KR101286268B1

KR101286268B1 - 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법

Info

Publication number: KR101286268B1
Application number: KR1020120095362A
Authority: KR
Inventors: 이은주
Original assignee: 이은주
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2012-08-30
Publication date: 2013-07-15

Abstract

본 발명은 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 공급 문제점을 해결하고, 피드백 신호를 자동으로 조절할 수 있는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법에 관한 것이다.
본 발명은 교류 에이시 전압을 입력받는 에이시인풋부와, 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 엘이디드라이브박스와, 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 엘이디신호등으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법{LED signal lamp having LED drive box}

본 발명은 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 공급 문제점을 해결하고, 피드백 신호를 자동으로 조절할 수 있는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치 및 이를 이용한 신호 방법에 관한 것이다.

일반적으로 LED 모듈은 미리 정해진 색으로 발광한다.

예를 들어 LED 모듈에 적색 LED가 포함되는 경우 LED 모듈은 적색광을 방출하고, 황색 LED가 포함되는 경우 LED 모듈은 황색광을 방출하고, 녹색 LED가 포함되는 경우 LED 모듈은 녹색광을 방출한다.

LED에서 방출하는 색깔은 반도체 칩 구성 원소의 배합에 따라 파장을 만들며 빛의 색깔을 결정하는 것으로, 그 종류로는 IRED(Infrared Emitting Diode), VLED(Visible Light Emitting Diode) 등이 있다.

IRED는 Infrared LED chip을 뜻하는 것으로 이 칩은 가공되어 TV 리모컨, 광학 스위치, IR LAN, 무선디지털 데이터 통신용 모듈 등에 쓰이며, VLED은 Visible LED chip을 뜻하는 것으로 빨강, 녹색, 오렌지 색등이 개발되었고 이 칩은 램프로 조립되어 각종 전자제품의 표시나 신호등, 전광판 및 조명기구 등의 광원으로 다양한 용도로 사용되고 있다.

특히, 최근에는 LED를 이용한 LED 전등은 LED의 전력 소비가 적고 친환경적이므로 백열 전등을 대체하는 모든 분야에 많이 사용되고 있다.

한편 일반적으로 신호등은 교차로나 횡단보도 등에 설치되어, 적색광, 황색광 및 녹색광을 교대로 일정한 시간동안 방출함으로써 차량이나 사람의 통행 및 정지에 관한 신호를 준다.

이때, 신호등에는 빗물이나 눈으로부터 광원을 보호하고, 태양광에 의한 신호의 간섭 효과를 최소화하여, 차량의 운전자나 보행자가 색광을 명확하게 식별할 수 있도록 신호등 갓이 설치되어 있다.

한편 SMPS란 Switching Mode Power Supply의 약자로서, 전자소자를 서로 스위칭 시켜 DC를 AC로 만들고 이를 원하는 전압대로 변환한 뒤 다시 정류하여 DC를 만들에 제공하는 장치이다.

특히 LED(Light Emitting Diode) 신호등은 기존의 신호등에 비해 85% 이상의 에너지를 절약할 수 있으면서도 내구수명이 5년 이상으로 길고 유지비용 역시 기존 전구식 신호등의 10% 수준에 그칠 정도이다.

LED 신호등은 빨간색, 노란색, 초록색 등을 표현하기 위해서 다수개의 LED를 사용하게 되는바, 예를 들어 빨간색은 120여개, 초록색은 250여개의 LED를 사용하게 된다. 이에 다수개의 LED가 직렬로 연결되고, 다시 직렬로 연결된 LED줄 여러 개가 병렬로 연결되어 원형태의 회로를 이루게 되며, 이를 LED 어레이라 표현할 수 있다.
이러한 SMPS는 DC전압을 출력전압으로 LED 어레이에 공급하는데 전체적인 LED의 갯수에 따라 적정한 전류를 얻을 수 있도록 각각의 SMPS가 전압을 공급하게 된다. 그런데 만약 하나의 SMPS가 불량 등의 이유로 고장나면 해당 LED와 SMPS 모듈을 함께 교체해야하는 문제점을 갖는다.
특히 장마철이나 습도가 높은 경우에는 LED에 전력을 공급하기 위해 220V이상 전압이 공급되는 상황에서 누전에 의한 심각한 감전 사고가 발생할 수도 있다.

따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 에스엠피에스 분리형 엘이디 신호등의 개발이 필요하게 되었다.

삭제

상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 횡단보도를 가로질러 전력을 공급받아야 함으로서, 전력 공급 문제점을 해결한 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 엘이디드라이브박스를 통하여 피드백 신호를 자동으로 조절하고, 항상 일정한 전력이 상기 엘이디신호등에 전송되도록 하는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 LED와 SMPS가 분리되어 형성됨으로 인해 유지비를 절약할 수 있는 엘이디 신호등을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 교류 에이시 전압을 입력받는 에이시인풋부와, 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 엘이디드라이브박스와, 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 엘이디신호등으로 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 엘이디드라이브박스는, 신호의 잡음을 제거하는 EMI필터와, 상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 Bridge 정류기와, 상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하기 위한 PFC 콘트롤과, 상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시키는 DC/DC 콘트롤과, 상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송하는 리모트콘트롤부를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 리모트콘트롤부는, 상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송하는 리모트콘트롤부;를 더 포함하여 구성된다.

본 발명은 에이시인풋부를 통하여 교류 에이시 전압을 입력받는 단계와, 엘이디드라이브박스를 통하여 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 단계와, EMI필터를 통해 상기 전력 신호의 잡음을 제거하는 단계와, Bridge 정류기를 통해 상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 단계와, PFC 콘트롤을 통해 상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하는 단계와, DC/DC 콘트롤을 통하여 상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시키는 단계와, 리모트콘트롤부를 통하여 상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송하는 단계와, 엘이디신호등을 통하여 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 단계로 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 리모트콘트롤부의 리모트콘트롤부를 통해, 상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송하는 단계를 더포함한다.

본 발명에 따르면 전력을 공급시 감전 등의 위험을 방지하고, LED와 SMPS가 분리된 간단한 구조로 인하여 유지 보수 등이 쉬운 장점이 있다.

본 발명에 따르면 피드백 신호를 자동으로 조절하여, 항상 일정한 전력이 상기 엘이디신호등에 전송되도록 한다.

도1은 종래 발명에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 구성을 보여주는 도면.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 구성을 보여주는 도면.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 구성을 보여주는 도면.
도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 구성을 보여주는 도면.
도5는 본 발명에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치를 이용한 신호 방법을 보여주는 플로챠트.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면을 참고하여 자세히 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

먼저 종래에는 안정적인 신호등 출력을 구현할 수 있는 SMPS(Switching Mode Power Supply)는 일체형으로 LED 신호등과 전기적으로 연결되어 사용되는 실정이었다. 예를 들어 도1 처럼 신호등콘트롤박스(2)가 사용되었다.

반면에 도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명은 에이시인풋부(10)와, 엘이디드라이브박스(20)와, 엘이디신호등(30)으로 크게 나누어 구성된다.

상기 에이시인풋부(10)는 교류 에이시 전압을 입력받아 전달해주는 장치로서, 외부 전력 생산 장치에 연결되어 지속적인 전력을 입력받아 전달해준다.

상기 엘이디드라이브박스(20)는 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 장치로서, 지속적으로 입력되는 전력을 일전 전압으로 변경시켜 엘이디신호등을 작동시킬 수 있도록 하며, 상기 엘이디신호등 제어를 위한 콘트롤 기능을 포함한다.

상기 엘이디신호등(30)은 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 장치로서, 도로에 있어서 교통 안전 확보 또는 교통의 흐름을 원활히 하기 위해서 진행·정지등의 신호를 나타내는 장치이다.

또한 상기 엘이디신호등(30)은 도로나 횡단보도를 가로질러 전력을 공급받아야 함으로서, 전력 공급의 이상에 따른 문제점이 있었지만, 상술한 엘이디드라이브박스를 통하여 안정적이고 신뢰성 있는 제어가 가능하게 되었다.

본 발명에 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 엘이디드라이브박스(20)는 EMI필터(110)와, Bridge 정류기(120)와, PFC 콘트롤(130)과, DC/DC 콘트롤(140), 리모트콘트롤부(200)를 포함한다.

Bridge 정류기(120)는 상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 정류기로서, 전달받은 신호를 정류하기위한 다양한 정류 회로 등이 적용될 수도 있다.

상기 PFC 콘트롤(130)은 상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하기 위한 장치로서, 시스템 효율을 늘리고 시스템 소음을 줄이고 중간부터 높은 전력설계를 위해 다양한 보호기능을 제공하기 위해 설계된다.

상기 DC/DC 콘트롤(140)은 상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시키고, 리모트콘트롤부는 상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송하는 장치이다.

또한 상기 리모트콘트롤부(200)는 상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송하는 리모트콘트롤부를 더 포함하여 상기 리모트콘트롤부를 통해 피드백 신호를 자동으로 조절할 수 있으며, 항상 일정한 전력이 상기 엘이디신호등에 전송되도록 한다.

이하 본 발명의 실시예 따른 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치의 작동 방법에 대하여 설명한다.

먼저 외부 전력 생산 장치에 연결되어 교류 에이시 전압을 입력받아 전달해주는 에이시인풋부를 통하여 교류 에이시 전압을 입력받는다(S101).

그리고 엘이디드라이브박스를 통하여 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산한다(S102).

또한 EMI필터를 통해 상기 전력 신호의 잡음을 제거한다(S103).

상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 정류기인 Bridge 정류기를 통해 상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류한다(S104).

PFC 콘트롤을 통해 상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하고, DC/DC 콘트롤을 통하여 상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시킨다(S105, S106).

또한 리모트콘트롤부를 통하여 상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송한다(S107).

예를 들어 상기 엘이디신호등을 작동시키기 위한 아웃풋 전력이 일시에 기준치 이하로 떨어진 경우 전력 상승 신호에 대응하는 피드백 신호를 전송하여 상기 아웃풋 전력과 상승분의 전력 신호를 더한 전력 신호가 상기 엘이디신호등에 전송되어 매번 일정한 전압을 공급받게 된다.

그리고 엘이디신호등을 통하여 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등한다.

마지막으로 상기 리모트콘트롤부의 리모트콘트롤부를 통해, 상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송한다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 에이시인풋부
20 : 엘이디드라이브박스
30 : 엘이디신호등
110 : EMI필터
120 : Bridge 정류기
130 : PFC 콘트롤
140 : DC/DC 콘트롤
200 : 리모트콘트롤부

Claims

교류 에이시 전압을 입력받는 에이시인풋부와;
상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 엘이디드라이브박스와;
상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 엘이디신호등;
으로 구성되되,
상기 엘이디드라이브박스는,
신호의 잡음을 제거하는 EMI필터와;
상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 Bridge 정류기와;
상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하기 위한 PFC 콘트롤과;
상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시키는 DC/DC 콘트롤과;
상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송하는 리모트콘트롤부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 리모트콘트롤부는,
상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송하는 것을 특징으로 하는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치.
에이시인풋부를 통하여 교류 에이시 전압을 입력받아, 엘이디드라이브박스를 통하여 상기 에이시인풋부의 교류 전압을 입력받아 엘이디 신호등의 전력을 생산하는 단계로서,
(a) EMI필터를 통해 상기 에이시인풋부에서 생성된 전력 신호의 잡음을 제거하는 단계와;
(b) Bridge 정류기를 통해 상기 EMI필터에서 전달받은 신호를 정류하는 단계와;
(c) PFC 콘트롤을 통해 상기 Bridge 정류기에서 전달받은 신호의 고조파왜율을 개선하는 단계와;
(d) DC/DC 콘트롤을 통하여 상기 PFC 콘트롤에서 전달받은 신호의 전압을 변경시키는 단계와;
(e) 리모트콘트롤부를 통하여 상기 DC/DC 콘트롤 신호의 아웃풋 전력을 판단하여 일정치 이상/이하일 경우 피드백 신호를 전송하는 단계와;
(f) 엘이디신호등을 통하여 상기 엘이디드라이브박스의 전력을 공급받아 엘이디를 점등하는 단계;
로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치를 이용한 신호 방법.
제4항에 있어서,
상기 리모트콘트롤부를 통해, 상기 엘이디신호등에서 엘이디 전압을 검출하여 피드백 신호를 상기 DC/DC 콘트롤에 전송하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘이디 드라이브 박스를 포함하는 엘이디 신호장치를 이용한 신호 방법.