KR101430208B1 - 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템 - Google Patents

복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템 Download PDF

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KR101430208B1 KR1020140039351A KR20140039351A KR101430208B1 KR 101430208 B1 KR101430208 B1 KR 101430208B1 KR 1020140039351 A KR1020140039351 A KR 1020140039351A KR 20140039351 A KR20140039351 A KR 20140039351A KR 101430208 B1 KR101430208 B1 KR 101430208B1
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Abstract

본 발명은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈에서 획득된 전기 에너지를 저장하는 충전 모듈; 입력 전원을 스위칭하여 미리 설정된 전압으로 변환하는 전원 공급 모듈; 상기 충전 모듈 및 상기 전원 공급 모듈 중 적어도 하나로부터 구동 전원을 공급받고, 발광 다이오드 소자를 구비한 발광 다이오드 조명 모듈; 상기 충전 모듈 및 상기 전원 공급 모듈 중 적어도 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈 간의 전원 공급을 스위칭하는 메인 스위칭부; 및 상기 메인 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템에 관한 것이다.

Description

복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템{Lighting channel billboard system using multi power supply}
본 발명은 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템에 관한 것이다.
간판에 사용되는 조명 채널은 상점, 회사, 영업소, 각종 기관 등에서 상표, 서비스표, 상호, 기관명 등을 표시하여 사람들의 눈에 잘 띄도록 설치함으로써 홍보 효과를 높이는 광고/마케팅 수단 중 하나로 통상적으로 이용되고 있다.
이러한 조명 채널 간판은 건물의 벽에 설치되거나 주출입구에 입식으로 설치되고, 외부로부터 상기 상표, 서비스표, 상호, 기관명 등을 잘 인식할 수 있도록 동작되는 것이 일반적이다.
조명 채널 간판의 점멸과 점등은 상기 간판을 이용하는 상점, 회사 등의 영업시간과 밀접한 관련이 있으므로, 간판의 점멸 시간 및 점등 시간은 모두 제각각이다.
그런데, 최근에는 각 상점들의 경쟁이 치열해짐에 따라 편의점이나 일부 음식점과 같이 24시간 내내 영업을 하는 영업소들이 많이 존재하고 있으며, 기관들 중에서도 밤에 운영되는 기관이 적지 않기 때문에(예컨대, 경찰서, 병원 응급실 등), 상기 건물들에 설치된 간판의 경우에는 다른 곳에 설치되는 간판보다 점등시간이 늘어날 수 밖에 없는 현실에 처해 있다. 또한, 조명 채널 간판의 경우 상점 등의 대표적 홍보장치에 해당하므로 미관상 또는 홍보효과의 극대화를 위하여 영업시간이 아닌 경우에도 간판을 점등시키는 사례가 늘어나고 있는 추세이다.
상기와 같이 일반적인 간판의 경우보다 점등시간을 크게 늘리는 조명 채널 간판들의 경우에 있어서는 간판을 점등하기 위한 전력소모가 큰 문제로 부상하고 있다. 이들 조명 채널 간판들은 일반적인 간판들에 비해 긴 점등시간을 가지는 바, 점등에 필요한 에너지가 더 소모될 수 밖에 없으며 이로 인하여 전기요금이 늘어나는 등의 비용증가를 수반하고 있다. 따라서, 이러한 조명 채널 간판들에 있어 에너지를 절약하기 위한 방안들이 모색되고 있다.
한국공개특허 제10-2004-0086659호 [명칭: 엘이디를 이용한 간판용 조명장치]
본 발명은 태양광을 이용하여 경제적으로 구동 전원을 공급하는 동시에 외부 환경의 영향을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공하고자 한다.
또, 본 발명은 태양광 충전 장치의 설비 비용을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공하고자 한다.
또, 본 발명은 스위칭 모드 전원 공급 장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)의 대기 전력을 저감할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공하고자 한다.
또, 본 발명은 외부 조도에 따라 효율적으로 동작할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공하고자 한다.
또, 본 발명은 발광 다이오드 소자의 고장에 따른 수리 비용을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈에서 획득된 전기 에너지를 저장하는 충전 모듈; 입력 전원을 미리 설정된 전압으로 변환하는 전원 공급 모듈; 상기 전원 공급 모듈과 입력 전원의 연결을 스위칭하는 제 2 스위칭부; 상기 충전 모듈 및 상기 전원 공급 모듈 중 적어도 하나로부터 구동 전원을 공급받고, 발광 다이오드 소자를 구비한 발광 다이오드 조명 모듈; 상기 충전 모듈과 상기 전원 공급 모듈 중 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈 간의 전원 공급을 상기 전원 공급 모듈로부터 제공되는 선택 신호에 따라 선택하는 메인 스위칭부; 및 상기 발광 다이오드 조명 모듈을 선택적으로 동작시키며, 상기 충전 모듈의 충전 상태에 따라 상기 제 2 스위칭부를 동작시켜 상기 전원 공급 모듈의 동작에 따라 상기 메인 스위칭부가 전원 공급 모듈을 상기 발광 다이어드 조명 모듈의 전원으로 사용하도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 메인 스위칭부는, 상기 전원 공급 모듈에 입력 전원이 공급되는 경우, 상기 전원 공급 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 메인 스위칭부는, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 충전 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 하고, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 전원 공급 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 태양광 모듈과 상기 충전 모듈 간의 연결을 단속(斷續)하는 제 1 스위칭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는 상기 충전 모듈의 충전 상태에 기초하여 상기 제 1 스위칭부를 제어할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 입력 전원이 상기 전원 공급 모듈로 공급되도록 제어할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 전원 공급 모듈은 플라이백 컨버터, 포워드 컨버터, 위상 천이 풀 브릿지 컨버터, 하프브릿지 컨버터 및 풀 컨버터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는 조도 감지 센서를 더 포함하고, 상기 조도 감지 센서에 의하여 획득된 조도 정보에 기초하여, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자의 밝기를 제어할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 제 1 밝기로 제어하고, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 상기 제 1 밝기보다 어두운 제 2 밝기로 제어할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 발광 다이오드 소자는 기본 발광 다이오드 소자 및 상기 기본 발광 다이오드 소자의 고장 시에 동작하는 보조 발광 다이오드 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 개시에 의하여, 태양광을 이용하여 경제적으로 구동 전원을 공급하는 동시에 외부 환경의 영향을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 개시에 의하여, 태양광 충전 장치의 설비 비용을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 개시에 의하여, 스위칭 모드 전원 공급 장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)의 대기 전력을 저감할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 개시에 의하여, 외부 조도에 따라 효율적으로 동작할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
또, 본 발명의 개시에 의하여, 발광 다이오드 소자의 고장에 따른 수리 비용을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 충전 모듈의 전압 값에 따른 발광 다이오드 조명 모듈의 전원 공급 경로를 나타낸 도면이다.
도 3은 제 2 스위칭부, 제어부, 메인 스위칭부의 구체적인 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 조도 정보에 따른 발광 다이오드 소자의 밝기를 나타낸 일 예이다.
도 5는 발광 다이오드 조명 모듈의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 발광 다이오드 조명 모듈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 어떤 구성요소를 포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템은 태양광 모듈(10), 제 1 스위칭부(20), 충전 모듈(30), 제어부(40), 메인 스위칭부(50), 발광 다이오드 조명 모듈(60), 제 2 스위칭부(70), 전원 공급 모듈(80)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템이 구현될 수도 있다.
태양광 모듈(10)은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있다.
예컨대, 태양광 모듈은 광전 효과(photovoltaic effect)를 통해 태양광을 전기로 변환시키는 태양전지 장치 일반을 의미한다. 이러한 태양광 모듈은 p-n 접합으로 구성된 다이오드를 사용하여, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분 가능하다. 예를 들면, 광흡수층으로 실리콘을 이용하는 태양전지는 결정질(단결정, 다결정) 기판(wafer)형 태양전지와 박막형(결정질, 비정질)태양전지로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(10)은 통상적으로 이용되는 태양전지 모듈을 사용하여 구성될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
태양광 모듈(10)에 의하여 발광 다이오드 조명 모듈(60)이 전원을 공급받는 경우에는 태양광 모듈(10)의 초기 설치 비용을 제외하고 추가적인 에너지 비용이 발생하지 않으므로, 장기적으로 에너지 비용을 크게 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 친환경적 에너지 사용을 달성할 수 있다는 장점이 있다.
충전 모듈(30)은 상기 태양광 모듈(10)에서 획득된 전기 에너지를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 충전 모듈(20)은 배터리(납축전지 등)를 포함할 수 있다.
제 1 스위칭부(20)는 상기 태양광 모듈(10)과 상기 충전 모듈(30) 간의 연결을 단속(斷續)할 수 있다.
전원 공급 모듈(80)은 입력 전원을 스위칭하여 미리 설정된 전압으로 변환할 수 있다. 예컨대, 상기 전원 공급 모듈(80)은 스위칭 모드 전원 공급 장치(Switching Mode Power Supply, SMPS)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전원 공급 모듈(80)은 플라이백 컨버터, 포워드 컨버터, 위상 천이 풀 브릿지 컨버터, 하프브릿지 컨버터, 풀 컨버터 등을 포함할 수 있다.
여기서, 입력 전원은 상용 전원일 수 있다. 따라서, 전원 공급 모듈(80)은 상용 전원을 소정 레벨의 전원(예컨대, 12V)으로 변환시킬 수 있다.
한편, 상기 전원 공급 모듈(80)은 상기 충전 모듈(30)과 상기 전원 공급 모듈(80) 중 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60) 간의 전원 공급을 선택하기 이한 선택 신호를 출력할 수 있다.
발광 다이오드 조명 모듈(60)은 발광 다이오드 소자를 구비할 수 있다. 또, 발광 다이오드 조명 모듈(60)은 상기 충전 모듈(30) 및 상기 전원 공급 모듈(80) 중 적어도 하나로부터 구동 전원을 공급받을 수 있다. 이때, 발광 다이오드 조명 모듈(60)에 구비된 발광 다이오드 소자는 구동 전원에 기초하여 동작할 수 있다.
즉, 발광 다이오드 조명 모듈(60)은 충전 모듈(30) 또는 전원 공급 모듈(80)로부터 전원을 공급받아 점등하는 간판으로, 통상의 간판 형태를 가질 수 있다. 상기 간판은 상점, 회사, 영업소, 각종 기관 등에서 상표, 서비스표, 상호, 기관명, 각종 홍보물 등을 표시하기 위한 수단을 의미한다.
상기 메인 스위칭부(50)는 상기 충전 모듈(30) 및 상기 전원 공급 모듈(80) 중 적어도 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60) 간의 전원 공급을 스위칭할 수 있다.
즉, 상기 메인 스위칭부(50)는 상기 충전 모듈과 상기 전원 공급 모듈 중 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈 간의 전원 공급을 상기 전원 공급 모듈로부터 제공되는 선택 신호에 따라 선택할 수 있다.
제 2 스위칭부(70)는 입력 전원과 전원 공급 모듈(80) 간의 연결을 단속(斷續)할 수 있다.
상기 제어부(40)는 상기 제 1 스위칭부(20), 상기 제 2 스위칭부(70)를 제어할 수 있다.
또, 상기 제어부(40)는 상기 발광 다이오드 조명 모듈의 전원 공급을 선택적으로 동작시키며, 상기 충전 모듈(30)의 충전 상태에 따라 상기 제 2 스위칭부(70)를 동작시켜 상기 전원 공급 모듈(80)의 동작에 따라 상기 메인 스위칭부(50)가 전원 공급 모듈(80)을 상기 발광 다이어드 조명 모듈(60)의 전원으로 사용하도록 할 수 있다.
한편, 상기 전원 공급 모듈(80)은 상기 메인 스위칭부(50)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 전원 공급 모듈(80)은 상기 메인 스위칭부(50)로 선택 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 전원 공급 모듈(80)에 입력 전원이 공급되지 않는 경우(제 2 스위칭부가 오프된 경우), 상기 메인 스위칭부(50)는 상기 충전 모듈(30)과 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)이 연결되도록 할 수 있다. 또, 전원 공급 모듈(80)에 입력 전원이 공급되는 경우(제 2 스칭부가 온된 경우), 상기 메인 스위칭부(50)는 상기 전원 공급 모듈(80)과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 할 수 있다.
한편, 상기 메인 스위칭부(50)는, 상기 충전 모듈(30)의 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 충전 모듈(30)과 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)이 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 충전 모듈(30)이 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)로 전원을 제공할 수 있다.
또, 상기 메인 스위칭부(50)는, 상기 충전 모듈(30)의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 전원 공급 모듈(80)과 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)이 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 전원 공급 모듈(80)이 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)로 전원을 제공할 수 있다.
도 2는 충전 모듈의 전압 값에 따른 발광 다이오드 조명 모듈의 전원 공급 경로를 나타낸 도면이다.
상기 제어부(40)는 조도 감지 센서(42), 전압 감지 센서(44)를 포함할 수 있다. 조도 감지 센서(42)는 조도를 감지할 수 있다. 또, 전압 감지 센서(44)는 충전 모듈(30)의 전압을 감지할 수 있다.
도 2(a)는 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우, 발광 다이오드 조명 모듈의 전원 공급 경로를 나타낸 도면이다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우, 발광 다이오드 조명 모듈(60)은 충전 모듈(30)로부터 메인 스위칭부(50)를 경유하여 전원을 공급받을 수 있다.
여기서, 미리 설정된 전압 값은 충전 모듈(30)이 발광 다이오드 조명 모듈(60)을 구동시킬 수 있는지 여부에 따라 정해질 수 있다. 즉, 미리 설정된 전압 값은 충전 모듈(30)이 발광 다이오드 조명 모듈(60)을 구동하는 것이 가능한 값일 수 있다.
도 2(b)는 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 발광 다이오드 조명 모듈의 전원 공급 경로를 나타낸 도면이다.
도 2(b)에 도시된 바와 같이, 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 발광 다이오드 조명 모듈(60)은 전원 공급 모듈(80)로부터 메인 스위칭부(50)를 경유하여 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 이 경우, 발광 다이오드 조명 모듈(60)은 상용 전원으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 2를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 기상 상태가 양호하지 않더라도(충전 모듈의 전기 에너지가 충분하지 않더라도), 본 발명의 실시예에 의한 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템은 상용 전원을 이용하여 발광 다이오드 조명 모듈(60)에 전원을 공급할 수 있다.
즉, 부조일수가 부족한 환경에서 복수 개의 배터리를 충전하기 위해서는 많은 수의 태양광 모듈 설치가 필요하고, 증가된 모듈에 따른 많은 수의 배터리가 설치되어야 하므로 태양광 발전의 설비는 많은 초기 설치 비용이 필요하다. 또한, 태양광 모듈에 많이 사용되는 납축전지(배터리)의 경우 500회의 충방전을 하게 되면, 배터리의 충전 용량이 현저하게 감소되어 배터리 교체 등의 유지 보수 비용이 많이 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 의한 복합 전원을 이용한 간판 시스템은 최소의 부조 일수를 상정하고, 최소 부조일수에 따르는 최소의 태양광 모듈과 배터리의 설치에 의하여 초기 태양광 설비 시설 비용을 대폭 절감할 수 있다. 또, 시설 비용 저감에 의하여 태양광 발전 설비가 확산될 수 있는 기회를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 의하면, 설계된 최소 부조일수보다 환경이 좋지 않은 경우, 상용 전원(AC 220V)을 적정 전압으로 낮춘 DC 전압을 직접 LED 조명 시설에 공급할 수 있으므로, 지속적인 LED 조명 시설문의 가동을 보장할 수 있다. 또, 본 발명의 실시예에 의한 복합 전원을 이용한 간판 시스템은 배터리의 평균 충방전 횟수를 감소시켜 배터리의 수명을 연장시키고, 배터리의 과부하를 방지하여 배터리의 충전 효율을 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 상기 제어부(40)는 충전 모듈(30)의 충전 상태에 기초하여 상기 제 1 스위칭부(20)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(40)는, 충전 모듈(30)이 완충되어 일정 전압 이상을 상승하게 되면, 상기 제 1 스위칭부(20)를 오프시킬 수 있다.
도 3은 제 2 스위칭부, 전원 공급 모듈, 메인 스위칭부의 구체적인 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 스위칭부(70)는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 또, 메인 스위칭부(50)는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 또, 전원 공급 모듈(80)은 선택 신호 출력기(82)를 포함할 수 있다. 상기 선택 신호 출력기(82)는 복수의 저항 소자(R1, R2)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제어부(40)의 제어에 의하여 전원 공급 모듈(80)에 입력 전원이 공급되는 경우(제 2 스위칭부(70)가 온되어 전원 공급 모듈(80)이 동작하는 경우), 선택 신호 출력기(82)는 메인 스위칭부(50)의 스위칭 소자가 전원 공급 공급 모듈(80)과 연결되도록 하기 위한 선택 신호를 항상 출력할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 전원 공급 모듈(80)에 입력 전원이 공급되는 기간과 전원 공급 모듈(80)이 발광 다이오드 조명 모듈(60)에 전원을 공급하는 기간이 동기화되므로, 전원 공급 모듈(80)의 대기 전력이 크게 저감될 수 있다.
현재 파워 산업은 전력 소모, 수명, 친환경성 등과 같은 문제들이 이슈화되어, 그에 따른 연구, 개발이 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 대기 소비 전력을 낮추는 문제는 가장 큰 이슈라 하여도 과언이 아닐 정도로 치열하게 연구되고 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 의하면, 전원 공급 모듈(예컨대, SMPS)은 대기 전력을 크게 저감할 수 있으므로, 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템의 상용화에 크게 기여할 수 있다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기 조도 감지 센서(42)에 의하여 획득된 조도 정보에 기초하여, 상기 발광 다이오드 조명 모듈(60)에 구비된 상기 발광 다이오드 소자의 밝기를 제어할 수 있다.
도 4는 조도 정보에 따른 발광 다이오드 소자의 밝기를 나타낸 일 예이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어부(40)는, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 제 1 밝기로 제어할 수 있다. 또, 상기 제어부(400는, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 상기 제 1 밝기보다 어두운 제 2 밝기로 제어할 수 있다.
일반적으로, 외부의 조도가 낮을 때에는(어두운 환경), 간판의 조명이 약하더라도 사람들이 간판을 인식하는데에 큰 문제가 없다. 그러나 외부의 조도가 높은 환경에서는(밝은 환경), 간판의 조명이 강해야 사람들이 간판을 인식할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의한 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템은 필요한 경우 발광 다이오드 소자의 조도를 낮춤으로써 전력 소비를 저감하고, 충전 모듈(30)의 수명을 연장시킬 수 있다.
도 5는 발광 다이오드 조명 모듈의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 발광 다이오드 소자는 제 1 채널(410), 제 2 채널(420)을 구비할 수 있다.
여기서, 제 1 채널(410)은 간판의 글씨에 속하는 발광 다이오드 소자를 의미한다. 또, 제 2 채널(420)은 간판의 배경에 속하는 발광 다이오드 소자를 의미한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제어부(40)는 충전 모듈(30)의 전압이 미리 설정된 범위 이내에 해당하는 경우, 제 1 채널(410) 및 제 2 채널(420) 중 제 1 채널(410)에 속하는 발광 다이오드 소자만을 구동시킬 수 있다.
예컨대, 충전 모듈(30)의 전원이 충분하지 않은 상황에서, 제어부(40)는 제 1 채널(410)에 속하는 발광 다이오드 소자만을 구동시킬 수 있다.
본 실시예에 의한 조명 시스템은 충전 모듈의 충전 상태에 따라 효율적으로 동작할 수 있으며, 전력 소모를 절감시킬 수 있다.
도 6은 발광 다이오드 조명 모듈의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 발광 다이오드 소자는 기본 발광 다이오드 소자(510), 보조 발광 다이오드 소자(520)를 포함할 수 있다.
여기서, 기본 발광 다이오드 소자(510)는 처음 셋팅시에 동작하도록 설정되어 있는 발광 다이오드 소자를 의미한다. 또, 보조 발광 다이오드 소자(520)는 기본 발광 다이오드 소자의 고장 시에 동작하도록 설정되어 있는 발광 다이오드 소자를 의미한다. 예컨대, 보조 발광 다이오드 소자(520)는 기본 발광 다이오드 소자(510) 주변에 형성될 수 있다.
간판에 사용되는 발광 다이오드는 수리가 복잡하고, 교체하는데 인건비가 많이 소모되며, 높은 곳에 위치한다는 특성상 수리에 위험이 따른다. 따라서, 간판에 사용되는 발광 다이오드 소자가 고장나는 경우, 고장난 발광 다이오드 소자를 수리하거나 교체하는데에는 경제적으로 많은 제약이 따른다.
본 발명의 실시예에 따른 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템은 기본 발광 다이오드 소자(510)의 고장 시에 동작하는 보조 발광 다이오드 소자(520)를 제공할 수 있다.
즉, 필요한 경우, 제어부(40)는 기본 발광 다이오드 소자(510) 대신에 보조 발광 다이오드 소자(520)를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 개시에 의하여, 발광 다이오드 소자의 고장에 따른 수리 비용을 최소화할 수 있는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
10: 태양광 모듈 20: 제 1 스위칭부
30: 충전 모듈 40: 제어부
50: 메인 스위칭부 60: 발광 다이오드 조명 모듈
70: 제 2 스위칭부 80: 전원 공급 모듈

Claims (10)

  1. 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 태양광 모듈;
    상기 태양광 모듈에서 획득된 전기 에너지를 저장하는 충전 모듈;
    입력 전원을 미리 설정된 전압으로 변환하는 전원 공급 모듈;
    상기 전원 공급 모듈과 입력 전원의 연결을 스위칭하는 제 2 스위칭부;
    상기 충전 모듈 및 상기 전원 공급 모듈 중 적어도 하나로부터 구동 전원을 공급받고, 발광 다이오드 소자를 구비한 발광 다이오드 조명 모듈;
    상기 충전 모듈과 상기 전원 공급 모듈 중 하나와 상기 발광 다이오드 조명 모듈 간의 전원 공급을 상기 전원 공급 모듈로부터 제공되는 선택 신호에 따라 선택하는 메인 스위칭부; 및
    상기 발광 다이오드 조명 모듈을 선택적으로 동작시키며, 상기 충전 모듈의 충전 상태에 따라 상기 제 2 스위칭부를 동작시켜 상기 전원 공급 모듈의 동작에 따라 상기 메인 스위칭부가 전원 공급 모듈을 상기 발광 다이어드 조명 모듈의 전원으로 사용하도록 하는 제어부;를 포함하고,
    상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 발광 다이오드 소자는 간판의 글씨에 속하는 제 1 채널과 상기 간판의 배경에 속하는 제 2 채널을 구비하며, 상기 제어부는 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 범위 이내인 경우 상기 제 1 채널에 속하는 발광 다이오드 소자만을 구동시키고,
    상기 발광 다이오드 소자는 기본 발광 다이오드 소자 및 상기 기본 발광 다이오드 소자의 고장 시에 동작하는 보조 발광 다이오드 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 스위칭부는, 상기 전원 공급 모듈에 입력 전원이 공급되는 경우, 상기 전원 공급 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 스위칭부는, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 충전 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 하고, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 전원 공급 모듈과 상기 발광 다이오드 조명 모듈이 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전원 공급 모듈로의 입력 전원 공급을 차단하는 제 2 스위칭부를 더 포함하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 충전 모듈의 충전 상태에 기초하여 상기 태양광 모듈과 상기 충전 모듈 간의 연결을 단속(斷續)하는 제 1 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 충전 모듈의 전압이 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 입력 전원이 상기 전원 공급 모듈로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 공급 모듈은 플라이백 컨버터, 포워드 컨버터, 위상 천이 풀 브릿지 컨버터, 하프브릿지 컨버터 및 풀 컨버터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 조도 감지 센서를 더 포함하고, 상기 조도 감지 센서에 의하여 획득된 조도 정보에 기초하여, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 제 1 밝기로 제어하고, 상기 조도 정보가 미리 설정된 값 미만인 경우, 상기 발광 다이오드 조명 모듈에 구비된 상기 발광 다이오드 소자를 상기 제 1 밝기보다 어두운 제 2 밝기로 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 전원을 이용한 조명 채널 간판 시스템.
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