is an overall system diagram of an LED light automatic power switching device.
  • LED automatic power switching device is a power supply 111 for converting AC power of 100V, 220V to 3V ⁇ 70V largely, phase conversion circuit 112 to increase the charging efficiency, rectification to convert AC power to DC power Circuit 113, power stabilization circuit 114 for stabilizing the rectified power source and power stabilization circuit 124 at the time of charging power activation, automatic charging circuit 122 for automatically charging electricity to a rechargeable battery, and automatically stores electricity Rechargeable battery 15, an external AC input power supply (110V, 220V) is a charging power automatic supply circuit 123 for automatically supplying the electricity of the rechargeable battery to the LED lighting module 20 when the power failure, and also the charging power of the rechargeable battery 15 Reverse current blocking circuit 121 to prevent the charging current from flowing back to the input terminal during the activation,
  • Control circuit 13 and control circuit 13 including an oscillation frequency determination circuit (OSC circuit) for adjusting the power supply time for each module of the LED lighting module 20 and a PWM circuit for adjusting brightness by converting a pulse width.
  • the LED lighting module driving circuit 14 for driving the LED lighting module 20 by receiving a control signal of the, is composed of an LED lighting module 20 for converting electrical energy into light energy to make the necessary lighting.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram of the entire system circuit of the LED lighting automatic power switching device.
  • Figure 2 shows the configuration circuit of the entire system of the LED lighting automatic power switching device of Figure 1, more specifically, the circuit of the LED lighting automatic power switching device of the present invention when the AC 110V or 220V power switch is turned on
  • the power input transformer of the power supply unit 111 allows the input power to be used in common for 110V and 220V, and the transformer output is output from 3V to 70V according to the purpose.
  • AC power output from the 3V to 70V through the transformer for the purpose of the system is sent to the rectifier circuit 113 by delaying the phase of the current by 90 degrees in the phase conversion circuit 112 to increase the charging efficiency.
  • the AC power is full-wave rectified using the bridge rectifier circuits D1, D2, D3, and D6, and is completely converted into a DC power source using the capacitors C2 and C3.
  • the supply state of the converted DC power is displayed through the LED indicator (LED1), and is automatically charged to the rechargeable battery 15 through an automatic charging circuit 122 that automatically charges the rechargeable battery. Informed via LED indicator (LED2).
  • the charging power automatic supply circuit 123 automatically detects a power failure by a relay, which is a power switching circuit, and when a power failure occurs, the relay switch is turned off so that the power of the rechargeable battery is automatically passed through the power stabilization circuit (CIN) and the control circuit 13 and the LED lighting module. It is transmitted to the drive circuit 14.
  • a relay which is a power switching circuit
  • the control circuit 13 for controlling the LED lighting module driving circuit 14 adjusts the brightness by converting an oscillation frequency determination circuit (OSC circuit) for adjusting the power supply time of the LED lighting module 20 and the pulse width. It is configured to include a PWM circuit, the LED lighting module driving circuit 14 for driving the LED lighting module 20 receives the control signal of the control circuit 13 to drive the LED lighting module 20.
  • OSC circuit oscillation frequency determination circuit
  • the rectifier circuit 113 is directly transmitted to the control circuit 13 and the LED lighting module driving circuit 14 through the reverse current blocking diode D11 to drive the LED lighting module 20.
  • FIG 3 is an exemplary diagram of an entire system of the LED evacuation induction lamp device using the LED lighting automatic power switching device.
  • the LED evacuation induction lamp device using the LED lighting automatic power switching device is largely the main circuit PCB board 10 and the LED module 20 of the LED evacuation induction lamp device.
  • It consists of the psychedelic LED module 30, the alarm device 40, the nickel-hydrogen rechargeable battery 15, and the remote control 50.
  • the main circuit PCB board 10 includes a power supply circuit 11, an automatic power charging switching circuit 12, a control circuit 13, a remote control transceiver circuit 18, an LED lighting module driving circuit 14, and a psychedelic LED lighting module driving.
  • the power supply circuit 11 includes a power supply 111 for converting 100V and 220V AC power into 3V to 70V, a phase conversion circuit 112 to increase charging efficiency, a rectifier circuit 113 for converting AC power into DC power, and rectification. And a power supply stabilization circuit 114 for stabilizing one power supply.
  • the power automatic charging switching circuit 12 is an automatic charging circuit 122 for automatically charging electricity to a rechargeable battery, and an external AC input power supply 110V, 220V automatically supplies electricity of the rechargeable battery to the LED module 20 when the power failure occurs.
  • the control circuit 13 controls the LED lighting module driving circuit 14, the psychedelic LED lighting module driving circuit 16, and the alarm device driving circuit 17, and transmits and receives an inspection signal to and from the remote control transceiver circuit 18 to perform inspection. Electrically connected to control.
  • the remote control transceiver circuit 18 is electrically connected to transmit a check signal of the remote controller to the control module and to transmit the check value of the control module to the remote controller again.
  • the LED lighting module driving circuit 14 is electrically connected to receive the control signal of the control circuit 13 to drive the LED lighting module 20.
  • the psychedelic LED lighting module driving circuit 16 is electrically connected to receive the control signal of the control circuit 13 to drive the psychedelic LED module 30.
  • the alarm device driving circuit 17 is electrically connected to receive the control signal from the control circuit 13 to drive the alarm device 40.
  • the main body 60 of the LED evacuation induction lamp device is an LED lighting module 20 for converting electrical energy into light energy according to the signals of the main circuit PCB board 10 and the LED lighting module driving circuit 14 and emitting necessary light.
  • Built-in nickel-hydrogen rechargeable battery 15 to be used as an emergency power supply in case of a general power failure, and includes a display panel for attaching it to a wall and displaying an evacuation port.
  • the LED evacuation induction light device and the main body 60 of the LED evacuation induction light device are identical to The LED evacuation induction light device and the main body 60 of the LED evacuation induction light device.
  • a psychedelic LED module 30 that emits a psychedelic light according to the signal of the psychedelic LED lighting module driving circuit 16, an alarm device 40 that makes an alarm sound according to the signal of the alarm device driving circuit 17, and a remote control transmission / reception circuit 18 ) Is composed of a remote control 50 for remotely checking the transmission and reception
  • FIG. 4 is a view showing a circuit diagram of the LED lighting module 20 and an indicator of an evacuation induction lamp device in a LED lighting automatic power switching device in more detail.
  • An illustration of the circuit diagram of the LED lighting module 20 and the psychedelic LED lighting module 30 of the evacuation induction lamp when used as an evacuation induction lamp of the subway (FIG. 4-1) and the state of attaching the evacuation induction lamp to the wall (Fig. 4-2) and an indicator (Fig. 4-3) are shown.
  • the LED lighting module 20 and the psychic LED lighting module 30 of the evacuation induction lamp are required by connecting the LEDs in parallel.
  • the LED lighting module 30 is manufactured, and using the LED evacuation bulb induction lamp 60, the psychedelic LED lighting lamp 32, the aisle induction lamp 31 containing the psychedelic LED lighting module 30, and the LED arrow path induction lamp. To produce.
  • FIG. 4-2 is an exemplary perspective view and remote control diagram of a state in which an LED evacuation induction light and an alarm device passage induction light are attached to a wall
  • FIG. 4-3 is a psychedelic LED light incorporating a psychedelic LED light module 30.
  • (32) Show the path guide light 33 and the LED emergency light indicator 34 at the time of the LED arrow with the built-in psychedelic LED lighting module 30.
  • the LED evacuation induction lamp device using the LED light automatic power switching device may use the whole system or only part of it. That is, only the main circuit PCB board 10 of the LED evacuation induction lamp device and the main body 60 of the LED evacuation induction lamp device incorporating the LED module 20 may be used alone,
  • a passage induction lamp having a body 60 of the LED evacuation induction light device and an alarm device 40 for the visually impaired, a body 60 of the LED evacuation induction light device and a psychedelic LED lighting module 30 for the hearing impaired.
  • the main body 60 of the LED evacuation induction light device and the psychedelic LED illumination light (32) incorporating the psychedelic LED lighting module 30 for the hearing impaired, the main body 60 of the LED evacuation induction light device and the passage of the LED arrow Induction lamp 33 may be used as a set, only the LED emergency exit indicator 34 may be used alone.
  • Remote control 50 can also be checked automatically using a separate, or can be checked manually without using the remote control (50).
  • LED lighting automatic power switching device can be used in homes, offices, factories, etc., and it can be widely applied to evacuation induction lamps such as complex buildings or subways, outdoor street lamps, and exterior lightings of buildings.

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은 그린에너지인 LED 광원을 이용하는 조명시스템에서, 예고 없이 정전 되었을 시 자동적으로 충전지의 예비전원으로 전환되고 정전 후 다시 복구 되었을 시 본 전원으로 회복되는 LED 조명 자동 전원 전환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정이나 소규모 사무실 또는 이외 업무용 소공간에서 사용하고 있거나 사용하게 될 등화용 LED 조명등이나, 정전 시 긴급전원이 필요한 곳에 소형 LED 조명 자동 전원 전환 장치를 설치하여 손쉽게 활용할 수 있다. 이 LED 조명 자동 전원 전환 장치는 크게 100V, 220V의 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전원을 안정화시키는 전원 안정화 회로(114)및 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동충전회로(122), 전기를 자동으로 저장하는 충전지(15), 외부의 교류입력전원(110V,220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED조명모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), LED 조명모듈 구동회로(14)를 제어하는 제어회로(13), LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 조명을 하는 LED 조명모듈(20)로 구성하며, 상기한 구성에 의해 예고 없이 정전될 때 소형 산업용 충전지의 전원을 이용해 정전 시 50ms 이내에 예비 전원으로 전환되어 2시간 내지 3시간 정도 등화를 유지 할 수 있으며 다시 전원이 복구되었을 때 또한 자동으로 전원이 전환되어 긴급상황에 즉시 대처 할 수 있는 것은 물론 일정시간 동안 대체 전원을 사용 가능하게 하는 LED 조명 자동 전원 전환 장치가 제공되는 것에 그 특징이 있다.

Description

엘이디 조명 자동 전원 전환 장치
본 발명은 엘이디(LED; Light Emitting diode) 조명 자동 전원 전환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전 시 자동으로 충전지의 예비전원으로 전환되고, 복구 시 자동으로 본 전원으로 전환되는 LED 조명 자동 전원 전환 장치로서, 종래에는 기존의 형광등이나 백열등의 정전 시 수동 또는 반 자동으로 발전기나 습식 충전지를 사용하여 예비전원으로 대체 하였으나, 발전기나 습식 충전지는 넓은 공간을 차지하고 또한 투자비와 운영비가 많이 들어 가정이나 소규모 사업장에서 활용하기에 문제가 있었다. 이와 마찬가지로 LED 조명장치에서도 기존의 형광등이나 백열등에서와 같이 정전 시 수동 또는 반 자동으로 발전기나 습식 충전지를 사용하여 예비전원으로 대체 하면, 형광등이나 백열등에서와 같이 동일한 문제가 발생하여 가정이나 소규모 사업장에서 활용하기에는 문제가 있다.
형광등이나 백열등의 자동전원 전환 회로에 관한 특허가 등록(특허번호 제 0384054 호)되었었으나 규격 인증 등 여러 가지 문제로 실용화 하지 못하였다.
그리하여 특허 제 0384054 호 발명자와 기술을 제휴하여, 이러한 형광등이나 백열등의 자동전원 전환 회로에 관한 기본 개념을 그린에너지인 LED 조명시스템과 결합한 보다 획기적인 LED 조명 시스템으로의 새로운 개념의 발명이 LED 조명 자동 전원 전환 장치에 관한 것이다.
일반적으로 지금까지 형광등이나 백열등의 예비전원 및 비상전원은 넓은 공간을 차지하는 발전기나 습식 충전지를 사용하여서, 가정이나 소규모 사업장에서 활용하기에는 문제가 있었으며, 또한 고장 시 전체 시스템이 동작하지 않아서 인명과 재산 피해가 큰 대형 사고로 이어져 사회적으로 큰 문제를 발생시켰다. LED 조명시스템에서도 예비전원 및 비상전원을 중앙집중 시스템인 발전기나 습식 충전지를 사용하면 넓은 공간과 비용이 많이 들며, 또한 고장 시 전체 시스템이 동작하지 않아서 인명과 재산 피해가 큰 사고로 이어질 가능성이 높다. 이에 본 LED 조명 자동 전원 전환 장치는 실 내외 설치장소에 적합한 소형의 분산 시스템을 채용하여 발전기나 습식 충전지 사용으로 인한 공간과 투자비 및 운용비등의 비용 문제를 해결하고, 시스템 고장으로 인한 피해를 최소화하며, 또한 그린 에너지인 LED 조명 자동 전원 전환 장치의 사용으로 에너지 사용량을 획기적으로 줄일 수 있도록 되어있다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 특허번호 제 0384054 호 자동 전원 전환 회로
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 하는 목적으로 연구 제안 되었으며, 이러한 목적 달성을 위하여 사용하고자 하는 용도에 적합하게 LED 조명 자동 전원 전환 장치를 소형 경량화시키고 제품에 종속화 시킬 수 있는 저렴한 비용으로 완전 자동화하도록 구성하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 교류100V/220V 전원스위치를 ON하였을 때 자동으로 소요 전원이 브리지 정류회로(113) 및 전원 안정화 회로(114)를 거쳐 LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 LED 조명모듈 구동회로(14)를 거쳐 출력회로(DF, L)로 전달되어 LED 조명모듈(20)을 구동하는 한편, 교류 전원이 투입 되었을 시 자동으로 전원이 브리지 정류회로(113)를 거쳐 자동충전회로(122)에 의해 충전모드로 들어가게 되어 충전지(15)가 충전을 동시에 시작하게 된다.
그리고 정전 시 활성화 되어 전원을 생성하는 충전 전력 자동 공급 회로(123)에서 정전 시 정전 전환회로인 릴레이가 자동으로 정전을 감지하여 떨어져 충전지(15)의 전원이 자동으로 전원 안정화 회로를 거쳐 LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 제어회로(13), 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED조명모듈구동회로(14)를 거쳐 출력회로(DF, L)로 전달되어 LED조명모듈(20)을 구동하게 된다.
또한 충전지(15)의 충전전력이 활성화 시 역 전류 저지회로(121)가 입력단으로 충전전류가 역류하지 않도록 한다.
상기한 모든 과정은 회로에서 자동으로 감지하여 이루어지며 등화용으로부터 소규모 산업용으로 장치를 구성하여 사용할 수 있는 것에 그 특징이 있다.
1. 본 발명은 그린에너지인 LED 조명시스템에 적용하여, 정전 시 전원이 전환되는 소요시간이 50ms로써 정전이 되었다는 것을 인지 하기 어렵고 위상변환 충전 시스템을 사용하여 충전 시 에너지 충전효율을 향상시켰으며, 기존 백열등 대비 에너지 사용량을 1/5정도, 기존 형광등대비 30%정도 에너지 효율을 향상하였고, 충전지의 계속 사용시간은 표준 충전지로 2시간 내지 3시간 정도 가능하며, 전력사정이 아주 좋지 않은 장소에서는 그 상황에 맞는 충전지를 사용하여 적절하게 사용 가능시간을 조정한다. 그러나 산업용으로 용량에 따라 합리적으로 활용할 수는 있지만 현실적으로 단일전원이 10W 정도 LED 조명등을 사용하는 가정이나 소규모 사무실, 이외 업무용 소공간 소규모 사업장 등에서 사용하고 있는 장소 및 장치에 내장 또는 별도로 소형 자동 전환 회로 장치를 설치하여 손쉽게 활용할 수 있다.
2. 본 발명은 기존 형광등은 청백색으로 빛의 파장이 짧아서 화재 및 비상시 가시거리가 제한적이나 LED 조명 자동 전원 전환 장치는 적색 광으로써 기존제품보다 빛의 파장이 길기 때문에 스모그나 안개 속에서도 빛을 잘 투과하여 멀리서도 쉽게 발견할 수가 있으며, LED조명등내의 LED를 프로그램 순서에 따라 순차적으로 점멸할 수 있어서 지하철 및 빌딩내의 피난구 유도등이나 고속도로, 다리, 터널내의 조명등으로 활용이 쉽다.
도 1은 본 발명의 전체 시스템 도이다.
도 2는 본 발명의 전체 회로도의 실제 적용 예시 도이다.
도 3은 본 발명을 적용한 LED 피난구 유도등 장치의 전체 시스템 예시 도이다.
도 4는 본 발명을 적용한 LED 피난구 유도등 장치의 LED 조명모듈 및 사이키 (Psyche) LED 조명모듈 회로도 예(도4-1) 및 피난구 유도등을 벽에 부착한 상태의 예시도(도4-2)와 표시등(도4-3)의 예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10; LED 조명 자동 전원 전환 장치의 주 회로 피시비 보드
11; 전원회로 111; 전원부
112; 위상변환회로 113; 정류회로
114,124; 전원 안정화 회로 12; 전력 자동 충전 전환 회로
121; 역 전류 저지 회로 122; 자동충전회로
123; 충전 전력 자동 공급 회로 13; 제어 회로
14; LED 조명모듈구동회로 15; 충전지 또는 니켈-수소 충전지
20; LED 조명모듈 30; 사이키 LED 조명모듈
31; 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 통로 유도등
32; 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 사이키 LED 조명등
33; LED 화살표시 통로 유도등 331; 조명용 LED
332; 전면 표시판 34; LED 비상구 표시등
40; 알람 장치 50; 리모컨
60; LED 피난구 유도등 장치의 주 회로 피시비 보드(10)와
LED 조명모듈(20) 및 니켈-수소 충전지(15)를 내장한 LED 피난구
유도등 장치의 본체

l,m,n : 가로,세로의 소자 및 모듈들을 배치한 수
본 발명의 실시를 위한 최선의 형태는 첨부된 도면 중 도 1의 LED 조명 자동 전원 전환 장치의 전체 시스템 도와 같다.

도 1 에서 LED 조명 자동 전원 전환 장치는 크게 100V, 220V의 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전원을 안정화시키는 전원 안정화 회로(114)및 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동 충전회로(122), 전기를 자동으로 저장하는 충전지(15), 외부의 교류입력전원(110V, 220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED 조명모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), 또한 충전지(15)의 충전전력이 활성화 시 입력단으로 충전전류가 역류하지 않도록 방지하는 역 전류 저지회로(121),
LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 제어회로(13), 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 조명을 하는 LED 조명모듈(20)로 구성되어 있다

본 발명의 실시를 위한 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 LED 조명 자동 전원 전환 장치의 전체 시스템 도이다.
도 1 에서 LED 조명 자동 전원 전환 장치는 크게 100V, 220V의 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전원을 안정화시키는 전원 안정화 회로(114)및 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동 충전회로(122), 전기를 자동으로 저장하는 충전지(15), 외부의 교류입력전원(110V, 220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED 조명모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), 또한 충전지(15)의 충전전력이 활성화 시 입력단으로 충전전류가 역류하지 않도록 방지하는 역 전류 저지회로(121),
LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 제어회로(13), 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 조명을 하는 LED 조명모듈(20)로 구성되어 있다.

도 2는 LED 조명 자동 전원 전환 장치 전체 시스템 회로의 하나의 예시 도이다.
즉 도2에서는 도1의 LED 조명 자동 전원 전환 장치의 전체시스템의 구성회로를 나타내는 것으로, 좀 더 상세히 설명하면 본 발명의 LED 조명 자동 전원 전환 장치의 회로는 교류110V나 220V 전원스위치를 ON하였을 때 전원부(111)의 전원 입력 변압기는 입력전원을 110V와 220V를 공용으로 사용할 수 있게 하며, 변압기 출력은 3V에서 70V까지 용도에 맞게 출력한다.
변압기를 통하여 3V에서 70V까지 시스템의 용도에 맞게 출력한 교류전원은 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112)에서 전류의 위상을 90도 지연하여 정류회로(113)로 보낸다.
정류회로(113)에서는 교류전원을 브리지 정류회로(D1, D2, D3, D6)를 시용하여 전파 정류하고 이를 컨덴서(C2, C3)를 사용하여 직류전원으로 완전 변환한다.
이 변환된 직류 전원의 공급상태를 LED 표시기(LED1)를 통하여 표시하여주며, 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동 충전회로(122)를 통하여 충전지(15)에 자동으로 충전되며 이때 충전되는 상태를 LED 표시기(LED2)를 통하여 알려준다.
충전전력 자동공급회로(123)는 정전 시 전원전환회로인 릴레이가 자동으로 정전을 감지하여 릴레이스위치가 떨어져 충전지의 전원이 자동으로 전원 안정화 회로(CIN)를 거쳐 제어회로(13)와 LED 조명모듈 구동회로(14)로 전달된다.
LED 조명모듈 구동회로(14)를 제어하기 위한 제어회로(13)는 LED 조명모듈(20)의 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함하여 구성되어있으며, LED 조명모듈(20)을 구동하기 위한 LED 조명모듈 구동회로(14)는 제어회로(13)의 제어신호를 받아서 LED 조명모듈(20)을 구동한다.
정전이 되지 않은 평상시에는 정류회로(113)에서 역 전류 저지 다이오드(D11)를 거쳐 제어회로(13)와 LED 조명모듈 구동회로(14)로 직접 전달되어 LED 조명모듈(20)을 구동한다.

도 3은 LED 조명 자동 전원 전환 장치를 이용한 LED 피난구 유도등 장치의 전체 시스템의 한 예시 도이다.
도 3에서 LED 조명 자동 전원 전환 장치를 이용한 LED 피난구 유도등 장치는 크게 LED 피난구 유도등 장치의 주 회로 피시비 보드(10)와 LED 모듈(20)
사이키 LED 모듈(30), 알람 장치(40), 니켈-수소 충전지(15), 리모컨(50)으로 구성된다.
주 회로 피시비 보드(10)는 전원회로(11), 전력 자동 충전 전환 회로 (12), 제어회로(13), 리모컨 송수신회로(18), LED 조명모듈 구동 회로(14), 사이키 LED 조명모듈 구동 회로(16), 알람 장치 구동 회로(17)를 포함한다.
전원회로(11)는 100V, 220V 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전원을 안정화시키는 전원 안정화 회로(114)로 구성된다.
전력 자동 충전 전환 회로(12)는 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동 충전회로(122), 외부의 교류입력전원(110V, 220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED 모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 또한 충전지(50)의 충전전력이 활성화 시 입력단으로 충전전류가 역류하지 않도록 방지하는 역 전류 저지 회로(121)로 구성된다,
제어회로(13)는 LED 조명모듈 구동 회로(14), 사이키 LED 조명모듈 구동 회로(16), 알람 장치 구동 회로(17)를 제어하고, 리모컨 송수신회로(18)와 점검 신호를 송수신하여 점검을 제어하도록 전기적으로 접속된다.
리모컨 송수신 회로(18)는 리모컨의 점검신호를 제어모듈로 전달하고 제어모듈의 점검 값을 다시 리모컨으로 전달하도록 전기적으로 접속된다.
LED 조명모듈 구동 회로(14)는 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈 (20)을 구동하도록 전기적으로 접속된다.
사이키 LED 조명모듈 구동 회로(16)는 제어회로(13)의 제어신호를 받아 사이키 LED 모듈(30)을 구동하도록 전기적으로 접속된다.
알람 장치 구동 회로(17)는 제어회로(13)의 제어신호를 받아 알람 장치(40)를 구동하도록 전기적으로 접속된다.
LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)는 주 회로 피시비 보드(10)와 LED 조명모듈 구동 회로(14)의 신호에 따라 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 빛을 내는 LED 조명모듈 (20)과 일반전원 정전 시 비상전원으로 사용될 니켈-수소 충전지(15)를 내장하고, 이를 벽면에 부착하고 피난구를 표시해주는 표시 패널을 포함한다.
LED 피난구 유도등 장치는 LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)와
사이키 LED 조명모듈 구동 회로(16)의 신호에 따라 사이키 빛을 내는 사이키 LED 모듈(30), 알람 장치 구동 회로(17)의 신호에 따라 알람 소리를 내는 알람 장치 (40), 리모컨 송수신 회로(18)와 송수신하여 원격으로 점검하는 리모컨(50)으로 구성된다

도 4는 LED 조명 자동 전원 전환 장치에서 LED 조명모듈(20)의 회로도와 피난구 유도등 장치의 표시등을 좀 더 구체적으로 표시한 것으로, 복잡한 빌딩이나. 지하철 등의 피난구 유도등으로 사용시의 피난구 유도등의 LED 조명모듈(20) 및 사이키 LED 조명모듈(30)의 회로도(도4-1), 피난구 유도등을 벽에 부착한 상태의 예시도(도4-2)와 표시등(도4-3) 예를 나타낸 것이다.
피난구 유도등의 LED 조명모듈(20) 및 사이키 LED 조명모듈(30)의 회로도(도4-1)에서 보는 바와 같이 LED를 직 병열로 연결하여 필요한 피난구 유도등의 LED조명모듈(20)과 사이키 LED 조명모듈(30)을 제작하고, 이를 이용하여 필요한 LED 피난구 유도등 (60)과 사이키 LED 조명등(32), 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 통로 유도등(31)및 LED 화살표시 통로 유도등을 제작한다.
(도4-2)는 LED 피난구 유도등과 알람 장치 통로 유도등을 벽면에 부착한 상태의 예시 사시도 및 리모컨 도이며, (도4-3)은 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 사이키 LED 조명등(32) 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 LED 화살표시 통로 유도등(33)및 LED비상구 표시등(34)을 보여준다.
(도4-2)에서 보는 것과 같이, LED 조명 자동 전원 전환 장치를 이용한 LED 피난구 유도등 장치는 전체시스템을 모두 사용할 수도 있고, 일부분만 사용할 수도 있다. 즉 LED 피난구 유도등 장치의 주 회로 피시비 보드(10)와 LED 모듈 (20)을 내장한 LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)만 단독으로 사용할 수도 있고,
또는 LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)와 시각장애인들을 위한 알람 장치(40), LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)와 청각 장애인들을 위한 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 통로 유도등(31), LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)와 청각 장애인들을 위한 사이키 LED 조명모듈(30)을 내장한 사이키 LED 조명등(32), LED 피난구 유도등 장치의 본체(60)와 LED 화살표시 통로 유도등(33)을 한 세트로 사용 할 수도 있으며, LED 비상구 표시등(34)만 단독으로 사용 할 수도 있다.
리모컨(50)도 별도로 사용하여 자동으로 점검 할 수도 있고, 리모컨(50)을 사용하지 않고 수동으로 점검 할 수도 있다.
LED 조명 자동 전원 전환 장치는 가정이나 사무실 및 공장 등에 사용 할 수도 있고, 복잡한 빌딩이나 지하철 등의 피난구 유도등, 실외의 가로등 및 건물 외부조명등 등에도 폭 넓게 응용할 수 있다.

Claims (3)

  1. LED 조명 자동 전원 전환 장치에 있어서, LED 조명 자동 전원 전환 장치는 크게 100V, 220V의 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전파정류전원을 3V~70V의 직류전원으로 안정화시키는 전원 안정화 회로(114) 및 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동충전회로(122), 전기를 자동으로 저장하는 충전지(15), 외부의 교류 입력 전원(110V,220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED 조명모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 제어회로(13), 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 정전이 되지 않은 평상시에는 정류회로(113)에서 역 전류 저지회로(121)를 거쳐 제어회로(13)와 LED 조명모듈 구동회로(14)로 직접 전력이 전달되어 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 조명을 하는 LED 조명모듈(20)로 구성된 LED 조명 자동 전원 전환 장치.
    LED 조명 자동 전원 전환 장치에 있어서, LED 조명 자동 전원 전환 장치는 크게 100V, 220V의 교류전원을 3V~70V로 변환하는 전원부(111), 충전효율을 높이기 위한 위상변환회로(112), 교류전원을 직류전원으로 변환하는 정류회로(113), 정류한 전파정류전원을 3V~70V의 직류전원으로 안정화시키는 전원 안정화 회로(114) 및 충전 전력 활성화 시의 전원 안정화 회로(124), 충전지에 전기를 자동으로 충전하는 자동충전회로(122), 전기를 자동으로 저장하는 충전지(15), 외부의 교류 입력 전원(110V,220V)이 정전 시 충전지의 전기를 LED 조명모듈(20)로 자동 공급하는 충전 전력 자동 공급 회로(123), LED 조명모듈(20)의 각 모듈 별로 전력공급 시간을 조절하기 위한 발진주파수 결정회로(OSC회로)와 펄스 폭을 변환하여 밝기를 조정하는 PWM 회로를 포함한 제어회로(13), 제어회로(13)의 제어신호를 받아 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 정전이 되지 않은 평상시에는 정류회로(113)에서 역 전류 저지회로(121)를 거쳐 제어회로(13)와 LED 조명모듈 구동회로(14)로 직접 전력이 전달되어 LED 조명모듈(20)을 구동하는 LED 조명모듈 구동회로(14), 전기에너지를 빛 에너지로 변환하여 필요한 조명을 하는 LED 조명모듈(20)로 구성된 LED 조명 자동 전원 전환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서LED 조명모듈(20)은 LED 피난구 유도등의 LED 조명모듈과 사이키 LED 조명모듈,알람 장치를 포함하는 LED 조명 자동 전원 전환 장치.
    제 1 항에 있어서LED 조명모듈(20)은 LED 피난구 유도등의 LED 조명모듈과 사이키 LED 조명모듈,알람 장치를 포함하는 LED 조명 자동 전원 전환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서LED 조명모듈 제어회로(13)는 회로 점검을 위한 리모컨 송수신 회로를 포함하는 LED 조명 자동 전원 전환 장치.
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