KR100714277B1 - 레벨미터용 직렬 연결형 led 모듈과 이를 이용한레벨미터 - Google Patents

레벨미터용 직렬 연결형 led 모듈과 이를 이용한레벨미터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈과 이를 이용한 레벨미터에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 LED 모듈은, 신호 제어부에 의해 생성된 신호 강도를 제어 신호 발생부를 통해 출력하고 레벨미터의 발광부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 제어 장치에 의해 신호 강도를 표시하는 레벨미터에 있어서, 상기 제어 신호 발생부로부터 상기 신호 강도를 입력받는 제어 신호 입력부; 상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도와 상기 전원부에서 공급된 전압 강도를 비교하여 상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도가 상기 전원부에서 공급된 전압 강도보다 큰 경우 온 스위칭 동작하는 스위칭부; 상기 스위칭부의 온 스위칭 동작에 따라 점등하는 발광부 및 상기 제어 장치로부터 입력되는 신호 강도를 다음 단으로 그대로 전달하고 상기 전원을 상기 발광부의 동작에 의해 강하된 전압으로 다음 단으로 전달하는 바이패스 단자부를 구비함으로써, 레벨미터의 LED 모듈의 연결과 관리를 용이하게 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며, 전술된 제어 신호 입력부는, 제어 신호 입력부를 통해 입력된 신호가 상기 바이패스 단자부를 통해 입력된 전원 전압 방향으로 역류하지 못하도록 다이오드가 결합되는 것이 바람직하다.
레벨 미터, LED 모듈, 직렬 연결, 바이패스, 전압 강하

Description

레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈과 이를 이용한 레벨미터{A serial connection-typed LED module for level meter and level meter thereby}
도1은 종래 기술에 따른 레벨미터의 블록도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 모듈의 블록도이다.
도3은 도2의 제1회로 구성예이다.
도4는 도2의 제2회로 구성예이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 레벨미터의 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,11,18,19: 발광부 20: 제어부
30: 전원부 100,101,102,108,109: LED 모듈
110: 제어 신호 입력부 111: 입력 단자부
112: 바이패스 단자부 120: 스위칭부
130: 발광부 140: 전원부
150: 정전류 제어부 160: 제어 장치
170: 제어 신호 발생부 180: 신호 제어부
본 발명은 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈과 이를 이용한 레벨미터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레벨미터의 LED 모듈의 연결과 관리를 용이하게 할 수 있는 LED 모듈과 레벨미터에 관한 것이다.
레벨미터는 간판의 네온등이나 노래방 기계 등에 설치되어 신호의 강도에 따라 LED, 네온등과 같은 광원을 순차적으로 점등시키는 장치이다.
이하에서, 첨부된 도면 도1을 참조로 종래 기술에 따른 레벨미터를 설명한다.
도1은 종래 기술에 따른 레벨미터의 블록도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 레벨미터는 전원을 공급하는 전원부(30)와 발광부(10,11,18,19)의 점등 여부를 제어하는 제어부(20)에 대해 다수의 발광부(10,11,18,19)가 병렬로 연결된다.
발광부들(10,11,18,19)이 병렬로 연결되어 있기 때문에, 제어부(20)는 각각의 발광부에 대해 온/오프 제어 신호를 발생한다.
이와 같이, 제어부(20)가 발광부들(10,11,18,19)을 제어하기 위한 신호선이 발광부마다 연결되어야 하기 때문에, 종래 기술에 따른 레벨미터는 다량의 전선이 소요되는 문제가 발생한다.
또한, 발광부들(10,11,18,19) 중 어느 하나가 정상 동작하지 않는 경우에는, 정상 동작하지 않는 발광부의 내부 소자에 대한 검사를 수행하거나, 정상 동작하지 않는 발광부와 제어부(20)를 연결하는 신호선의 단락 여부를 검사해야 하기 때문에 관리가 곤란한 문제가 있다.
더불어, 사용자의 요구 등에 의해 발광부의 수를 확장해야 할 경우, 별도의 제어부(20)를 추가해야 하기 때문에 확장이 불편한 문제가 발생한다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 병렬 연결형 레벨미터의 문제점들을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 발광부의 연결이 간단하고 확장이 용이한 직렬 연결형 LED 모듈과 이를 이용한 레벨미터의 제공을 목적으로 한다.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈은, 신호 제어부에 의해 생성된 신호 강도를 제어 신호 발생부를 통해 출력하고 레벨미터의 발광부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 제어 장치에 의해 신호 강도를 표시하는 레벨미터에 있어서,
상기 제어 신호 발생부로부터 상기 신호 강도를 입력받는 제어 신호 입력부;
상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도와 상기 전원부에서 공급된 전압 강도를 비교하여 상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도가 상기 전원부에서 공급된 전압 강도보다 큰 경우 온 스위칭 동작하는 스위칭부;
상기 스위칭부의 온 스위칭 동작에 따라 점등하는 발광부; 및
상기 제어 장치로부터 입력되는 신호 강도를 다음 단으로 그대로 전달하고 상기 전원을 상기 발광부의 동작에 의해 강하된 전압으로 다음 단으로 전달하는 바이패스 단자부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서 전술된 제어 신호 입력부는, 상기 제어 신호 입력부를 통해 입력된 신호가 상기 바이패스 단자부를 통해 입력된 전원 전압 방향으로 역류하지 못하도록 다이오드가 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 직렬 연결형 LED 모듈을 구비한 레벨미터는 직렬 연결형 LED 모듈이 직렬로 다수개 연결되고, 각 직렬 연결형 LED 모듈의 바이패스 단자부에 의해 강하되는 전원의 전압 값은 상기 제어 장치로부터 가까울수록 순차적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 기술된다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
(LED 모듈)
이하에서 첨부된 도면 도2를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 LED 모듈을 설명한다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 모듈의 블록도이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈(100: 이하에서 별다른 설명이 없는 한, 간략히 ‘LED 모듈’이라 한다)은, 제어 신호 입력부(110), 스위칭부(120) 및 발광부(130)로 구성된다.
제어 신호 입력부(110)는 레벨미터 제어 장치의 제어 신호 발생부(170)의 제어 신호를 입력받는다.
제어 신호 입력부(110)는 레벨미터 제어 장치의 제어 신호 발생부(170)의 제어 신호를 입력받는다.
스위칭부(120)는 제어 신호 입력부(110)로 입력된 제어 신호에 따라 온/오프 스위칭 동작한다.
발광부(130)는 스위칭부(120)의 온/오프 스위칭 동작에 따라 점등한다.
이하에서 본 실시예에 따른 LED 모듈(100)의 동작을 설명한다. 설명의 편의를 위하여 LED 모듈(100)이 한 개만 사용된 경우를 가정하여 설명하도록 한다. 본 동작예에서, LED 모듈(100)은 전압 레벨 미터에 사용되고, 외부 장치의 출력(또는 입력) 전압이 24V 이상인 경우에 발광부(130)가 발광되는 동작을 하는 것으로 가정한다. 또한, 제어 신호 입력부(110)는 제어 신호 발생부(170)에서 출력된 신호를 그대로 스위칭부로 전달 하는 것으로 가정한다. 또한, 스위칭부(120)는 제어 신호 입력부(110)와 전원부(140)의 전압을 비교하여, 전원부(140)의 전압이 제어 신호 입력부(110)로부터 전달된 전압보다 작은 경우에 온 상태로 스위칭되는 것으로 가정한다. 또한 전원부(140)는 24V의 전압을 공급하는 것으로 가정한다.
제1단계, 외부 장치의 출력(또는 입력) 전압이 24.5V이면, 제어 신호 발생부(170)는 24.5V 전압 신호를 생성한다.
제2단계, 제어 신호 발생부(170)에서 생성된 24.5V의 전압이 제어 신호 입력부(110)로 입력된다.
제3단계, 제어 신호 입력부(110)의 출력단에서는 24.5V의 전압이 스위칭부(120)로 입력된다.
제4단계, 스위칭부(120)로 입력된 제어 신호 입력부(110)의 전압(24.5V)이 전원부(140)로부터 공급된 전압(24V)보다 높기 때문에, 스위칭부(120)는 온 상태로 스위칭된다.
제5단계, 스위칭부(120)가 온 상태가 되어, 발광부(130)는 전원부(140)와 정전류 제어부(150)로부터 공급된 전원에 따라 발광한다.
제6단계, 외부 장치의 출력(또는 입력) 전압이 23.5V이면, 제어 신호 발생부(170)는 23.5V의 전압 신호를 생성한다.
제7단계, 제어 신호 발생부(170)에서 생성된 23.5V의 전압이 제어 신호 입력부(110)로 입력된다.
제8단계, 제어 신호 입력부(110)의 23.5V의 전압이 스위칭부(120)로 입력된다.
제9단계, 스위칭부(120)로 입력된 입력된 제어 신호 입력부(110)의 전 압(23.5V)이 전원부(140)로부터 공급된 전압(24V)보다 낮기 때문에, 스위칭부(120)는 오프 상태로 스위칭된다.
제10단계, 스위칭부(120)가 오프 상태가 되어, 발광부(130)는 전원부(140)와 정전류 제어부(150)로부터 전원을 공급받지 못해 소등된다.
이와 같이, 제어 신호 입력부(110)로 입력되는 전압과 전원부(140)에서 공급되는 전압을 조정하면, 제어 신호 발생부(170)에서 생성된 다양한 전압에 따라 발광부(130)의 동작 여부를 조정할 수 있게 된다.
(회로 구성예)
이하에서 첨부된 도면 도3과 도4를 참조로 전술된 LED 모듈(100)의 제1회로 구성예를 설명한다.
도3은 도2의 제1회로 구성예이고, 도4는 도2의 제2회로 구성예이다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 제1회로 구성예에 따르면, LED 모듈(100)은 일측에 제어 신호 발생부(170)의 제어 신호를 수신할 수 있는 신호 입력 단자와, 전원부(142)와 정전류 제어부(152)의 전원을 입력하는 두 개의 전원 입력 단자로 구성된 입력 단자부(111)가 형성된다. LED 모듈(100)의 타측에는 입력 단자부(111)로 입력된 신호들이 그대로 외부로 전달되는 바이패스 단자부(112)가 형성된다.
저항(114)은 제어 신호 입력부(110)를 구성하며, 전류량을 제한한다. 저항(114)의 용량을 조절하는 것에 의해 전류량을 조정할 수 있다.
다이오드(124), 제너 다이오드(126) 및 FET(122)은 스위칭부(120)를 구성하 며, 저항(114)의 출력 전압이 낮은 경우 전류가 i1 방향으로 흐르게 하고, 출력 전압이 높은 경우 전류가 i2 방향으로 흐르게 한다.
LED(132)는 발광부(130)를 구성하며, 전류가 i2 방향으로 흐르는 경우 발광 동작한다.
한편, 도4에 도시된 바와 같이 본 제2회로 구성예는, 스위칭부(120)를 구성하는 다이오드(224), 제너 다이오드(226) 및 FET(222)의 극성 및 연결이 변경된 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다.
제2회로 구성예에서는, 저항(214)의 출력 전압이 낮은 경우 전류가 전류가 i4 방향으로 흐르고, 출력 전압이 높은 경우 전류가 i3 방향으로 흐르게 된다.
그러나 전술된 제1회로 구성예와 제2회로 구성예는 이해의 편의를 위한 것으로, 본 고안은 전술된 회로 구성예들에 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 등가 회로의 치환 등을 통해 구현이 가능함에 유의해야 한다.
(레벨미터)
이하에서 첨부된 도면 도5를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 직렬 연결형 LED 모듈을 갖는 레벨미터(300: 이하에서 별다른 설명이 없는 한, 간략히 ‘레벨미터’라 한다)를 설명한다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 레벨미터의 블록도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레벨미터(300)는 크게 다수의 LED 모듈(101,102,108,109)이 결합된 모듈부와, 제어 신호 발생부(170), 전원 부(140), 정전류 제어부(150) 및 신호 제어부(180)로 구성된 제어 장치(160)로 구성된다.
모듈부를 구성하는 LED 모듈(101,102,108,109)은 전술된 실시예의 LED 모듈이 사용된다.
전원부(140)는 레벨미터(300)의 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
정전류 제어부(150)는 전원부(140)로부터 공급되는 전원이 일정한 전류를 갖도록 돕는다.
신호 제어부(180)는 외부 장치의 입력(또는 출력) 전압에 따라 LED 모듈의 동작 제어 신호를 생성한다.
제어 신호 발생부(170)는 신호 제어부(180)에서 생성된 신호를 LED 모듈의 제어 신호 입력부(110)로 전달한다.
이하에서 본 실시예에 따른 레벨미터의 동작을 설명한다. 설명에 앞서, 외부 장치의 입력(또는 출력) 전압은 22.5V인 것으로 가정하고, 전원부(140)로부터 공급되는 전압은 24V이고, 전원부(140)로부터 멀리 있는 것으로부터 가까운 쪽으로 LED 모듈하나를 통과하면 바이패스 단자부를 통해 입력되는 전원부의 전압은 2V의 전압 강하가 발생하는 것으로 가정한다.
제1단계, 외부 장치의 입력(또는 출력) 전압이 22.5V인 경우, 신호 제어부(180)는 22.5V의 동작 제어 신호를 발생하고, 제어 신호 발생부(170)는 22.5V의 동작 제어 신호를 LED 모듈의 제어 신호 입력부(110)로 입력한다.
제2단계, LED 모듈(101,102,108,109)의 제어 신호 입력부(110)로 22.5V의 동작 제어 신호가 입력된다.
제3단계, 전압 강하된 전원부의 전압이 LED 모듈(101,102,108,109)로 입력된다. LED 모듈(101,102,108)에서는 전원부의 전압이 전압 강하에 의해 22.5V보다 낮게 스위칭부로 입력되고, LED 모듈(109)에서는 전압 강하된 전압이 22.5V보다 높게 스위칭부로 입력된다.
제4단계, LED 모듈(101,102,108)의 스위칭부는 온 상태로 동작하고, LED 모듈(109)의 스위칭부는 오프 상태로 동작한다.
제5단계, LED 모듈(101,102,108)의 발광부는 발광하고, LED 모듈(109)의 발광부는 소등된 상태를 유지하게 된다.
이에 의해 LED 모듈(101~108)은 발광되고 LED 모듈(109)은 소등된 상태가 되어 사용자는 레벨미터(300)로부터 외부 장치의 입력(또는 출력) 전압이 22~24V 사이인 것을 확인할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 기술하였다. 그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.
전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, LED 모듈을 직렬로 연결할 수 있어 신호선 사용량이 적어 설치 및 관리가 용이한 LED 모듈을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 LED 모듈마다 필요한 제어 신호를 발생할 필요가 없어 구조가 간단한 레벨미터를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 신호 제어부에 의해 생성된 신호 강도를 제어 신호 발생부를 통해 출력하고 레벨미터의 발광부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 제어 장치에 의해 신호 강도를 표시하는 레벨미터에 있어서,
    상기 제어 신호 발생부로부터 상기 신호 강도를 입력받는 제어 신호 입력부;
    상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도와 상기 전원부에서 공급된 전압 강도를 비교하여 상기 제어 신호 입력부에 의해 입력된 신호 강도가 상기 전원부에서 공급된 전압 강도보다 큰 경우 온 스위칭 동작하는 스위칭부;
    상기 스위칭부의 온 스위칭 동작에 따라 점등하는 발광부; 및
    상기 제어 장치로부터 입력되는 신호 강도를 다음 단으로 그대로 전달하고 상기 전원을 상기 발광부의 동작에 의해 강하된 전압으로 다음 단으로 전달하는 바이패스 단자부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호 입력부는,
    상기 제어 신호 입력부를 통해 입력된 신호가 상기 바이패스 단자부를 통해 입력된 전원 전압 방향으로 역류하지 못하도록 다이오드가 결합되는 것을 특징으로 하는 레벨미터용 직렬 연결형 LED 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항의 직렬 연결형 LED 모듈이 직렬로 다수개 연결되고,
    각 직렬 연결형 LED 모듈의 바이패스 단자부에 의해 강하되는 전원의 전압 값은 상기 제어 장치로부터 가까울수록 순차적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 직렬 연결형 LED 모듈을 구비한 레벨미터.
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