KR101912365B1 - 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치 - Google Patents

횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 횡단보도 보행자 신호등의 레드 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 1 다이오드 브리지와; 횡단보도 보행자 신호등의 그린 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 2 다이오드 브리지와; 상기 제 1 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하고, 상기 제 2 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하는 충전 커패시터와; 상기 충전 커패시터에 충전되어 있는 제 1 다이오드 브리지의 전파 정류 전압과 제 2 다이오드 브리지의 전파 정류 전압을 전달받아 필요한 출력 전압으로 변압하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 입력단을 온오프시키는 스위칭부; 및 상기 스위칭부(FET)에 인가되는 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)에서 제공되는 레드 신호등 제어용의 전파 정류 전압 또는 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)에서 제공되는 그린 신호등 제어용의 전파 정류 전압에 대한 입력 신호의 듀티비(duty ratio)를 조절하는 펄스폭 제어부를 포함하며, 상기 레드 신호등 제어용 교류 전압과 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 횡단보도 신호등과 연계되어 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 보행안전을 위한 장치 및 시설물에 출력 전압으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치{Device for supplying DC voltage using power of equivalent signal of traffic signal light}
본 발명은 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡단보도 보행자 신호등의 레드 신호등 제어용 교류 전압이나 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 저전력 직류 전압을 제공함으로써, 레드 신호등이나 그린 신호등의 작동이나 운영에는 별다른 영향을 미치지 않으면서도, 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공을 할 수 있는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 교통 신호 제어기는 교차로나 횡단보도에 설치되어 신호등을 제어하는 장치이며, 상술한 교통 신호 제어기는 차량 검지기를 실장하여 현재의 교통 정보를 수집하고, 이를 이용하여 자체내에서 필요한 신호 제어 스케줄을 산출하고 있다.
횡단보도 신호등과 연계되어 보행안전을 위한 장치 및 시설물에 공급되는 전원에는 신호등 신호 전환 정보를 주는 교류 전원과 제어보드 장치에 공급되는 직류 전원을 직류 전환하여 공급하고 있으나 각각 다른 교류전원이 인입됨으로 감전으로 인한 위험성과 이중의 전력선을 시공하는 문제로 인하여 시공비용의 상승과 예비 전력선이 없을 경우 전력선 관로 시공 및 신규 수전신청을 등의 어려움이 있다.
상술한 교통 신호등과 연계되어 운영되는 장치들의 제어기를 구동하기 위해서는, 종래에는 외부로부터 교류 전압을 제공받아 별도의 신호등 전원 장치를 구비해야만 하므로, 비용이 추가되고, 교통 신호 제어기의 부피가 증대되는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2017-0060440에 게시되어 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 횡단보도 보행자 신호등의 레드 신호등 제어용 교류 전압이나 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 저전력 직류 전압을 제공함으로써, 레드 신호등이나 그린 신호등의 작동이나 운영에는 별다른 영향을 미치지 않으면서도, 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공을 할 수 있는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 횡단보도 보행자 신호등의 레드 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 1 다이오드 브리지와; 횡단보도 보행자 신호등의 그린 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 2 다이오드 브리지와; 상기 제 1 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하고, 상기 제 2 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하는 충전 커패시터와; 상기 충전 커패시터에 충전되어 있는 제 1 다이오드 브리지의 전파 정류 전압과 제 2 다이오드 브리지의 전파 정류 전압을 전달받아 필요한 출력 전압으로 변압하는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 입력단을 온오프시키는 스위칭부; 및 상기 스위칭부(FET)에 인가되는 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)에서 제공되는 레드 신호등 제어용의 전파 정류 전압 또는 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)에서 제공되는 그린 신호등 제어용의 전파 정류 전압에 대한 입력 신호의 듀티비(duty ratio)를 조절하는 펄스폭 제어부를 포함하며, 상기 레드 신호등 제어용 교류 전압과 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 횡단보도 신호등과 연계되어 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 보행안전을 위한 장치 및 시설물에 출력 전압으로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 상기 레드 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트와 상기 제 1 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 1 인덕터를 더 포함하거나, 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트와 상기 제 2 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 2 인덕터를 더 포함하거나, 상기 접지 전압이 인가되는 포트와 상기 제 1 다이오드 브리지 및 상기 제 2 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 3 인덕터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 상기 트랜스포머 출력단에는 리플 전압을 제거하기 위한 리플 커패시터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 상기 트랜스포머 출력단에는 상기 트랜스포머의 출력 전압을 정류하기 위한 출력 다이오드를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는 레드 신호등 제어용 교류 전압이나 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 저전력 직류 전압을 제공함으로써, 레드 신호등이나 그린 신호등의 작동이나 운영에는 별다른 영향을 미치지 않으면서도, 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치의 회로도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는 도 1에 도시된 것처럼, 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1), 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2), 충전 커패시터(CAPACITOR1), 트랜스포머(TRANSFORMER), 스위칭부(FET) 및 펄스폭 제어부(PWM CONTROL)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)는 레드 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하고, 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)는 상기 접지 전압과 그린 신호등 제어용 교류 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공한다.
또한, 충전 커패시터(CAPACITOR1)는 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하고, 상기 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전한다.
한편, 트랜스포머(TRANSFORMER)는 상기 충전 커패시터(CAPACITOR1)에 충전되어 있는 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)의 전파 정류 전압과 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)의 전파 정류 전압을 전달받아 필요한 출력 전압으로 변압하며, 스위칭부(FET)는 상기 트랜스포머(TRANSFORMER)의 입력단을 온오프시키고, 펄스폭 제어부(PWM CONTROL)는 상기 스위칭부(FET)에 인가되는 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)에서 제공되는 레드 신호등 제어용의 전파 정류 전압 또는 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)에서 제공되는 그린 신호등 제어용의 전파 정류 전압에 대한 입력 신호의 듀티비(duty ratio)를 조절한다.
여기에서, 스위칭부(FET)는 모스 트랜지스터, 바이폴라 트랜지스터 또는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는, 상기 레드 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트(AC-L1)와 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1) 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 1 인덕터(INDUCTOR1)를 더 포함하거나, 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트(AC-L2)와 상기 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2) 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 2 인덕터(INDUCTOR2)를 더 포함하거나, 상기 접지 전압이 인가되는 포트(AC-L3)와 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1) 및 상기 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2) 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 3 인덕터(INDUCTOR3)를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치는 상기 트랜스포머(TRANSFORMER) 출력단에는 리플 전압을 제거하기 위한 리플 커패시터(CAPACITOR2)를 더 포함하거나, 상기 트랜스포머(TRANSFORMER) 출력단에는 상기 트랜스포머(TRANSFORMER)의 출력 전압을 정류하기 위한 출력 다이오드(DIODE3)를 더 포함한다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 횡단보도 보행자 신호등의 레드 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 1 다이오드 브리지;
    횡단보도 보행자 신호등의 그린 신호등 제어용 교류 전압과 접지 전압을 전달받아 전파 정류 전압을 제공하는 제 2 다이오드 브리지;
    상기 제 1 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하고, 상기 제 2 다이오드 브리지가 제공하는 전파 정류 전압을 전달받아 충전하는 충전 커패시터;
    상기 충전 커패시터에 충전되어 있는 제 1 다이오드 브리지의 전파 정류 전압과 제 2 다이오드 브리지의 전파 정류 전압을 전달받아 필요한 출력 전압으로 변압하는 트랜스포머;
    상기 트랜스포머의 입력단을 온오프시키는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부(FET)에 인가되는 상기 제 1 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE1)에서 제공되는 레드 신호등 제어용의 전파 정류 전압 또는 제 2 다이오드 브리지(DIODE BRIDGE2)에서 제공되는 그린 신호등 제어용의 전파 정류 전압에 대한 입력 신호의 듀티비(duty ratio)를 조절하는 펄스폭 제어부를 포함하며,
    상기 레드 신호등 제어용 교류 전압과 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압을 이용하여 횡단보도 신호등과 연계되어 레드 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 그린 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 출력 전압을 제공하고, 그린 신호등이 작동하지 않는 정전 시에는 레드 신호등으로부터 교류 전압을 제공받아 보행안전을 위한 장치 및 시설물에 출력 전압으로 제공하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레드 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트와 상기 제 1 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 1 인덕터를 더 포함하거나, 상기 그린 신호등 제어용 교류 전압이 인가되는 포트와 상기 제 2 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 2 인덕터를 더 포함하거나, 상기 접지 전압이 인가되는 포트와 상기 제 1 다이오드 브리지 및 상기 제 2 다이오드 브리지 사이에는 외부로부터 전달되는 EMI(Eletro Megnetic Interference)을 억제하기 위한 제 3 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스포머 출력단에는 리플 전압을 제거하기 위한 리플 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스포머 출력단에는 상기 트랜스포머의 출력 전압을 정류하기 위한 출력 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 횡단보도 보행자 신호등의 등가 신호 전력을 이용한 직류 전압 치환 공급 장치.
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