KR100440184B1 - Ｌｅｄ 신호등 구동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 신호등 구동장치에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 LED 신호등을 제어하는 교통신호 제어기의 전원부로부터 교류 전압을 입력받아 각기 대응된 LED 신호등을 점멸하는 장치에 있어서, 상기 전원부로부터 직접적으로 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류하는 정류부와; 각기 대응된 상기 LED 신호등의 일정한 광도를 유지하도록 상기 정류부와 상기 LED 신호등의 LED 램프 사이에 개재된 정전압 유지부와; 상기 전원부로부터 입력된 교류 전압이 정상 교류 전압인 경우에 한정하여 상기 정류부로 점등 신호를 출력하도록 상기 전원부와 상기 정류부 사이에 개재된 전압 검출부를 포함하여 구성됨으로써, 직접적으로 교통신호 제어기로부터 교류 전압을 인가받아 LED 신호등을 점멸하기 때문에 종래 기술에 비하여 회로의 구성이 매우 간단하고 변압기 또는 콘덴서와 같은 소자의 내구성 문제점으로 인한 유지 보수가 요구되지 않는 뿐만 아니라, 정전압 유지부에 의해 일정한 광도를 유지할 수 있도록 함과 동시에 LED 램프가 운전자 또는 보행자에 의해 인지되지 않는 수 ㎳ 범위 내에서 반복적으로 점멸되어 별도의 장치 구성없이 LED 램프를 바람직한 온도로 냉각할 수 있는 특징이 있다.

Description

ＬＥＤ 신호등 구동장치 {Apparatus for driving LED signal lamps}
본 발명은 LED 신호등 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 공급에 관련된 회로를 단순화하면서도 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 동시에 야간시 광도를 적정하게 낮추어 운전자의 눈부심 등에 의한 교통 사고를 미연에 방지할 수 있는 LED 신호등 구동장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode) 신호등은 백열 신호등에 비하여 소비 전력이 8분의 1 수준인 15W 미만인 고효율 제품으로서, 동일 광도에서 80 내지 90% 정도의 에너지 절감 효과를 갖는 특징이 있다. 또한, 이러한 LED 신호등은 종래의 백열 신호등에 비하여 수명이 10배 이상으로 거의 반영구적이며, 발열에 의한 열손실이 매우 적으며 특정 단색광을 발광함으로써 무색 렌즈 사용에 따른 빛 손실이 적은 장점이 있다.
이러한 특징과 장점을 갖는 LED 신호등은 현재, 에너지 절감이라는 국가적 시책에 의거 점차적으로 백열 신호등을 대체하고 있다.
통상적으로, 종래 기술에 의한 LED 신호등은 LED 신호제어기로부터 인가되는 교류 전압을 SMPS(Switching Mode Power Supply)라는 전원 방식을 채택하여 전원의 안정도를 향상시키고 있다. 그러나, 이러한 SMPS 전원 방식은 복수 개의 변압기, 콘덴서 및 저항 등이 매우 복잡하게 실장되어 회로를 구성함으로써 제조 단가가 높음은 물론, 전기적인 피로 하중에 의해 변압기 또는 콘덴서의 내구성이 저하되어 빈번한 유지보수가 요구되는 문제점이 있다.
더욱이, 시인성이 우수한 종래 기술에 의한 LED 신호등은 야간 작동시 광도를 낮추는 조광 기능이 제공되지 않아 눈부심에 의한 운전 또는 운행 방해는 물론, 이로 인하여 불필요한 전력 손실이 야기되는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은, 전원 공급에 관련된 회로를 단순화하면서도 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 LED 신호등 구동장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 야간시 광도를 적정하게 낮추어 운전자의 눈부심 등에 의한 교통 사고를 미연에 방지할 수 있는 LED 신호등 구동장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 적어도 하나 이상의 LED 신호등을 제어하는 교통신호 제어기의 전원부로부터 교류 전압을 입력받아 각기 대응된 LED 신호등을 점멸하는 장치에 있어서, 상기 전원부로부터 직접적으로 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류하는 정류부와; 각기 대응된 상기 LED 신호등의 일정한 광도를 유지하도록 상기 정류부와 상기 LED 신호등의 LED 램프 사이에 개재된 정전압 유지부와; 상기 전원부로부터 입력된 교류 전압이 정상 교류 전압인 경우에 한정하여 상기 정류부로 점등 신호를 출력하도록 상기 전원부와 상기 정류부 사이에 개재된 전압 검출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 신호등 구동장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명은 교통신호 제어기의 신호를 입력받아 상기 정전압 유지부의 정전압치를 조절하여 상기 LED 신호등의 광도를 조절할 수 있도록, 상기 교통신호 제어기의 신호기와 상기 정전압 유지부 사이에 개재된 조광 제어부를 더 포함한다.
도 1은 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치를 구비한 LED 신호등 점멸 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치에 의한 파형도이다.
도 4는 LED 신호등 구동장치의 작동 단계를 나타내는 순서도이다.
<< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >>
100 : 교통신호 제어기
200 : LED 신호등 구동장치 210 : 정류부
220 : 정전압 유지부 230 : 전압 검출부
240 : 조광 제어부
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 LED 신호등 구동장치의 조광 기능은 교통 신호 제어기의 제어에 의해 구현됨을 미리 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치(200)는 교통신호 제어기(100)와 각기 대응된 LED 신호등(300) 사이에 개재되어 있다.
교통신호 제어기(100)는 220V의 교류 전압을 제공한다. 여기서, 교통신호 제어기(100)는 0 내지 90V의 교류 전압을 인가하는 비정상 전압 상태의 소등 신호와, 220V의 교류 전압을 인가하는 정상 전압 상태의 점등 신호를 출력한다.
본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치(200)는 교통신호 제어기(100)의 전원부와 직접적으로 연결되어 인가된 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부 (210)와, 각기 대응된 LED 신호등의 일정한 광도를 유지하도록 정류부와 LED 신호등(300) 보다 상세하게는 LED 신호등(300)의 LED 램프 사이에 개재된 정전압유지부(230)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 본 발명은 교통신호 제어기(100)와 정류부(210) 사이에 전압 검출부(230)를 제공하고 있다. 여기서, 전압 검출부(230)는 교통신호 제어기 (100)의 전원부로부터 인가된 교류 전압이 비정상 전압인 경우에는 신호등 (300)의 소등이 유지되고, 정상 전압인 경우에는 정류부(210)에 의해 교류 전압을 직류 전압으로 정류하도록 제공된 것이다.
그리고, 본 발명은 LED 신호등(300)의 광도를 조절할 수 있도록 교통신호 제어기(100)와 정전압 유지부(220)의 사이에 조광 제어부(240)를 개재하여 구성되어 있다.
조광 제어부(240)는 교통신호 제어기(100)의 조광 신호를 입력받아 정류부(210)로부터 정류된 직류 전압에 대하여 50 내지 100%의 상당하는 정전압이 출력되도록 정전압 유지부(220)를 제어한다. 여기서, 정전압이 정류된 직류 전압에 대하여 100%인 경우는 조광이 구현되지 않은 일반적인 경우이다.
도 3은 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치에 의한 파형도이다.
도 3을 참조하면, 교통신호 제어기(100)의 전원부로부터 인가되는 교류 전압에 있어서 90V 내지 220V의 교류 전압만이 전압 검출부(230)에 의해 검출되며 그 이하인 0 내지 90V의 교류 전압인 경우에는 신호등(300)의 소등이 유지됨으로써 정류부(210)에 의한 정류를 차단하고 있다.
그리고, 전압 검출부(230)에 의해 정상 교류 전압이 검출되면, 전술된 바와 같이 정류부(210)에 의해 정류가 수행된다.
여기서, 일반적인 LED 신호등(300)은 340cd 이상의 광도를 유지하여야 하기 때문에 야간 주행시 눈부심에 의한 운전 방해 및 최악의 경우 교통 사고를 유발할 수 있기 때문에 본 발명의 정전압 유지부(220)는, 광도를 일정하게 유지하는 기능 이외에 전술된 바와 같이 교통신호 제어기(100)의 조광 신호를 입력받은 조광 제어부(240)의 제어에 의해 바람직한 광도를 구현할 수 있는 조광 기능을 부가하도록 제공된 것이다.
결과적으로, 본 발명의 LED 신호등(300)의 점등은 야간시에 바람직한 운전 또는 운행이 가능하도록 광도가 조절됨은 물론, 150V 이상의 직류 전압이 인가된 시점에 한하여 LED 신호등(300)이 점등되기 때문에 매우 짧은 시간, 예컨대 수 ㎳ 동안 반복적으로 점멸이 이루어져(운전자 또는 보행자가 시각적으로 LED 신호등의 점멸을 인지하지 못하는 상태) 에너지 절감은 물론, 자연 냉각을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이에 본 발명의 장치에 의한 LED 신호등(300)은 정전압 유지부(220)에 의해 340cd 이상의 광도를 일정하게 유지하거나 본 발명의 일 실시예와 같이 조광 제어부(240)의 제어에 의해 150V의 정전압을 출력하여 광도를 바람직하게 낮춤으로써 야간시 전술된 문제점이 해소되도록 작동된다.
도 4는 LED 신호등 구동장치의 작동 단계를 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 LED 신호등 구동장치(200)의 작동 단계는 다음과 같다.
먼저, 교통신호 제어기(100)의 전원부로부터 교류 전압이 인가된다 (S110).
그런 다음, 교통신호 제어기(100)의 전원부로부터 인가된 교류 전압을 검출한다(S120). 여기서, 인가된 교류 전압이 정상 전압인 경우에 한하여 점등 신호를 출력한다.
이어서, 검출된 교류 전압을 직류 전압으로 정류한다(S130).
계속해서, 정류된 직류 전압은 교통신호 제어기(100)로부터 입력받은 조광 신호에 대응하여 50 내지 100% 정도의 정전압으로 출력 제어(S140)되며, LED 신호등(300)은 점등되며(S150), 이러한 작동 단계(S110 내지 S150)가 반복적으로 적어도 1회 이상 수행된다. 여기서, 정류된 직류 전압의 100%에 대응하는 정전압은 조광이 이루어지지 않는 상태를 의미한다.
이상에서 설명된 본 발명은 일실시예에 한정되어 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 변형 실시예들은 본 발명이 속하는 분야의 통상적인 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 정도의 변형으로써 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것임에 자명하다.
이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 이점(利點)과 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 직접적으로 교통신호 제어기로부터 교류 전압을 인가받아 LED 신호등을 점멸하기 때문에 종래 기술에 비하여 회로의 구성이 매우 간단하고 변압기 또는 콘덴서와 같은 소자의 내구성 문제점으로 인한 유지 보수가 요구되지 않는 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 전원 충전용 콘덴서가 불필요한 직접 전원방식이기 때문에교통신호 제어기에 의한 점, 소등 신호의 반응성이 매우 양호한 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 조광 기능을 부가하여 야간시 운전자 또는 보행자의 바람직한 시인성을 제공하여 교통 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 정전압 유지부에 의해 일정한 광도를 유지할 수 있도록 함은 물론, LED 램프가 운전자 또는 보행자에 의해 인지되지 않는 수 ㎳ 범위 내에서 반복적으로 점멸되어 별도의 장치 구성없이 LED 램프를 바람직한 온도로 냉각할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 적어도 하나 이상의 LED 신호등을 제어하는 교통신호 제어기의 전원부로부터 교류 전압을 입력받아 각기 대응된 LED 신호등을 점멸하는 장치에 있어서,
    상기 전원부로부터 직접적으로 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류하는 정류부와;
    각기 대응된 상기 LED 신호등의 일정한 광도를 유지하도록 상기 정류부와 상기 LED 신호등의 LED 램프 사이에 개재된 정전압 유지부와;
    상기 전원부로부터 입력된 교류 전압이 정상 교류 전압인 경우에 한정하여 상기 정류부로 점등 신호를 출력하도록 상기 전원부와 상기 정류부 사이에 개재된 전압 검출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 신호등 구동장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 교통신호 제어기의 신호를 입력받아 상기 정전압 유지부의 정전압치를 조절하여 상기 LED 신호등의 광도를 조절할 수 있도록, 상기 교통신호 제어기의 신호기와 상기 정전압 유지부 사이에 개재된 조광 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 LED 신호등 구동장치.
  4. 삭제
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