KR100953754B1 - Ｌｅｄ표시 장치용 전원 공급 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원 공급 장치의 고장으로 인한 LED 표시 장치의 부분적 표시 불량을 방지하기 위한 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 구동 전원을 생성하여, 각각 연결된 적어도 하나의 LED 모듈을 구동하는 다수개의 전원 공급 장치를 포함하고, 상기 구동 전원은 상기 LED 모듈의 구동에 필요한 정격 전원과 상기 정격 전원을 초과하는 잉여 전원을 포함하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치에 있어서, 상기 전원 공급 장치 각각의 출력단에 1:1로 접속되어, 상기 LED 모듈로 공급되는 상기 전원 공급 장치 각각으로부터의 구동 전원을 입력받고, 서로 병렬 배치되는 다수개의 전원 입출력 포트; 상기 전원 입출력 포트에 1:1로 연결되어, 상기 전원 입출력 포트 사이의 전기적 접속을 단속하는 다수개의 스위칭 소자; 및 상기 전원 입출력 포트를 통해 입력되는 상기 구동 전원의 정보를 통해, 상기 전원 공급 장치의 작동 상태를 파악하고, 상기 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전원 공급 장치 중 고장이 발생한 전원 공급 장치가 파악되면, 상기 스위칭 소자를 구동하여, 상기 전원 공급 장치 중 정상 작동 중인 전원 공급 장치로부터의 잉여 전원이 상기 전원 입출력 포트를 통해 상기 고장이 발생한 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 공급되도록 한다.

Description

ＬＥＤ표시 장치용 전원 공급 제어 장치{POWER SUPPLY CONTROL DEVICE FOR LED DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치의 표시 불량을 방지하기 위한 것으로, 특히 전원 공급 장치의 고장으로 인한 LED 표시 장치의 부분적 표시 불량을 방지하기 위한 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치에 관한 것이다.
최근, 그래픽이나 비디오 영상을 구현하기 위한 표시 장치의 고성능화에 대한 관심이 높아지면서 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다.
표시 장치에는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 "LED"라 함) 표시 장치, FDT(Fluorescent Discharge Tube) 표시 장치, CRT(Cathode Ray Tube) 표시 장치, 및 LCD(Liquid Crystal Display) 장치 등이 있다.
FDT 표시 장치는 형광 방전 방식의 표시 장치로서, 제작 비용이 많이 들고 관리가 어려워 최근에는 이용되지 않고 있으며, CRT 표시 장치는 음극 방전 방식의 표시 장치로서, FDT 표시 장치와 마찬가지로 제작 비용이 많이 들고 중량이 무거워 잘 이용되지 않고 있다. 한편, LCD 장치는 액정 소재를 이용한 표시 장치로서, 현재 널리 이용되고 있기는 하나, 제작 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 초대형화에 어려움이 있다.
반면, LED 표시 장치는 LED를 이용한 표시 장치로서, 제작 비용이 적게 들고 관리가 용이하며 수명이 길 뿐만 아니라, 초대형화가 용이하여 옥외 전광판에 있어서도 90% 이상의 높은 비중을 차지하고 있다. 또한, LED 표시 장치는 자체 발광하는 LED를 이용하기 때문에 전력 소모가 적고 응답 속도가 매우 빠른 장점이 있다.
일반적으로, LED 표시 장치는 LED 소자들이 배치된 LED 모듈들이 다수개 결합되어 구성되며, 각각의 LED 모듈들은 별도의 전원 공급 장치를 통해 전원을 공급받게 되는데, 보통 2개의 LED 모듈이 하나의 전원 공급 장치를 통해 구동 전원을 공급받아 구동된다.
즉, 종래의 LED 표시 장치는 하나의 전원 공급 장치를 이용하여 모든 LED 모듈이 동시에 구동되는 것이 아니라, 각 LED 모듈이 개별적으로 구동되기 때문에, LED 표시 장치에 전체적으로 전원 불량이 발생하는 경우는 드물지만, 특정 전원 공급 장치에 발생하는 고장으로 인해 구동 전원이 공급되지 않아 LED 모듈에 따라 부분적으로 표시 불량이 발생하는 경우가 빈번하게 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 전원 공급 장치의 고장으로 인한 LED 표시 장치의 부분적인 표시 불량을 방지할 수 있는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 구동 전원을 생성하여, 각각 연결된 적어도 하나의 LED 모듈을 구동하는 다수개의 전원 공급 장치를 포함하고, 상기 구동 전원은 상기 LED 모듈의 구동에 필요한 정격 전원과 상기 정격 전원을 초과하는 잉여 전원을 포함하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치에 있어서, 상기 전원 공급 장치 각각의 출력단에 1:1로 접속되어, 상기 LED 모듈로 공급되는 상기 전원 공급 장치 각각으로부터의 구동 전원을 입력받고, 서로 병렬 배치되는 다수개의 전원 입출력 포트; 상기 전원 입출력 포트에 1:1로 연결되어, 상기 전원 입출력 포트 사이의 전기적 접속을 단속하는 다수개의 스위칭 소자; 및 상기 전원 입출력 포트를 통해 입력되는 상기 구동 전원의 정보를 통해, 상기 전원 공급 장치의 작동 상태를 파악하고, 상기 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전원 공급 장치 중 고장이 발생한 전원 공급 장치가 파악되면, 상기 스위칭 소자를 구동하여, 상기 전원 공급 장치 중 정상 작동 중인 전원 공급 장치로부터의 잉여 전원 이 상기 전원 입출력 포트를 통해 상기 고장이 발생한 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 공급되도록 한다.
상기 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 통신 단말기와 연결되는 통신 포트, 및 상기 제어부와 상기 통신 단말기의 데이터 통신을 수행하는 통신부를 더 포함한다.
상기 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 온도 센서, 조도 센서, 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나와 연결되어, 센서 감지 정보를 상기 제어부로 전달하는 센서 포트를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 데이터 통신을 통해 상기 센서 감지 정보를 상기 통신 단말기로 전송한다.
상기 스위칭 소자는 릴레이 또는 전력 전자 소자이다.
본 발명에 따르면, 특정 전원 공급 장치에 고장이 발생하더라도 정상적으로 구동되는 전원 공급 장치를 병렬 연결하여, 잉여 전원을 통해, 고장이 발생한 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈을 구동할 수 있어 전원 공급 장치의 고장으로 인한 LED 표시 장치의 부분적인 표시 불량이 방지되는 효과가 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도 1을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 LED 표시 장치에 배치되어, 각각의 전원 공급 장치를 통해 각 LED 모듈에 공급되는 구동 전원을 모니터링함으로써, 전원 공급 장치의 고장 여부를 파악하고, 전원 공급 장치의 고장으로 인해 특정 LED 모듈에 구동 전원이 공급되지 않는 경우, 불량이 발생한 LED 모듈에 구동 전원이 공급될 수 있도록 별도의 전원 공급 통로를 마련하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 LED 표시 장치를 구성하는 LED 모듈의 개수에 따라 다수개가 배치될 수 있다.
예컨대, 1개의 전원 공급 제어 장치가 16개의 LED 모듈에 대한 전원 공급을 제어할 수 있도록 구성되는 경우, LED 모듈 16개를 포함하는 LED 표시 장치에는 1개의 전원 공급 제어 장치가 배치되며, LED 모듈 32개를 포함하는 LED 표시 장치에는 2개의 전원 공급 제어 장치가 배치된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치(100)를 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치(100)는 전원 입출력 포트부(110), 스위칭 소자부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
먼저, 전원 입출력 포트부(110)는 다수개의 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)을 포함하고, 스위칭 소자부(120)는 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)에 1:1로 연결되는 다수개의 스위칭 소자(120-1 내지 120-n)를 포함한다.
각각의 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)는 LED 표시 장치의 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)에 1:1로 접속되어 구성된다. 구체적으로, 각각의 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)는 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)의 출력단마다 1개씩 접속된다. 즉, 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)는 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)에서 LED 모듈로 구동 전원이 공급되는 통로로부터 구동 전원을 입력받아 제어부(130)로 전달함으로써, 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)에서 LED 모듈로 정상적인 전원 공급이 이루어지고 있는지의 여부를 파악할 수 있도록 한다.
이러한 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)의 개수에 따라 본 발명의 전원 공급 제어 장치(100)가 제어할 수 있는 LED 모듈의 개수가 결정된다.
일 실시 예에서, 하나의 전원 공급 장치가 2개의 LED 모듈에 전원을 공급하고, 전원 입출력 포트부(110)가 8개의 전원 입출력 포트를 포함하여 구성되는 경우, 해당 전원 공급 제어 장치(100)는 16개의 LED 모듈을 제어할 수 있게 된다.
전원 입출력 포트부(110)에 포함되는 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)의 개수는 설계에 따라 다양하게 구성 가능하다.
전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)는 이웃하는 전원 입출력 포트와 전기적으로 접속 가능하도록 연결되며, 각 연결 구간에는 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n) 각각에 연결되어 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n) 간의 전기적 접속을 단속하는 스위칭 소자(120-1 내지 120-n)가 배치된다.
스위칭 소자들(120-1 내지 120-n)은 제어부(130)의 제어에 의해 개별적으로 구동되며, 구동 시에는 해당 스위칭 소자를 경유하는 전기적 접속 경로를 도통시키게 된다.
제어부(130)는 각 전원 입출력 포트(110-1 내지 110-n)를 통해 전달되는 구동 전원 정보, 즉 구동 전원의 유무를 통해 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)가 정상적으로 구동 전원을 출력하고 있는지 파악함과 아울러 스위칭 소자(120-1 내지 120-n)의 구동을 제어한다.
여기서, 제어부(130)는 CPU(Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit), MPU(Micro Processor Unit) 등으로 구성 가능하다.
이하, 전원 입출력 포트부(110), 스위칭 소자부(120) 및 제어부(130)를 이용한 전원 공급 제어 장치(100)의 전원 공급 제어 기능에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
먼저, 전원 공급 장치들(200-1 내지 200-n)이 모두 정상적으로 구동되는 경우에는, 전원 입출력 포트들(110-1, 110-2)을 통해 정상적인 구동 전원이 제어부(130)로 전달되기 때문에, 제어부(130)는 스위칭 소자들(120-1, 120-2)의 동작을 차단한다.
따라서, 각 전원 입출력 포트들(110-1 내지 110-n) 간의 전기적 접속이 차단되기 때문에, LED 모듈들은 각각의 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)를 통해 구동 전원을 공급받게 된다.
반면, 구동 전원의 검출 결과, 특정 전원 공급 장치가 고장나 정상적인 구동 전원이 출력되지 않는 경우, 제어부(130)는 고장이 발생한 전원 공급 장치를 파악하고 스위칭 소자를 구동하여, 해당 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 구동 전원이 공급될 수 있도록 한다.
이를 위하여, 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)는 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)와 연결된 LED 모듈의 구동에 필요한 정격 전원과 정격 전원을 초과하는 잉여 전원을 구동 전원으로 출력할 수 있도록 설계된다. 이 잉여 전원은 특정 전원 공급 장치에 고장이 발생한 경우, 해당 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 정격 전원으로 사용된다.
예컨대, 정격 전원이 100%이고, 각 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)가 총 150% 용량의 구동 전원을 출력할 수 있도록 설계된 경우, 1개의 전원 공급 장치에 고장이 발생하면, 전원 공급 장치 2개로부터의 잉여 전원이, 고장난 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 정격 전원으로 사용된다.
상세히 하면, 제2 전원 공급 장치(200-2)의 고장이 파악된 실시 예에서, 제어부(130)는 제2 스위칭 소자(120-2)와 더불어 제1 및 제3 스위칭 소자(120-1, 120-3)를 구동시킴으로써, 제1 및 제3 전원 공급 장치(200-1, 200-3)로부터의 잉여 전원이 각각 제1 및 제3 스위칭 소자(120-1, 120-3)에서 제2 스위칭 소자(120-2)를 경유하여 해당 LED 모듈로 공급되도록 한다.
여기서, 각 LED 모듈에서는 전원 공급 장치(220-1 내지 220-n)로부터 잉여 전원을 포함하는 구동 전원이 출력되더라도, 잉여 전원을 제외한 정격 전원만을 전력으로 사용한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치는 잉여 전원의 용량을 계산하여, 각 LED 모듈로의 구동 전원 입력 경로를 선택적으로 병렬 연결함으로써, 어느 입력 경로에 불량이 발생하더라도 전원을 공급할 수 있어 부분적인 표시 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 스위칭 소자(120-1 내지 120-n)로는 릴레이 등의 기계적 소자 또는 전력 전자 소자 등의 전기적 소자가 모두 이용 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 공급 제어 장치(100)는 센서 포트(140), 통신부(150) 및 통신 포트(160)를 더 포함할 수 있다.
센서 포트(140)는 각종 센서(210)와 연결되어 센서(210)로부터의 감지값이 제어부(130)로 전달될 수 있도록 하며, 통신부(150)는 통신 포트(160)와 연결되는 통신 단말기(220)와, 제어부(130) 간의 데이터 통신이 가능하도록 한다.
센서(210)로는 온도 센서, 조도 센서 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나가 사용 가능하다.
제어부(130)는 통신 단말기(220)와의 데이터 통신을 통해 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)의 고장 정보를 비롯한 전원 공급 제어 장치(100)의 구동 정보를 컴퓨터 등의 통신 단말기(220)로 전송함과 아울러, 센서(210)를 통한 감지 정보 또한 통신 단말기(220)로 전송함으로써, 통신 단말기(220)를 사용하는 관리자가 LED 표시 장치 및 전원 공급 제어 장치(100)의 구동 현황을 파악할 수 있도록 한다.
이때, 하나의 LED 표시 장치에 다수개의 전원 공급 제어 장치(100)가 배치되는 경우, 각 전원 공급 제어 장치(100)에 딥(DIP) 스위치 등을 통해 고유 ID를 부여함으로써, 어떠한 전원 공급 제어 장치(100)로부터 전송되는 데이터 정보인지를 정확하게 파악할 수 있도록 한다.
일 실시 예에서, 통신부(150)는 RS-485 통신부로 구성 가능하며, 이때 제어부(130)는 RS-485 통신이 가능한 통신 단말기(220)와 데이터 통신이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치(100)는 도면에는 도시되지 않았지만, 외부로부터 별도의 구동 전원을 공급받아 구동될 수도 있고, LED 모듈에 구동 전원을 공급하는 전원 공급 장치(200-1 내지 200-n)에서 출력되는 전원을 이용하여 구동될 수도 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치를 나타내는 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
100 : 전원 공급 제어 장치 110 : 전원 입출력 포트부
120 : 스위칭 소자부 130 : 제어부
140 : 센서 포트 150 : 통신부
160 : 통신 포트 200-1 내지 200-n : 전원 공급 장치
210 : 센서 220 : 통신 단말기

Claims (4)

  1. 구동 전원을 생성하여, 각각 연결된 적어도 하나의 LED 모듈을 구동하는 다수개의 전원 공급 장치를 포함하고, 상기 구동 전원은 상기 LED 모듈의 구동에 필요한 정격 전원과 상기 정격 전원을 초과하는 잉여 전원을 포함하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치에 있어서,
    상기 전원 공급 장치 각각의 출력단에 1:1로 접속되어, 상기 LED 모듈로 공급되는 상기 전원 공급 장치 각각으로부터의 구동 전원을 입력받고, 서로 병렬 배치되는 다수개의 전원 입출력 포트;
    상기 전원 입출력 포트에 1:1로 연결되어, 상기 전원 입출력 포트 사이의 전기적 접속을 단속하는 다수개의 스위칭 소자; 및
    상기 전원 입출력 포트를 통해 입력되는 상기 구동 전원의 정보를 통해, 상기 전원 공급 장치의 작동 상태를 파악하고, 상기 스위칭 소자의 구동을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전원 공급 장치 중 고장이 발생한 전원 공급 장치가 파악되면, 상기 스위칭 소자를 구동하여, 상기 전원 공급 장치 중 정상 작동 중인 전원 공급 장치로부터의 잉여 전원이 상기 전원 입출력 포트를 통해 상기 고장이 발생한 전원 공급 장치와 연결된 LED 모듈에 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    통신 단말기와 연결되는 통신 포트, 및
    상기 제어부와 상기 통신 단말기의 데이터 통신을 수행하는 통신부
    를 더 포함하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    온도 센서, 조도 센서, 및 습도 센서 중 적어도 어느 하나와 연결되어, 센서 감지 정보를 상기 제어부로 전달하는 센서 포트를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 데이터 통신을 통해 상기 센서 감지 정보를 상기 통신 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 릴레이 또는 전력 전자 소자인 것을 특징으로 하는 LED 표시 장치용 전원 공급 제어 장치.
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