KR101474078B1 - 디밍 제어 장치 및 조명 구동 장치, 디밍 제어 방법 - Google Patents

디밍 제어 장치 및 조명 구동 장치, 디밍 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디밍 제어 장치 및 조명 구동 장치, 디밍 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 디밍 제어 장치는, 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 전압 변환부와, 상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정하는 디밍 설정부와, 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 메모리부와, 상기 A/D 변환부로부터의 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부를 포함할 수 있다.

Description

디밍 제어 장치 및 조명 구동 장치, 디밍 제어 방법{DIMMING CONTROL APPARATUS, LIGHTING DRIVING APPARATUS AND DIMMING CONTROL METHOD}
본 발명은, LED(Light-Emitting Diode)를 사용하는 시스템에 적용될 수 있는 디밍 제어 장치, 조명 구동 장치 및 디밍 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 조명 시스템에는, 백열등, 형광등이 사용될 수 있고, 최근에는 사용 전력, 사용 시간 등의 이점으로 인해 발광 다이오드(Light Emitting Diodes; LED)가 백열등, 형광등을 대신해서 사용되는 경우도 있다.
최근, LED 조명 시장이 확대됨에 따라 LED 조명의 종류가 증가하고 있고, 이에 따라 밝기를 조절하는 기술에 해당되는 디밍(dimming) 방식이나 디머(dimmer) 종류도 다양해지고 있다.
LED 조명 시스템에 어떤 디머가 장착되는가에 따라 제어방법도 달라지고, 장착되는 디머에 따라 출력 제어도 필요하다.
한편, 아날로그(Analog) 방식의 디머로는 싱크(Sink) 디머와 소스(Source) 디머가 있다. 특히 싱크 디머의 경우에는 그 종류에 따라 가변 범위가 서로 다르고 이에 따라 디밍(Dimming) 신호가 서로 다르다.
이에 따라 하나의 LED 조명 시스템에 모든 디머가 호환되지 않고, 호환이 잘되는 디머가 있고, 호환이 잘되지 않는 디머가 있다.
기존의 조명 시스템에서는, 전술한 바와 같이 디머가 소스(source) 디머 또는 싱크(sink) 디머로 그 디밍 방식이 다양하고, 또한 싱크 디머의 경우 그 제조사에 따라 특성값이 다양하므로, 호환 가능한 디머가 정해져 있으므로 적합한 디머를 사용하는데 한계가 따르는 문제점이 있다.
특히, 조명 시스템이 이미 설치된 상태인 경우에는, 디머의 변경 또는 대체가 곤란하고, 조명 시스템의 구동장치에 적용할 디머에 대해 매번 검사과정을 통해서 적용 가능성을 확인하여야 하는 문제점이 있다.
하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 확장된 디밍 범위를 갖는 램프 구동 장치에 관한 것으로, 특성이 서로 다른 다양한 디머에 대응할 수 있도록 디밍값의 범위를 재 설정할 수 있는 기술적 사항을 개시하고 있지 않다.
한국 공개특허공보 제2011-0041147호
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명은, 특성이 서로 다른 다양한 디머에 대응할 수 있도록 디밍값의 범위를 재 설정할 수 있는 디밍 제어 장치, 조명 구동 장치 및 디밍 제어방법을 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 전압 변환부; 상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 A/D 변환부; 상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정하는 디밍 설정부; 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 메모리부; 및 상기 A/D 변환부로부터의 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 를 포함하는 디밍 제어 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 제2 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 전압 변환부; 상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 A/D 변환부; 상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정하는 디밍 설정부; 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 메모리부; 상기 A/D 변환부로부터의 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 및 상기 디밍 제어신호에 따라 조명 구동 신호를 생성하는 구동부; 를 포함하는 조명 구동 장치를 제안한다.
본 발명의 제1 및 제2 기술적인 측면에서, 상기 디밍 설정부는, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장하도록 이루어질 수 있다.
상기 디밍 설정부는, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장하도록 이루어질 수 있다.
상기 구동부는, 상기 디밍 제어신호에 따라 LED 발광부의 구동을 위해 펄스폭 변조방식의 조명 구동 신호를 생성하도록 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 디밍 제어 장치에서 수행되는 디밍 제어 방법에 있어서, 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 단계; 상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 단계; 상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 단계; 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위에 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정하고, 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 단계; 및 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 디밍 제어 방법을 제안한다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에서, 상기 판단 단계는 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지 여부를 판단하고, 크지 않으면 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지 여부를 판단하도록 이루어질 수 있다.
상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계는, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장하도록 이루어질 있다.
상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계는, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 특성이 서로 다른 다양한 디머에 대응할 수 있도록 디밍값의 범위를 재 설정할 수 있으며, 이에 따라 디머의 호환성이 높아지므로, 디머의 사용, 변경 및 대체가 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 장치를 보이는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조명 구동 장치를 보이는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 디밍값-디밍값 범위 판단과정 및 변경/저장 과정을 보이는 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디머들의 디밍 전압 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍값 범위의 최소값 재설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍값 범위의 최대값 재설정을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 일 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 장치는, 전압 변환부(100), A/D 변환부(200), 디밍 설정부(300), 메모리부(400) 및 디밍 제어부(500)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 조명 구동 장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 조명 구동 장치는, 전압 변환부(100), A/D 변환부(200), 디밍 설정부(300), 메모리부(400), 디밍 제어부(500) 및 구동부(600)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전압 변환부(100)는, 디머로부터의 디밍 신호(Sdim)를 디밍 전압(Vdim)으로 변환하여 상기 A/D 변환부(200)에 제공할 수 있다. 이때, 상기 디머는 서로 다른 디밍 신호를 제공하는 디머가 될 수 있다. 여기서, 디밍 신호는 디머에서 제공되는 전압 또는 임피던스가 될 수 있다.
상기 A/D 변환부(200)는, 상기 전압 변환부(100)로부터의 상기 디밍 전압(Vdim)을 디지털 디밍값(Ddim)으로 변환하여 상기 디밍 설정부(300) 및 디밍 제어부(500)에 제공할 수 있다.
상기 디밍 설정부(300)는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정할 수 있다.
먼저, 상기 디밍 설정부(300)는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장할 수 있다.
일 예로, 기존의 최대값(max)이 변경된 새로운 최대값(max')은 하기 수학식1과 같이 구할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112012106782438-pat00001

다음, 상기 디밍 설정부(300)는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장할 수 있다.
일 예로, 기존의 최소값(min)이 변경된 새로운 최소값(min')은 하기 수학식 2와 같이 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112012106782438-pat00002

본 발명의 각 실시 예에서는 전술한 수학식 1 및 2를 이용할 수 있으며, 새로운 최소값 및 최대값을 구하는 방식이 이러한 수학식 1 및 2에 한정되지는 않는다.
상기 메모리부(400)는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)에 대응되는 디밍 제어값을 저장할 수 있다.
예를 들면, 상기 메모리부(400)는, 상기 디지털 디밍값의 범위를 포함하고 있는데, 상기 디지털 디밍값의 범위는 최소값 및 최대값을 포함하고 있다.
또한, 상기 메모리부(400)는, 상기 디지털 디밍값의 범위에 포함되는 디지털 디밍값 각각에 해당되는 디밍 제어값을 포함한다.
뿐만 아니라, 상기 디밍 설정부(300)에 의해 재 설정되는 새로운 디지털 디밍값(Ddim) 및 이에 대응되는 새로운 디밍 제어값을 저장할 수 있다.
상기 디밍 제어부(500)는, 상기 A/D 변환부(200)로부터의 디지털 디밍값(Ddim)에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호(SCdim)를 생성할 수 있다.
또한, 상기 구동부(600)는, 디밍 제어신호에 따라 조명 구동 신호를 생성하여 LED 발광부에 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 구동부(600)는, 상기 디밍 제어신호에 따라 LED 발광부의 구동을 위해 펄스폭 변조방식의 조명 구동 신호를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 에에 따른 디밍 제어 장치에서 수행되는 디밍 제어 방법에 대해 설명한다.
먼저, S100 단계에서는, 전압 변환부(100)는 디머로부터의 디밍 신호(Sdim)를 디밍 전압(Vdim)으로 변환할 수 있다.
단계 S200에서는, A/D 변환부(200)는 상기 디밍 전압(Vdim)을 디지털 디밍값(Ddim)으로 변환할 수 있다.
다음, S300 단계에서는, 디밍 설정부(300)는 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다.
다음, S400 단계에서는, 상기 디밍 설정부(300)는 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위에 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 포함되도록 디밍값 범위를 재 설정하고, 메모리부(400)에 상기 디지털 디밍값(Ddim)에 대응되는 디밍 제어값을 저장할 수 있다.
그리고, S500 단계에서는, 디밍 제어부(500)는 상기 디지털 디밍값(Ddim)에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호(SCdim)를 생성할 수 있다.
한편, S500 단계에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 방법이 종료인지를 판단하고, 종료가 선택되지 않은 경우에는 상기 S100 단계로 진행하고, 종료가 선택된 경우에는 본 발명의 본 발명의 실시 예에 따른 디밍 제어 방법을 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 디밍값-디밍값 범위 판단과정 및 변경/저장 과정을 보이는 플로우챠트이다.
도 4를 참조하면, 상기 판단 단계(S300)에서는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지 여부를 판단하고(S310), 크지 않으면 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S320).
이어서, 상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계(S400)에서는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장할 수 있다(SS410).
또한, 상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계(S400)에서는, 상기 디지털 디밍값(Ddim)이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장할 수 있다(S420).
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디머들의 디밍 전압 예시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디머들(예, 디머1, 디머2 및 디머3) 각각의 디밍 전압은 서로 다를 수 있음을 보이고 있다.
이와 같이, 다양한 디머들이 서로 다른 디밍 전압을 제공하는 경우에도, 본 발명의 실시 에에 의하면 각 디머에 적합한 디지털 디밍값 및 디밀 제어값을 재 설정할 수 있으므로, 호환성 여부와 관계없이 다양한 디머들을 채용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍값 범위의 최소값 재설정 설명도이다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같은 디지털 디밍값 및 디밍 제어값 각각의 최소값(min)을 변경하는 과정을 통해서 새로운 최소값(min')가 재 설정됨에 따라, 디지털 디밍값의 범위 및 디밍 제어값의 범위가 조절될 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디밍값 범위의 최대값 재설정 설명도이다.
도 7을 참조하면, 전술한 바와 같은 디지털 디밍값 및 디밍 제어값 각각의 최대값(max)을 변경하는 과정을 통해서 새로운 최대값(max')가 재 설정됨에 따라, 디지털 디밍값의 범위 및 디밍 제어값의 범위가 조절될 수 있음을 알 수 있다.
100: 전압 변환부
200: A/D 변환부
300: 디밍 설정부
400: 메모리부
500: 디밍 제어부
600: 구동부
Sdim: 디밍 신호
Vdim: 디밍 전압
Ddim: 디지털 디밍값
SCdim: 디밍 제어신호

Claims (11)

  1. 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 전압 변환부;
    상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 A/D 변환부;
    상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 상기 이전에 설정된 디밍값 범위를 재 설정하는 디밍 설정부;
    상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 메모리부; 및
    상기 A/D 변환부로부터의 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 를 포함하는 디밍 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디밍 설정부는,
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장하는 디밍 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 디밍 설정부는,
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장하는 디밍 제어 장치.
  4. 디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 전압 변환부;
    상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 A/D 변환부;
    상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하여, 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 상기 이전에 설정된 디밍값 범위를 재 설정하는 디밍 설정부;
    상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 메모리부;
    상기 A/D 변환부로부터의 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 디밍 제어부; 및
    상기 디밍 제어신호에 따라 조명 구동 신호를 생성하는 구동부; 를 포함하는 조명 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 디밍 설정부는,
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장하는 조명 구동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 디밍 설정부는,
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지를 판단하여, 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장하는 조명 구동 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 디밍 제어신호에 따라 LED 발광부의 구동을 위해 펄스폭 변조방식의 조명 구동 신호를 생성하는 조명 구동 장치.
  8. 디밍 제어 장치에서 수행되는 디밍 제어 방법에 있어서,
    디머로부터의 디밍 신호를 디밍 전압으로 변환하는 단계;
    상기 디밍 전압을 디지털 디밍값으로 변환하는 단계;
    상기 디지털 디밍값이 이전에 설정된 디밍값 범위에 포함되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위에 포함되지 않으면 상기 디지털 디밍값이 포함되도록 상기 이전에 설정된 디밍값 범위를 재 설정하고, 상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값을 저장하는 단계; 및
    상기 디지털 디밍값에 대응되는 디밍 제어값에 기초해서 디밍 제어신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 디밍 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 판단 단계는
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 큰지 여부를 판단하고, 크지 않으면 상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작은지 여부를 판단하는 디밍 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계는
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최대값보다 크면 최대값을 변경 및 저장하는 디밍 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 디밍값 범위를 재 설정하는 단계는
    상기 디지털 디밍값이 상기 디밍값 범위의 최소값보다 작으면 최소값을 변경 및 저장하는 디밍 제어 방법.
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