KR20170032003A - 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프 - Google Patents

누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력단, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력단, 제1 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제1 스위치 모듈, 제2 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제2 스위치 모듈, 제1 스위치 모듈 및 제2 스위치 모듈과 전기적으로 연결되어, 과전압을 방지하는 과전압 보호 회로, 과전압 보호 회로와 전기적으로 연결되어, 제1 스위치 모듈, 제1 스위치 모듈, 과전압 보호 회로의 상태를 감지하고 제어하는 제어 모듈, 제어 모듈과 전기적으로 연결되어, 전원이 인가되면 빛을 조사하는 광원을 포함하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프에 관한 것이다.

Description

누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프 {Ballast stabilizer compatible Lamp with a leakage-current protection circuit}
본 발명은 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력단, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력단, 제1 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제1 스위치 모듈, 제2 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제2 스위치 모듈, 제1 스위치 모듈 및 제2 스위치 모듈과 전기적으로 연결되어, 과전압을 방지하는 과전압 보호 회로, 과전압 보호 회로와 전기적으로 연결되어, 제1 스위치 모듈, 제1 스위치 모듈, 과전압 보호 회로의 상태를 감지하고 제어하는 제어 모듈, 제어 모듈과 전기적으로 연결되어, 전원이 인가되면 빛을 조사하는 광원을 포함하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 형광램프 또는 LED(Light Emitting Diode)에는 안정기(Ballast Stabilizer)를 사용하게 되는데, 이러한 안정기는 높은 전압의 전기를 형성하고 지나치게 많은 전류가 흐르는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 상용 전원(ex; 110V, 220V 전원)이 곧바로 전등과 연결되지 않고 안정기를 한번 거친 후 전등과 연결하는 것도 같은 이유이다.
이러한 안정기를 사용하는 안정기 호환형 램프의 경우, 사용자가 램프를 교체하거나 정비할 때 누설 전류(leakage current)에 의한 감전을 방지하기 위하여 접촉식 Push 방식 등 일반적인 기계식 스위치를 사용하고 있다.
그런데, 안정기를 적용한 램프의 경우, 처음 구동 전압이 약 1kV 이상 0.2초 동안 인가된다. 이 때, 기계식 스위치를 적용한 제품은 오랫동안 사용하게 되면 기계식 스위치 자체의 내부 금속 플레이트에 지속적으로 고압 전원이 인가된다. 따라서, 오픈 상태에 있어야 하는 기계식 스위치가 한순간 물리적으로 단락(short)상태에 빠지는 경우가 발생하며, 사용자에게 순간적인 감전의 위험을 가지게 되는 문제점이 존재하고 있었다.
또한, 기계식 스위치는 LED 램프에서 가장 중요한 이슈인 방수 적용이 불가하여, 스위치 사이에 습기가 침투함으로써 불량이 발생할 수 있는 요인이 존재한다. 따라서, 순간적인 과전압을 차단하고 누설 전류를 방지하는 안정기 호환형 램프의 구현 방안이 다양하게 연구되고 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같이 순간적인 감전을 방지하기 위하여 전자식 스위치를 포함하는 안정기 호환형 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력단, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력단, 상기 제1 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제1 스위치 모듈, 상기 제2 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제2 스위치 모듈, 상기 제1 스위치 모듈 및 상기 제2 스위치 모듈과 전기적으로 연결되어, 과전압을 방지하는 과전압 보호 회로, 상기 과전압 보호 회로와 전기적으로 연결되어, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 과전압 보호 회로의 상태를 감지하고 제어하는 제어 모듈, 상기 제어 모듈과 전기적으로 연결되어, 전원이 인가되면 빛을 조사하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 외부 전원 또는 상기 제2 외부 전원이 상용 전원이 안정기에서 기 설정된 제1 외부 전원 및 제2 외부 전원으로 변환되어, 상기 제1 입력단 또는 상기 제2 입력단에 입력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 입력단으로부터 입력된 상기 제1 외부 전원을 정류하여 상기 제1 스위치 모듈에 인가하는 제1 정류 회로, 상기 제2 입력단으로부터 입력된 상기 제2 외부 전원을 정류하여 상기 제2 스위치 모듈에 인가하는 제2 정류 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 제1 정류 회로 또는 상기 제2 정류 회로는, 브릿지 다이오드인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 스위치 모듈 또는 상기 제2 스위치 모듈이 스위치 모듈이 오프(off) 상태인 경우, 반대 방향 전류를 차단하는 역 바이어스 다이오드, 기 설정된 전압 이상이 인가되면 동작하는 TVS 다이오드, 상기 TVS 다이오드의 손상을 방지하는 보호 저항, 기 설정된 조건에 따라 온(on)/오프(off) 하는 스위치 소자, 노이즈 필터링 역할을 수행하는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 스위치 소자가 사이리스터(SCR) 또는 FET인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 스위치 소자는, 스위치 소자에 인가되는 전압의 크기에 따라 온(on)/오프(off) 하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 TVS 다이오드는, 다이오드에 인가되는 전압이 54V 이상인 경우 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 스위치 모듈의 출력단과 상기 제2 스위치 모듈의 출력단은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 외부 전원이 정상적으로 입력되고 상기 제2 외부 전원이 오픈(open) 상태인 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 온(on) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 오프(off) 상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 외부 전원이 오픈(open) 상태이고 상기 제2 외부 전원이 정상적으로 입력되는 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 오프(off) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 온(on) 상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 광원이 LED인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 안정기 호환형 램프는, 일단에 제1 입력단, 타단에 제2 입력단이 존재하는 직관형 램프인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 입력단은, 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력 전극을 더 포함하고, 상기 제2 입력단은, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 순간적인 감전을 방지하기 위하여 전자식 스위치를 포함하는 안정기 호환형 램프를 제공하여, 낙하 및 점등 불량 등의 사고로부터 소비자를 보호하는 것을 목적으로 한다.
또한, 종래의 기계식 스위치를 적용하는 경우 금형 및 조립 불량이 발생할 수 있으며, 금형이 교체에 4천~ 6천원 가량의 비용이 별도로 소모될 수 있다. 그러나, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 전자식 스위치를 사용하므로 별도의 금형 불량이 발생하는 문제점이 생기지 않는다.
또한, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 방수 처리가 가능하므로 습도가 많은 지역(ex; 옥외 등)에 설치가 가능하여, 고객사가 설치하는 설치 자유도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 직관형 램프의 양 단에 각각 스위치 모듈을 설치하여, 어느 단을 접촉하더라도 스위치 모듈이 오프 상태에 들어가게 되므로 감전 위험을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래 발명의 일 실시예에 따른 안정기 호환형 램프의 실시예를 나타내는 예시도이다.
도 2는 종래 발명의 일 실시예에 따른 안정기 호환형 램프의 실시예를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프를 나타내는 예시도이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프의 스위치 모듈의 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프가 과전압 상태에서 차단하게 되는 동작 방법을 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프'를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
또한, 본 발명의 '전원'은 '전압', '전력', '전류' 등 일반적인 전기 회로에 사용될 수 있는 전기 에너지의 모든 종류를 포함할 수 있다.
도 1, 도 2는 종래 발명의 일 실시예에 따른 안정기 호환형 램프의 실시예를 나타내는 예시도이다.
도 1을 참조하면, 형광램프 또는 LED(Light Emitting Diode)에는 안정기(Ballast Stabilizer)를 사용하게 되는데, 이러한 안정기는 높은 전압의 전기를 형성하고 지나치게 많은 전류가 흐르는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 상용 전원(ex; 110V, 220V 전원)이 곧바로 전등과 연결되지 않고 안정기를 한번 거친 후 전등과 연결하는 것도 같은 이유이다. 안정기는 전자식(Electronic) 또는 자석식(Magnetic) 등 수많은 종류의 안정기가 존재하며, 안정기의 성능과 종류에 따라서 램프의 성능도 좌우하게 될 정도로 중요한 역할을 수행한다.
그런데, 도 2를 참조하면, 사용자(240)가 직관형 램프(230)의 교체 또는 유지보수를 하는 경우, 제2 전극(232)에 직접 닿게 되는 경우가 생긴다. 이 때, 상용 전원(210)과 연결된 안정기(220)가 직관형 램프의 제1 전극(231)을 통하여 전기가 통할 수 있게 되며, 지면(GND)에 있는 사용자에게 누설 전류가 흐를 수 있고 직관형 램프에 과전압이 인가될 수 있다.
따라서, 직관형 램프는 과전압 인가로 인하여 파손과 손괴의 위험성이 생기며, 사용자는 감전의 위험이 존재하므로, 직관형 램프에는 안전을 위한 스위치를 더 포함하여 사용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 제1 입력단(310), 제2 입력단(320), 제1 스위치 모듈(330), 제2 스위치 모듈(340), 과전압 보호회로(350), 제어모듈(360), 광원(370)을 포함할 수 있다.
제1 입력단(310)은 제1 외부 전원(311)을 입력받으며, 제2 입력단(320)은 제2 외부 전원(321)을 입력받는다. 이 때, 상기 제1 외부 전원 또는 상기 제2 외부 전원은, 상용 전원이 안정기에서 기 설정된 제1 외부 전원 및 제2 외부 전원으로 변환되어, 상기 제1 입력단 또는 상기 제2 입력단에 입력되는 것을 특징으로 한다.
안정기는 안정기와 연결된 램프에 일정한 출력값과 소비전력을 줄 수 있도록 설치된다. 안정기를 설치하는 경우, 전기가 절약될 수 있는 효과가 있으며 안정기에 연결된 램프의 수명을 더 연장할 수 있는 장점이 있다. 또한, 안정기 호환형 램프를 사용하는 경우, 램프를 교체하더라도 호환이 용이하고 고장에 대한 우려가 줄어들 수 있다. 한편, 종래에 사용되는 형광등 안정기의 경우에도, 형광등 대체형 LED램프를 사용할 수 있다. 안정기 호환형 램프를 사용하는 경우, 여러 종류의 안정기를 사용하더라도 기존의 안정기와 램프가 호환되어 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 입력단 또는 제2 입력단은, 상용 전원(ex; 220V, 110V 등)으로부터 직접 연결되지 않고, 안정기에 의하여 제1 외부 전원 또는 제2 외부전원으로 변환된 이후에 입력되도록 하여, 램프의 수명을 연장시키고 고장을 줄일 수 있다. 다만, 사용처에 따라서 안정기를 제거하고 상용 전원이 곧바로 제1 입력단 또는 제2 입력단에 입력될 수도 있다.
제1 스위치 모듈(330)은 제1 입력단(310)과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off) 한다. 또한, 제2 스위치 모듈(340)은 제2 입력단(320)과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off) 한다.
제1 스위치 모듈 또는 제2 스위치 모듈은, 제1 입력단 또는 제2 입력단으로부터 입력되는 전원의 상태에 따라서, 스위치 모듈 자체에 내장된 스위치 소자를 온/오프 하여, 감전의 위험과 과전압의 인가를 방지할 수 있도록 한다.
도 4, 도 5a, 도 5b를 참조하면, 제1 스위치 모듈 또는 제2 스위치 모듈은, 역 바이어스 다이오드(331, 341), TVS 다이오드(332, 342), 보호 저항(333, 343), 스위치 소자(334, 344), 커패시터(335, 345)를 포함할 수 있다
역 바이어스 다이오드(331, 341)는 스위치 모듈이 오프(off) 상태인 경우, 반대 방향 전류를 차단하도록 한다. 예를 들어, 제1 입력단의 입력이 정상이고 제2 입력단의 입력이 오픈(open) 상태인 경우, 제2 스위치 모듈(340)의 상태는 오프(off)상태로 된다. 그런데, 제1 스위치 모듈의 상태는 온(on) 상태이므로, 과전압 보호 회로 또는 제어 모듈로부터 반대 방향 전류가 제1 입력단으로 역 바이어스 될 가능성이 존재한다. 따라서, 다이오드(331, 341)와 같은 소자를 적절하게 위치시켜, 역 바이어스 다이오드를 통하여 보다 더 안전한 램프를 구현할 수 있다.
TVS 다이오드(332, 342)는 기 설정된 전압 이상이 인가되면 동작한다. 이 때, TVS 다이오드는 다이오드에 인가되는 전압이 54V 이상인 경우 동작하는 것을 특징으로 한다. 이러한 TVS 다이오드는, 고전압 과도에서 민감한 전자 기기를 보호하기 위하여 설계된 전자 부품으로, 과전압에서 보다 더 빠르게 응답할 수 있고, 정상적인 다이오드보다 더 큰 단면적을 가짐과 동시에 일정 수준에 전압을 제한함으로써 작동한다. 일반적으로는 정전기 방전 또는 데이터 라인과 연관되며, 조명 파업 및 유도성 부하 스위칭에 의해 유도되는 심한 압력을 방지하기 위해 사용될 수 있다.
또한, TVS 다이오드는 정전기 방전(Electrostatic Discharge)이나 유도부하 스위칭 또는 유도방전에서 발생하는 전기적인 과도상태로부터 회로를 방지하기 위해 사용된다. TVS에서는, 회로의 손상을 주는 전압의 유입에 있어서, 이 전압의 크기를 회로가 손상되지 않을 정도로 감소시킨다. 또한, 과도현상이 발생되면, TVS는 즉시 제한전압(Clamping Voltage)을 기준으로 전압을 제한시킨다.
보호 저항(333, 343)은 TVS 다이오드(332, 342)와 직렬로 연결되어, TVS 다이오드의 손상을 방지한다. 제1 입력단 또는 제2 입력단에 전원이 입력되는 경우, 순간적인 스파이크(spike) 전류가 통할 수 있는데, 보호 저항의 존재로 인하여 다이오드를 보호할 수 있다.
스위치 소자(334, 344)는 기 설정된 조건에 따라 온(on)/오프(off) 할 수 있다. 이 때, 스위치 소자는, 스위치 소자에 인가되는 전압의 크기에 따라 온(on)/오프(off) 하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 스위치 소자가 동작하는 상세한 설명은 도 6을 참조하기로 한다.
또한, 스위치 소자는 사이리스터(SCR) 또는 FET인 것을 특징으로 하며, 전기적인 스위치 소자로 사용될 수 있는 모든 반도체 소자를 이용하여 구현할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는 사이리스터(SCR)로 구현될 수 있다. 사이리스터(thyristor; SRC)는 4층 반도체 소자이며, 실리콘 제어 정류기라고도 명칭된다. 이러한 사이리스터는 정류기의 한 종류이며, 게이트(Gate)로부터 음극(Cathode)에 게이트 전류를 흘려서, 양극(Anode)와 음극(Cathode) 사이를 도통할 수 있도록 한다. 게이트에 일정한 전류를 통과시키면, 양극과 음극간이 도통(스위치 온)하는 성질을 가지게 되며, 양극과 음극간의 전류를 일정치 이하로 낮추면 정지(스위치 오프)하게 된다. 따라서, 사이리스터는 무접점 온/오프 스위치로 동작할 수 있다.
이러한 사이리스터는, 고전압 대전류의 제어가 용이하며, 제어이득이 높고 게이트 신호가 소멸하여도 온 상태를 유지할 수 있다. 또한, 수명이 반영구적으로 신뢰성이 높으며, 써지 전압 전류에도 강하고, 소형/경량으로 기기나 장치에 있어서의 설치가 매우 용이한 장점이 있다.
또한, 도 5a의 경우, 안정기 호환형 램프의 제1 스위치 모듈 또는 제2 스위치 모듈은, 사이리스터와 복수의 저항으로 이루어질 수도 있다. 그러나, 복수의 저항으로 이루어지는 경우, 제1 입력단으로부터 입력되는 입력 전원이 저항값에 따라서 전압 분배 또는 전류 분배의 용도로만 이용된다. 그러나, 본 발명과 같이 직렬로 연결되는 저항과 다이오드, 커패시터로 스위치 모듈을 구성하는 경우 별도의 전압 분배가 없이도 일정 전압 이상이면 곧바로 작동하며, 다이오드를 효과적으로 보호하고 신호의 노이즈를 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는 전계 효과 트랜지스터(FET)로 구현될 수 있다. FET는 입력 임피던스가 매우 높은 특성을 가지며, 전압에 따라 구동된다. FET는 게이트(Gate)에 인가되는 전압의 크기에 따라서, 드레인(Drain)과 소스(Source) 간에 흐르는 전류가 크게 변화하게 된다. 따라서, FET 역시 게이트에 인가되는 전압의 크기에 따라서 온/오프 상태를 변화할 수 있으므로, 온/오프 스위치로 사용될 수 있다.
커패시터(335, 345)는 노이즈 필터링 역할을 수행한다. 제1 입력 전원 또는 제2 입력 전원에서 입력되는 전원에 존재하는 노이즈를 제거하기 위하여 커패시터를 위치시킬 수 있으며, 커패시터와 저항을 병렬로 연결한 R-C 필터를 사용할 수도 있다.
과전압 보호 회로(350)는 상기 제1 스위치 모듈 및 상기 제2 스위치 모듈과 전기적으로 연결되어, 과전압을 방지한다. 이 때, 과전압 보호 회로는 안정기 호환 회로의 역할도 수행할 수 있다. 이는 안정기의 종류가 굉장히 많기 때문에, 안정기마다 다른 성능을 가질 수 있으므로, 서로 다른 안정기를 연결하는 경우 과전압이 인가될 수 있기 때문이다. 따라서, 과전압을 방지하고 회로를 보호하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 제1 스위치 모듈의 출력단과 상기 제2 스위치 모듈의 출력단은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제1 입력단과 제2 입력단 등 입력 단자에서는 각기 별개로 동작하다가, 과전압 보호 회로에 있어서 제1 스위치 모듈과 제2 스위치 모듈이 전기적으로 연결되기 때문에, 하나의 제어 모듈이 양 단에 위치하는 입력단과 스위치 모듈을 제어할 수 있다.
제어 모듈(360)은 과전압 보호 회로와 전기적으로 연결되어, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 과전압 보호 회로의 상태를 감지하고 제어한다.
광원(370)은 제어 모듈과 전기적으로 연결되어, 전원이 인가되면 빛을 조사한다. 이 때, 상기 광원은, LED인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 제1 정류 회로(380) 또는 제2 정류 회로(390)를 더 포함할 수 있다. 제1 정류 회로(380)는 상기 제1 입력단으로부터 입력된 상기 제1 외부 전원을 정류하여 상기 제1 스위치 모듈에 인가하며, 제2 정류 회로(390)는 상기 제2 입력단으로부터 입력된 상기 제2 외부 전원을 정류하여 상기 제2 스위치 모듈에 인가한다. 이 때, 상기 제1 정류 회로 또는 상기 제2 정류 회로는, 브릿지 다이오드인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 일단에 제1 입력단, 타단에 제2 입력단이 존재하는 직관형 램프인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1 입력단은, 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력 전극을 더 포함하고, 상기 제2 입력단은, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프가 과전압 상태에서 차단하게 되는 동작 방법을 나타내는 예시도이다.
본 발명의 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프는, 상기 제1 외부 전원이 정상적으로 입력되고 상기 제2 외부 전원이 오픈(open) 상태인 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 온(on) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 오프(off) 상태인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1 외부 전원이 오픈(open) 상태이고 상기 제2 외부 전원이 정상적으로 입력되는 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 오프(off) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 온(on) 상태인 것을 특징으로 한다.
이 때, 제1 외부 전원 또는 제2 외부 전원이 정상적으로 입력되는 상태란, 안정기와 접촉하여 입력되는 상태를 말하며, 제1 외부 전원 또는 제2 외부 전원이 오픈(open) 상태란, 안정기와 비 접촉 상태에서 입력되지 않는 상태를 말한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 입력단이 제1 외부 전원과 연결된 상태이고, 제2 입력단은 제2 외부 전원과 연결되지 않은 오픈(open) 상태이다. 제1 외부 전원이 인가되기 때문에, 제1 정류 회로를 거쳐 제1 스위치 모듈이 온 상태로 된다. 그러나, 제2 스위치 모듈은 외부 전원이 인가되지 않았기 때문에 오프 상태를 유지하며, 제2 입력단(320) 쪽에 위치하는 사용자에게 누설 전류가 흘러가지 않도록 제2 스위치 모듈이 차단하게 된다. 마찬가지로, 제2 입력단이 제2 외부 전원과 연결된 상태이고, 제1 입력단 쪽을 사용자가 접촉하더라도, 제1 스위치 모듈이 오프 상태로 변화하므로 차단하게 된다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
210: 상용 전원 220: 안정기
230: 직관형 램프 231: 직관형 램프의 제1 전극
232: 직관형 램프의 제2 전극 240: 사용자
310: 제1 입력단 311: 제1 외부 전원
320: 제2 입력단 321: 제2 외부 전원
312, 322: 커패시터 330: 제1 스위치 모듈
340: 제2 스위치 모듈 331, 341: 역 바이어스 다이오드
332, 342: TVS 다이오드 333, 343: 보호 저항
334, 344: 스위치 소자 335, 345: 커패시터
350: 과전압 보호 회로 351: 저항
352: 사이리스터 353: 다이오드
354, 355: 커패시터 360: 제어 모듈
370: 광원 380: 제1 정류 회로
390: 제2 정류 회로

Claims (14)

  1. 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력단;
    제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력단;
    상기 제1 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제1 스위치 모듈;
    상기 제2 입력단과 전기적으로 연결되어, 기 설정된 조건에 따라 스위치 온(on)/오프(off)하는 제2 스위치 모듈;
    상기 제1 스위치 모듈 및 상기 제2 스위치 모듈과 전기적으로 연결되어, 과전압을 방지하는 과전압 보호 회로;
    상기 과전압 보호 회로와 전기적으로 연결되어, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 제1 스위치 모듈, 상기 과전압 보호 회로의 상태를 감지하고 제어하는 제어 모듈;
    상기 제어 모듈과 전기적으로 연결되어, 전원이 인가되면 빛을 조사하는 광원;
    을 포함하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 외부 전원 또는 상기 제2 외부 전원은,
    상용 전원이 안정기에서 기 설정된 제1 외부 전원 및 제2 외부 전원으로 변환되어, 상기 제1 입력단 또는 상기 제2 입력단에 입력되는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 입력단으로부터 입력된 상기 제1 외부 전원을 정류하여 상기 제1 스위치 모듈에 인가하는 제1 정류 회로;
    상기 제2 입력단으로부터 입력된 상기 제2 외부 전원을 정류하여 상기 제2 스위치 모듈에 인가하는 제2 정류 회로;
    를 더 포함하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 정류 회로 또는 상기 제2 정류 회로는,
    브릿지 다이오드인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 스위치 모듈 또는 상기 제2 스위치 모듈은,
    스위치 모듈이 오프(off) 상태인 경우, 반대 방향 전류를 차단하는 역 바이어스 다이오드;
    기 설정된 전압 이상이 인가되면 동작하는 TVS 다이오드;
    상기 TVS 다이오드의 손상을 방지하는 보호 저항;
    기 설정된 조건에 따라 온(on)/오프(off) 하는 스위치 소자;
    노이즈 필터링 역할을 수행하는 커패시터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스위치 소자는,
    사이리스터(SCR) 또는 FET인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 스위치 소자는,
    스위치 소자에 인가되는 전압의 크기에 따라 온(on)/오프(off) 하는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 TVS 다이오드는,
    다이오드에 인가되는 전압이 54V 이상인 경우 동작하는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 스위치 모듈의 출력단과 상기 제2 스위치 모듈의 출력단은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 외부 전원이 정상적으로 입력되고 상기 제2 외부 전원이 오픈(open) 상태인 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 온(on) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 오프(off) 상태인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 외부 전원이 오픈(open) 상태이고 상기 제2 외부 전원이 정상적으로 입력되는 경우, 상기 제1 스위치 모듈은 오프(off) 상태이고 상기 제2 스위치 모듈은 온(on) 상태인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 광원은,
    LED인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 안정기 호환형 램프는,
    일단에 제1 입력단, 타단에 제2 입력단이 존재하는 직관형 램프인 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 입력단은, 제1 외부 전원을 입력받는 제1 입력 전극을 더 포함하고, 상기 제2 입력단은, 제2 외부 전원을 입력받는 제2 입력 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설전류 보호 회로를 구비한 안정기 호환형 램프.
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