KR100484905B1

KR100484905B1 - Dimming system

Info

Publication number: KR100484905B1
Application number: KR10-2002-0034829A
Authority: KR
Inventors: 채순범
Original assignee: 뉴라이팅(주)
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2005-04-22
Also published as: KR20030097455A

Abstract

본 발명은, HID 램프의 조도를 조절하기 위한 조도조절시스템에 관한 것으로서, 외부로부터의 상용전원을 직류전원으로 변환하여 각 부품에 공급하기 위한 직류전원공급부와; 상기 HID 램프로 공급되는 상용전원의 전압레벨을 조절하기 위한 전압레벨조절부와; 상기 HID 램프로 공급되는 상기 상용전원의 공급을 온오프하기 위한 전원공급선택부와; 외부로부터의 신호에 따라 상기 전압레벨조절부와 상기 전원공급선택부의 작동을 제어하여 상기 전압레벨조절부에 의해 전압레벨이 조절된 상용전원이 상기 HID 램프로 공급되도록 하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 선형적인 조도의 조절이 가능하고 효율을 향상시켜 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 안정기와 별도로 설치가능하도록 함으로써, 기존 안정기의 사용이 가능하여 자원 및 비용을 절약할 수 있게 된다. The present invention relates to an illuminance control system for adjusting illuminance of a HID lamp, comprising: a direct current power supply unit for converting commercial power from the outside into direct current power and supplying each component; A voltage level adjusting unit for adjusting a voltage level of commercial power supplied to the HID lamp; A power supply selector for turning on and off the supply of the commercial power supplied to the HID lamp; And a microprocessor which controls the operation of the voltage level adjusting unit and the power supply selecting unit according to a signal from an external source so that commercial power whose voltage level is adjusted by the voltage level adjusting unit is supplied to the HID lamp. It is done. As a result, the linear illuminance can be adjusted and the efficiency can be improved to save energy. In addition, by being able to install separately from the ballast, it is possible to use the existing ballast to save resources and costs.

Description

Illumination control system {DIMMING SYSTEM}

본 발명은, 조도조절시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 대단위의 조 명이 사용되는 공장이나 건물 등에서 사용하는 HID 램프의 조도조절이 가능하도록 하는 조도조절시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an illumination control system, and more particularly, to a large unit of illumination. The present invention relates to an illumination control system that enables illumination control of HID lamps used in factories or buildings where people are used.

HID(High Intensity Discharge) 램프는 고강도 방전 램프로서, 발광관내에 고압의 제논가스와 금속화합물이 여기 방전되어 빛을 발생시킨다. HID 램프는 특수하게 설계된 안정기와 순간 고압이 발생되는 스타터에 의하여 점등되며, 메탈할라이드(Metal Halide) 램프, 고압나트륨(High Pressure Sodium) 램프, 고압수은(High Pressure Mercury Vapor) 램프 등이 있다. HID 램프는 점등시 발광관 안의 전자와 금속원자가 충돌하여 방전될 때 발광관 안의 금속화합물이 고유의 빛을 내게 되며, 제논가스가 주변의 자외선과 전자파를 소멸시키기 때문에 노란색이 아닌 연색성이 좋으며 자연광에 가까운 백색광을 발생시킨다. High Intensity Discharge (HID) lamps are high intensity discharge lamps, and high-pressure xenon gas and metal compounds are excited and discharged in the light emitting tube to generate light. HID lamps are lit by specially designed ballasts and starters that generate instantaneous high pressures, including metal halide lamps, high pressure sodium lamps, and high pressure mercury vapor lamps. When the HID lamp is lit, electrons and metal atoms in the light emitting tube collide to discharge, and the metal compound in the light emitting tube emits unique light. Since xenon gas dissipates the surrounding ultraviolet rays and electromagnetic waves, the color rendering is good, not yellow. Generates near white light.

이러한 HID 램프는 필라멘트가 없으며 발광관 안의 양쪽 끝단에 방전을 위한 텅스텐 전극이 고정되어 있다. 따라서, HID 램프는 필라멘트 방전이 아니기 때문에 필라멘트의 단선으로 인한 번거로운 교체가 필요 없으며 수명은 할로겐 램프의 5배 이상이다. 또한, 할로겐램프에 비해 40%정도 낮은 전력으로도 안정된 작동을 시킬 수 있다. 이에 따라, 최근 에너지 절약측면과 환경문제 측면에서 산업용 조명시장을 중심으로 HID 램프에 개량과 사용에 대한 관심이 집중되고 있다. These HID lamps have no filament and are fixed with tungsten electrodes for discharge at both ends of the light tube. Therefore, HID lamps are not filament discharges, eliminating the need for cumbersome replacement due to breakage of the filaments, and their lifetime is more than five times that of halogen lamps. In addition, even 40% lower power than halogen lamps can provide stable operation. Accordingly, in recent years, attention has been focused on improving and using HID lamps in the industrial lighting market in terms of energy saving and environmental problems.

HID 램프의 점등을 위한 안정기는, HID 램프의 전류를 제어하고, HID 램프의 시동시 시동전압을 공급하는 역할을 한다. 그런데, HID 램프는 초기점등 및 조절에 있어 일반 램프보다 어렵고, 안정기를 자기식으로 사용함에 따라 에너지 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이에 전자식 안정기의 개발이 요구되고 있다. The ballast for the lighting of the HID lamp controls the current of the HID lamp, and serves to supply a starting voltage at the start of the HID lamp. However, the HID lamp is difficult than the initial lamp for the initial lighting and adjustment, there is a problem that the energy efficiency is lowered by using the ballast magnetically. Therefore, the development of an electronic ballast is required.

한편, 근래에는 조명의 인테리어적 측면이 강조됨에 따라, 한 공간내에서도 비교적 다수의 조명이 사용될 뿐만 아니라 다양한 종류의 조명이 사용되고 있다. 또한, 산업현장의 경우, 단일의 작업장내에서도 채광이 좋아 낮 시간동안 별도의 조명이 필요없는 구역이 있는 반면, 낮 시간에도 내내 조명을 100%의 조도로 켜놓아야 하는 구역이나 100%의 조도는 아니더라도 일정 이상의 조도를 더 필요로 하는 구역이 발생할 수 있다. 이에, 다수의 조명과 다양한 종류의 조명을 사용함에 따라 낭비되는 에너지를 절약하고 분위기나 필요에 따른 연출을 위해 조도조절장치가 사용되고 있다. On the other hand, in recent years, as the interior aspect of the lighting is emphasized, a relatively large number of lighting is used as well as various kinds of lighting in a space. In addition, in the case of industrial sites, there is an area where lighting is good even in a single workplace, so that no separate lighting is required during the day. Areas that require more than a certain intensity of illumination may occur. Therefore, the illumination control device is used to save the energy wasted by using a plurality of lights and various types of lighting and to produce according to the atmosphere or needs.

일반적으로 조도조절장치는, 형광램프, 백열램프, 할로겐램프 등의 램프의 조도나 색채를 연속적으로 변화시키기 위해 사용되며, 각각의 램프를 온오프시키기 위한 스위치에 일체로 또는 별도로 설치되어 램프의 조도를 조절할 수 있도록 하고 있다. In general, the illuminance control device is used to continuously change the illuminance or color of lamps such as fluorescent lamps, incandescent lamps, and halogen lamps, and is installed integrally or separately with a switch for turning on / off each lamp. To control.

이러한 조도조절장치를 HID 램프의 조도조절을 위해 사용할 경우, HID 램프가 기존에 가지고 있던 환경적인 측면과 에너지적인 측면의 장점에 조도조절장치를 사용함에 따라 더 한층 에너지를 절약하고 분위기나 필요에 따라 연출을 할 수 있다는 조도조절장치의 장점을 부가함으로써, 획기적인 에너지 절약 효과와 환경문제 개선에 이바지할 수 있을 것이다. When using such illuminators to adjust the illuminance of HID lamps, it is possible to save more energy by using the illuminators for the environmental and energy advantages of HID lamps. By adding the advantage of the illuminance control device, it can contribute to the revolutionary energy saving effect and environmental problems.

이에, 일부 해외 업체에서는 콘덴서를 이용하여 전압을 제어함으로써, HID 램프의 조도를 조절할 수 있는 디밍안정기를 개발한 바 있다. 그런데, 이러한 디밍안정기는, 효율이 낮을 뿐만 아니라 HID 램프의 전류의 파고율이 증가하게 된다. 또한, 조도를 단계적으로만 조절할 수 있으며, 각 단계의 폭을 일정 이하로 좁힐 수 없으므로, 조도를 선형적으로 조절하지 못한다는 단점이 있다. 게다가, 조도조절장치만을 별도로 설치하지 못하고, 안정기 전체를 교체하여야 하므로, 안정기의 무게가 증대되며, 기존 안정기를 사용할 수 없으므로, 설치작업이 번거로울 뿐만 아니라, 기존 안정기를 버려야 하므로 자원 및 비용이 낭비된다. 특히, 대형 작업장이나 대형 건물, 운동장, 박물관, 체육관 등 조명이 많이 사용되는 곳에서는 안정기를 모두 교체하여야 한다는 것은 많은 비용과 시간의 낭비를 초래하므로, 안정기의 교체가 매우 어렵다. Therefore, some overseas companies have developed a dimming ballast that can adjust the illuminance of the HID lamp by controlling the voltage using a capacitor. However, the dimming ballast not only has low efficiency but also increases the crest factor of the current of the HID lamp. In addition, the roughness can be adjusted only in stages, and since the width of each stage cannot be narrowed below a certain level, there is a disadvantage in that the roughness cannot be adjusted linearly. In addition, it is not possible to install only the illuminance control device separately, and the whole ballast must be replaced, which increases the weight of the ballast and can not use the existing ballast. . In particular, large ballasts, large buildings, sports grounds, museums, gymnasiums, where the ballast is used a lot of replacement of the ballast is a lot of cost and time, it is very difficult to replace the ballast.

이에 따라, 조도를 선형적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 효율이 높은 조도조절장치를 개발할 필요가 있다. 또한, HID 램프의 안정기와는 별도로 설치가능한 조도조절장치를 개발하여 기존 안정기를 사용할 수 있도록 해야 할 것이다. Accordingly, it is necessary not only to adjust the illuminance linearly, but also to develop an illuminance control device having high efficiency. In addition, the illumination control device that can be installed separately from the ballast of the HID lamp should be developed so that the existing ballast can be used.

따라서, 본 발명의 목적은, 선형적인 조도의 조절이 가능하고 효율을 향상시켜 에너지를 절약할 수 있는 조도조절장치를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an illuminance control device capable of adjusting linear illuminance and improving energy efficiency to save energy.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 안정기와 별도로 설치가능하도록 함으로써, 기존 안정기를 사용하여 자원 및 비용을 절약할 수 있는 조도조절장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a light control device that can be installed separately from the ballast, thereby saving resources and costs by using the existing ballast.

상기 목적은, 본 발명에 따라, HID 램프의 조도를 조절하기 위한 조도조절시스템에 있어서, 외부로부터의 상용전원을 직류전원으로 변환하여 각 부품에 공급하 기 위한 직류전원공급부와; 상기 HID 램프로 공급되는 상용전원의 전압레벨을 조절하기 위한 전압레벨조절부와; 상기 HID 램프로 공급되는 상기 상용전원의 공급을 온오프하기 위한 전원공급선택부와; 외부로부터의 신호에 따라 상기 전압레벨조절부와 상기 전원공급선택부의 작동을 제어하여 상기 전압레벨조절부에 의해 전압레벨이 조절된 상용전원이 상기 HID 램프로 공급되도록 하는 마이크로 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도조절시스템에 의해 달성된다. The above object is, according to the present invention, in the illuminance control system for adjusting the illuminance of the HID lamp, converting the commercial power from the outside into a direct current power supply to each component DC power supply unit for; A voltage level adjusting unit for adjusting a voltage level of commercial power supplied to the HID lamp; A power supply selector for turning on and off the supply of the commercial power supplied to the HID lamp; And a microprocessor which controls the operation of the voltage level adjusting unit and the power supply selecting unit according to a signal from an external source so that commercial power whose voltage level is adjusted by the voltage level adjusting unit is supplied to the HID lamp. Achieved by an illumination control system.

여기서, 상기 전압레벨조절부는 IGBT의 턴온시간에 따라 상기 상용전원의 전압레벨을 조절하는 IGBT 회로로 형성할 수 있다. Here, the voltage level control unit may be formed of an IGBT circuit that adjusts the voltage level of the commercial power source according to the turn-on time of the IGBT.

사용자 입력을 위해 외부에 마련된 PLC서버와의 전력선 통신을 위한 PLC 통신부와, 상기 상용전원의 위상으로부터 제로 크로싱 포인트를 검출하기 위한 AC위상검출부를 더 포함하며; 상기 마이크로 프로세서는 상기 PLC 통신부로부터의 작동신호에 따라 상기 AC위상검출부로부터 검출된 제로 크로싱 포인트에서 상기 IGBT가 턴온되도록 상기 IGBT회로를 제어하는 것이 바람직하다. A PLC communication unit for power line communication with an externally provided PLC server for user input, and an AC phase detection unit for detecting a zero crossing point from the phase of the commercial power source; Preferably, the microprocessor controls the IGBT circuit such that the IGBT is turned on at the zero crossing point detected from the AC phase detection unit in accordance with an operation signal from the PLC communication unit.

상기 전원공급선택부는, 상기 마이크로 프로세서로부터의 작동신호에 따라 오프되어 상기 상용전원이 상기 HID 램프로 제공되는 것을 차단하는 래치 릴레이로 형성할 수 있다. The power supply selector may be formed as a latch relay which is turned off according to an operation signal from the microprocessor to block the commercial power from being supplied to the HID lamp.

상기 마이크로 프로세서는, 상기 PLC 통신부로부터 작동신호를 제공받으면 상기 HID 램프의 작동시간이 소정 시간 이상 경과한 후에 상기 IGBT 회로와 상기 래치 릴레이의 작동을 제어함으로써, HID 램프의 수명 단축을 방지할 수 있다. The microprocessor may prevent the life of the HID lamp from being shortened by controlling the operation of the IGBT circuit and the latch relay after the operation time of the HID lamp has passed for a predetermined time or more when the operation signal is received from the PLC communication unit. .

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 HID 램프의 조도조절시스템은, 산업현장이나 대형 건물, 운동장, 체육관, 공연장 등 대단위의 HID 램프가 설치되는 곳에서 조도를 전자식으로 조절할 있도록 설치된다. The illumination control system of this HID lamp is installed to control the illumination electronically at the place where large-scale HID lamps are installed, such as industrial sites, large buildings, sports fields, gymnasiums, and performance halls.

본 조도조절시스템에서는 전자식으로 조도를 조절하기 위해, 마이크로 프로세서, 대용량의 IGBT를 포함하는 IGBT회로, 래치 릴레이를 사용한다. The illumination control system uses a microprocessor, an IGBT circuit including a large capacity IGBT, and a latch relay to adjust the illumination electronically.

IGBT는 마이크로 프로세서로부터의 신호에 따라 온오프되어 안정기로 공급되는 상용전원의 전압레벨을 조절함으로써 HID 램프의 조도조절이 가능하도록 하며, 래치 릴레이는 외부의 상용전원 공급원과 안정기 사이에 설치되어 상용전원의 공급을 턴온 또는 턴오프한다. IGBT adjusts the voltage level of the commercial power supplied to the ballast by turning it on and off according to the signal from the microprocessor, so that the illumination of the HID lamp can be adjusted.The latch relay is installed between the external commercial power supply and the ballast to Turn on or off the supply of.

여기서, IGBT회로와 래치 릴레이는 인터락(INTERLOCK)되어 선택적으로 턴온되며, 마이크로 프로세서는 외부로부터의 신호에 따라, IGBT회로와 래치 릴레이가 교번적으로 작동하도록 제어한다. Here, the IGBT circuit and the latch relay are interlocked and selectively turned on, and the microprocessor controls the IGBT circuit and the latch relay to operate alternately according to a signal from the outside.

이에, 마이크로 프로세서는 사용자의 조작에 따라 조도를 조절해야 할 경우, IGBT회로의 작동을 제어하여 안정기로 공급되는 상용전원의 전압레벨을 조절하는 동시에, 마이크로 프로세서는 래치 릴레이를 턴오프 시켜 상용전원 공급원으로부터 안정기로 공급되는 상용전원을 차단한다. Therefore, when the microprocessor needs to adjust the illuminance according to the user's operation, the microprocessor controls the operation of the IGBT circuit to adjust the voltage level of the commercial power supplied to the ballast, while the microprocessor turns off the latch relay to supply the commercial power supply. Shut off commercial power supplied to the ballast.

반면, HID 램프의 출력을 100%로 할 경우, 마이크로 프로세서는, IGBT회로로 공급되던 신호를 차단하고, 래치 릴레이를 턴온시켜 상용전원공급원으로부터 안정기로 직접 상용전원이 공급되도록 한다. On the other hand, when the output of the HID lamp is 100%, the microprocessor blocks the signal supplied to the IGBT circuit and turns on the latch relay so that the commercial power is supplied directly from the commercial power supply to the ballast.

이하에서는 상술한 제어특성을 갖는 마이크로 프로세서에 의해 제어되는 조 도조절시스템에 대해 설명한다. Hereinafter, a bath controlled by a microprocessor having the above-described control characteristics Explain the degree control system.

본 조도조절시스템은, 외부로부터의 신호에 따라 조도를 조절하게 되며, 이에 따라, 사용자에 의한 설정을 조도조절시스템으로 제공하기 위한 입력장치가 필요하다. The illuminance control system adjusts illuminance according to a signal from the outside, and therefore, an input device for providing a setting by the user to the illuminance control system is required.

일반적으로 입력장치는, 복수의 조작버튼이나 스위치를 갖는 조작패널과, 전력선을 이용하여 신호를 주고받을 수 있도록 하는 전력선통신(PLC) 등을 들 수 있다. In general, an input device includes an operation panel having a plurality of operation buttons or switches, and a power line communication (PLC) for transmitting and receiving signals using a power line.

전력선통신을 이용하기 위해서는, PLC(POWER-LINE CARRIER)서버와, 사용자로부터의 입력과 PLC 서버로 반송된 신호를 표시하기 위한 단말기가 필요하며, PLC 서버와 단말기는 외부의 전원공급원으로부터 연장된 상용전원라인상에 설치된다. In order to use power line communication, a PLC (POWER-LINE CARRIER) server and a terminal for displaying an input from a user and a signal returned to the PLC server are required, and the PLC server and the terminal are commercially extended from an external power supply source. It is installed on the power line.

본 실시예에서는 전력선 통신을 이용하여 외부로부터 신호가 입력되는 경우를 설명하도록 한다. In the present embodiment, a case where a signal is input from the outside using power line communication will be described.

본 조도조절시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 마이크로 프로세서(20), 래치 릴레이(27), IGBT회로(25)를 포함하며, 이에 더하여, 각 부품에 직류전원을 공급하기 위한 직류전원공급부(15)와, 외부전원의 위상을 검출하여 마이크로 프로세서(20)로 제공하는 AC위상검출부(13)를 포함한다. The illuminance control system 10, as shown in FIG. 1, includes the microprocessor 20, the latch relay 27, and the IGBT circuit 25 described above. In addition, DC power is supplied to each component. DC power supply unit 15 for performing, and the AC phase detection unit 13 for detecting the phase of the external power supply to provide to the microprocessor 20.

마이크로 프로세서(20)는, 직류전원공급부(15)로부터 전원을 공급받아 작동하여 IGBT회로(25)와 래치 릴레이(27)로 제어신호를 제공하며, 이를 위해, 직류전원공급부(15)는, 마이크로 프로세서(20)를 구동시키기 위한 5V의 DC 전원과, 마이크로 프로세서(20)로부터 래치 릴레이(27)로 제어신호를 전달시 사용하는 24V의 DC 전원을 형성한다. The microprocessor 20 is operated by receiving power from the DC power supply unit 15 to provide a control signal to the IGBT circuit 25 and the latch relay 27. For this purpose, the DC power supply unit 15 is a microcomputer. 5V DC power supply for driving the processor 20 and 24V DC used for transferring control signals from the microprocessor 20 to the latch relay 27. Form a power source.

한편, 마이크로 프로세서(20)는 PLC 통신부(11)를 통해 입력되는 작동신호에 따라 IGBT회로(25)와 래치 릴레이(27)로 제어신호를 발생하며, IGBT회로(25)의 제어시 상용전원의 주파수에 따라 제어하게 된다. 이를 위해, AC위상검출부(13)는, 상용전원라인을 통해 공급된 상용전원의 제로 크로싱 포인트를 검출하여 마이크로 프로세서(20)로 제공한다. On the other hand, the microprocessor 20 generates a control signal to the IGBT circuit 25 and the latch relay 27 according to the operation signal input through the PLC communication unit 11, the control of the IGBT circuit 25 of the commercial power source Controlled by frequency. To this end, the AC phase detection unit 13 detects the zero crossing point of the commercial power supplied through the commercial power line and provides the microprocessor 20 to the microprocessor 20.

이러한 상용전원의 위상에 따라 마이크로 프로세서(20)로부터 제어신호를 제공받는 IGBT 회로(25)는, 마이크로 프로세서(20)의 제어신호에 따라 트랜지스터(IGBT)를 온오프하여 안정기(30)로 공급되는 전압의 레벨을 조절하는 IGBT 출력부(23)와, IGBT 출력부(23)로 공급되는 유동성부하 또는 돌입전류를 차단하여 IGBT의 손상을 방지하는 IGBT 보호부(21)를 포함한다. The IGBT circuit 25 that receives the control signal from the microprocessor 20 according to the phase of the commercial power source is supplied to the ballast 30 by turning on and off the transistor IGBT according to the control signal of the microprocessor 20. IGBT output unit 23 for adjusting the level of the voltage, and IGBT protection unit 21 to prevent damage to the IGBT by blocking the flow load or inrush current supplied to the IGBT output unit 23.

여기서, IGBT 출력부(23)는 마이크로 프로세서(20)로부터의 제어신호에 따라 트랜지스터(IGBT)를 턴온시켰다가 일정한 위상에 도달하면 트랜지스터를 턴오프시킴으로써, 안정기(30)로 공급되는 상용전원의 전압레벨을 조절한다. 또한, IGBT 출력부(23)는 마이크로 프로세서(20)로 피드백신호를 제공하며, 마이크로 프로세서(20)에서는 IGBT 출력부(23)의 출력과 PLC 통신부(11)로부터의 신호를 비교하여 IGBT 출력부(23)의 출력을 검증하게 된다. Here, the IGBT output unit 23 turns on the transistor IGBT according to a control signal from the microprocessor 20 and turns off the transistor when the predetermined phase is reached, thereby providing the voltage of the commercial power supply supplied to the ballast 30. Adjust the level. In addition, the IGBT output unit 23 provides a feedback signal to the microprocessor 20, and the microprocessor 20 compares the output of the IGBT output unit 23 with the signal from the PLC communication unit 11 and outputs the IGBT output unit. The output of (23) is verified.

이러한 IGBT 회로(25)는 종래에 비해 대용량화된 40KW 이상의 IGBT를 사용하며, 이에 따라, 조도조절시스템(10)의 집적화가 가능해지고, 대단위의 램프가 사용되는 장소에서도 간편하게 조도조절시스템(10)을 설치할 수 있게 된다. The IGBT circuit 25 uses an IGBT of 40KW or more, which is larger than in the related art, and thus, the illumination control system 10 can be integrated, and the illumination control system 10 can be easily used even in a place where a large number of lamps are used. You can install it.

한편, 이러한 IGBT 회로(25)와 인터락된 래치 릴레이(27)는, 전원공급원으로부터 연장되어 안정기(30)에 연결된 상용전원라인상에 설치되며, 마이크로 프로세서(20)로부터의 신호에 따라 상용전원라인을 연결 또는 차단하여 안정기(30)로의 전원공급을 온오프하게 된다. On the other hand, the latch relay 27 interlocked with the IGBT circuit 25 is installed on the commercial power line extending from the power supply source and connected to the ballast 30, and commercial power in accordance with the signal from the microprocessor 20. By connecting or disconnecting the line, the power supply to the ballast 30 is turned on and off.

이러한 조도조절시스템(10)을 제어하는 마이크로 프로세서(20)는, PLC 통신부(11)로부터 조도조절을 위한 작동신호가 입력되면, IGBT 회로(25)를 작동시키고 래치 릴레이(27)를 턴오프시킴으로써, IGBT 회로(25)에 의해 전압레벨이 조절된 상용전원이 안정기(30)로 공급되도록 한다. 이 때, 마이크로 프로세서(20)는 PLC 통신부(11)로부터 제공받은 조도에 따라 IGBT의 턴온과 턴오프 주기를 결정하게 된다. 이렇게 마이크로 프로세서(20)와 IGBT 회로(25)를 사용함에 따라, 조도를 선형적으로 조절할 수 있게 되며, 이에 따라, 사용자가 어떠한 범위의 조도를 입력하더라도 사용자가 원하는 조도를 출력할 수 있다. The microprocessor 20 for controlling the illumination control system 10 operates the IGBT circuit 25 and turns off the latch relay 27 when an operation signal for illumination control is input from the PLC communication unit 11. The IGBT circuit 25 allows the commercial power of which the voltage level is adjusted to be supplied to the ballast 30. At this time, the microprocessor 20 determines the turn-on and turn-off period of the IGBT according to the illuminance provided from the PLC communication unit 11. As the microprocessor 20 and the IGBT circuit 25 are used as described above, the illuminance may be linearly adjusted, and thus the illuminance desired by the user may be output regardless of the illuminance of the user.

이렇게 IGBT 회로의 제어시, 마이크로 프로세서(20)는 AC위상검출부(13)에서 검출된 상용전원의 제로 크로싱 포인트에 따라 IGBT 회로(25)의 IGBT 턴온 및 턴오프를 제어한다. 이 때, 마이크로 프로세서(20)는 리버스 위상제어방식에 따라 IGBT의 작동을 제어하며, 리버스 위상제어방식은 IGBT를 제로 크로싱 포인트에서 온시키는 방식으로서, 포워드 위상제어방식에서 IGBT의 온시 발생하는 고주파 잡음과 음향잡음을 제거하거나 감소시킬 수 있다. In the control of the IGBT circuit, the microprocessor 20 controls the IGBT turn-on and turn-off of the IGBT circuit 25 according to the zero crossing point of the commercial power source detected by the AC phase detection unit 13. At this time, the microprocessor 20 controls the operation of the IGBT according to the reverse phase control method, and the reverse phase control method is a method of turning on the IGBT at the zero crossing point, and the high frequency noise generated when the IGBT is turned on in the forward phase control method. And acoustic noise can be eliminated or reduced.

한편, PLC 통신부(11)로부터 단지 HID 램프의 100%출력 온 또는 오프를 위한 작동신호가 입력되면, 마이크로 프로세서(20)는 래치 릴레이(27)를 턴온 또는 턴오 프시킴으로써, 전원공급원으로부터의 상용전원이 안정기(30)로 공급 또는 차단되도록 한다. On the other hand, when an operation signal for only 100% output on or off of the HID lamp is input from the PLC communication unit 11, the microprocessor 20 turns the latch relay 27 on or off. By doing so, the commercial power from the power supply source is supplied or shut off to the ballast 30.

이러한 제어과정 중, 조도를 조절하기 위해 IGBT회로(25)를 작동시키고 래치 릴레이(27)를 턴오프시켜야 하는 경우, 마이크로 프로세서(20)는 소정 시간이 경과된 후에 IGBT회로(25)와 래치 릴레이(27)를 동작시킨다. 예를 들면, 사용자가 HID 램프의 턴온과 함께 조도조절을 선택한 경우, 래치 릴레이(27)를 턴온시켜 100%출력의 상용전원이 안정기(30)로 제공되도록 한 다음, 소정 시간이 경과한 후, 래치 릴레이(27)를 오프시키고, 이와 동시에 IGBT회로(25)를 작동시켜 사용자의 설정에 따라 HID 램프(35)의 조도가 조절되도록 한다. During this control process, when the IGBT circuit 25 needs to be operated and the latch relay 27 turned off in order to adjust the illuminance, the microprocessor 20 performs the IGBT circuit 25 and the latch relay after a predetermined time has elapsed. Operate (27). For example, when the user selects illumination control with turning on the HID lamp, the latch relay 27 is turned on so that 100% output of commercial power is provided to the ballast 30, and then after a predetermined time elapses, The latch relay 27 is turned off, and at the same time, the IGBT circuit 25 is operated to adjust the illuminance of the HID lamp 35 according to the user's setting.

이렇게 소정 시간의 간격을 두는 것은 HID 램프(35)의 작동시 HID 램프(35)내의 전극이 충분히 방전이 이루어질 수 있도록 함으로써, 램프(35)의 수명 단축을 방지하기 위한 것으로서, 그 시간은 약 10분 정도이다. 이러한 방전시간은 HID 램프(35)의 성능이나 용량 등에 따라 달라질 수 있다. The interval of the predetermined time period is for preventing the shortening of the life of the lamp 35 by allowing the electrodes in the HID lamp 35 to be sufficiently discharged during the operation of the HID lamp 35, and the time is about 10 Minutes. The discharge time may vary depending on the performance or capacity of the HID lamp 35.

이러한 구성에 의한 본 조도조절시스템(10)을 사용하여 HID 램프(35)의 조도를 조절하는 과정을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. The process of adjusting the illuminance of the HID lamp 35 using the present illuminance control system 10 by such a configuration will be described below with reference to FIG. 2.

IGBT 회로(25)와 래치 릴레이(27)는 인터락되어 있으나, 조도조절시스템(10)이 작동되지 아니하는 초기 상태에서는 IGBT 회로(25)와 래치 릴레이(27)를 모두 턴오프시킬 수 있다. 이러한 초기 상태에서 사용자가 단말기(45)를 통해 HID 램프(35)의 턴온명령과 함께 조도를 입력하면(S10), PLC 서버(40)에서는 전력선을 통해 PLC 통신부(11)로 조도와 함께 작동신호를 전달한다(S20). 이 때, 대단위의 HID 램프(35)가 설치된 경우, 다수의 그룹으로 HID 램프(35)가 나뉘어져 제어될 수 있으며, 사용자는 각 램프 그룹별로 조도를 제어할 수도 있고, 각 그룹의 모든 램프의 조도를 한꺼번에 제어할 수도 있다. Although the IGBT circuit 25 and the latch relay 27 are interlocked, both the IGBT circuit 25 and the latch relay 27 can be turned off in an initial state in which the illumination control system 10 is not operated. In this initial state, when the user inputs the illuminance with the turn-on command of the HID lamp 35 through the terminal 45 (S10), the PLC server 40 sends the operation signal together with the illuminance to the PLC communication unit 11 through the power line. To Transfer (S20). In this case, when a large unit of the HID lamp 35 is installed, the HID lamp 35 may be divided and controlled into a plurality of groups, and the user may control the illumination of each lamp group, and the illumination of all lamps of each group You can also control all at once.

PLC 통신부(11)에서는 PLC 서버(40)로부터의 조도 및 작동신호를 마이크로 프로세서(20)로 제공하며(S30), 래치 릴레이(27)를 턴온시켜 조도조절이 선택된 HID 램프(35)의 안정기(30)로 상용전원이 공급되도록 한다(S40). 그런 다음, 마이크로 프로세서(20)에서는 래치 릴레이(27)의 턴온 경과시간이 소정 시간, 약 10분이 경과하였는지를 판단한다(S50). 이 때, HID 램프(35)의 턴온시간이 소정 시간을 경과하지 아니한 경우에는 마이크로 프로세서(20)는 소정 시간이 경과될 때까지 제어신호의 출력을 지연시킨다. 소정 시간이 경과하면, 마이크로 프로세서(20)는 IGBT 회로(25)와 래치 릴레이(27)의 작동을 제어하는 제어신호를 제공하게 된다(S60). The PLC communication unit 11 provides illuminance and an operation signal from the PLC server 40 to the microprocessor 20 (S30), and turns on the latch relay 27 to stabilize the stabilizer of the HID lamp 35 in which illuminance control is selected ( The commercial power is supplied to 30) (S40). Then, the microprocessor 20 determines whether the elapsed turn-on time of the latch relay 27 has passed a predetermined time, about 10 minutes (S50). At this time, when the turn-on time of the HID lamp 35 has not passed a predetermined time, the microprocessor 20 delays the output of the control signal until the predetermined time has elapsed. When a predetermined time elapses, the microprocessor 20 provides a control signal for controlling the operation of the IGBT circuit 25 and the latch relay 27 (S60).

한편, 초기에 HID 램프가 출력 100%로 턴온되어 있는 경우에도, 마이크로 프로세서(20)는 HID 램프의 출력시간을 산출하여 소정 시간이 경과하면, 래치 릴레이(27)를 턴오프시켜 상용전원라인을 오픈시키고, IGBT회로(25)의 작동을 제어한다. On the other hand, even when the HID lamp is initially turned on at 100% output, the microprocessor 20 calculates the output time of the HID lamp, and when a predetermined time elapses, the latch relay 27 is turned off to turn off the commercial power line. Open, and controls the operation of the IGBT circuit 25.

마이크로 프로세서(20)는 IGBT회로(25)의 IGBT를 주기적으로 턴온 및 턴오프하며, 이 때, 턴온 턴오프 주기는 조도에 따라 결정된다. The microprocessor 20 periodically turns on and off the IGBT of the IGBT circuit 25, and at this time, the turn-on turn-off period is determined according to the illuminance.

이렇게 IGBT를 턴온 턴오프 할 때, 마이크로 프로세서(20)는 AC위상검출부(13)로부터 제공된 제로 크로싱 포인트에 대응되도록 IGBT가 턴온 및 턴오프되도록 제어신호를 발생시킨다. 즉, 선택된 조도가 50%인 경우, IGBT의 턴온비율이 50%가 되도록 조절하고, 선택된 조도가 30%인 경우에는 IGBT의 턴온비율이 30%가 되도록 조절함으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 안정기(30)로 입력되는 상용전원의 전압 레벨이 조절된다. When the IGBT is turned on and turned off in this way, the microprocessor 20 turns on the IGBT so as to correspond to the zero crossing point provided from the AC phase detection unit 13. Generate a control signal to be turned off. That is, when the selected illuminance is 50%, the turn-on ratio of the IGBT is adjusted to 50%, and when the selected illuminance is 30%, the turn-on ratio of the IGBT is adjusted to be 30%, as shown in FIG. The voltage level of the commercial power source input to the ballast 30 is adjusted.

이러한 IGBT회로(25) 동작의 제어와 함께, 마이크로 프로세서(20)에서는 래치 릴레이(27)를 턴오프시켜 래치 릴레이(27)를 통해 안정기(30)로 공급되던 상용전원을 차단하게 된다. 이렇게 전압레벨이 조절된 상용전원이 안정기(30)로 입력되면 HID 램프(35)의 조도가 사용자가 설정한 상태로 변화된다(S70,S80). With the control of the operation of the IGBT circuit 25, the microprocessor 20 turns off the latch relay 27 to cut off the commercial power supplied to the ballast 30 through the latch relay 27. When the commercial power supply with the voltage level adjusted is input to the ballast 30, the illuminance of the HID lamp 35 is changed to a state set by the user (S70 and S80).

상기와 같이, 사용자가 선택한 조도에 따라 마이크로 프로세서(20)에서는 IGBT의 턴온 및 턴오프 주기를 조절함으로써, 조도를 선형적으로 조절할 수 있게 된다. As described above, the microprocessor 20 may adjust the illuminance linearly by adjusting the turn-on and turn-off periods of the IGBT according to the illuminance selected by the user.

이와 같이, 본 조도조절시스템(10)은 마이크로 프로세서(20)를 이용하여 조도를 전자식으로 조절함에 따라, 조도를 선형적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. As such, the illumination control system 10 may electronically adjust the illuminance using the microprocessor 20 to not only adjust the illuminance linearly but also improve energy efficiency.

또한, 대용량의 IGBT를 사용함으로써, 회로의 집적화가 가능해지고 조도조절시스템(10)을 안정기(30)와는 별도로 소형으로 제작할 수 있게 된다. 이에 따라, 기존의 안정기(30)를 사용할 수 있게 됨으로써, 자원 및 비용의 감소효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 대단위의 HID 램프(35)가 설치된 경우에도 설치작업이 간편해지고 설치시간이 감소된다. In addition, by using a large-capacity IGBT, it is possible to integrate the circuit and to make the illumination control system 10 small in size apart from the ballast 30. Accordingly, by being able to use the existing ballast 30, not only the resource and cost reduction effect can be obtained, but also the installation work is simplified and the installation time is reduced even when the large-scale HID lamp 35 is installed.

이러한 조도조절시스템(10)을 HID 램프(35)의 조도조절을 위해 사용할 경우, HID 램프(35)가 기존에 가지고 있던 환경적인 측면과 에너지적인 측면의 장점에 에너지를 절약하고 분위기나 필요에 따라 연출을 할 수 있다는 조도조절시스템(10)의 장점을 부가함으로써, 획기적인 에너지 절약 효과와 환경문제 개선에 이바지할 수 있게 된다. When using this illumination control system 10 for the illumination control of the HID lamp 35, HID lamp 35 saves energy on the environmental and energy aspects of the existing energy, and the advantage of the illumination control system 10 that can be produced according to the atmosphere or needs, a significant energy saving effect And contribute to improving environmental problems.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 선형적인 조도의 조절이 가능하고 효율을 향상시켜 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 안정기와 별도로 설치가능하도록 함으로써, 기존 안정기를 사용할 수 있고, 이에 따라, 자원 및 비용을 절약할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, it is possible to adjust the linear illuminance and improve the efficiency to save energy. In addition, by allowing the ballast to be installed separately from the ballast, an existing ballast may be used, thereby saving resources and costs.

도 1은 본 발명에 따른 조도조절시스템의 구성 블록도, 1 is a block diagram of a configuration of an illumination control system according to the present invention;

도 2는 도 1의 조도조절시스템을 이용한 조도조절과정을 도시한 흐름도, 2 is a flow chart illustrating an illumination control process using the illumination control system of FIG. 1;

도 3은 조도를 50%로 조절했을 때 반파정류된 상용전원의 파형, AC위상검출부 출력파형, IGBT 출력부 출력파형도이다. 3 is a waveform of a commercial power source half-wave rectified when the illuminance is adjusted to 50%, an AC phase detector output waveform, and an IGBT output waveform diagram.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 조도조절시스템 11 : PLC 통신부 10: illuminance control system 11: PLC communication unit

13 : AC위상검출부 15 : 직류전원공급부 13: AC phase detection unit 15: DC power supply unit

20 : 마이크로 프로세서 21 : IGBT 보호부 20 microprocessor 21 IGBT protection unit

23 : IGBT 출력부 25 : IGBT 회로 23: IGBT output unit 25: IGBT circuit

27 : 래치 릴레이 30 : 안정기 27: latch relay 30: ballast

35 : HID 램프 40 : PLC 서버 35: HID lamp 40: PLC server

45 : 단말기 45: terminal

Claims

delete

In the illumination control system for adjusting the illumination of the HID lamp,

A DC power supply for converting commercial power from the outside into DC power and supplying the same to each component;

A voltage level adjusting unit which is an IGBT circuit for adjusting the voltage level of the commercial power source according to the turn-on time of the IGBT to adjust the voltage level of the commercial power source supplied to the HID lamp;

A power supply selector for turning on and off the supply of the commercial power supplied to the HID lamp;

A microprocessor for controlling the operation of the voltage level adjusting unit and the power supply selecting unit according to a signal from an external source so that commercial power whose voltage level is adjusted by the voltage level adjusting unit is supplied to the HID lamp;

A PLC communication unit for power line communication with an externally provided PLC server for user input;

And an AC phase detection unit for detecting a zero crossing point from the phase of the commercial power supply.

The microprocessor controls the IGBT circuit so that the IGBT is turned on at the zero crossing point detected by the AC phase detection unit according to the operation signal from the PLC communication unit, and when the operation signal is received from the PLC communication unit, the operation of the HID lamp is performed. To control the operation of the IGBT circuit and the latch relay after a time elapses for a predetermined time;

And the power supply selector is a latch relay which is turned off in response to an operation signal from the microprocessor to block the commercial power from being supplied to the HID lamp.