WO2017138675A1 - 직류 전원 공급 장치 - Google Patents

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WO2017138675A1
WO2017138675A1 PCT/KR2016/001783 KR2016001783W WO2017138675A1 WO 2017138675 A1 WO2017138675 A1 WO 2017138675A1 KR 2016001783 W KR2016001783 W KR 2016001783W WO 2017138675 A1 WO2017138675 A1 WO 2017138675A1
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voltage
output
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이경섭
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EZEX Corp
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    • 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
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21V23/02—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being transformers, impedances or power supply units, e.g. a transformer with a rectifier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values

Definitions

  • the present invention relates to a DC power supply, and more particularly, to a DC power supply that can be supplied as a power source for a wireless switch controller by generating a DC power by using a switch-side power line when the light is on or off. will be.
  • the second rectifying unit 131 and the AC / DC converter 132 are used when the lamp is OFF, and when the lamp is ON. Since it is necessary to implement in two paths using the current booster 121 and the first rectifier 122, the circuit configuration is likely to be complicated.
  • the present invention has an object to solve the above technical problem, a direct current power source using an AC power input to the light by the same path when the light on (ON) and when the light (OFF) off (OFF)
  • the purpose is to provide a DC power supply capable of generating a.
  • the photocoupler for receiving a light control signal for controlling the on and off of the light;
  • a triac element in which an output signal of the photocoupler is input to a gate electrode and controlled, wherein a first main electrode is connected to an AC hotline signal, and a second main electrode is connected to one end of the lamp;
  • an AC-DC converter that receives the AC hotline signal and the signal of one end of the lamp and converts the signal into DC power.
  • the other end of the lamp is characterized in that an AC neutral signal is connected.
  • the control unit for receiving a signal of one end of the lamp, and generates a signal for controlling the voltage input to the gate electrode of the triac element; Specifically, the control unit controls the voltage input to the gate electrode of the triac element by controlling the light receiving element side power supply voltage of the photocoupler, by controlling the light receiving element side output signal of the photocoupler. It features.
  • control unit turns off the triac element for a certain period when the lamp is turned on, so that the triac element is turned off from one end of the lamp. While the AC-DC converter is used to generate a DC power signal.
  • the control unit may connect a signal of one end of the lamp to one end of a first diode, the other end of the first diode to one end of a first capacitor, and generate a first basic voltage from one end of the first capacitor. Characterized in that. Moreover, it is preferable that the said control part uses the said 1st basic voltage as a power supply voltage of at least 1 element in the said control part.
  • the controller may be configured to determine whether the comparison input signal is greater than the first reference voltage by receiving a signal of one end of the lamp and using a comparison input signal via a second diode and a preset first reference voltage. Judge; And an extension circuit unit extending the output signal section of the determiner, which means that the comparison input signal is greater than the first reference voltage, until after the phase of the AC hotline signal changes.
  • the extension circuit unit includes: a first switch element configured to receive and output an output signal of the determiner; A second switch element configured to receive and output an output signal of the first switch element; A second capacitor connected to the output of the first switch element; And a third switch element configured to receive and output an output signal of the second switch element, wherein the third switch element is inputted as a power supply voltage on the light receiving element side of the photocoupler. .
  • the power supply voltage of the light receiving element side of the photocoupler is preferably in the form of a waveform in which the AC hotline signal is turned off for a predetermined period.
  • the DC power supply can be generated by using the AC power input to the lamp by the same path both when the light is ON (ON) and when the light is OFF (OFF).
  • FIG. 1 is a block diagram of a DC power supply device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a voltage waveform diagram of a main node of the present invention when the lamp is turned on.
  • FIG. 4 is a voltage waveform diagram of a main node of the present invention at light off.
  • Figure 1 shows a block diagram of a DC power supply device 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the DC power supply device 100 includes a photocoupler 110, a triac element 120, an AC-DC converter 130, and a controller 140. ).
  • the photocoupler 110 operates by receiving a light control signal Lcon for controlling ON / OFF of a lamp.
  • a high signal is input to the light control signal (Lcon), so basically the triac element 120 is turned off, so that one end of the lamp (Lamp)
  • the voltage V (Lamp) becomes equal to the AC neutral signal AC_Neutral, so that the voltage V (Lamp) of one end of the AC hotline signal AC_Line and the lamp is reversed. Therefore, when the lamp is turned off, the AC-DC converter 130 may generate a DC power by using the AC hot line signal AC_Line and the voltage V (Lamp) of one end of the lamp. .
  • the low signal is input to the light control signal Lcon in order to turn on the lamp.
  • the triac device 120 is basically turned on, and the AC hot line signal AC_Line is applied. It is transmitted to one end of the lamp (Lamp) so that the AC hot line signal (AC_Line) and the voltage (V (Lamp)) of one end of the lamp (Lamp) is in phase. Therefore, when the lamp is turned on, the AC-DC converter 130 cannot generate a DC power by using the AC hot line signal AC_Line and the voltage V (Lamp) of one end of the lamp. .
  • the triac element 120 is turned on for a predetermined period when the lamp is turned on so that the AC-DC converter 130 generates DC power using the signal Vcon of the controller 140. Its feature is to keep it off. To this end, the power supply voltage Vcon of the light receiving element of the photocoupler 110 when the lamp is turned on becomes a waveform in which the AC hot line signal AC_Line is turned off for a predetermined period.
  • the photocoupler 110 receives the light control signal Lcon from the light emitting device side, the power supply voltage of the light receiving device side receives the output signal Vcon of the controller 140, and the output of the light receiving device side of the photocoupler 110. It is input to the gate electrode of the evil element 120.
  • the triac device 120 is controlled by receiving an output signal of the photocoupler 110 as a gate electrode, wherein the first main electrode is connected to an AC hot line signal AC_Line, and the second main electrode is connected to a lamp. It is connected with one end. When the triac device 120 is turned on, the AC hot line signal AC_Line is transmitted to one end of the lamp and the lamp is turned on. The other end of the lamp is connected to the AC neutral signal AC_Neutral.
  • the AC-DC converter 130 receives an AC hot line signal AC_Line and a signal V (Lamp) of a lamp and converts the signal into DC power.
  • the control unit 140 receives a signal V (Lamp) of one end of a lamp and generates a signal for controlling a voltage input to the gate electrode of the triac device 120. Specifically, the control unit 140 controls the light receiving element side output signal of the photocoupler 110 to control the light receiving element side power supply voltage Vcon of the photocoupler 110, thereby controlling the output signal of the triac element 120. The voltage input to the gate electrode is controlled.
  • the control unit 140 when the lamp is turned on, the control unit 140 turns off the triac element 120 for a predetermined period, thereby cutting the trimmer from one end of the lamp.
  • the AC-DC converter 130 generates a DC power signal by using the voltage output during the predetermined period in which the evil device 120 is turned off.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the control unit 140 according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 140 includes a voltage generator 141, a determiner 142, and an extension circuit unit 143.
  • the voltage generator 141 generates and supplies a power supply voltage for the electronic component elements in the controller 140. Specifically, the voltage generator 141 connects one end signal V (Lamp) of the lamp with one end of the first diode D1, and the other end of the first diode D1 is connected to the first capacitor C1. And one end of the first capacitor C1 to generate a first basic voltage V1 outputted from one end of the first capacitor C1.
  • the first basic voltage V1 is used as a power supply voltage of at least one element in the controller 140.
  • the ground terminal of the device in the controller 140 is connected to the AC hot line signal AC_Line such that the AC hot line voltage V (AC_Line) becomes a ground potential. Since the first basic voltage V1 uses the voltage V (Lamp) of one end of the lamp, the off time of the lamp LAMP is much higher than the on time of the lamp Lamp.
  • the determiner 142 receives the signal V (Lamp) of one end of the lamp and compares the comparison input signal Vcomp_in and the first reference voltage Vref set through the second diode D2. In this case, the comparison input signal Vcomp_in determines whether the comparison input signal Vcomp_in is greater than the first reference voltage Vref, and may be simply implemented by a comparator using an operational amplifier.
  • the extension circuit unit 143 outputs the output signal section of the determiner 142 which means that the first reference voltage Vref is greater than the comparison input signal Vcomp_in until after the phase of the AC hot line signal AC_Line changes. It serves to extend. If the extension circuit 143 changes the output signal section of the determiner 142, which means that the comparison input signal Vcomp_in is greater than the first reference voltage Vref, after the phase of the AC hot line signal AC_Line changes. If not, the triac element 120 may be turned off again when the AC hot line signal AC_Line remains low.
  • the extension circuit unit 143 outputs the output signal section of the determiner 142, which means that the comparison input signal Vcomp_in is greater than the first reference voltage Vref, until the phase of the AC hot line signal AC_Line changes.
  • the output signal Vcon of the controller 140 is extended by the extension circuit unit 143 when the lamp is turned on.
  • the determiner 142 means that the comparison input signal Vcomp_in is larger than the first reference voltage Vref. It is possible to turn off the triac element 120 only until the output signal of) is output.
  • the extension circuit unit 143 of the present invention receives and outputs the output signal of the first switch element SW1 and the first switch element SW1 that receive and switch the output signal of the determiner 142 to switch. It includes a second switch device (SW2) for outputting and a second capacitor (C2) connected to the output of the first switch device (SW1).
  • the extension circuit unit 143 further includes a third switch element SW3 that receives and outputs an output signal of the second switch element SW2, and outputs the photo signal of the third switch element SW3. Characterized in that the input to the power supply voltage side of the light receiving element of the coupler 110.
  • the first switch element SW1, the second switch element SW2, and the third switch element SW3 may be implemented using a field effect transistor.
  • the third switch element SW3 uses an N-channel FET.
  • Ground terminals of the first switch element SW1, the second switch element SW2, and the third switch element SW3 are connected to an AC hot line signal AC_Line, and the first switch element SW1 and the second switch element ( As the power supply voltage of SW2, the first basic voltage V1 is applied.
  • 3 and 4 show the voltage waveforms at the main nodes of the present invention at the time of lamp on and lamp off, respectively.
  • FIG. 3 and FIG. 4 the waveforms of the signals except for the AC hot line signal AC_Line, the output signal V (Lamp) of the lamp, and the control unit 140 output signal Vcon are shown in FIG. (V (AC_Line)) is shown as a waveform only for differential voltage magnitudes. That is, the actual waveforms of the signals other than the AC hot line signal AC_Line, one end output signal V (Lamp) of the lamp, and the control unit 140 output signal Vcon are shown in the waveforms shown in FIGS. 3 and 4. It is necessary to add the AC hot line voltage V (AC_Line) shown at the top of FIG. 3 and FIG.
  • the present invention is controlled in the form of feedback. That is, the triac device 120 is controlled by using the output Vcon of the controller 140 and the voltage V (Lamp) of one end of the lamp which is the output of the triac device 120 is used. The output Vcon of the controller 140 is generated again.
  • the determiner 142 when the lamp is turned on, the determiner 142 outputs a signal in the form of a very short pulse, while the lamp is turned off in the form of a longer pulse when the lamp is turned off ( 142 will output.
  • the third switch element SW3 is turned on so that the output Vcon of the third switch element SW3 becomes the same as the AC hotline signal AC_Line. . That is, during the high period of the second switch element SW2 output V2, the third switch element SW3 is turned off. However, since the AC hot line voltage V (AC_Line) is applied to the ground terminal of the third switch element SW3, the third switch element (A) is in a period in which the AC hot line voltage V (AC_Line) is in a positive phase. Under the influence of the internal diode constituting SW3, the output of the third switch element SW3 is outputted with the AC hot line voltage V (AC_Line) as it is. However, when the third switch element SW3 is turned off while the AC hot line voltage V (AC_Line) is in a negative phase, no signal is output from the third switch element SW3 in the interval.
  • the photocoupler 110 When the lamp is turned off, the photocoupler 110 is always in the off state, and the triac element 120 is also in the off state, so that the AC-DC converter 130 may always receive a voltage.
  • the triac element 120 when the lamp is turned on, the triac element 120 is used by using a signal for a predetermined period from the zero crossing point at which the AC hot line signal AC_Line applied from the controller 140 changes from a positive phase to a negative phase. By turning off), the AC-DC converter 130 receives a voltage for generating DC power.
  • the DC power supply device 100 of the present invention can stably generate DC power both on and off of a lamp using a switch-side power line.
  • the generated DC power can be supplied to the power of the wireless switch controller that generates a control signal for wirelessly controlling the lamp.
  • the DC power supply device 100 of the present invention the DC power supply using the AC power input to the lamp (Lamp) by the same path both when the lamp (Lamp) on and when the lamp (Lamp) off. It can be seen that it can be generated.

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Abstract

직류 전원 공급 장치는 전등의 온오프를 제어하기 위한 전등 제어 신호를 입력받아 동작하는 포토커플러; 상기 포토커플러의 출력 신호를 게이트 전극으로 입력받아 제어되되, 제 1 주전극은 교류 핫라인 신호와 연결되고, 제 2 주전극은 상기 전등의 일단과 연결되는 트라이악 소자; 상기 교류 핫라인 신호와 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아 직류 전원으로 변환하는 교류-직류 변환기; 및 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아, 상기 트라이악 소자의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 신호를 생성하는 제어부;를 포함한다. 직류 전원 공급 장치에 따르면, 전등의 온(ON) 시 및 전등의 오프(OFF) 시 모두 동일한 경로에 의해 전등으로 입력되는 교류 전원을 이용하여 직류 전원을 생성할 수 있다.

Description

직류 전원 공급 장치
본 발명은 직류 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전등의 온오프 시 스위치 측 전원 라인을 이용하여 직류 전원을 생성하는 것에 의해 무선 스위치 콘트롤러를 위한 전원으로 공급할 수 있는 직류 전원 공급 장치에 관한 것이다.
무선 스위치 콘트롤러, 즉 RF 스위치 콘트롤러에 의해 전등을 제어하는 것은 최근 일반적인 추세가 되고 있다.
다만, 사용자의 편의를 위해 RF 스위치 콘트롤러에 별도의 배터리를 구비하지 않고도, RF 스위치 콘트롤러에 전원 전압을 공급할 수 있도록 할 필요가 있다. 그런데, 국내등록특허 제10-1015649호(RF 스위치 콘트롤러 전원공급장치, 이하 '종래 기술')의 [배경 기술]에도 기재되어 있는 바와 같이 전등의 온(ON) 시에는 적절한 교류 전원을 공급받을 수 없어 이에 대한 대책이 요구되고 있다.
종래 기술의 대표도로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술의 경우 전등의 오프(OFF) 시에는 제2정류부(131)와 AC/DC컨버터(132)를 이용하고, 전등의 온(ON) 시에는 전류부스터(121) 및 제1정류부(122)를 이용하는 2가지 경로로 구현할 필요가 있어, 회로의 구성이 복잡해지기 쉽다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 전등의 온(ON) 시 및 전등의 오프(OFF) 시 모두 동일한 경로에 의해 전등으로 입력되는 교류 전원을 이용하여 직류 전원을 생성할 수 있는 직류 전원 공급 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직류 전원 공급 장치는, 전등의 온오프를 제어하기 위한 전등 제어 신호를 입력받아 동작하는 포토커플러; 상기 포토커플러의 출력 신호를 게이트 전극으로 입력받아 제어되되, 제 1 주전극은 교류 핫라인 신호와 연결되고, 제 2 주전극은 상기 전등의 일단과 연결되는 트라이악 소자; 및 상기 교류 핫라인 신호와 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아 직류 전원으로 변환하는 교류-직류 변환기;를 포함하되, 상기 전등의 타단은, 교류 뉴트럴 신호가 연결되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 직류 전원 공급 장치는, 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아, 상기 트라이악 소자의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 신호를 생성하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제어부는, 상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압을 제어하는 것에 의해, 상기 포토커플러의 수광소자 측 출력 신호를 제어하여, 상기 트라이악 소자의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 직류 전원 공급 장치는, 상기 전등의 온(ON) 시에, 상기 제어부가 상기 트라이악 소자를 일정 구간 오프시키는 것에 의해, 상기 전등의 일단으로부터 상기 트라이악 소자가 오프된 일정 구간 동안 출력되는 전압을 이용하여, 상기 교류-직류 변환기가 직류 전원 신호를 생성하도록 한다.
상기 제어부는, 상기 전등의 일단의 신호를 제 1 다이오드의 일단과 연결하고, 상기 제 1 다이오드의 타단은 제 1 커패시터의 일단과 연결하고, 상기 제 1 커패시커의 일단으로부터 제 1 기본 전압을 생성하는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제어부는, 상기 제 1 기본 전압을, 상기 제어부 내의 적어도 하나의 소자의 전원 전압으로 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아 제 2 다이오드를 경유한 비교 입력 신호와 미리 설정된 제 1 기준 전압을 이용하여, 상기 비교 입력 신호가 상기 제 1 기준 전압보다 큰 지를 판단하는 판단기; 및 상기 비교 입력 신호가 상기 제 1 기준 전압보다 큰 것을 의미하는 상기 판단기의 출력 신호 구간을, 상기 교류 핫라인 신호의 위상이 변화한 후까지 연장시키는 연장 회로부;를 포함하여 구성된다.
상기 전등의 온(ON) 시 상기 연장 회로부에 의해 상기 제어부의 출력 신호는, 상기 제 1 기준 전압이 상기 비교 입력 신호보다 큰 것을 의미하는 상기 판단기의 출력 신호가 출력되기 이전까지 상기 트라이악 소자를 오프시킬 수 있다.
바람직하게는 상기 연장 회로부는, 상기 판단기의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 1 스위치 소자; 상기 제 1 스위치 소자의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 2 스위치 소자; 상기 제 1 스위치 소자의 출력과 연결된 제 2 커패시터; 및 상기 제 2 스위치 소자의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 3 스위치 소자;를 포함하되, 상기 제 3 스위치 소자의 출력 신호가 상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압으로 입력되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 전등의 온(ON) 시에, 상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압은, 상기 교류 핫라인 신호를 일정 구간 동안 오프한 파형의 형태인 것이 바람직하다.
본 발명의 직류 전원 공급 장치에 따르면, 전등의 온(ON) 시 및 전등의 오프(OFF) 시 모두 동일한 경로에 의해 전등으로 입력되는 교류 전원을 이용하여 직류 전원을 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직류 전원 공급 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부의 구성도.
도 3은 전등 온 시의 본 발명의 주요 노드에서의 전압 파형도.
도 4는 전등 오프 시의 본 발명의 주요 노드에서의 전압 파형도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 직류 전원 공급 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직류 전원 공급 장치(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직류 전원 공급 장치(100)는, 포토커플러(110), 트라이악 소자(120), 교류-직류 변환기(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
포토커플러(110)는 전등(Lamp)의 온오프(ON/OFF)를 제어하기 위한 전등 제어 신호(Lcon)를 입력받아 동작한다. 전등(Lamp)을 오프하기 위해 본 발명에서는 하이(High) 신호를 전등 제어 신호(Lcon)로 입력하고, 이에 따라 기본적으로는 트라이악 소자(120)가 오프가 되어, 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))이 교류 뉴트럴 신호(AC_Neutral)와 동일하게 되어, 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))이 역상이 되게 된다. 따라서, 전등(Lamp)의 오프 시에는, 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))을 이용하여 교류-직류 변환기(130)가 직류 전원을 생성할 수 있다.
전등(Lamp)을 온하기 위해 본 발명에서는 로우(Low) 신호를 전등 제어 신호(Lcon)로 입력하고, 이에 따라 기본적으로는 트라이악 소자(120)가 온이 되게 되고, 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 전등(Lamp)의 일단에 전달되어 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))이 동상이 되게 된다. 따라서, 전등(Lamp)의 온 시에는, 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))을 이용하여 교류-직류 변환기(130)가 직류 전원을 생성할 수 없다. 다만, 본 발명에서는 제어부(140)의 신호(Vcon)를 이용하여, 교류-직류 변환기(130)가 직류 전원을 생성할 수 있도록 전등(Lamp)의 온 시에 일정 구간 트라이악 소자(120)를 오프가 되도록 유지하는 것에 그 특징이 있다. 이를 위해 전등(Lamp)의 온 시에 포토커플러(110)의 수광소자 측 전원 전압(Vcon)은, 교류 핫라인 신호(AC_Line)를 일정 구간 동안 오프한 형태의 파형이 되게 된다.
구체적으로 포토커플러(110)는 발광소자 측에서 전등 제어 신호(Lcon)를 입력받고, 수광소자 측의 전원 전압은 제어부(140)의 출력 신호(Vcon)를 입력받고, 수광소자 측의 출력은 트라이악 소자(120)의 게이트 전극으로 입력되게 된다.
트라이악 소자(120)는, 포토커플러(110)의 출력 신호를 게이트 전극으로 입력받아 제어되되, 제 1 주전극은 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 연결되고, 제 2 주전극은 전등(Lamp)의 일단과 연결된다. 트라이악 소자(120)가 온이 되면, 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 전등(Lamp)의 일단으로 전달되어 전등(Lamp)이 온되게 된다. 전등(Lamp)의 타단은, 교류 뉴트럴 신호(AC_Neutral)가 연결된다.
교류-직류 변환기(130)는, 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 전등(Lamp)의 일단의 신호(V(Lamp)를 입력받아 직류 전원으로 변환하는 역할을 한다.
제어부(140)는, 전등(Lamp)의 일단의 신호(V(Lamp))를 입력받아 트라이악 소자(120)의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 신호를 생성하는 역할을 한다. 구체적으로 제어부(140)는, 포토커플러(110)의 수광소자 측 전원 전압(Vcon)을 제어하는 것에 의해, 포토커플러(110)의 수광소자 측 출력 신호를 제어하여, 트라이악 소자(120)의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하게 된다.
결론적으로 본 발명의 직류 전원 공급 장치(100)는, 전등(Lamp)의 온 시에, 제어부(140)가 트라이악 소자(120)를 일정 구간 오프시키는 것에 의해, 전등(Lamp)의 일단으로부터 트라이악 소자(120)가 오프된 일정 구간 동안 출력되는 전압을 이용하여, 교류-직류 변환기(130)가 직류 전원 신호를 생성하도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부(140)의 구성도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부(140)는, 전압 생성기(141), 판단기(142) 및 연장 회로부(143)를 포함한다.
전압 생성기(141)는, 제어부(140) 내의 전자 부품 소자들을 위한 전원 전압을 생성하여 공급하는 역할을 한다. 구체적으로 전압 생성기(141)는, 전등(Lamp)의 일단의 신호(V(Lamp))를 제 1 다이오드(D1)의 일단과 연결하고, 제 1 다이오드(D1)의 타단은 제 1 커패시터(C1)의 일단과 연결하고, 제 1 커패시터(C1)의 일단으로부터 출력되는 제 1 기본 전압(V1)을 생성한다. 제 1 기본 전압(V1)은, 제어부(140) 내의 적어도 하나의 소자의 전원 전압으로 사용되게 된다. 아울러 제어부(140) 내의 소자의 그라운드 단자는 교류 핫라인 신호(AC_Line)에 연결되어 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 그라운드 전위가 되게 된다. 제 1 기본 전압(V1)은 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))을 이용하는 까닭에 전등(Lamp)의 오프 시가 전등(Lamp)의 온 시보다 훨씬 높은 전압 레벨을 나타내게 된다.
판단기(142)는, 전등(Lamp)의 일단의 신호(V(Lamp))를 입력받아 제 2 다이오드(D2)를 경유한 비교 입력 신호(Vcomp_in)와 미리 설정된 제 1 기준 전압(Vref)을 이용하여, 비교 입력 신호(Vcomp_in)가 제 1 기준 전압(Vref)보다 큰 지를 판단하는 역할을 하며, 연산 증폭기를 이용한 비교기에 의해 간단하게 구현될 수 있을 것이다.
연장 회로부(143)는, 제 1 기준 전압(Vref)이 비교 입력 신호(Vcomp_in)보다 큰 것을 의미하는 판단기(142)의 출력 신호 구간을, 교류 핫라인 신호(AC_Line)의 위상이 변화한 후까지 연장시키는 역할을 한다. 만약 연장 회로부(143)가, 비교 입력 신호(Vcomp_in)가 제 1 기준 전압(Vref)보다 큰 것을 의미하는 판단기(142)의 출력 신호 구간을 교류 핫라인 신호(AC_Line)의 위상이 변화한 후까지 연장시키지 않게 되면, 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 로우 상태가 유지될 때 트라이악 소자(120)가 다시 오프가 될 수 있기 때문이다.
즉, 연장 회로부(143)가 비교 입력 신호(Vcomp_in)가 제 1 기준 전압(Vref)보다 큰 것을 의미하는 판단기(142)의 출력 신호 구간을 교류 핫라인 신호(AC_Line)의 위상이 변화한 후까지 연장시키는 것에 의해. 전등(Lamp)의 온 시에 연장 회로부(143)에 의해 제어부(140)의 출력 신호(Vcon)는, 비교 입력 신호(Vcomp_in)가 제 1 기준 전압(Vref)보다 큰 것을 의미하는 판단기(142)의 출력 신호가 출력되기 이전까지만 트라이악 소자(120)를 오프시킬 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명의 연장 회로부(143)는, 판단기(142)의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 1 스위치 소자(SW1), 제 1 스위치 소자(SW1)의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 2 스위치 소자(SW2) 및 제 1 스위치 소자(SW1)의 출력과 연결된 제 2 커패시터(C2)를 포함한다. 아울러, 연장 회로부(143)는, 제 2 스위치 소자(SW2)의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 3 스위치 소자(SW3)를 더 포함하되, 제 3 스위치 소자(SW3)의 출력 신호가 포토커플러(110)의 수광소자 측 전원 전압으로 입력되는 것을 특징으로 한다.
제 1 스위치 소자(SW1), 제 2 스위치 소자(SW2) 및 제 3 스위치 소자(SW3)는 전계효과트랜지스터를 이용하여 구현될 수 있다. 특히, 제 3 스위치 소자(SW3)는 엔채널 전계효과트랜지스터(N-channel FET)를 이용하는 것이 바람직하다.
제 1 스위치 소자(SW1), 제 2 스위치 소자(SW2) 및 제 3 스위치 소자(SW3)의 그라운드 단자는 교류 핫라인 신호(AC_Line)에 연결되고, 제 1 스위치 소자(SW1), 제 2 스위치 소자(SW2)의 전원 전압은 제 1 기본 전압(V1)이 인가되게 된다.
도 3 및 도 4는 각각, 전등(Lamp) 온 및 전등(Lamp) 오프 시의 본 발명의 주요 노드에서의 전압 파형을 나타낸다.
다만, 도 3 및 도 4에서 교류 핫라인 신호(AC_Line), 전등의 일단의 출력 신호(V(Lamp)) 및 제어부(140) 출력 신호(Vcon)를 제외한 나머지 신호들의 파형은 설명을 위해 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))을 차분한 전압 크기에 대해서만 파형으로 나타내었다. 즉, 교류 핫라인 신호(AC_Line), 전등의 일단의 출력 신호(V(Lamp)) 및 제어부(140) 출력 신호(Vcon)를 제외한 나머지 신호들의 실제 파형은, 도 3 및 도 4에 나타낸 파형에 도 3 및 도 4의 제일 위에 나타낸 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))을 더할 필요가 있다.
참고로 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 피드백 형태로 제어를 하고 있다. 즉, 제어부(140)의 출력(Vcon)을 이용하여 트라이악 소자(120)를 제어하고, 트라이악 소자(120)의 출력인 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))을 이용하여 다시 제어부(140)의 출력(Vcon)을 생성하는 구조이다.
도 3 및 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 전등(Lamp)의 온 시에는, 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 양의 위상으로부터 음의 위상으로 바뀌는 제로 크로싱 지점후의 일정 구간 동안 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))이 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 역상으로 나타나는 것을 알 수 있다. 즉, 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 양의 위상으로부터 음의 위상으로 바뀌는 제로 크로싱 지점으로부터 일정 구간 동안 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp))이 역상으로 나타나는 이 구간에서 트라이악 소자(120)가 오프 되도록 제어부(140)가 제어하고 있는 것이다.
다음으로 제 2 다이오드(D2)를 거쳐 전등(Lamp)의 일단의 전압(V(Lamp)) 중 양의 전압만이 판단기(142)의 비교 입력 신호(Vcomp_in)로 입력되어, 판단기(142)로 출력되게 된다.
아울러, 본 발명에서는 전등(Lamp)의 온 시에는 아주 짧은 폭의 펄스 형태로 판단기(142)가 신호를 출력하는 반면, 전등(Lamp)의 오프 시에는 보다 긴 폭의 펄스 형태로 판단기(142)가 출력하게 된다.
또한, 제 2 커패시터(C2)를 거쳐, 판단기(142)의 출력을 일정 시간 유지하는 것에 의해, 제 2 스위치 소자(SW2) 출력(V2)의 하이(High) 구간을 연장하게 된다.
제 2 스위치 소자(SW2) 출력(V2)의 하이 구간 동안, 제 3 스위치 소자(SW3)는 온이 되어 제 3 스위치 소자(SW3)의 출력(Vcon)은 교류 핫라인 신호(AC_Line)와 동일하게 된다. 즉, 제 2 스위치 소자(SW2) 출력(V2)의 하이 구간 동안, 제 3 스위치 소자(SW3)는 오프가 되게 된다. 다만, 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 제 3 스위치 소자(SW3)의 그라운드 단자에 인가된 까닭에 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 양의 위상인 구간 동안은, 제 3 스위치 소자(SW3)를 구성하는 내부 다이오드의 영향으로 제 3 스위치 소자(SW3)의 출력은 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 그대로 출력되게 된다. 그런데, 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 음의 위상인 동안 제 3 스위치 소자(SW3)가 오프가 되게 되면, 그 구간에서는 제 3 스위치 소자(SW3)로부터는 신호가 출력되지 않게 된다.
교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 음의 위상인 동안 제 3 스위치 소자(SW3)가 오프가 된 구간의 전압이 결국은 포토커플러(110)의 전원 전압으로 입력되게 되어, 교류 핫라인 전압(V(AC_Line))이 음의 위상인 동안 제 3 스위치 소자(SW3)가 오프가 된 구간에서 포토커플러(110)가 오프가 되어 트라이악 소자(120)가 오프가 되게 된다.
전등(Lamp)의 오프 시에는 포토커플러(110)는 항상 오프 상태가 되고, 트라이악 소자(120) 또한 항상 오프 상태가 되므로, 교류-직류 변환기(130)는 항상 전압을 입력받을 수 있다. 다만, 전등(Lamp)의 온 시에는 제어부(140)로부터 인가된 교류 핫라인 신호(AC_Line)가 양의 위상으로부터 음의 위상으로 바뀌는 제로 크로싱 지점으로부터 일정 구간 동안의 신호를 이용하여 트라이악 소자(120)를 오프시키는 것에 의해 교류-직류 변환기(130)는 직류 전원을 생성하기 위한 전압을 입력받게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 직류 전원 공급 장치(100)는, 스위치 측 전원 라인을 이용하여 전등(Lamp)의 온 및 오프 시 모두 직류 전원을 안정되게 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 직류 전원을, 무선으로 전등(Lamp)을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 무선 스위치 콘트롤러의 전원으로 공급할 수 있음은 물론이다.
즉, 본 발명의 직류 전원 공급 장치(100)에 따르면, 전등(Lamp)의 온 시 및 전등(Lamp)의 오프 시 모두 동일한 경로에 의해 전등(Lamp)으로 입력되는 교류 전원을 이용하여 직류 전원을 생성할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (12)

  1. 전등의 온오프를 제어하기 위한 전등 제어 신호를 입력받아 동작하는 포토커플러;
    상기 포토커플러의 출력 신호를 게이트 전극으로 입력받아 제어되되, 제 1 주전극은 교류 핫라인 신호와 연결되고, 제 2 주전극은 상기 전등의 일단과 연결되는 트라이악 소자; 및
    상기 교류 핫라인 신호와 상기 전등의 일단의 신호를 입력받아 직류 전원으로 변환하는 교류-직류 변환기;를 포함하되,
    상기 전등의 타단은,
    교류 뉴트럴 신호가 연결되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직류 전원 공급 장치는,
    상기 전등의 일단의 신호를 입력받아, 상기 트라이악 소자의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 신호를 생성하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압을 제어하는 것에 의해, 상기 포토커플러의 수광소자 측 출력 신호를 제어하여, 상기 트라이악 소자의 게이트 전극으로 입력되는 전압을 제어하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 직류 전원 공급 장치는,
    상기 전등의 온(ON) 시에, 상기 제어부가 상기 트라이악 소자를 일정 구간 오프시키는 것에 의해,
    상기 전등의 일단으로부터 상기 트라이악 소자가 오프된 일정 구간 동안 출력되는 전압을 이용하여, 상기 교류-직류 변환기가 직류 전원 신호를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전등의 일단의 신호를 제 1 다이오드의 일단과 연결하고, 상기 제 1 다이오드의 타단은 제 1 커패시터의 일단과 연결하고, 상기 제 1 커패시커의 일단으로부터 제 1 기본 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 기본 전압을, 상기 제어부 내의 적어도 하나의 소자의 전원 전압으로 사용하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전등의 일단의 신호를 입력받아 제 2 다이오드를 경유한 비교 입력 신호와 미리 설정된 제 1 기준 전압을 이용하여, 상기 비교 입력 신호가 상기 제 1 기준 전압보다 큰 지를 판단하는 판단기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비교 입력 신호가 상기 제 1 기준 전압보다 큰 것을 의미하는 상기 판단기의 출력 신호 구간을, 상기 교류 핫라인 신호의 위상이 변화한 후까지 연장시키는 연장 회로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전등의 온(ON) 시 상기 연장 회로부에 의해 상기 제어부의 출력 신호는, 상기 제 1 기준 전압이 상기 비교 입력 신호보다 큰 것을 의미하는 상기 판단기의 출력 신호가 출력되기 이전까지 상기 트라이악 소자를 오프시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 연장 회로부는,
    상기 판단기의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 1 스위치 소자;
    상기 제 1 스위치 소자의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 2 스위치 소자; 및
    상기 제 1 스위치 소자의 출력과 연결된 제 2 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연장 회로부는,
    상기 제 2 스위치 소자의 출력 신호를 입력받아 스위칭하여 출력하는 제 3 스위치 소자;를 더 포함하되,
    상기 제 3 스위치 소자의 출력 신호가 상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압으로 입력되는 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 전등의 온(ON) 시에, 상기 포토커플러의 수광소자 측 전원 전압은,
    상기 교류 핫라인 신호를 일정 구간 동안 오프한 파형의 형태인 것을 특징으로 하는 직류 전원 공급 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101979189B1 (ko) 2017-05-30 2019-05-17 주식회사 아이티엑스엠투엠 스마트 조명 스위치
KR102168873B1 (ko) 2020-01-13 2020-10-22 (주)미래로택 2선식 전자 스위치의 전원 공급 장치
KR102401318B1 (ko) 2021-11-25 2022-05-25 (주)화신코리아 스마트 스위치용 전원 공급 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010082195A (ko) * 1998-09-07 2001-08-29 겐이치 스즈키 전력 저감 회로
KR20020011222A (ko) * 2000-08-01 2002-02-08 정화진 전력공급 제어장치
KR101015649B1 (ko) * 2010-06-11 2011-02-22 임태환 전등의 ｒｆ 스위치 콘트롤러 전원공급장치
US20110234555A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Samsung Led Co., Ltd. Switching module and switching synchronization system
KR20160011384A (ko) * 2014-07-22 2016-02-01 삼성전자주식회사 전자장치, 전원공급장치 및 그 전원제어방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101226718B1 (ko) * 2010-12-13 2013-01-28 (주)에버유비 조명 기기의 밝기 제어 장치 및 그 제어 방법
KR101965556B1 (ko) * 2011-06-14 2019-04-05 서울시립대학교 산학협력단 조명구동장치
KR101295738B1 (ko) * 2011-06-23 2013-08-16 김승옥 무선 스위치장치
KR101195907B1 (ko) * 2012-03-09 2012-10-30 주식회사 송촌조명 포토커플러의 입력신호 제어를 이용한 센서등 제어장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010082195A (ko) * 1998-09-07 2001-08-29 겐이치 스즈키 전력 저감 회로
KR20020011222A (ko) * 2000-08-01 2002-02-08 정화진 전력공급 제어장치
US20110234555A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Samsung Led Co., Ltd. Switching module and switching synchronization system
KR101015649B1 (ko) * 2010-06-11 2011-02-22 임태환 전등의 ｒｆ 스위치 콘트롤러 전원공급장치
KR20160011384A (ko) * 2014-07-22 2016-02-01 삼성전자주식회사 전자장치, 전원공급장치 및 그 전원제어방법

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