KR200402854Y1 - 형광등용 리모콘 조광제어기 - Google Patents

형광등용 리모콘 조광제어기 Download PDF

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KR200402854Y1
KR200402854Y1 KR20-2005-0027920U KR20050027920U KR200402854Y1 KR 200402854 Y1 KR200402854 Y1 KR 200402854Y1 KR 20050027920 U KR20050027920 U KR 20050027920U KR 200402854 Y1 KR200402854 Y1 KR 200402854Y1
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김교천
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Abstract

본 고안은 리모콘 조절에 의해 형광등용 디밍전자식안정기 온/오프, 형광등밝기 조절, 취침기능(Fade-Out), 기상기능(Fade-In/알람), 시인선택(4-Scene), 지연점등/소등기능(Delay-On/Off)을 수행할 수 있도록 한 형광등용 리모콘 조광 제어기에 관한 것이다.
본 고안은 5V DC 전원부(10)를 통해 형광등용 리모콘조광제어기의 동작에 필요한 5V전원을 공급하게 되며, 이때 5V DC전원부(10)는 220V AC 전원과 절연이 되어 있어 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어할 수 있는 것으로, 사용자가 리모콘이나 키버튼을 눌러 형광등용 디밍전자식안정기를 온/오프하거나 형광등 디밍신호를 0 ~ 10V로 제어해서 형광등의 밝기를 조절하거나 취침기능(Fade-Out), 기상기능(Fade-In/알람), 스텝디밍(4-Scene), 지연소등기능(Fade-Out + Power Off)을 수행할 수 있는 것이다.

Description

형광등용 리모콘 조광제어기{A remocon light controller for a fluorescence light}
본 고안은 리모콘 송신기(또는 형광등 리모콘 조광제어기)에 의해 형광등용 디밍전자식안정기 온/오프, 형광등밝기 조절, 취침기능(Fade-Out), 기상기능(Fade-In/알람), 시인(Scene)선택(4-Scene), 지연점등/소등기능(Delay-On/Off)을 수행할 수 있도록 한 형광등용 리모콘 조광 제어기에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 사무소 등에서 많이 사용되고 있는 형광등은 벽에 설치된 스위치를 통해 전원을 온/오프시키고 있다.
이와 같은 형광등 온/오프 스위치는 단지 전원을 온/오프 할 수 있었을 뿐 형광등의 밝기를 임의로 조절하거나, 무선으로 원격제어할 수 있는 수단이 제공되어 있지 않았다.
또한, 리모콘송신에 의해 취침기능을 수행하거나 기상기능을 수행하거나 시인선택을 할 수 있는 등의 편리한 수단이 제공되어 있지 않았다.
본 고안은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 리모콘을 사용하여 무선으로 형광등을 온/오프시킬 수 있으며, 밝기를 조절하거나 취침기능, 기상기능 등을 수행할 수 있도록 하는 형광등용 리모콘 조광제어기를 제공하는데 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 블럭도로, 형광등용 리모콘조광제어기의 동작에 필요한 전원을 공급하며 220V AC 전원과 절연되어 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어하는 DC전원부(10)와, 리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여 마이컴으로 보내는 리모콘신호 수신부(20)와, 8개의 텍트 스위치를 통해 신호를 수신하는 키신호 수신부(30)와, 리모콘신호 수신부, 키 신호 수신부의 신호를 받아 프로그램에 따라 제1,제2 전원스위치부, 제1,제2전압제어부를 제어하는 마이컴(40)과, 현재시각, 기상, 취침, 디밍, 조정 및 방범기능의 상태를 표시하는 LCD 표시부(50)와, 상기 마이컴(40)의 신호에 따라 포토 트라이액을 턴 온/오프시키는 제1,제2전원스위치부(60)(70)와, 상기 마이컴의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티(듀티)가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC가 되도록 제어하고, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC가 되도록 제어하는 제1,제2 전압제어부(80)(90)로 구성된다.
도 3은 본 고안 리모콘 송신기의 정면도로, 파우어 온/오프 스위치(1), 디밍 업/다운 스위치(2), 취침 스위치(3), 기상스위치(4) 등으로 구성된다.
도 4는 본 고안 형광등 리모콘 조광제어기의 정면도로, 회로1 업/다운 스위치(6), 회로 2업/다운 스위치(7), 지연점등스위치(8), 지연소등스위치(9), 기상스위치(11), 취침스위치(12), 파우어 온/오프스위치(13), 현재시간스위치(14) 등으로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명한다.
먼저, 본 고안은 5V DC 전원부(10)를 통해 형광등용 리모콘조광제어기의 동작에 필요한 5V전원을 공급하게 되며, 이때 5V DC전원부(10)는 220V AC 전원과 절연이 되어 있어 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어할 수 있다.
본 고안은 사용자가 리모콘이나 키버튼을 눌러 형광등용 디밍전자식안정기를 온/오프하거나 형광등 디밍신호를 0 ~ 10V로 제어해서 형광등의 밝기를 조절하거나 취침기능(Fade-Out), 기상기능(Fade-In/알람), 스텝디밍(4-Scene), 지연소등기능(Fade-Out + Power Off), 지연점등기능(Fade-In+Power On)을 수행할 수 있는 것이다.
즉, 사용자가 리모콘을 사용하여 신호를 보내거나 또는 키버튼을 눌러 신호를 보내면, 리모콘신호수신부(20) 또는 키신호 수신부(30)에서 신호를 수신한다.
리모콘신호수신부(20)는 리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여마이컴(40)으로 보낸다.
또한, 키신호 수신부(30)는 형광등용 리모콘 조광제어기에 각 신호마다 텍트스위치(Tact Switch)가 8개가 있어서 사용자가 직접 손으로 조작할 수 있다.
따라서, 마이컴(40)에서는 입력되는 신호에 따라 내장된 프로그램에 의해 제1 전원스위치부(60), 제2전원스위치부(70) 그리고 제1전압제어부(80), 제2전압제어부(90) 를 독립적으로 제어한다.
마이컴(40)의 PWM 듀티가 0 ~ 100%사이 일 때는 신호에 따라 디밍(+)단자의 전압을 0 ~ 10V DC사이로 제어하여 형광등의 밝기를 사용자가 원하는 밝기로 제어한다.
예를 들어, 제1전압제어부(80)와 제2전압제어부(90)는 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC가 되도록 제어하는데 이때의 형광등의 밝기는 최소밝기가 되는 한편, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC가 되도록 제어하는데 이때 형광등의 밝기는 최대밝기가 된다.
이때, LCD표시부(50)는 현재시각, 기상, 취침, 디밍, 조정 및 방범기능의 상태를 표시해 준다.
즉, 키 신호 수신 및 리모콘 신호 수신 시는 LED표시부(50)가 온되고, 시인(Scene) 조정모드가 되면 LCD표시부(50)의 LED가 깜빡거린다.
만일, 리모콘의 조절에 의한 아침 기상시간이 되면, 마이컴(40)의 제어에 의해 예약된 시간에 제1전원스위치부(60)와 제2전원스위치부(70)를 온시켜 형광등을 최소밝기로 켜고 30분 동안 형광등을 서서히 소등 전의 밝기로 밝게한 후 부저를 약 3분간 울린다.
또한, 리모콘을 통해 지연 점등/소등 키를 누르면, 형광등을 최소 밝기로 켜고 5분 동안 서서히 소등 전의 밝기가 되게 하고(Fade-In), 다시 누르면 반대로 현재의 밝기에서 5분 동안 서서히 최소밝기로 낮춘 (Fade-Out)후 형광등을 끈다.
한편, 리모콘 송신기의 시인(Sn)1,2,3,4 키는 회로1과 회로2의 형광등을 사용자의 상황에 적절한 조도를 조정하여 저장할 수 있고 시인(Sn)키를 누르면 조정한 신의 밝기로 바로 전환된다.
상술한 리모콘 송신기는 도 3과 같으며, 이의 기능은 다음 [표 1]과 같다.
[표 1]
키 기 능
기상 예약된 시간에 회로1과 회로2의 형광등을 최소밝기([회로1, 0 ~ 10VDC 제어부]입력에 PWM 듀티 0%의 신호를 공급)로 켜고(회로1 전원스위치와 회로2전원스위치 턴온) 30분 동안 형광등을 서서히 소등 전의 밝기로(PWM 듀티를 소등 전 밝기까지 서서히 증가)한 후 부저를 약3분간 울린다.
취침 취침 설정시간이 되면 회로1과 회로2의 형광등을 현재의 밝기에서 30분 동안 최소밝기로(PWM 듀티: 0%)서서히 낮춘 후 형광등을 끈다(회로1 전원스위치와 회로2전원스위치 턴오프).
파우어 온/오프 형광등을 소등 전의 밝기로 켜고 끈다.
지연점등/소등 1.형광등을 최소 밝기로 켜고 5분 동안 서서히 소등 전의 밝기가 되게 하고 (Fade-In) 다시 누르면 반대로 현재의 밝기에서 5분 동안 서서히 최소밝기 로 낮춘 (Fade-Out)후 형광등을 끈다.(Toggle)2. 3초 이상 누르면 시인(Scene) 조정 모드로 전환된다. 다시 3초 이상 누르면 해제된다.
디밍 업/다운 회로1과 회로2의 형광등 밝기가 모두 증가(PWM 듀티를 100%까지 증가)한다. 다시 누르면 회로1과 회로2의 형광등 밝기가 모두 감소(PWM 듀티를 0%까지 감소)하고 계속 누르면 형광등을 소등한다.
회로1디밍 업 회로1의 형광등 밝기가 증가(PWM 듀티를 100%까지 증가)한다.
회로1디밍 다운 회로1의 형광등 밝기가 감소(PWM 듀티를 0%까지 감소)한다.계속 누르면 회로1의 형광등을 소등한다.
회로2디밍 업 회로2의 형광등 밝기가 증가(PWM 듀티를 100%까지 증가)한다.
회로2디밍 다운 회로2의 형광등 밝기가 감소(PWM 듀티를 0%까지 감소)한다.계속 누르면 회로2의 형광등을 소등한다.
시인1 사용자가 조정한 시인1 밝기로 전환된다.
시인2 사용자가 조정한 시인2 밝기로 전환된다.
시인3 사용자가 조정한 시인3 밝기로 전환된다.
시인4 사용자가 조정한 시인4 밝기로 전환된다.
또한, 형광등 리모콘 조광제어기는 도 4와 같으며, 이의 기능은 다음 [표 2]와 같다.
[표 2]
키 기 능
기상 예약된 시간에 회로1과 회로2의 형광등을 최소밝기([회로1,2 0 ~ 10VDC 제어부]입력에 PWM 듀티 0%의 신호를 공급)로 켜고 30분 동안 PWM 듀티를 소등 전 밝기까지 서서히 증가시켜서 형광등을 밝게 한 후 부저를 약3분간 울린다.
취침 취침 설정시간이 되면 회로1과 회로2의 형광등을 현재의 밝기에서 30분 동안 서서히 최소밝기로(PWM 듀티: 0%)서서히 낮춘 후 형광등을 끈다.
파우어 온/오프 형광등을 소등 전의 밝기로 켜고 끈다.
현재시각 현재 시간을 조정모드로 전환한다.
△(지연점등) 1.현재시각, 기상, 취침시간의 “시”를 조정한다.2.현재시각, 기상, 취침 키가 누르지 않은 상태에서 누르면 회로1과 회로2의 형광 등을 최소밝기로 켜고 5분 동안 서서히 소등전의 밝기로(Fade-In)밝게 한다.
▽ (지연소등) 1.현재시각, 기상, 취침시간의 “분”을 조정한다.2.현재시각, 기상, 취침 키가 누르지 않은 상태에서 누르면 회로1과 회로2의 형광 등을 현재의 밝기에서 5분 동안 서서히 최소밝기로(Fade-Out) 낮춘 후 형광등을 끈다.
회로1디밍 업/다운 1.회로1의 형광등 밝기가 증가(PWM 듀티를 100%까지 증가)한다.2.다시 누르면 회로1의 형광등 밝기가 감소(PWM 듀티를 0%까지 감소)한다. 계속 누르면 회로1의 형광등을 소등한다.
회로2디밍 업/다운 1.회로2의 형광등 밝기가 증가(PWM 듀티를 100%까지 증가)한다.2.다시 누르면 회로2의 형광등 밝기가 감소(PWM 듀티를 0%까지 감소)한다. 계속 누르면 회로2의 형광등을 소등한다.
도 2는 본 고안의 일실시예의 회로구성을 나타낸 것으로, 제1,제2전원스위치부(60)(70)는 마이컴(40)의 신호에 따라 포토 트라이액(PC1,PC2)이 턴 온/오프되고, 포토 트라이액은 ZVS(Zero Voltage Switching)기능에 의해 220V AC가 영 전압일 때 파우어 트라이액(TA1,2)을 턴 온/오프시킨다.
형광등용 전자식안정기는 용량성 부하이기 때문에 220V AC가 공급되어 안정기가 동작할 때 정격전류의 수십 배가 되는 돌입전류가 흐르게 된다.
이로 인해 파우어 트라이액의 최대허용전류를 초과하여 트라이액이 파괴될 수 있다.
종래 백열등 리모콘스위치는 포토 트라이액을 사용하지 않고 트랜지스터로 직접 파우어 트라이액의 게이트를 턴 온시키므로 돌입전류에 의해 파우어 트라이액이 파괴되는 경향이 있었고, 파우어 트라이액의 전압(A2)과 콘트롤전원(5VDC)이 절연되지 않아 형광등용 디밍전자식안정기를 직접 제어할 수 없다.
형광등용 디밍전자식안정기의 디밍단자(디밍(+), 디밍(-))는 디밍안정기의 동작전원과 절연되어 있기 때문에 여러 개의 디밍안정기를 병렬로 연결하여 일괄적으로 제어할 수 있다.
여러 개의 디밍신호를 한 회로로 묶어서 일괄적으로 제어하기 위해서는 형광등용 리모콘조광제어기의 동작전원은 220V AC전원과 절연되어야 한다.
제1전압제어부(80)는 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티가 0%일 때는 저항(R10)과 콘덴서(C10)의 적분회로에 의해 0V DC가 되고, 반전증폭기(IC3A)에 의해 핀(Pin1)의 전압이 5V DC가 되어 FET(Q1)의 게이트에 공급된다.
이때, FET(Q1)는 턴온되어 디밍(+)단자의 전압은 0V DC가 되고 형광등용 디밍전자식안정기의 밝기는 최소로 된다.
또한, 제2전압제어부(90)는 마이컴(40)의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티가 0%일 때는 저항(R19)과 콘덴서(C12)의 적분회로에 의해 0V DC가 되고, 반전증폭기(IC4A)에 의해 핀(Pin1)의 전압이 5V DC가 되어 FET(Q2)의 게이트에 공급된다.
이때, FET(Q2)는 턴온되어 디밍(+)단자의 전압은 0V DC가 되고 형광등용 디밍전자식안정기의 밝기는 최소로 된다.
만일, PWM 듀티가 증가하면 저항(R10),(R19)과 콘덴서(C10),(C12)의 적분회로에 의해 콘덴서(C10),(C12)의 VDC가 증가하고, 반전증폭기(IC3A),(IC4A)에 의해 핀1의 전압이 감소되어 FET(Q1),(Q2)의 드레인 전류가 감소한다.
FET(Q1),(Q2)의 드레인 전류가 감소하면 디밍(+)전압이 증가하고 디밍(+)전압은 저항(R26)과 R18(R27)에 의해 분압 디밍(+)/2되어 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해 IC3A(IC4A)의 반전증폭기로 피드백 된다.
따라서, 디밍(+)전압은 콘덴서(C10),(C12)의 2배 전압으로 제어되어 안정된다.
디밍(+)전류가 증가(형광등용 디밍전자식안정기의 수가 증가)하여 디밍(+)전압이 증가하더라도 증가되는 전압만큼 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해서 반전증폭기(IC3A), (IC4A)로 피드백 되기 때문에 디밍(+)전압은 콘덴서(C10),(C12)의 2배 전압으로 제어되어 안정된다.
한 회로에 형광등용 디밍전자식안정기를 여러 개 연결해도 마이컴의 PWM 듀티에 따라 디밍(+)의 전압이 제어되기 때문에 형광등의 밝기를 일정하게 안정적으로 조절할 수 있다.
한편, PWM 듀티가 100%가 되면 적분회로(R10과 C10),(R19과 C12)에 의해 콘덴서(C10),(C12)의 VDC는 5V DC가 되고, 반전증폭기(IC3A),(IC4A)에 의해 핀1의 전압이 1V DC 이하로 되어 FET(Q1), (Q2)의 드레인 전류는 더욱 감소한다.
이때, FET(Q1),(Q2) 전압은 점점 증가하여 R17(R26)과 R18(R27)에 의해 분압디밍(+)/2되어 버퍼(IC3B),(IC4B)를 통해 반전증폭기(IC3A)(IC4A)로 피드백 되기 때문에 디밍(+)단자의 전압은 10V DC까지 되면 안정된다.
즉, 디밍(+)단자의 전압이 10V DC가 되면 형광등용 디밍전자식안정기의 밝기는 최대로 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안은 리모콘으로 기상, 취침, 형광등 온/오프 및 디밍 업/다운, 지연점등/소등, 신 조정/선택을 할 수 있고, 형광등 리모콘 조광제어기 본체에서 기상, 취침, 형광등 온/오프 및 디밍 업/다운, 지연점등/소등, 현재 시각을 조정할 수 있다.
또한, 본 고안의 형광등 리모콘 조광제어기는 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기가 연결되어 사용 중에 형광등수명말기 등으로 한두 개의 안정기가 동작을 하지 않더라도 사용자가 조정한 밝기를 유지할 수 있다.
또한, 본 고안은 기상모드에서는 예약된 시간에 회로1과 회로2의 형광등을 최소밝기로 켜고 30분 동안 형광등을 서서히 소등 전의 밝기로 밝게 하여 마치 일출 때와 같은 환경을 만들어준 후 부저를 약 3분간 울리므로 상쾌하게 잠에서 깰 수 있으며, 취침모드에서도 설정시간이 되면 회로1과 회로2의 형광등을 현재의 밝기에서 30분 동안 서서히 최소밝기로 서서히 낮춘 후 형광등을 끄므로 편안하게 잠이 들 수 있게 해 주는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 지연점등 키를 누르면 형광등을 최소 밝기로 켜고 5분 동안 서서히 소등 전의 밝기가 되게 하므로(Fade-In) 어둠에 적응되어 있던 눈의 홍채와 시신경이 충격을 적게 받을 수 있도록 해주며, 지연소등 키를 누르면 반대로 현재의 밝기에서 5분 동안 서서히 최소밝기로 낮춘 (Fade-Out)후 형광등을 끄므로써 램프 소등 후 다시 집이나 사무소에 들어갈 경우에도 전원을 다시 온시키지 않아도 일정시간 실내에 어느 정도의 조명이 유지되므로 필요한 일을 볼 수 있음은 물론 다시 스위치를 온시키지 않아도 되므로 전력을 절감할 수 있는 등의 유익한 효과가 있다.
또한, 본 고안은 가정에서 사용 시 전원 스위치 오프시 램프가 바로 소등되지 않고 일정시간동안 저조도 상태를 유지한 후 소등됨으로써 사람의 눈이 어둠에 적응할 수 있는 시간을 주게 되어 홍채와 시신경에 충격을 적게 줄 수 있다.
도 1은 본 고안 형광등용 리모콘 조광제어기의 블럭도
도 2는 본 고안의 상세 회로도
도 3은 본 고안 리모콘 송신기의 정면도
도 4는 본 고안 형광등용 리모콘 조광제어기의 정면도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10:DC전원부 20:리모콘신호 수신부
30:키신호 수신부 40:마이컴
50:LCD표시부 60:제1전원스위치부
70:제2전원스위치부 80:제1전압제어부
90:제2전압제어부

Claims (4)

  1. 형광등용 리모콘조광제어기의 동작에 필요한 전원을 공급하며 220V AC 전원과 절연이 되어 있어서 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어하는 DC전원부와,
    리모콘송신기의 적외선신호를 받아 로직 신호로 변환하여 마이컴으로 보내는 리모콘 신호 수신부와,
    상기 리모콘신호 수신부, 키 신호 수신부의 신호를 받아 프로그램에 따라 제1,제2 전원스위치부, 제1,제2전압제어부를 제어하는 마이컴과,
    8개의 텍트 스위치를 통해 신호를 수신하는 키신호 수신부와,
    상기 마이컴의 제어에 의해 현재시각, 기상, 취침, 디밍, 조정 및 방범기능의 상태를 표시하는 LCD 표시부와,
    상기 마이컴의 신호에 따라 전원을 턴 온/오프시키는 제1,제2전원스위치부와,
    상기 마이컴의 PWM 신호를 받아서 PWM 듀티(듀티)가 0%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 0V DC가 되도록 제어하고, PWM 듀티가 100%일 때는 디밍(+)단자의 전압을 10V DC가 되도록 제어하는 제1,제2 전압제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 조광제어기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제1,제2전원스위치부가, 포토 트라이액을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 조광제어기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 DC전원부는 220V AC 전원과 절연되어 여러 개의 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍신호를 직접 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 조광제어기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1,제2전압제어부는 OP앰프로 구성되고, 전압 피드백회로와 R17(R26)과 R18(R27)의 분압저항에 의해 단일 5V DC 전원으로 동작되며, 형광등용 디밍전자식안정기의 디밍(+)단자의 전압을 0 ~ 10VDC로 제어하는 것을 특징으로 하는 형광등용 리모콘 조광제어기.
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