KR101395217B1 - 부하 전류에 따른 전원 차단 장치 및 이를 적용한 ｌｅｄ평판조명 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모드 설정부, 상기 모드 설정부에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간(예: 1분여) 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정하는 제1 기준 전류 값 설정부 및, 상기 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키는 부하 전원 차단부를 포함하여 이루어진 부하 전류에 따른 전원 차단 장치에 관한 것으로, 각 모드(예: 자동 모드, 수동 모드) 별로 특히, 자동 모드로 설정된 경우 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 자동 설정하는 방식을 통해, 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단함으로써 변동되는 부하 전류에 따른 적응성과 안전성(예: 화재 예방 등)을 동시에 확보할 수 있음과 더불어 해당 제품을 보호할 수 있는 효과를 가지며, 대표적으로 상기 기능의 장치가 결합된 LED 평판조명이 있다.

Description

부하 전류에 따른 전원 차단 장치 및 이를 적용한 ＬＥＤ평판조명{Apparatus for blocking power according to load current}

본 발명은 부하 전류에 따른 전원 차단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 모드(예: 자동 모드, 수동 모드) 별로 설정한 상한/하한 기준 전류 치 및 누설 전류 상한 치와, 입력 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하(예: 모터 등)로 공급되는 전원을 선택적으로 차단함으로써 안전성(예: 화재 예방 등)을 확보할 수 있도록 하는, 부하 전류에 따른 전원 차단 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 부하(예: 모터)로 공급되는 전원을 차단하는 기존의 전원 차단 장치는 미리 고정된 소정의 전류 값을 설정하고, 부하 전류가 설정된 전류 값 이상일 경우 부하로 공급되는 전원을 차단하는 방식이다.

관련 기술은 다음과 같다.

즉, 선행 기술 1(국내특허출원 제10-2000-0006388호, 발명의 명칭: 전원차단장치)은,

전원의 변동이나 부하의 변동에 의하여 임의로 조정가능한 설정값 이하로 전류가 흐르는 경우 소정의 시간 이후에 전원을 자동적으로 차단하는 전원차단장치에 관한 것으로, 기존의 기기 자체의 스위치를 오프하여 전원을 차단하더라도 전원공급단자와 기기 사이에는 항시 전류가 흐르게 되어 전력 낭비 및 기기의 수명을 단축시키는 문제점을 해소하기 위해, 전자기기 및 전기기기의 미사용시 실내 배선으로 공급되는 전원을 차단하는 전원차단장치에 있어서, 실내 배선으로 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부, 실내 배선의 부하 변동 상태를 감지하는 부하변동 감지부, 실내 배선으로 공급되는 전원의 온/오프를 실행하는 출력부와 전류 감지부에서 감지된 전류값이 소정의 값 이하인 경우 상기 출력부에서의 전원 공급을 오프로 하고, 상기 부하변동 감지부에서 감지된 부하의 변동이 설정 범위내에서 변동하면 상기 출력부에서의 전원의 공급을 온으로 하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 선행 기술 2(국내특허출원 제10-2002-0025530호, 발명의 명칭: 자동전원차단장치)는,

전원의 변동이나 부하의 변동에 의하여 임의로 조정가능한 설정값 이하로 전류가 흐르는 경우 소정의 시간 이후에 전원을 자동적으로 차단하는 자동전원차단장치에 관한 것으로, 전자기기 및 전기기기의 미사용시 배선으로 공급되는 대기 전원을 차단하는 자동전원차단장치에 있어서, 배선으로 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부, 배선의 부하 변동 상태를 감지하는 부하변동 감지부, 배선으로 공급되는 전원의 온/오프를 실행하는 출력부, 전류 감지부에서 감지된 전류값을 n개(n은 2 이상의 정수)의 시간 간격으로 구획하여 저장하는 저장수단, 저장수단에 저장된 (n-1)번째의 시간 간격 내에서 최소 전류값의 범위를 설정하는 설정수단, 전류 감지부에서 감지된 n번째의 전류값이 설정수단에 의해 설정된 (n-1)번째의 최소 전류값의 범위에 포함되는 경우 출력부에서의 전원 공급을 오프로 처리하고, 부하변동 감지부에서 감지된 부하의 변동이 설정수단의 (n-1)번째의 최소 전류값의 범위를 초월하면 출력부에서의 전원의 공급을 온으로 처리하는 처리수단를 구비하는 것을 특징으로 한다.

하지만, 이러한 선행 기술을 포함하여 일련의 종래 기술은 서두에서 언급한 바와 같이, 미리 고정된 소정의 전류 값을 설정하고, 부하 전류가 설정된 전류 값 이상일 경우 부하로 공급되는 전원을 차단하는 방식이어서, 사용자가 일일이 전류 값을 설정해야하는 번거로움이 초래될 뿐 아니라, 변동되는 부하 전류에 따른 적응성도 양호하지 못한 편이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 각 모드(예: 자동 모드, 수동 모드) 별로 특히, 자동 모드로 설정된 경우 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 자동 설정하는 방식을 통해, 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단함으로써 변동되는 부하 전류에 따른 적응성과 안전성(예: 화재 예방 등)을 동시에 확보할 수 있도록 하는, 부하 전류에 따른 전원 차단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치는,

모드 설정부, 상기 모드 설정부에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간(예: 1분여) 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정하는 제1 기준 전류 값 설정부 및, 상기 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키는 부하 전원 차단부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제1 기준 전류 값 설정부는 상기 평균값의 ±15%를 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치로 각기 자동 설정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 모드 설정부에 의해 수동 모드로 설정된 경우, 부하의 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치를 사용자 키 조작에 따른 입력 값에 따라 수동으로 설정하는 제2 기준 전류 값 설정부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 부하 전원 차단부는 상기 부하 전류가 상기 상한 기준 전류 치 이상인 경우 또는, 상기 부하 전류가 상기 하한 기준 전류 치 이하인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부하 전원 차단부가 결합된 전원공급장치를 사용한 LED 평판조명은 천정에 시공된 LED 평판조명의 전류변동에 따른 이상발생 시 부하로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 누설 전류 상한 치를 설정하는 누설 전류 상한 치 설정부를 더 포함하여 이루어지고, 상기 부하 전원 차단부는 입력 누설 전류가 상기 설정된 누설 전류 상한 치 이상인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 각 모드(예: 자동 모드, 수동 모드) 별로 특히, 자동 모드로 설정된 경우 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 자동 설정하는 방식을 통해, 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단함으로써 변동되는 부하 전류에 따른 적응성과 안전성(예: 화재 예방 등)을 동시에 확보할 수 있음과 더불어 해당 제품을 보호할 수 있는 효과가 있다.

예를 들어, LED 평판조명의 내·외적 요인으로 인한 과전류가 발생될 경우 천정에 시공된 LED 평판조명은 전원부와 AC공급라인의 확인이 어려워 안전상의 위해요소가 있으므로 상기의 전원차단창지가 결합된 LED 평판조명은 이상발생 시 전원을 차단시킴으로 LED 패키지나 SMPS를 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치를 도시한 블록구성도
도 2는 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 챠트
도 3은 평판조명 이상 발생시 전원을 차단하는 본 발명에 따른 장치가 결합된 평판조명제품을 도시한 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 장치는 크게, 모드 설정부(101), 제1 기준 전류 값 설정부(102), 부하 전원 차단부(104)를 포함하여 이루어진 구조이다. 추가로, 제2 기준 전류 값 설정부(103), 누설 전류 상한 치 설정부(105)를 더 포함하여 이루어진 구조이다.

여기서, 모드 설정부(101)는 사용자 키 조작에 따라 수동 모드 또는 자동 모드 중 어느 하나의 모드를 설정하는 것이다. 상기 수동 모드는 부하의 상한/하한 기준 전류 치를 사용자 키 조작에 따라 입력된 값으로 설정하는 것이고, 상기 자동 모드는 부하의 상한/하한 기준 전류 치를 자동으로 설정하는 것으로 구체적인 설정 방법은 후술하기로 한다.

제1 기준 전류 값 설정부(102)는 상기 모드 설정부(101)에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간(예: 1분여) 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정하는 것이다. 예를 들어, 초기 전원이 인가된 경우 전류가 안정화되는 1분여 동안 부하 전류를 감시, 측정하여 측정한 전류 값의 평균값의 ±15%를 상한/하한 기준 전류 치로 자동 설정할 수 있다.

제2 기준 전류 값 설정부(103)는 상기 모드 설정부(101)에 의해 수동 모드로 설정된 경우, 부하의 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치 각각을 사용자 키 조작에 따른 입력 값으로 설정하는 것이다.

부하 전원 차단부(104)는 상기 설정된 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키는 것이다. 예를 들어, 상기 부하 전원 차단부(104)는 상기 부하 전류가 상기 상한 기준 전류 치 이상인 경우 또는, 상기 부하 전류가 상기 하한 기준 전류 치 이하인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키게 된다.

누설 전류 상한 치 설정부(105)는 사용자 키 조작에 따라 입력된 누설 전류 상한 치를 설정하는 것으로, 부하 전원 차단부(104)는 입력 누설 전류가 상기 설정된 누설 전류 상한 치 이상인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키게 된다.

이하, 도 1의 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치의 동작을 첨부된 도 2를 참조해 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치의 동작을 순서대로 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 모드 설정부가 사용자 키 조작에 따라 수동 모드 또는 자동 모드 중 어느 하나의 모드를 설정한다(S201).

상기 수동 모드는 부하의 상한/하한 기준 전류 치를 사용자 키 조작에 따라 입력된 값으로 설정하는 것이고, 상기 자동 모드는 부하의 상한/하한 기준 전류 치를 자동으로 설정하는 것이다.

다음, 제1 기준 전류 값 설정부는 상기 모드 설정부에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간(예: 1분여) 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정한다.

예를 들어, 초기 전원이 인가된 경우 전류가 안정화되는 1분여 동안 부하 전류를 감시, 측정하여 측정한 전류 값의 평균값의 ±15%를 상한/하한 기준 전류 치로 자동 설정할 수 있다(S202).

반면, 제2 기준 전류 값 설정부는 상기 모드 설정부에 의해 수동 모드로 설정된 경우, 부하의 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치 각각을 사용자 키 조작에 따른 입력 값으로 설정한다(S203).

그러면, 부하 전원 차단부는 상기 설정된 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키게 된다.

예를 들어, 상기 부하 전원 차단부는 상기 부하 전류가 상기 상한 기준 전류 치 이상인 경우(S204) 또는, 상기 부하 전류가 상기 하한 기준 전류 치 이하인 경우(S205) 부하로 공급되는 전원을 차단시키게 된다(S207).

한편, 본 발명은 누설 전류 상한 치 설정부를 이용해 사용자 키 조작에 따라 입력된 누설 전류 상한 치를 설정할 수 있는데(S206), 이 경우 부하 전원 차단부는 입력 누설 전류가 상기 설정된 누설 전류 상한 치 이상인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키게 된다(S207).

이와 같이, 본 발명은 각 모드(예: 자동 모드, 수동 모드) 별로 특히, 자동 모드로 설정된 경우 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 자동 설정하는 방식을 통해, 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단함으로써 변동되는 부하 전류에 따른 적응성과 안전성(예: 화재 예방 등)을 동시에 확보할 수 있도록 있게 된다.

참고로, 도 3은 상기 기능(본 발명에 따른 부하 전류에 따른 전원 차단 장치)이 결합된 LED 평판조명 제품(1200*300, 600*600)(즉, 평판조명에 내·외적 요소로 인한 과전류가 발생하였을 경우 전원을 차단하는 본 발명에 따른 장치가 결합된 평판조명제품)을 도시한 것으로, 본 발명은 이러한 LED 평판조명제품에 적용가능하며, 그 외 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

그리고, 기존의 LED 평판조명은 AC전원을 입력받아 SMPS의 정류작용을 거쳐 광원으로 DC전류를 공급해 발광하는 방식으로 부하를 보호하기 위한 별도의 장치가 마련되어있지 않았다.

본 발명에 따른 상기 전원차단장치가 적용된 LED 평판조명은 AC입력이 검출기를 거쳐 SMPS로 공급되는 방식으로 정류된 DC전원은 동일하게 광원으로 공급되어 발광한다. 그러나, 광원의 내·외적 문제로 인한 과전류 발생 시, 순간적으로 AC입력전류가 증가하게 되는데 이 증가된 전류는 AC단자에 연결된 검출기의 비교연산을 통하여 설정된 값을 초과할 시에는 AC로 유입되는 입력전류를 검출장치가 차단하여 SMPS로 유입되는 전력은 근본적으로 차단하므로 부하를 보호할 수 있게 된다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 모드 설정부 102 : 제1 기준 전류 값 설정부
103 : 제2 기준 전류 값 설정부 104 : 부하 전원 차단부
105 : 누설 전류 상한 치 설정부

Claims (6)

1. 모드 설정부;
   상기 모드 설정부에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정하는 제1 기준 전류 값 설정부; 및
   상기 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키는 부하 전원 차단부를 포함하여 이루어지고,
   상기 부하 전원 차단부는
   상기 부하 전류가 상기 상한 기준 전류 치 이상인 경우 또는, 상기 부하 전류가 상기 하한 기준 전류 치 이하인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 부하 전류에 따른 전원 차단 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 모드 설정부에 의해 수동 모드로 설정된 경우, 부하의 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치를 사용자 키 조작에 따른 입력 값에 따라 수동으로 설정하는 제2 기준 전류 값 설정부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 부하 전류에 따른 전원 차단 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   누설 전류 상한 치를 설정하는 누설 전류 상한 치 설정부를 더 포함하여 이루어지고,
   상기 부하 전원 차단부는
   입력 누설 전류가 상기 설정된 누설 전류 상한 치 이상인 경우 부하로 공급되는 전원을 차단시키는 것을 특징으로 하는 부하 전류에 따른 전원 차단 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 기준 전류 값 설정부는
   상기 평균값의 ±15%를 상한 기준 전류 치와 하한 기준 전류 치로 각기 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 부하 전류에 따른 전원 차단 장치.
6. 모드 설정부;
   상기 모드 설정부에 의해 자동 모드로 설정된 경우, 초기 전원 인가 후 전류가 안정화되는 설정 시간 동안 측정한 전류 값의 평균값의 설정 퍼센트 이상을 부하의 상한 기준 전류 치로 설정하고, 상기 평균값의 설정 퍼센트 이하를 부하의 하한 기준 전류 치로 설정하는 제1 기준 전류 값 설정부; 및
   상기 상한 기준 전류 치 및 하한 기준 전류 치와 부하 전류 간의 비교 결과에 따라 부하로 공급되는 전원을 선택적으로 차단시키는 부하 전원 차단부를 구비한 부하 전류에 따른 전원 차단 장치를 포함한 전원부가 결합된 LED 평판조명.

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