KR101608418B1 - Control board for led lighting with expandable functionality and control assembly thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디 조명에 사용되는 제어 기판 및 그 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 다른 장치와 연결됨으로써 기능을 확장할 수 있는 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 및 제어 기판 조립체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control board and an assembly thereof used in LED lighting, and more particularly, to a control board and a control board assembly for a functionally expandable LED lighting which can be extended to other external devices.
엘이디 소자(LED, Light Emitting Diode)를 광원으로 사용하는 엘이디 조명은 반영구적인 수명을 가지는 데다가 에너지 효율이나 광효율이 모두 높아 그 사용이 날로 확대되고 있다.LED lighting that uses LED (Light Emitting Diode) as a light source has a semi-permanent lifetime, and its energy efficiency and optical efficiency are both high, and its use is increasing day by day.
엘이디 소자가 직류 전원으로 작동하므로, 엘이디 조명은 교류 전원을 직류전원으로 전환하는 전원부를 구비하게 되며, 복수의 엘이디 소자를 점등, 소등하거나 디밍(dimming)하는 등의 제어를 위해 직류 전원을 제어하는 전자회로로서 제어부도 구비하게 마련이다. 전원부는 변압기와 정류회로 등을 포함하게 되고, 제어부는 전류제어회로 등을 포함하게 되는데, 이들 전원부와 제어부는 보통 하나의 기판 상에 구현되며, 이 기판을 컨버터, 또는 컨트롤러로 통칭한다.Since the LED device operates as a DC power source, the LED power source includes a power source for converting the AC power source to the DC power source. The LED power source controls the DC power source for controlling the plurality of LED devices to be turned on, off, dimming, A control unit may also be provided as an electronic circuit. The power supply unit includes a transformer and a rectifying circuit, and the control unit includes a current control circuit and the like. These power supply units and the control unit are usually implemented on one substrate, and the substrate is collectively referred to as a converter or a controller.
한편, 최근 엘이디 조명은 사물 인터넷으로 대표되는 기술 환경 속에서 예컨대 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 집 밖에서 집 안의 조명을 제어할 수 있거나, 사용자의 재실 여부, 자연광의 광량에 따라 자동으로 점등, 소등되거나, 재실자의 건강상 위급 상황을 외부로 통보할 수 있는 등, 그 기능이 날로 확장되는 추세이다. In recent years, LED lighting has been widely used in the field of technology represented by the Internet of things, for example, it can control the lighting in the house from outside the house through a mobile device such as a smart phone, or automatically lights according to the amount of natural light, Or the emergency situation of the health of the occupant can be notified to the outside, the function is expanding day by day.
이런 기능들은 주로 컨버터 내의 제어부에 의해 구현되는데, 많은 기능을 가지는 컨버터일수록 제조 비용이 증가하며, 사용자의 입장에서는 필요하지 않은 기능에 대해 비용을 지불하여야 하는 문제점도 생긴다. 아울러, 상대적으로 고발열, 고전압 회로인 전원부의 수명이 저발열, 저전압 회로인 제어부의 수명보다 짧은 경향이 있는데, 전원부와 제어부가 하나의 기판 상에 구현되어 있으므로 전원부만 고장난 경우에도 컨버터 전체를 교체해야하는 부담이 있다.These functions are mainly implemented by the control unit in the converter. The more the converter having many functions, the more the manufacturing cost increases, and the user has to pay for the unnecessary functions in the viewpoint of the user. In addition, the lifetime of the power source, which is a relatively high-voltage and high-voltage circuit, tends to be shorter than the lifetime of the low-voltage and low-voltage control unit. There is a burden.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 통신 모듈, 센서 모듈을 추가할 수 있어서 사용자의 필요에 따라 그 기능을 확장할 수 있는 엘이디 조명용 제어 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a control board for an LED lighting which is capable of adding a communication module and a sensor module so that the function can be extended according to a user's need.
본 발명의 다른 목적은 기능 확장을 위한 부품 수급이 용이한 엘이디 조명용 제어 기판을 제공하는 데에 있다.It is another object of the present invention to provide a control board for LED lighting which is easy to supply and receive parts for function expansion.
본 발명의 또다른 목적은 수명이 상대적으로 짧은 전원부의 영향을 최소화한 엘이디 조명용 제어 기판 조립체를 제공하는 데에 있다.It is still another object of the present invention to provide a control board assembly for an LED illumination that minimizes the influence of a power source unit having a relatively short lifetime.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판은, 엘이디를 점등, 소등, 디밍(dimming)하는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 제어 회로와, 외부로부터 직류 전원을 공급받기 위한 전원 커넥터와, 통신 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 통신용 포트와, 센서 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 센서용 포트를 포함하여 이루어진다.A control board for functionally-extended LED lighting according to the present invention includes a control circuit for performing at least one of lighting, dimming, and dimming of an LED, a power connector for receiving DC power from the outside, At least one communication port for detachably coupling and at least one sensor port for detachably coupling the sensor module.
여기서 상기 전원 커넥터는 보드 투 보드 커넥터(board-to-board connector)일 수 있다. 또한 상기 통신용 포트는 USB 포트이고, 상기 통신 모듈은 상용의 와이파이 동글, 블루투스 동글, 지그비 동글 중 하나일 수 있다.The power connector may be a board-to-board connector. The communication port may be a USB port, and the communication module may be one of a commercial Wi-Fi dongle, a Bluetooth dongle, and a Zigbee dongle.
본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체는, 내부공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징에 수용되는 제어 기판을 포함하고, 상기 제어 기판은 상기 엘이디를 점등, 소등, 디밍(dimming)하는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 제어 회로와, 외부로부터 직류 전원을 공급받기 위한 전원 커넥터와, 통신 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 통신용 포트와, 센서 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 센서용 포트를 포함한다.A control board assembly for a functionally expandable LED lighting according to the present invention includes a housing having an inner space formed therein and a control board accommodated in the housing, wherein the control board controls the LEDs to light up, light off, dimming At least one communication port for detachably coupling the communication module, at least one sensor for detachably coupling the sensor module, at least one sensor for detachably coupling the sensor module, Lt; / RTI > port.
이때 상기 통신용 포트 및 센서용 포트는 상기 하우징의 외부로 노출되도록 설치된 것일 수 있다. 또한, 상기 하우징의 내부공간은 적어도 2개로 분할되어 있고, 상기 제어 기판은 상기 하우징의 분할된 내부공간 중 어느 하나에 수용되고, 상기 하우징의 분할된 내부공간 중 다른 하나에는 외부로부터 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하여 상기 제어 기판에 공급하는 전원 기판이 수용된 것일 수 있다.At this time, the port for communication and the port for sensor may be installed to be exposed to the outside of the housing. In addition, the internal space of the housing is divided into at least two, and the control board is accommodated in any one of divided internal spaces of the housing, and the other of the divided internal spaces of the housing is supplied with AC power from the outside A power source board for receiving and supplying power to the control board by converting it into a DC power source may be housed.
본 발명에 따르면 통신용 포트, 센서용 포트를 구비하여 사용자의 필요에 따라 통신 모듈이나 센서 모듈을 임의로 추가할 수 있다. 또한 각 포트가 USB 포트와 같은 상용의 포트로 이루어진 경우, 상용의 동글을 확보하여 연결하기만 하며 그 기능을 활용할 수 있으므로, 필요한 기능을 손쉽게 확장할 수 있다.According to the present invention, a communication port and a sensor port are provided, and a communication module or a sensor module can be arbitrarily added according to the user's need. In addition, when each port is made up of a commercial port such as a USB port, a commercial dongle can be secured and utilized, and the necessary functions can be easily expanded.
또한 전원 기판과 제어 기판을 분리하고, 하우징 내에 각각 나누어 수용함으로써 전원 기판이 제어 기판보다 먼저 수명이 다하더라도 전원 기판만 교체할 수 있으며, 따라서 엘이디 조명의 유지 비용을 대폭 절감할 수 있다.In addition, since the power supply board and the control board are separated from each other and housed separately in the housing, it is possible to replace the power supply board even if the power supply board has a shelf life earlier than the control board, thereby greatly reducing the maintenance cost of the LED lighting.
도 1은 본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판의 일실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 실시예에 통신 모듈과 센서 모듈이 결합되는 상태를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체의 일실시예의 분해사시도,
도 4는 도 3의 실시예의 결합사시도이다.1 is a perspective view of an embodiment of a control board for functionally expandable LED lighting according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the communication module and the sensor module are coupled to the embodiment of FIG. 1;
3 is an exploded perspective view of an embodiment of a control board assembly for a functionally expandable LED lighting according to the present invention,
4 is an assembled perspective view of the embodiment of FIG.
이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 및 제어 기판 조립체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a control board and a control board assembly for a functionally expandable LED lighting according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판의 일실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1의 실시예에 통신 모듈과 센서 모듈이 결합되는 상태를 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a control board for functionally-extending LED lighting according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a communication module and a sensor module are coupled to the embodiment of FIG.
본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판(100)은 PCB 기판(110)으로 이루어지며, 이 PCB 기판(110) 상에는 엘이디를 점등, 소등 또는 디밍(dimming)하는 제어 중 적어도 한가지 이상의 제어를 수행하기 위한 제어 회로(120)가 형성되어 있다. 이 제어 회로(120)를 구성하는 소자 및 배선은 통상의 회로설계 기술에 따라 다양한 형태로 구현할 수 있지만, 어떤 형태이든 직류 회로라는 점에서 공통된다.The
전원 및 신호 커넥터(130)는 PCB 기판(110)의 가장자리에 설치되는데, 제어 기판(100)의 동작에 필요한 전원을 입력받으며, 외부의 엘이디를 작동시키기 위한 전원 및 신호를 제공하는 통로가 된다. 전원 및 신호 커넥터(130)는 다른 기판에 설치된 커넥터에 직접 연결되기 위한 이른바 보드 투 보드 커넥터(board-to-board connector)이다. 여기서 전원 및 신호 커넥터(130)가 보드 투 보드 커넥터인 것은 케이블의 소요 없이 제어 기판(100)이 다른 기판에 직접 결합될 수 있다는 것을 의미하며, 탈착 작업을 한 손으로 할 수 있다는 점에서 케이블 커넥터에 비해 편리하다는 장점이 있다. 보드 투 보드 커넥터의 예로서 도 1 및 도 2에는 전원 및 신호 커넥터(130)가 핀헤더 커넥터(pin header connector) 형태인 것으로 예시하고 있다. 그러나 이 밖에도 보드 투 보드 커넥터로 기능할 수 있는 것이라면 전원 및 신호 커넥터(130)는 다른 형태의 커넥터, 예컨대 에지 커넥터(edge connector)와 같은 것으로 대체될 수 있음은 자명하다.The power and
전원 및 신호 커넥터(130)는 직류 전원을 입력받기 위한 것인데, 이는 제어 기판(100)에 변압기나 정류회로가 포함되지 않기 때문이다. 즉, 앞서도 언급한 바와 같이 제어 기판(100)은 아래에서 따로 설명할 전원 기판(200)과 같은 외부의 다른 기판이나 장치를 통해 교류 전원을 변압 및 정류하거나, 또는 이에 더하여 평활화까지 모두 마친 직류 전원을 공급받아 이 직류 전원으로 엘이디의 작동을 제어하는 기능만을 포함하고 있다. 제어 기판(100)에 포함되어 있는 제어 회로(120)에 비해 변압 또는 정류를 위한 회로는 상대적으로 고발열, 고전압 회로이므로 수명 또한 짧은 편이다. 따라서 본 발명에 따른 제어 기판(100)은 이들 변압 또는 정류를 위한 회로와 별개로 구성하는 것이 유리하다.The power and
통신용 포트(140)는 통신 모듈(20)이 탈착 가능하게 결합되는 것이다. 여기서 통신 모듈(20)은 제어 기판(100)의 제어 신호에 따라 외부의 다른 기기와 데이터를 주고받기 위한 것이다. 도 1 및 도 2에서는 통신용 포트(140)가 USB 포트인 것으로 예시되어 있는데, 이 경우 통신 모듈(20)로는 와이파이 동글(wifi dongle), 블루투스 동글(bluetooth dongle), 지그비 동글(zigbee dongle) 등 USB 인터페이스를 갖춘 상용의 무선 통신 장치를 선택적으로 사용할 수 있다. 물론 통신용 포트(140)는 예시한 바와 달리 RS-232C, RJ-45 등 다른 형식의 포트일 수도 있으며, 통신 모듈(20)은 유선 통신 장치일 수도 있는데, 이 경우 통신 모듈(20)은 통신용 포트(140)의 형식에 맞는 커넥터를 가진 것이어야 하므로 상용의 USB 동글에 비해 일반 사용자가 수급하기가 상대적으로 곤란할 수 있다. 통신 모듈(20)이 연결되면 제어 회로(120)는 외부 기기와의 통신을 통해 엘이디를 제어할 수 있다. 예컨대 통신 모듈(20)이 블루투스 동글인 경우 스마트폰과 연결하여 스마트폰에서 엘이디의 점등, 소등을 제어하는 신호를 송신하면 이에 따라 엘이디를 제어할 수 있는 것이다. 반대로 제어 회로(120)의 현재 제어 상태를 통신 모듈(20)을 통해 외부의 기기로 전달하여 현재 엘이디의 점등 상태 등을 외부 기기로 확인할 수 있게 할 수도 있다.The
센서용 포트(150)는 센서 모듈(30)이 탈착 가능하게 결합되는 것이다. 센서 모듈(30)은 온도 감지 센서, 적외선 센서, 조도 센서, 동작 감지 센서 등 엘이디 조명의 제어에 필요한 외부 환경을 감지할 수 있는 센서를 적어도 하나 포함한다. 센서 모듈(30)이 구비되면 제어 회로(120)는 센서 모듈(30)의 종류에 따라 엘이디 조명을 제어할 수 있다. 예를 들면 제어 회로(120)는, 센서 모듈(30)이 조도 센서를 포함하는 경우 실내의 조도가 일정값 이하이면 엘이디 조명이 자동으로 점등되도록 제어할 수 있으며, 동작 감지 센서를 포함하는 경우 재실자의 움직임이 감지될 때 엘이디 조명을 점등시킬 수도 있다. 또한, 온도 감지 센서를 구비한 경우 실내 온도가 일정 이상이면 화재가 발생한 것으로 판단하여 엘이디 조명의 점등 또는 앞서 설명한 통신 모듈(20)을 통해 외부로 화재 사실을 통보할 수도 있다.The
이들 통신용 포트(140)와 센서용 포트(150)는 필요한 통신 모듈 및 센서 모듈의 수에 따라 복수 개로 구비될 수 있다.The plurality of
도 3은 본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체의 일실시예의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 실시예의 결합사시도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view of an embodiment of a control board assembly for a functionally expandable LED illumination according to the present invention, and FIG. 4 is an assembled perspective view of the embodiment of FIG.
본 발명에 따른 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체는 앞서 설명한 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판(100)과 이를 수용하는 하우징(50)을 포함한다.The control board assembly for functionally-extended LED lighting according to the present invention includes the
하우징(50)은 상판(51)과 하판(52)이 결합되어 내부 공간을 형성하며, 본 발명에 따른 제어 기판 조립체의 외관을 형성한다. 하우징(50)에는 제어 기판(100)의 전원 및 신호 커넥터(130)를 수용하는 연결 커넥터(410)가 설치된 연결 기판(400)이 설치되어 있으며, 이에 따라 제어 기판(100)이 하우징(50)에 대해 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 하우징(50)은 또한 제어 기판(100)을 수용하여 엘이디 조명 등기구에 부착되는데, 제어 기판(100)을 외부 환경으로부터 보호하는 역할도 한다. 이때 통신 모듈(20) 또는 센서 모듈(30)의 탈착이 용이하도록 제어 기판(100)의 통신용 포트(140) 및 센서용 포트(150)가 하우징(50) 외부로 노출되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 하우징(50)에는 관통구멍(53)이 형성된다. 도 3에서 관통구멍(53)은 하우징(50)의 상판(51)에 형성되어 있으나, 하우징(50)의 분할 형식이나 상판(51), 하판(52)의 형태에 따라 하판(52)에 형성될 수도 있다. 그러면 하우징(50)을 개방하거나 분리하지 않고도 통신 모듈(20)이나 센서 모듈(30)을 손쉽게 탈착할 수 있다.The
한편, 하우징(50)의 내부공간은 격벽(60) 등을 이용해 적어도 2개로 분할되어 있을 수 있다. 이 경우 분할된 공간들 중 하나에는 제어 기판(100)이 수용되고, 다른 하나에는 전원 기판(200)이 수용된다. 이 전원 기판(200)은 앞서 언급했듯이 제어 기판(100)에 포함되지 않은 변압, 정류 회로를 포함하고 있으며, 외부로부터 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하여 제어 기판(100)으로 출력한다. 즉, 전원 기판(200)은 AD-DC 컨버터에 상당하다. 전원 기판(200)은 제어 기판(100)에 비해 고발열, 고전압 회로이므로, 이와 같이 하우징(50)의 서로 다른 공간에 제어 기판(100)과 나누어 배치함으로써 제어 기판(100)에 대한 영향을 억제할 수 있다. 전원 기판(200)은 제어 기판(100)과 전기적으로 접속되어야 하는데, 제어 기판(100)의 전원 및 신호 커넥터(130)를 통해 직접 기판끼리 접속될 수도 있으며, 도 3에 예시한 바와 같이 연결 커넥터(410)를 구비한 별도의 연결 기판(400)을 매개로 하여 접속될 수도 있다.Meanwhile, the inner space of the
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
Claims (6)
상기 하우징에 수용되는 제어 기판을 포함하고,
상기 제어 기판은 엘이디를 점등, 소등, 디밍(dimming)하는 제어 중 적어도 하나를 수행하는 제어 회로와,
외부로부터 직류 전원을 공급받기 위한 전원 커넥터와,
통신 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 통신용 포트와,
센서 모듈이 탈착 가능하게 결합되기 위한 적어도 하나의 센서용 포트를 포함하고,
상기 통신용 포트 및 센서용 포트는 상기 하우징의 외부로 노출되도록 설치되며,
상기 하우징의 내부공간은 적어도 2개로 분할되어 있고,
상기 제어 기판은 상기 하우징의 분할된 내부공간 중 어느 하나에 수용되고,
상기 하우징의 분할된 내부공간 중 다른 하나에는 외부로부터 교류 전원을 입력받아 직류 전원으로 변환하여 상기 제어 기판에 공급하는 전원 기판이 수용된 것을 특징으로 하는 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체.
A housing having an inner space formed therein,
And a control board accommodated in the housing,
Wherein the control board has a control circuit for performing at least one of lighting, dimming, and dimming of the LED,
A power connector for receiving DC power from the outside,
At least one communication port for detachably coupling the communication module,
At least one sensor port for detachably coupling the sensor module,
The communication port and the sensor port are installed to be exposed to the outside of the housing,
Wherein the inner space of the housing is divided into at least two,
Wherein the control board is accommodated in any one of divided internal spaces of the housing,
And a power board for receiving an AC power from the outside and converting the AC power into DC power and supplying the AC power to the control board is housed in the other of the divided inner spaces of the housing.
상기 전원 커넥터는 보드 투 보드 커넥터(board-to-board connector)인 것을 특징으로 하는 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체.
The method according to claim 1,
Wherein the power connector is a board-to-board connector. ≪ Desc / Clms Page number 14 >
상기 통신용 포트는 USB 포트이고,
상기 통신 모듈은 상용의 와이파이 동글, 블루투스 동글, 지그비 동글 중 하나인 것을 특징으로 하는 기능 확장식 엘이디 조명용 제어 기판 조립체.
The method according to claim 1,
The communication port is a USB port,
Wherein the communication module is one of a commercial Wi-Fi dongle, a Bluetooth dongle, and a Zigbee dongle.
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