WO2020166931A1 - 비상등 겸용 조명등 - Google Patents

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WO2020166931A1
WO2020166931A1 PCT/KR2020/001891 KR2020001891W WO2020166931A1 WO 2020166931 A1 WO2020166931 A1 WO 2020166931A1 KR 2020001891 W KR2020001891 W KR 2020001891W WO 2020166931 A1 WO2020166931 A1 WO 2020166931A1
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neutral
lighting
wire
unit
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PCT/KR2020/001891
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고관수
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고관수
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    • 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
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    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V23/003—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electronics drivers or controllers for operating the light source, e.g. for a LED array
    • H—ELECTRICITY
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a lighting lamp.
  • emergency lights are installed in buildings or houses in preparation for emergencies such as natural disasters such as earthquakes and tsunamis or fires, apart from lighting lamps to illuminate the interior.
  • the present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, the object of the emergency light combined lighting according to the present invention,
  • the lighting itself does not need a separate emergency light by making it function as an emergency light.
  • the present inventor's emergency lighting combination lighting lamp for achieving the above object is a lighting lamp that is connected to a lighting switch connected in series to a live wire among AC power lines of a live wire and a neutral wire and turns on and off according to the switching operation of the lighting switch.
  • a light-emitting driver connected to the AC power line of and applying a voltage for driving the lighting unit, a lighting unit connected to the light-emitting driving unit and turning on and off according to the on/off switching of the lighting switch, and when the lighting switch is turned off
  • a neutral line voltage detector that detects the "neutral wire fine AC voltage" between the neutral wire and the ground, and the neutral wire voltage detector connected to the neutral wire voltage detector to read the voltage of the neutral wire voltage detector, and a lighting part from the emergency battery according to the presence or absence of the voltage of the neutral wire voltage detector. It characterized in that it comprises a control unit for controlling power supply to the furnace, and an emergency battery for supplying emergency power to the lighting unit in case of a power failure or disconnection of AC power based on the control of the control unit.
  • the present inventors emergency lighting combined lighting having the configuration as described above has the following effects.
  • the lighting lamp itself can function as an emergency lamp, so that there is an effect that the emergency lamp does not need to be separately built or provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of an emergency light combined lighting 100 according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of an emergency light combined lighting 100 according to another embodiment of the present invention.
  • Emergency light combined lighting 100 is connected to a lighting switch (SW) connected in series to the live line (L) of the AC power line of the live line (L) and the neutral line (N), the lighting switch (SW As an emergency light combined lighting that turns on and off according to the switching operation of ), it is configured to include a light emitting driver 110, a lighting part 120, a neutral voltage detection part 131, a control unit 160, and an emergency battery 180. It is characterized.
  • the light emitting driver 110 is connected to the AC power line of the live line L and the neutral line N to apply a current for driving the lighting unit 120.
  • the light emitting driver 110 itself may be configured as an AC-DC converter as a known configuration prior to the filing of the present invention.
  • the lighting unit 120 is a light-emitting body connected to the light-emitting driver 110 and turned on and off according to the on-off switching of the lighting switch SW.
  • the lighting unit 120 may be composed of, for example, an LED, but is not limited thereto, and any known lighting lamp may be included.
  • the neutral wire voltage detector 131 is a component that detects "neutral wire fine AC voltage" applied between the neutral wire N and the ground (FG).
  • the control unit 160 is connected to the neutral line voltage detection unit 131 to read the voltage of the neutral line voltage detection unit 131, and when the lighting switch SW is turned off, depending on the presence or absence of the voltage of the neutral line voltage detection unit 131. This is a configuration that controls the power supply from the emergency battery 180 to the lighting unit 120.
  • the emergency battery 180 is configured to supply emergency power to the lighting unit 120 in the event of a power failure or disconnection of the AC power source of the lighting lamp 100 based on the control of the controller 160.
  • the present invention does not need to have a separate sensor to detect disconnection or power failure, and nobody has adopted a completely new concept called "neutral fine AC voltage" that exists even when the lighting switch (SW) is turned off. Power failure or disconnection can be judged on the basis of this.
  • the lighting switch (SW) is turned off in this way, if it is determined that there is a power outage or disconnection based on the presence or absence of the "neutral fine AC voltage", the power of the emergency battery 180 is supplied to the lighting unit 120 so that the lighting unit itself is emergency lighting. It can be used as.
  • the operation or detection method of detecting a power failure or disconnection is completely independent of the lighting switch (SW), and as a result, there is no need to connect with the lighting switch (SW).
  • installation workability is very excellent and convenient.
  • Emergency light combined lighting 100 can be directly implemented in the existing lighting itself, so that the change or addition to the lighting switch (SW) that is connected in series to the live line (L) to control a single line
  • SW lighting switch
  • L live line
  • the installation work is very easy, and even a general consumer who is not an electric wiring expert can easily install the emergency light combined lighting 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the neutral line voltage detection unit 131 is branched from the neutral line connection line Nd connected to the neutral line N of the AC power line (first node n1) Branched from] and connected between the neutral line connection line Nd and the control unit 160, and detects a fine AC voltage of the neutral line between the neutral line N and the ground FG.
  • the control unit 160 reads a voltage detected by the neutral line voltage detection unit 131, that is, a voltage value between the neutral line voltage detection unit 131 and the ground FG.
  • the neutral wire connection line (Nd) is the wire of the lighting lamp 100 connected to the neutral wire (N) of the AC power line
  • the live wire connection line (Ld) is the wire of the lighting lamp 100 connected to the live wire (N) of the AC power line. to be.
  • the live line connection line Ld and the neutral line connection line Nd may be connected to the live line L and the neutral line N of the AC power line, respectively.
  • the control unit 160 is a power failure when the voltage value is not detected from the neutral voltage detection unit 131 when the lighting switch (SW) is off. It is characterized in that the power supply from the emergency battery 180 to the lighting unit 120 is controlled by determining that it is disconnected or disconnected.
  • the control unit 160 determines that it is in a normal state and cuts off the power supply from the emergency battery 180 to the lighting unit 120 do.
  • the neutral voltage detection unit 131 is a neutral wire connection line (Nd) connected to the neutral line (N) of the AC power line It is branched from and is connected between the neutral wire connection line (Nd) and the control unit 160, and comprises a first detection capacitor 131 that detects a fine AC voltage of the neutral wire between the neutral wire (N) and the ground (FG). do.
  • the control unit 160 reads the voltage detected by the first detection capacitor 131, that is, a voltage value between the first capacitor 131 and the ground FG.
  • the first detection capacitor 131 is preferably made of an insulating ceramic capacitor capable of insulating the primary side and the secondary side.
  • the live line connection line Ld is branched from the live line connection line Ld connected to the live line L among AC power lines, so that the live line connection line Ld is a neutral line ( N-phase voltage detection unit for detecting the fine AC voltage of the neutral wire between the neutral wire (N) and the ground (FG) in the case of a false wire that is connected to N) and the neutral wire (Nd) is connected to the live wire (L). 132) is characterized in that the configuration is further included.
  • control unit 160 like the neutral line voltage detection unit 131, is connected to the erroneous line N-phase voltage detection unit 132 to read the voltage of the erroneous line N-phase voltage detection unit 132, and the lighting switch (SW When) is turned off, power supply from the emergency battery 180 to the lighting unit 120 is controlled according to the presence or absence of the voltage of the erroneous line N-phase voltage detection unit 132.
  • the erroneous line N-phase voltage detection unit 132 is branched from the live line connection line Ld connected to the live line L of the AC power line (branched at the second node n2), and thus the live line connection line Ld In the case of incorrect wiring in which the neutral wire (N) is connected and the neutral wire (Nd) is connected to the live wire (L), the neutral wire between the neutral wire (N) and the ground (FG) is fine when the lighting switch (SW) is turned off. It is characterized in that it is composed of a second detection capacitor 132 that detects the AC voltage.
  • the second detection capacitor 132 is characterized in that it is formed of an insulating ceramic capacitor.
  • a voltage less than the reference voltage is supplied to the control unit 160 by maintaining the voltage within the reference voltage, such as misconnection, impulse, surge current, etc.
  • the voltage clamping unit 140 for blocking the overvoltage from flowing into the controller 160 is further included and configured.
  • the voltage clamping unit 140 is branched between the neutral line voltage detection unit 131 and the control unit 160 so that the neutral line voltage detection unit 131 Zener that is connected between the output terminal and the ground (FG) and keeps the voltage within the reference voltage (eg, Zener voltage) to block overvoltage from flowing into the control unit 160 in the case of, for example, incorrect wiring, impulse, and surge current input. It is characterized by consisting of a diode (140).
  • the neutral line voltage detection unit 131 When the Zener diode 140 is additionally provided as described above, the neutral line voltage detection unit 131 must be connected between the neutral line connection line Nd and the Zener diode 140.
  • a rectifier diode 151 connected to the output terminals of the first detection capacitor 131 and the second detection capacitor 132 to rectify an AC voltage.
  • a smoothing capacitor 152 connected to the output terminal of the rectifying diode 151 to smooth the rectified voltage is further included, and the control unit 160 includes the first detection capacitor 131 or the second detection capacitor The AC voltage detected by 132 is input as a voltage value converted to a DC voltage, and power supply from the emergency battery 180 to the lighting unit 120 is controlled.
  • a first resistor 153 may be further included to be connected to the smoothing capacitor 152 in parallel to rapidly discharge the voltage of the smoothing capacitor 152.
  • the controller 160 grounded to the secondary ground G2 of the circuit is a first detection capacitor 131 or a second detection Although it is directly connected to the capacitor 132 to detect the fine AC voltage of the neutral wire, depending on the embodiment, the coupling unit 190 coupling the ground (FG) and the secondary ground (G2) as shown in FIG. It is also possible to detect the fine AC voltage of the neutral wire through
  • the control unit 160 has a first detection capacitor 131 or a second detection capacitor 132 due to problems such as EMI or electrical characteristics. ) Is not directly connected to but is separated, and is inserted between the first detection capacitor 131 or the second detection capacitor 132 and the controller 160 to couple the ground (FG) and the secondary ground (G2). A coupling unit 190 for ringing is further included, and the control unit 160 detects the neutral line fine AC voltage detected by the first detection capacitor 131 or the second detection capacitor 132 through the coupling unit 190. It is characterized by receiving input.
  • the coupling unit 190 may include a smoothing capacitor 152 and a second capacitor C and a second resistor R connected in parallel to the first resistor.
  • the emergency light combined lighting 100 is configured to further include a battery charging/discharging unit 170 for charging current to the emergency battery 180 or discharging it with the light emitting driver 110,
  • the emergency battery 180 is characterized in that the current is charged or discharged according to charge/discharge control of the battery charging/discharging unit 170.
  • the battery charging/discharging unit 170 may charge the emergency battery 180 by receiving current from the light emitting driver 110 when there is no power failure or disconnection under the control of the controller 160.
  • the battery charging/discharging unit 170 may control supplying power of the emergency battery 180 to the lighting unit 120 in case of a power failure or disconnection under the control of the controller 160.
  • a connection method in which power is supplied to the lighting unit 120 through the battery charging/discharging unit 170 and the light emitting driver 110 is disclosed, but is not limited thereto.
  • Emergency power may be supplied directly from the emergency battery 180 to the lighting unit 120, and may be configured by various wiring methods, and in any case, belong to the technical scope of the present invention.
  • the following describes the operation of the emergency light combined lighting 100 according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above.
  • the lighting switch (SW) When the lighting switch (SW) is turned off, the supply of commercial AC power is cut off, and AC power is not supplied to the light emitting driver 110. However, even in this case, the "neutral wire fine AC voltage", which is a very fine voltage of several Vs, is applied to the neutral wire, and the neutral wire voltage detector 131 detects the neutral wire fine AC voltage.
  • control unit 160 reads the neutral wire fine AC voltage detected by the neutral wire voltage detection unit 131, and the neutral wire fine AC voltage is a pre-stored set value (for example, a value close to zero and a value of about 0.3 V or less. ], the power of the emergency battery 180 is controlled to be supplied to the lighting unit 120 by determining that it is a power failure or disconnection.
  • the controller 160 outputs a discharge control signal to the battery charging/discharging unit 170 so that the battery charging/discharging unit 170 supplies power to the emergency battery 180 to the lighting unit 120.
  • the N-phase voltage detection unit 132 of the incorrect connection detects the fine AC voltage of the neutral wire in the off state of the lighting switch (SW), and the operation is the same as the neutral voltage detection unit 131 described above. Description is omitted.

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Abstract

본 발명은 라이브선(L)과 중성선(N)의 AC 전력선에 연결되어서 조명부(120)를 구동하기 위한 전압을 인가하는 발광 구동부(110)와, 발광 구동부(110)에 연결되고 점등 및 소등되는 조명부(120)와, 조명스위치(SW)가 오프되는 경우에 중성선(N)과 접지(FG) 사이에 걸리는 "중성선 미세 AC전압"을 검출하는 중성선 전압검출부(131)와, 중성선 전압검출부(131)에 연결되어서 중성선 전압검출부(131)의 전압을 읽어들이고, 중성선 전압검출부(131)의 전압 유무에 따라서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원공급을 제어하는 제어부(160)와, AC전원의 정전이나 단선시에 조명부(120)로 비상전원을 공급하는 비상 배터리(180)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로

Description

비상등 겸용 조명등
본 발명은 조명등에 관한 것이다.
일반적으로 건물이나 주택에는 실내를 밝히기 위한 조명등이 설치되는 것과는 별개로 지진, 츠나미 등의 자연 재해나 화재 등과 같은 비상시를 대비하여 비상등이 설치되어 있다.
이러한 건물이나 주택의 비상등과 조명등은 통상적으로 각각 별개로 설치되어 있는 것이 일반적이다.
이와 같이 조명등과 비상등을 별개로 각각 설치하는 경우에는 각각 별개 설치에 따른 설치비용이 증가하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 비상등 겸용 조명등의 목적은,
첫째, 조명등 자체가 비상등의 기능을 겸용하고 있도록 함으로써 별도의 비상등을 필요로 하지 않도록 하고,
둘째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링함으로써 조명스위치 오프 시의 정전이나 단선을 감지할 수 있도록 하며,
셋째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링함으로써 별도의 센서를 채택할 필요가 없고, 감지를 위한 별도의 전력선을 배선하지 않아도 되며 또한 조명스위치에 부가장치를 하지 않더라도, 극히 간단한 구성에 의해서 조명스위치 오프 시의 정전이나 단선을 감지할 수 있도록 하며,
넷째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링하여서 정전이나 단선을 감지하는 방법을 채택함으로써, 조명스위치에 소자를 부가적으로 연결하거나 결선할 필요가 없어서 설치 작업성이 매우 뛰어나고 편리할 수 있도록 하며,
다섯째, 벽에 매입되거나 벽에 설치되는 벽부 스위치로 구현되는 조명스위치에 곧바로 설치할 수 있도록 하며, 그리하여 설치 작업이 매우 쉽고 전기 배선 전문가 아니더라도 일반 수요자도 쉽게 설치할 수 있도록 하며,
여섯째, 큰 임피던스로 1차측과 2차측 간의 절연을 할 수 있고,
일곱째, 누설전류를 최소로 하면서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수 있도록 하며,
여덟째, 오결선의 경우에도 중성선 미세 AC전압을 검출하여서 정전 여부 등을 판단하여서 비상등으로 이용할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 비상등 겸용 조명등을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 비상등 겸용 조명등은, 라이브선과 중성선의 AC 전력선 중에서 라이브선에 직렬 연결된 조명스위치에 연결되어서 조명스위치의 스위칭 동작에 따라서 점등 및 소등이 되는 조명등으로서, 라이브선과 중성선의 AC 전력선에 연결되어서 조명부를 구동하기 위한 전압을 인가하는 발광 구동부와, 상기 발광 구동부에 연결되고, 상기 조명스위치의 온오프 스위칭에 따라서 점등 및 소등하는 조명부와, 상기 조명스위치가 오프되는 경우에 중성선과 접지 사이에 걸리는 "중성선 미세 AC전압"을 검출하는 중성선 전압검출부와, 상기 중성선 전압검출부에 연결되어서 상기 중성선 전압검출부의 전압을 읽어들이고, 상기 중성선 전압검출부의 전압 유무에 따라서 비상 배터리로부터 조명부로의 전원공급을 제어하는 제어부와, 상기 제어부의 제어를 기초로 AC전원의 정전이나 단선시에 조명부로 비상전원을 공급하는 비상 배터리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 비상등 겸용 조명등은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, AC전원이 공급되지 못하는 비상 시에 조명등 자체가 비상등의 역할을 할 수 있어서 비상등을 별도로 내장하거나 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
둘째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링함으로써 조명스위치 오프 시의 정전이나 단선을 감지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링함으로써 별도의 센서를 채택할 필요가 없고, 감지를 위한 별도의 전력선을 배선하지 않아도 되며 또한 조명스위치에 부가장치를 하지 않더라도, 극히 간단한 구성에 의해서 조명스위치 오프 시의 정전이나 단선을 감지할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 조명스위치의 오프 시에 중성선과 접지 간에 걸리는 중성선 미세 AC전압을 모니터링하여서 정전이나 단선을 감지하는 방법을 채택함으로써, 조명스위치에 소자를 부가적으로 연결하거나 결선할 필요가 없고, 그 결과 설치 작업성이 매우 뛰어나고 편리할 수 있는 효과가 있다. 즉, AC 전력라인의 라이브선에 직렬 연결되어서 단일선 제어를 하는 조명스위치에 대한 변경이나 부가적인 회로 구성이 필요 없게 되는 효과가 있다.
여섯째, 벽에 매입되거나 벽에 설치되는 벽부 스위치로 구현되는 조명스위치에 곧바로 설치할 수 있는 효과가 있고, 그 결과 설치 작업이 매우 쉽고 전기 배선 전문가 아니더라도 일반 수요자도 쉽게 설치할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 큰 임피던스로 1차측과 2차측 간의 절연을 할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 누설전류를 최소로 하면서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 오결선의 경우에도 중성선 미세 AC전압을 검출하여서 정전 여부 등을 판단하여서 비상등으로 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)의 블록 구성도이다.
다음은 본 발명인 비상등 겸용 조명등의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)은, 라이브선(L)과 중성선(N)의 AC 전력선 중에서 라이브선(L)에 직렬 연결된 조명스위치(SW)에 연결되어서 조명스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라서 점등 및 소등이 되는 비상등 겸용 조명등으로서, 발광 구동부(110)와 조명부(120)와 중성선 전압검출부(131)와 제어부(160)와 비상 배터리(180)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 구동부(110)는 라이브선(L)과 중성선(N)의 AC 전력선에 연결되어서 조명부(120)를 구동하기 위한 전류를 인가하는 구성이다.
상기 발광 구동부(110) 자체는 본원발명의 출원 전에 공지된 구성으로서 예컨대 AC-DC 컨버터 등으로 구성될 수 있을 것이다.
상기 조명부(120)는 발광 구동부(110)에 연결되고, 상기 조명스위치(SW)의 온오프 스위칭에 따라서 점등 및 소등하는 발광체이다.
상기 조명부(120)는 예컨대 LED로 구성될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며 공지의 조명등이라면 모두 포함될 수 있을 것이다.
상기 중성선 전압검출부(131)는 중성선(N)과 접지(FG)(Full Ground) 사이에 걸리는 "중성선 미세 AC전압"을 검출하는 구성이다.
상기 제어부(160)는 중성선 전압검출부(131)에 연결되어서 상기 중성선 전압검출부(131)의 전압을 읽어들이고, 조명스위치(SW)가 오프되는 경우에 상기 중성선 전압검출부(131)의 전압 유무에 따라서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원공급을 제어하는 구성이다.
상기 비상 배터리(180)는 제어부(160)의 제어를 기초로 조명등(100)의 전력원인 AC전원의 정전이나 단선시에 조명부(120)로 비상전원을 공급하는 구성이다.
본원발명의 기술적 사상의 출발점이 되는 중성선(N)에 존재하는 상기 "중성선 미세 AC전압"은 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 전압으로서, 발광 구동부(110) 및 조명부(120)는 구동할 수 없는 매우 낮은 전압, 예컨대 수 볼트(V) 대의 매우 낮은 미세 전압값이다.
상기와 같은 본원발명의 일 실시예에 의한 구성에 의하면, 조명스위치(SW)가 오프 상태에서 정전이나 단선 시에 조명부(120)로 전원공급이 되지 않는 경우에, 별도의 비상등을 채택할 필요가 없이 조명부 자체를 비상등으로 이용할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본원발명은 단선이나 정전을 감지하기 위한 별도의 센서를 구비할 필요가 없이, 조명스위치(SW)가 오프되더라도 존재하는 "중성선 미세 AC전압"이라는 누구도 제어인자로 채택하지 못했던 전혀 새로운 개념을 기초로 정전이나 단선을 판단할 수 있는 것이다.
그리고, 이와 같이 조명스위치(SW)가 오프되더라도 존재하는 "중성선 미세 AC전압"의 유무를 기초로 정전이나 단선이라고 판단한 경우에는 비상 배터리(180의 전원을 조명부(120)로 공급하여서 조명부 자체를 비상등으로 활용할 수 있게 된다.
따라서, 종래의 통상의 기술자에서는 전혀 관심을 두지 않았던 "중성선 미세 AC전압"을 검출할 수 있는 극히 간단한 구성만을 채택하더라도 정전이나 단선을 검출할 수 있게 되는 것이다.
또한 본원발명의 일 실시예에 의한 중성선 전압검출부(131)는 정전이나 단선을 검출하는 동작이나 검출 방식이 조명스위치(SW)와는 전혀 무관하고, 그 결과 조명스위치(SW)와 결선할 필요가 없어서 설치 작업성이 매우 뛰어나고 편리하다는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)은, 기존의 조명등 자체에 바로 구현할 수 있어서, 라이브선(L)에 직렬 연결되어서 단일선 제어를 하는 조명스위치(SW)에 대한 변경이나 부가적인 회로 구성이 필요 없게 되고, 따라서 예컨대 벽에 설치되는 벽부 스위치로 구현되는 조명스위치(SW)에 곧바로 설치할 수 있는 이점도 있다.
따라서 설치 작업이 매우 쉽고 전기 배선 전문가 아니더라도 일반 수요자도 쉽게 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)을 설치할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 상기 중성선 전압검출부(131)는 AC 전력선 중의 중성선(N)에 접속되는 중성선 접속선(Nd)에서 분기[제1 노드(n1)에서 분기]되어서 중성선 접속선(Nd)과 제어부(160) 사이에 연결되고, 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 것을 특징으로 한다. 이때 제어부(160)는 중성선 전압검출부(131)에 의해서 검출되는 전압 즉, 중성선 전압검출부(131)와 접지(FG) 간의 전압값을 읽어들이게 된다.
중성선 접속선(Nd)은 AC 전력선 중의 중성선(N)에 연결되는 조명등(100)의 전선이고, 라이브선 접속선(Ld)은 AC 전력선 중의 라이브선(N)에 연결되는 조명등(100)의 전선이다.
통상적으로 터미널블록(Jn)에서 라이브선 접속선(Ld)과 중성선 접속선(Nd)은 각각 AC 전력선의 라이브선(L)과 중선선(N)에 접속될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 상기 제어부(160)는 조명스위치(SW)가 오프되는 경우에 상기 중성선 전압검출부(131)로부터 전압값이 검출되지 않는 경우에는 정전이나 단선이라고 판단하여서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(160)는 상기 조명스위치(SW) 오프시에 상기 중성선 전압검출부(131)로부터 전압값이 검출되는 경우에는 정상 상태라고 판단하여서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원 공급을 차단한다.
이제 상기 중성선 전압검출부(131)의 구체적인 예에 대해서 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 상기 중성선 전압검출부(131)는, AC 전력선 중의 중성선(N)에 접속되는 중성선 접속선(Nd)에서 분기되어서 중성선 접속선(Nd)과 제어부(160) 사이에 연결되고, 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 제1 검출 캐패시터(131)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이때 제어부(160)는 제1 검출 캐패시터(131)에 의해서 검출되는 전압 즉, 제1 캐패시터(131)와 접지(FG) 간의 전압값을 읽어들이게 된다.
그리고, 제1 검출 캐패시터(131)는 1차측과 2차측을 절연할 수 있는 절연 세라믹 캐패시터로 구성됨이 바람직하다.
이에 의하면, 간단한 구성으로서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수 있고 또한 큰 임피던스로써 회로의 AC영역인 1차측과 DC영역인 2차측을 분리하여 절연할 수 있는 이점이 있다. 따라서 이러한 검출 캐패시터(131) 하나만으로도 중성선 미세 AC전압을 검출하는 기능에 부가적으로 AC의 1차측과 2차측을 절연할 수 있게 되므로, 제품의 신뢰성을 담보할 수 있는 이점이 있다.
또한 누설전류를 최소로 하면서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, AC 전력선 중의 라이브선(L)에 접속되는 라이브선 접속선(Ld)에서 분기되어서 라이브선 접속선(Ld)이 중성선(N)에 접속되고 중성선 접속선(Nd)이 라이브선(L)에 접속되는 오결선의 경우에 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 오결선 N상 전압검출부(132)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어부(160)는, 중성선 전압검출부(131)와 마찬가지로, 오결선 N상 전압검출부(132)에 연결되어서 상기 오결선 N상 전압검출부(132)의 전압을 읽어들이고, 조명스위치(SW)가 오프되는 경우에 상기 오결선 N상 전압검출부(132)의 전압 유무에 따라서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원공급을 제어한다.
라이브선 접속선(Ld)이 중성선(N)에 접속되고 중성선 접속선(Nd)이 라이브선(L)에 접속되는 오결선이 발생할 수 있는데, 이러한 오결선의 경우에도 중성선 미세 AC전압을 검출하여서 정전 여부 등을 판단할 수 있고, 조명등(100)을 비상등으로 이용할 수 있게 되는 것이다.
상기 오결선 N상 전압검출부(132)는, AC 전력선 중의 라이브선(L)에 접속되는 라이브선 접속선(Ld)에서 분기[제2 노드(n2)에서 분기]되어서 라이브선 접속선(Ld)이 중성선(N)에 접속되고 중성선 접속선(Nd)이 라이브선(L)에 접속되는 오결선의 경우에 상기 조명스위치(SW) 오프시에 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 제2 검출 캐패시터(132)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 검출 캐패시터(132)는 절연 세라믹 캐패시터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 기준전압 이내로 전압을 유지하여서 제어부(160)로 기준전압 이하의 전압이 공급되도록 하여서 예컨대 오결선이나 임펄스, 서지 전류 유입 등의 경우에 과전압이 제어부(160)로 유입되는 것을 차단하는 전압 클램핑부(140)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 오결선에 의해서 중성선(N)으로 상용 AC 전압인 220 V가 인가되는 경우나, 돌입전류가 인입되는 경우 등에 있어서 제어부(160)로 과전압이 입력되는 것을 차단하게 되어서 회로를 보호하게 되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 상기 전압 클램핑부(140)는, 상기 중성선 전압검출부(131)와 제어부(160) 사이에서 분기되어서 상기 중성선 전압검출부(131)의 출력단과 접지(FG) 사이에 연결되고, 기준전압(예컨대, 제너전압) 이내로 전압을 유지하여서 예컨대 오결선이나 임펄스, 서지 전류 입력 등의 경우에 과전압이 제어부(160)로 유입되는 것을 차단하는 제너다이오드(140)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제너다이오드(140)가 부가적으로 구비되는 경우에는, 상기 중성선 전압검출부(131)는 중성선 접속선(Nd)과 제너다이오드(140) 사이에 연결되어야 함은 물론이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)에 있어서, 상기 제1 검출 캐패시터(131)와 제2 검출 캐패시터(132)의 출력단에 연결되어서 AC전압을 정류하는 정류 다이오드(151)와, 상기 정류 다이오드(151)의 출력단에 연결되어서 정류된 전압을 평활하는 평활콘덴서(152)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 제어부(160)는 상기 제1 검출 캐패시터(131) 또는 제2 검출 캐패시터(132)가 검출한 AC전압을 DC전압으로 변환된 전압값으로 입력받아서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원공급을 제어하게 된다.
그리고, 상기 평활콘덴서(152)에 병렬연결되어서 평활콘덴서(152)의 전압을 신속하게 방전하기 위한 제1 저항(153)이 더 포함되어서 구성될 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)은, 회로의 2차측 접지(G2)에 접지된 제어부(160)는 제1 검출 캐패시터(131) 또는 제2 검출 캐패시터(132)에 직접 연결되어서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수도 있지만, 실시예에 따라서는 도 2에 도시된 바와 같이 접지(FG)와 2차측 접지(G2)를 커플링하는 커플링부(190)를 개재하여서 중성선 미세 AC전압을 검출할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)은, EMI나 전기적 특성 등의 문제로 제어부(160)가 제1 검출 캐패시터(131) 또는 제2 검출 캐패시터(132)에 직접 연결되어 있는 것이 아니라 분리되어 있는 경우, 제1 검출 캐패시터(131) 또는 제2 검출 캐패시터(132)와 제어부(160) 사이에 삽입되어서 접지(FG)와 2차측 접지(G2)를 커플링하는 커플링부(190)가 더 포함되어서 구성되고, 제어부(160)는 상기 커플링부(190)를 통해서 제1 검출 캐패시터(131) 또는 제2 검출 캐패시터(132)가 검출한 중성선 미세 AC전압을 입력받는 것을 특징으로 한다.
상기 커플링부(190)는 평활콘덴서(152) 및 제1 저항에 병렬연결되는 제2 캐패시터(C)와 제2 저항(R)으로 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)은, 상기 비상 배터리(180)에 전류를 충전하거나 발광 구동부(110)로 방전하는 배터리 충방전부(170)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 비상 배터리(180)는 상기 배터리 충방전부(170)의 충방전 제어에 따라서 전류가 충전 또는 방전되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 충방전부(170)는, 상기 제어부(160)의 제어에 따라서 정전이나 단선이 아닌 경우에 발광 구동부(110)로부터 전류를 공급받아서 상기 비상 배터리(180)에 전류를 충전할 수 있다.
또한 실시예에 따라서는 배터리 충방전부(170)는 상기 제어부(160)의 제어에 따라서 정전이나 단선이 경우에는 비상 배터리(180)의 전원을 조명부(120)로 공급하는 것을 제어할 수도 있다.
도시된 실시예에서는 비상 배터리(180)가 배터리 충방전부(170)와 발광 구동부(110)를 통해서 조명부(120)에 전원이 공급되는 연결 방식이 예를 들어서 개시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 물론 아니며 비상 배터리(180)에서 조명부(120)로 곧바로 비상 전원이 공급될 수도 있으며, 그 외에도 다양한 결선 방법으로 구성될 수 있으며, 어느 경우에나 본원발명의 기술적 범위에 속한다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 비상등 겸용 조명등(100)의 동작에 대하여 기술한다.
조명스위치(SW)가 오프되면, 상용 AC전원의 공급이 차단되고 발광 구동부(110)로 AC 전원이 공급되지 않는다. 그렇지만 이 경우에도 중성선에는 수 V 대의 매우 미세한 전압인 상기 "중성선 미세 AC전압"이 걸리게 되는데, 중성선 전압검출부(131)는 이 중성선 미세 AC전압을 검출한다.
그리고 제어부(160)는 중성선 전압검출부(131)가 검출하는 중성선 미세 AC전압을 읽어들이고, 이 중성선 미세 AC전압이 기 저장된 설정값[예컨대 영(zero)에 근접하는 값으로서 약 0.3 V 이하의 값]으로 검출된 경우, 정전이나 단선이라고 판단하여서 비상 배터리(180)의 전원을 조명부(120)로 공급되도록 제어한다.
예를 들면, 제어부(160)는 배터리 충방전부(170)로 방전제어신호를 출력하여서 배터리 충방전부(170)가 비상 배터리(180)의 전원을 조명부(120)로 공급하도록 한다.
한편, 오결선의 경우에는 오결선 N상 전압검출부(132)가 조명스위치(SW)의 오프 상태에서 중성선 미세 AC전압을 검출하게 되고, 그 동작은 전술한 중성선 전압검출부(131)와 동일하므로 상세 설명은 생략한다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 라이브선(L)과 중성선(N)의 AC 전력선 중에서 라이브선(L)에 직렬 연결된 조명스위치(SW)에 연결되어서 조명스위치(SW)의 스위칭 동작에 따라서 점등 및 소등이 되는 조명등으로서,
    라이브선(L)과 중성선(N)의 AC 전력선에 연결되어서 조명부(120)를 구동하기 위한 전압을 인가하는 발광 구동부(110)와,
    상기 발광 구동부(110)에 연결되고, 상기 조명스위치(SW)의 온오프 스위칭에 따라서 점등 및 소등하는 조명부(120)와,
    중성선(N)과 접지(FG) 사이에 걸리는 "중성선 미세 AC전압"을 검출하는 중성선 전압검출부(131)와,
    상기 중성선 전압검출부(131)에 연결되어서 상기 중성선 전압검출부(131)의 전압을 읽어들이고, 상기 조명스위치(SW) 오프시에 상기 중성선 전압검출부(131)의 전압 유무에 따라서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원공급을 제어하는 제어부(160)와,
    상기 제어부(160)의 제어를 기초로 AC전원의 정전이나 단선시에 조명부(120)로 비상전원을 공급하는 비상 배터리(180)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중성선 전압검출부(131)는,
    AC 전력선 중의 중성선(N)에 접속되는 중성선 접속선(Nd)에서 분기되어서 연결되고, 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(160)는,
    상기 조명스위치(SW) 오프시에 상기 중성선 전압검출부(131)로부터 전압값이 검출되지 않는 경우에는 정전이나 단선이라고 판단하여서 비상 배터리(180)로부터 조명부(120)로의 전원 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 중성선 전압검출부(131)와 제어부(160) 사이에서 분기되어서 상기 중성선 전압검출부(131)의 출력단과 접지(FG) 사이에 연결되고, 기준전압 이내로 전압을 유지하여서 과전압이 제어부(160)로 유입되는 것을 차단하는 전압 클램핑부(140)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 중성선 전압검출부(131)는,
    AC 전력선 중의 중성선(N)에 접속되는 중성선 접속선(Nd)에서 분기되어서 연결되고, 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 제1 검출 캐패시터(131)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전압 클램핑부(140)는,
    상기 중성선 전압검출부(131)와 제어부(160) 사이에서 분기되어서 상기 중성선 전압검출부(131)의 출력단과 접지(FG) 사이에 연결되고, 기준전압 이내로 전압을 유지하여서 과전압이 제어부(160)로 유입되는 것을 차단하는 제너다이오드(140)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  7. 청구항 1에 있어서,
    AC 전력선 중의 라이브선(L)에 접속되는 라이브선 접속선(Ld)에서 분기되어서 라이브선 접속선(Ld)이 중성선(N)에 접속되는 오결선의 경우에 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 오결선 N상 전압검출부(132)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 오결선 N상 전압검출부(132)는,
    AC 전력선 중의 라이브선(L)에 접속되는 라이브선 접속선(Ld)에서 분기되어서 라이브선 접속선(Ld)이 중성선(N)에 접속되는 오결선의 경우에 중성선(N)과 접지(FG) 사이의 중성선 미세 AC전압을 검출하는 제2 검출 캐패시터(132)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
  9. 청구항 5 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 검출 캐패시터(131)와 제2 검출 캐패시터(132)는, 절연 세라믹 캐패시터로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상등 겸용 조명등.
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