KR101616715B1 - An apparatus for led lamps overheating protection and the method thereof - Google Patents

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KR101616715B1
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송보선
양병문
이원규
송재욱
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(주) 선일일렉콤
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for preventing the overheating of an LED lamp and a method thereof. The apparatus generates a temperature function for time by measuring the temperature of a lamp in real time, and maintains the brightness of an LED light source at a constant level or higher by predication control on the heating temperature of a corresponding lamp by the function. Also, the apparatus can prevent the overheating of the LED lamp. The apparatus comprises an LED module; at least one temperature sensor; and an overheating prevention control part.

Description

LED 조명기구의 과열방지 장치 및 그 방법{AN APPARATUS FOR LED LAMPS OVERHEATING PROTECTION AND THE METHOD THEREOF}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an overheating prevention device for an LED lighting apparatus,

본 발명은 LED 조명기구의 과열방지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 조명기구의 온도를 실시간 측정하여 시간에 대한 온도 함수를 생성하고 이 함수를 통해 해당 조명기구의 발열온도에 대한 예측제어를 통해 LED의 밝기를 유지하면서도 LED 조명기구의 과열을 방지하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for preventing overheating of an LED lighting apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for preventing overheating of an LED lighting apparatus by real-time measuring the temperature of a lighting apparatus and generating a temperature function with respect to time, To an apparatus and method for preventing overheating of an LED lighting apparatus while maintaining brightness of the LED through the LED lighting apparatus.

LED는 기존 조명들과 비교하여 수만 시간 이상의 긴 수명과 고효율, 높은 안정성, 적은 발열 등과 더불어, 형광등과 달리 수은과 같은 중금속을 전혀 사용하지 않아 환경 친화적이라는 장점을 갖고 있다. 초기에 개발된 LED는 발광효율이 높지 않아 주로 표시소자용으로만 사용되어 왔지만 최근 고출력 LED 기술의 발달로 기존 조명을 LED로 대체되면서 LED 응용 분야가 확대되고 있다. 그러나 고출력 LED 조명 시스템을 구현하는데 있어, 방열은 큰 걸림돌이 되고 있다.LEDs have the advantage of being environmentally friendly because they do not use heavy metals such as mercury, unlike fluorescent lamps, along with long lifetime of tens of thousands of hours or more, high efficiency, high stability and low heat generation. The LED developed in the early stage has not been used for display devices because its luminous efficiency is not high. However, due to the development of high output LED technology, the LED application field has been replaced with the conventional LED. However, heat dissipation is a big obstacle in realizing high power LED lighting system.

이는 다이오드 특성상 두 화합물의 접합층에서 발생되는 에너지의 80%가 열로 변환되어 온도가 급격히 증가하기 때문이다. 이 때 이 열을 외부로 방출시켜 온도를 낮추지 못할 경우 LED 소자의 수명 단축을 초래한다. 특히 LED가 고출력(high-power)일 경우 방열 문제는 더욱 심각해지는데, 아직 국내외적으로 수백 Watt 급 고출력 LED 조명 기구의 적극적인 출시가 이루지지 못하는 것은 아직까지 방열 기술이 완벽하지 못한 것과 무관하지 않다. LED방열은 LED 패키지 방열, 금속 방열판 방열, 공랭식 방열, 수냉식 방열, 펠티에(Peltier) 효과를 이용한 열전 소자 방열, 히트 파이프(heat pipe)방열 등 다양한 방식이 소개되고 있으나, 상기 방열 방식들은 모두 외부에 방열구조로써 해결하는 방식으로 LED 광원의 설치공간, 방열판의 크기에 따른 가격상승 등으로 인한 방열문제의 해결에는 한계가 있다.This is because 80% of the energy generated in the junction layer of the two compounds is converted into heat due to the characteristic of the diode, and the temperature rapidly increases. If this temperature is not lowered by discharging the heat to the outside, the lifetime of the LED element is shortened. Especially, when the LED is high-power, the problem of heat dissipation becomes more serious. However, the fact that the LED lighting device of high power of hundreds of Watt class is not actively launched yet is not related to the incomplete heat dissipation technology. Various methods such as LED package heat dissipation, heat dissipation of metal heat sink, air cooling heat dissipation, water cooling heat dissipation, thermoelectric element heat dissipation using Peltier effect, and heat pipe heat dissipation have been introduced, There is a limit to solving the heat dissipation problem due to mounting space of the LED light source and the price increase depending on the size of the heat sink, which is solved by the heat dissipating structure.

또한 상기 고출력 LED 조명기구가 LED 광원과 컨버터 및 이들의 포함하는 하우징으로 구성되지만 각각의 구성을 별도의 제조업자가 생산하고, 이들을 조립하는 업체는 비록 각 구성의 규격에 대해서 알 수 있으나, 최종적으로 조립업체가 완성품을 조립한 후에는 해당 조명기구가 어떻게 운영될지에 대해서 품질을 보증할 수 없고, 이로 인해서 해당 조명기구가 고장이 나거나 과열로 인해서 재해가 발생하는 문제가 있다. In addition, although the high-power LED lighting apparatus is composed of an LED light source, a converter, and a housing including the LED light source and the LED light source, the manufacturer of a separate manufacturer manufactures the respective components and assembles them, After the manufacturer assembles the finished product, it can not guarantee the quality of the operation of the lighting fixture, and there is a problem that the lighting fixture breaks down or a disaster occurs due to overheating.

이를 해결하기 위해서, 본 발명은 LED 조명기구의 광원이 소비하는 전력을 감시하고, 조명기구의 온도를 실시간 측정하여 해당 조명기구가 과열되지 않도록 유지하는 과열방지 장치 및 그 방법에 대해서 제시하고자 한다.In order to solve this problem, the present invention proposes an overheat prevention apparatus and method for monitoring the power consumed by a light source of an LED lighting apparatus and measuring the temperature of the lighting apparatus in real time to keep the lighting apparatus from being overheated.

다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, a brief description will be given of the prior arts that exist in the technical field of the present invention, and technical matters which the present invention intends to differentiate from the prior arts will be described.

먼저 한국등록특허 제1284347호(2013.07.01.)는 엘이디 가로등 자동 제어 시스템에 관한 것으로, LED램프의 발열 온도를 감지하는 온도센서가 구비되어, 상기 감지된 전류값으로부터 과전류 여부를 판단하고, 상기 온도센서에서 감지된 온도에 따라 과열 여부를 판단하되, 과전류 또는 과열로 판단되는 경우 상기 전원부로부터 상기 LED램프로의 전원공급을 차단하는 동작제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent No. 1284347 (Jan. 31, 2013) discloses an LED streetlight automatic control system, which includes a temperature sensor for detecting a heat generation temperature of an LED lamp, determines whether an overcurrent exists from the sensed current value, And an operation controller for determining whether the LED lamp is overheated according to a temperature sensed by the temperature sensor and for interrupting the supply of power from the power supply to the LED lamp when it is determined that the LED lamp is over-current or overheated.

상기 선행기술은 LED 램프로 공급되는 전원을 차단하는 것이며, 주LED램프가 과전류 또는 과열로 판단되는 경우 전원부로부터 주LED램프로의 전원공급을 차단하고, 보조LED램프로 전원을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이나, 이는 본 발명에서 가정하고 있는 단일의 고출력 LED광원에 대해서 적용할 수 없으며, 과열이라고 판단되면 전원을 차단하는 것이므로, 본 발명의 과열인 상태에 도달하지 않도록 미리 전원을 조절하는 것과 상이한 발명이다. 물론 LED광원으로부터 열발생 근원을 제거하는 측면에서는 본 발명과 유사한 점이 있으나, 그 제어 방법에 있어서 본 발명과 상이하게 접근하고 있는 것이다.The prior art is to cut off the power supplied to the LED lamp and to cut off the power supply from the power source to the main LED lamp when the main LED lamp is judged to be overcurrent or overheated and to control the power supply to the auxiliary LED lamp However, this is not applicable to a single high power LED light source assumed in the present invention, and the power is cut off when it is determined that the LED is overheated. Therefore, the power is adjusted in advance so as not to reach the overheated state of the present invention It is a different invention. Of course, there is a similar point to the present invention in terms of removing the heat generating source from the LED light source, but the control method is different from the present invention.

또한 한국등록특허 제1269654호(2013.05.24.)호는 디밍 제어 기능을 갖는 엘이디 조명 등기구에 관한 것으로, 회로기판의 발열온도 감지상태에 따라 엘이디 조명 등기구의 최대 출력전력을 제한함으로써, 발열상태에 의한 부품 손상을 방지할 수 있는 디밍 제어 기능을 갖는 엘이디 조명 등기구에 관한 것으로서, 온도감지센서에 의해 회로기판의 발열온도 상태를 감지하여 출력전력을 제한하는 것을 특징으로 하는 것이다.Korean Patent No. 1269654 (Feb. 31, 2014) discloses an LED lighting fixture having a dimming control function. The LED lighting fixture limits the maximum output power of the LED lighting fixture according to the sensed temperature of the circuit board, The present invention is directed to an LED lighting fixture having a dimming control function capable of preventing component damage caused by a temperature rise of a circuit board.

상기 선행기술은 회로기판의 발열온도 상태를 감지하여 출력전력을 제한하는 점에서는 본 발명과 유사하나, 본 발명은 온도변화 추세를 감시하여 해당 온도의 증가를 예측함에 따라 LED 광원의 전력을 조절함으로써, 주어진 환경에서 항상 최상의 출력을 제공할 수 있는 장점이 있다는 점에서 서로 상이한 발명이다.The prior art is similar to the present invention in that the output power is limited by sensing the state of the heat generated by the circuit board. However, in the present invention, the power of the LED light source is controlled by monitoring the temperature change trend, , It is a different invention in that it has the advantage of always providing the best output in a given environment.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 조명기구의 온도를 실시간 측정하여 시간에 대한 온도 함수를 생성하고 이 함수를 통해서 해당 조명기구의 발열온도를 예측제어하여 LED의 밝기를 최상으로 유지하면서도 LED 조명기구의 과열을 방지하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a lighting apparatus and a lighting apparatus, which can measure the temperature of a lighting apparatus in real time to generate a temperature function with respect to time, And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for preventing overheating of an LED lighting apparatus.

또한 본 발명은 LED광원에 대한 모듈 사이의 간격이 최대가 되도록 그룹을 형성하여 그룹별로 제어 가능하도록 함으로써 발열의 근원을 최대한 분산시켜 과열을 방지하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for preventing overheating by dispersing a source of heat to a maximum extent by forming a group so that the interval between modules relative to the LED light source is maximized and being controllable for each group.

또한 본 발명은 LED조명기기가 설치된 장소에 대한 환경적인 요소와 계절이나 시간적인 요소를 더 반영하여 조명기구의 과열 여부를 예측하여 미리 제어함으로써, LED 조명기구의 과열을 미연에 방지하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention also relates to an apparatus for preventing overheating of an LED lighting apparatus by predicting whether or not the lighting apparatus is overheated by further reflecting environment factors and seasonal or temporal factors of the place where the LED lighting apparatus is installed, The present invention is directed to providing a method for providing a service to a user.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구는 적어도 하나 이상의 LED소자를 포함하는 LED 모듈, 상기 LED 모듈의 온도를 측정하는 적어도 하나 이상의 온도센서, 상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하여 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하는 과열방지 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED lighting apparatus including an LED module including at least one LED element, at least one temperature sensor for measuring a temperature of the LED module, And an overheat preventing controller for controlling the current flowing to the LED module by predicting the decrease of the temperature of the LED module.

또한 상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 것은, 상기 측정한 온도의 변화를 시간의 함수로 변환하고, 상기 변환한 함수를 미분하여 상기 온도의 변화에 대한 기울기를 실시간으로 계산함으로써 상기 예측을 수행하는 것을 특징으로 한다.The prediction of the increase or decrease of the measured temperature may be performed by converting the measured temperature change into a function of time and differentiating the converted function to calculate the slope of the temperature change in real time, .

또한 상기 LED 조명기구는, 적어도 하나 이상의 LED 모듈을 추가로 더 포함하여 적어도 하나 이상의 그룹을 형성하도록 하며, 상기 과열방지 제어부는 상기 LED 모듈을 그룹별로 제어하여 상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 한다.Further, the LED lighting apparatus may further include at least one or more LED modules to form at least one group, and the overheat prevention control unit may control the LED modules according to groups to prevent the LED lighting apparatus from overheating .

또한 상기 그룹은, 각 LED 모듈 사이의 간격이 최대가 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, the group is formed such that the interval between the LED modules is maximized.

또한 상기 LED 조명기구는, 최소 제어 설정온도(Tmin)를 포함한 LED 조명기구를 운용하는데 필요한 설정치를 저장하는 메모리를 더 포함하며, 상기 설정치는 사용자가 원격에서 변경 가능한 것을 특징으로 한다.The LED lighting apparatus further includes a memory for storing a set value necessary for operating the LED lighting apparatus including the minimum control set temperature (Tmin), wherein the set value is changeable by the user remotely.

아울러 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열을 방지하는 방법은 적어도 하나 이상의 온도센서를 통해 적어도 하나 이상의 LED소자를 포함하는 LED 모듈의 온도를 측정하는 단계, 과열방지 제어부를 통해서 상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 단계, 및 상기 과열방지 제어부를 통해서 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of preventing overheating of an LED lighting fixture, the method comprising: measuring a temperature of an LED module including at least one LED element through at least one temperature sensor; Estimating an increase or a decrease in the measured temperature, and controlling a current flowing to the LED module through the overheat preventing control unit.

또한 상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 단계는, 상기 측정한 온도의 변화를 시간의 함수로 변환하는 단계; 및 상기 변환한 함수를 미분하여 상기 온도의 변화에 대한 기울기를 실시간으로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of predicting the increase or decrease in the measured temperature may include the steps of: converting the measured temperature change into a function of time; And calculating the slope of the temperature change by differentiating the converted function in real time.

또한 상기 LED 조명기구는, 적어도 하나 이상의 LED 모듈을 추가로 더 포함하여 적어도 하나 이상의 그룹을 형성하도록 하며, 상기 과열방지 제어부는 상기 LED 모듈을 그룹별로 제어하여 상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 한다.Further, the LED lighting apparatus may further include at least one or more LED modules to form at least one group, and the overheat prevention control unit may control the LED modules according to groups to prevent the LED lighting apparatus from overheating .

또한 상기 그룹은, 각 LED 모듈 사이의 간격이 최대가 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, the group is formed such that the interval between the LED modules is maximized.

또한 상기 LED 조명기구의 과열방지 방법은, 메모리에 저장된 최소 제어 설정온도(Tmin)를 포함한 LED 조명기구를 운용하는데 필요한 설정치를 액세스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for preventing overheating of the LED lighting apparatus includes the step of accessing a set value necessary for operating the LED lighting apparatus including the minimum control set temperature (Tmin) stored in the memory.

본 발명은 조명기구의 온도를 실시간 측정하여 시간에 대한 온도 함수를 생성하고 이 함수를 통해 해당 조명기구의 발열온도를 예측제어하여 LED 광원의 밝기를 유지하고 그룹별로 LED 모듈을 제어하여 열을 분산시킴으로써 LED 조명의 효율을 향상시키면서도 과열을 방지하는 효과가 있다. 이러한 제어의 결과를 통해서 LED 광원의 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 부가적인 효과도 거둘 수 있다.The present invention generates a temperature function with respect to time by measuring the temperature of a lighting apparatus in real time and maintains the brightness of the LED light source by predicting and controlling the heating temperature of the lighting apparatus through this function, Thereby improving the efficiency of LED illumination and preventing overheating. The result of this control can also have the additional effect of extending the life of the LED light source further.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치의 온도(T) 함수 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a conceptual diagram for explaining an overheating prevention device for an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of an overheat prevention device for an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a temperature (T) function graph of an apparatus for preventing overheating of an LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation procedure of an overheat prevention apparatus for an LED lighting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining an overheating prevention device for an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구 구성은 상용 AC 전원을 입력받아 LED를 구동하기 전원으로 변환시켜주고 또한 LED의 과열을 방지하는 과열방지 장치(100)와 LED 광원(200)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the LED lighting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an overheat prevention device 100 for converting a commercial AC power source into a power source for driving the LED and for preventing overheating of the LED, And an LED light source 200.

이하의 설명에서 LED소자, LED 모듈, LED 광원이라는 용어는 단지 LED 조명기구의 규모를 설명하기 위해 구분하여 사용할 뿐, 사실상 상기 용어는 동일한 의미로 사용되어도 무방하다. 즉, LED 조명기구의 과열방지는 LED소자, LED 모듈 또는 LED 광원 별로 제어되어도 무방하다.In the following description, the terms LED element, LED module, and LED light source are used merely to separately describe the scale of the LED lighting apparatus. In fact, the above terms may be used in the same meaning. That is, the prevention of overheating of the LED lighting apparatus may be controlled for each LED element, LED module, or LED light source.

상기 과열방지 장치(100)는 LED 조명 시스템을 구현하는데 있어서 가장 큰 걸림돌인 과열을 해결하기 위하여 LED 광원(200)이 소비하는 전력을 감시하고, LED 광원(200)의 온도를 실시간 측정하여 해당 조명기구가 과열되지 않도록 유지하도록 한다. 이를 위해 상기 과열방지 장치(100)는 상용 AC 전원을 DC전원으로 컨버팅하여 LED 광원(200)에 정전압과 정전류를 공급한다. 또한 상기 LED 광원(200)에 부착된 온도를 실시간 측정하여 시간 t에 대한 함수 F(t)를 생성하고 이를 바탕으로 F(t)의 미분값인 F'(t)를 실시간 연산처리하여 LED 광원(200)의 시간에 대한 온도 변화 양상을 측정함으로써 LED 광원(200)이 과도히 과열되어 손상되기 전에 미리 LED 광원(200)에 공급되는 전압과 전류를 능동적으로 조절한다.The overheat prevention device 100 monitors the power consumed by the LED light source 200 to solve the overheating, which is the biggest obstacle in realizing the LED lighting system. The overheat prevention device 100 measures the temperature of the LED light source 200 in real time, Keep the appliance from overheating. To this end, the overheat prevention device 100 converts a commercial AC power source to a DC power source and supplies a constant voltage and a constant current to the LED light source 200. Also, the temperature attached to the LED light source 200 is measured in real time to generate a function F (t) with respect to time t, and on the basis thereof, a differential value F '(t) The temperature of the LED light source 200 is measured with respect to time to actively adjust the voltage and current supplied to the LED light source 200 before the LED light source 200 is excessively overheated and damaged.

이는 선행기술들이 LED 광원의 온도가 특정 온도 이상이 감지되어 과열로 판단되는 경우 LED 광원으로의 전원공급을 아예 차단하거나 디밍제어를 하여 실질적으로 LED 광원이 과열되어 있기는 하지만 온도가 내려가는 추세에 있는 경우에도 LED 광원의 전원을 차단하여 상황에 따라 LED 광원이 계속 ON되어 있어야 하거나 일정 광량을 유지해야 하는 경우도 LED 광원을 충분히 효율적으로 활용하지 못하던 문제를 극복하는 것을 특징으로 한다. This is because when the temperature of the LED light source is higher than a predetermined temperature and it is determined that the temperature of the LED light source is overheated, the power supply to the LED light source is completely cut off or the dimming control is performed to substantially overheat the LED light source. However, The present invention is characterized in that the power source of the LED light source is turned off to overcome the problem that the LED light source should be continuously turned on depending on the situation or the LED light source can not be utilized efficiently even when a certain amount of light is required to be maintained.

도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 또한 상기 LED 광원(200)은 적어도 하나 이상의 LED소자의 배열로 구성된 적어도 하나 이상의 LED 모듈(210)로 구성되며 각각의 배열에 대한 위치정보값이 상기 과열방지 장치(100)에 저장되고, 또한 각각의 LED소자, LED 모듈 또는 LED 광원에는 적어도 하나 이상의 온도센서가 부착되어 있어서 각각의 LED소자, LED 모듈 또는 LED 광원에 대한 온도를 실시간으로 측정하여 이 데이터를 역시 상기 과열방지 장치(100)에 실시간으로 전송하여 각각의 LED소자, LED 모듈 또는 LED 광원에 대한 과열을 제어할 수 있도록 한다. 1 (a), the LED light source 200 includes at least one LED module 210 having at least one LED array, and the position information values of the LED arrays 200 The LED module or the LED light source is attached to at least one temperature sensor so that the temperature of each LED module, LED module or LED light source is measured in real time, Data is also transmitted to the overheat prevention device 100 in real time so that the overheating of each LED device, LED module, or LED light source can be controlled.

또한 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 LED소자 또는 LED 모듈은 서로 인접하지 않도록 LED소자 또는 LED 모듈 사이의 간격이 최대가 되도록 하나 이상의 그룹을 이루어(예를 들어, 도 1의 (b)에 도시되어 있는 것처럼 A, B, C로 그룹을 형성할 경우), 그룹별로 LED소자 또는 LED 모듈을 제어할 수 있도록 한다. 예를 들어 A그룹의 LED 모듈이 과열되어 있고 또한 온도가 계속 상승하는 추세에 있는 경우 A그룹의 LED 모듈에 대한 전류를 감소시키고, 다른 그룹 B, C의 LED 모듈에 대해서는 전류를 유지시켜 일정 광량을 유지시키고, A그룹의 LED 모듈의 온도가 설정 온도 이하로 떨어지고, 온도감소추세의 경향을 보이는 경우 다시 전류를 증가시켜 전체적으로 최대 광량을 유지시키도록 한다.Also, as shown in FIG. 1 (b), the LED elements or the LED modules are grouped into one or more groups such that the intervals between the LED elements or the LED modules are maximized (for example, b, and c, as shown in FIG. 5B), the LED device or the LED module can be controlled for each group. For example, if the LED module of group A is overheated and the temperature is in a trend of continually rising, the current for the LED module of group A is decreased, while the current for the LED module of group B and C is maintained, And when the temperature of the LED module of group A falls below the set temperature and the tendency of the temperature decrease trend, the current is increased again to maintain the maximum light amount as a whole.

그리고 이러한 그룹의 형성은 각 적어도 하나 이상의 LED 모듈(210)을 추가로 더 포함하여 적어도 하나 이상의 그룹을 형성하도록 하여 확장 가능하며, 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 광원(200)을 그룹별로 제어하여 상기 LED 조명기구의 과열을 방지할 수 있다.The overheat prevention control unit 130 may control the LED light sources 200 to be divided into a plurality of groups, each group including at least one LED module 210, So that the LED lighting apparatus can be prevented from overheating.

아울러 본 발명은 LED조명기기가 설치된 장소에 대한 환경적인 요소와 계절이나 시간적인 요소를 더 반영하여 조명기구의 과열 여부를 예측하여 미리 제어함으로써, LED 조명기구의 과열을 미연에 방지할 수 있다. 여기서 환경적인 요소는 주위 환경이 고열을 발생하는 장소(즉, 밀폐된 장소나 화력 발전소 혹은 제철소의 조명에 대한 경우)이거나, 계절이나 시간적으로 열을 받을 수밖에 없는 경우, 해당 조명기기의 외부에도 복수의 온도센서를 설치하여 각 온도센서를 통해 수집되는 온도의 단위 사간당 증가량을 구하고, 복수의 온도함수를 서로 결합하여 예측함으로써, 더욱 정확한 온도제어를 가능하도록 할 수 있다.In addition, the present invention can prevent overheating of the LED lighting apparatus by predicting whether the lighting apparatus is overheated or not by reflecting environment factors and season or time factors of the place where the LED lighting apparatus is installed. The environmental factor here is that when the environment is subject to high temperatures (ie, in enclosed spaces, thermal power plants, or steelworks lighting), or when it is subject to heat in season or time, A more accurate temperature control can be realized by obtaining a quantity of increase per unit time of the temperature collected through each temperature sensor by combining a plurality of temperature functions.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치에 대한 구성도이다.2 is a configuration diagram of an overheat prevention device for an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 과열방지 장치(100)는 입력된 AC전원으로부터 LED를 구동하기 위한 DC전압을 출력해주는 전원변환부(110)와 LED를 구동하기 위한 정전압과 정전류를 공급하는 LED 구동부(120)와 상기 LED 광원(200)에서 피드백되어 입력되는 LED 모듈의 온도와 전류에 따라 상기 LED 구동부(120)를 제어하는 과열방지 제어부(130)를 포함하여 구성된다. 또한 상기 LED 광원(200)은 적어도 하나 이상의 LED 모듈(210)과 각 LED 모듈(210)에 부착되어 LED 모듈(210)의 온도를 측정하는 온도센서(220)를 포함하여 구성된다.2, the overheat prevention apparatus 100 includes a power conversion unit 110 for outputting a DC voltage for driving an LED from an input AC power source, an LED for supplying a constant voltage and a constant current for driving the LED, And an overheat prevention controller 130 for controlling the LED driver 120 according to temperature and current of the LED module fed back from the LED light source 200. [ The LED light source 200 includes at least one LED module 210 and a temperature sensor 220 attached to each LED module 210 to measure a temperature of the LED module 210.

상기 전원변환부(110)는 상용 AC100V~AC250V 내외의 AC전압을 정류하여 DC로 변환한다. 이를 위해 전원변환부(110)는 내부에 정류회로와, 정류된 전기의 고주파성분을 제거하기 위한 저역통과필터, 저역통과필터를 통과한 DC를 이용하여 부하측과 절연을 유지하도록 하는 DC-DC컨버터로 구성되어 있다. 그리고 상기 정류회로와 저역통과필터, DC-DC컨버터로 구성되는 전원변환부(110)은 일반적인 AC-DC컨버터 이며 세부의 상세한 회로방식 및 구성은 특별한 형태로 제한하지 않는다.The power conversion unit 110 rectifies an AC voltage of about 100 V AC to about 250 V AC and converts the AC voltage into DC. To this end, the power converter 110 includes a rectifier circuit, a low-pass filter for removing the high-frequency component of the rectified electric power, and a DC-DC converter . The power conversion unit 110 including the rectification circuit, the low-pass filter, and the DC-DC converter is a general AC-DC converter, and the detailed circuit scheme and configuration are not limited to a specific form.

상기 LED 구동부(120)는 상기 과열방지 제어부(130)의 제어 신호에 따라 LED 광원(200)의 상태를 피드백 받아 LED 광원(200)을 구동하기 위한 정전압과 정전류를 제공한다. 이를 위해 내부에 PWM회로를 구비하여 고주파의 ON/OFF의 스위칭을 통해 정교한 Duty Cycle을 조절할 수 있다. 또한 상기 LED 구동부(120)는 상기 LED 광원(200)을 이루는 복수의 LED 모듈(210) 각각에 대한 복수의 구동회로의 복합체로 구성됨으로써 앞서 언급한 바와 같이 LED 모듈(210)을 개별적으로 혹은 그룹단위로 구동할 수 있다.The LED driver 120 feeds back the state of the LED light source 200 according to a control signal of the overheat prevention controller 130 and provides a constant voltage and a constant current for driving the LED light source 200. In order to do this, a PWM circuit is provided inside and it is possible to control the precise duty cycle by switching ON / OFF of high frequency. The LED driving unit 120 may be a composite of a plurality of driving circuits for each of the plurality of LED modules 210 constituting the LED light source 200 so that the LED modules 210 may be individually or group Unit can be driven.

상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 광원(200)을 이루는 하나 이상의 LED 모듈(210)에 장착된 온도센서(220)를 통해 각각의 LED 모듈(210)에 대한 실시간 온도 데이터를 수집하여 시간 t에 대한 온도(T)의 함수 F(t)를 생성한다. 또한 이렇게 생성된 온도(T)의 함수 F(t)를 시간 t에 대해서 미분처리하여 F'(t)값을 구한다. 특정시간에서 미분값은 LED소자(210)의 온도가 증가추세인지 감소추세인지 예측할 수 있는 데이터를 제공하는 것으로, 이 값을 이용하여 온도 변화 양상을 관찰함으로써 LED 광원(200)이 과도하게 과열되어 손상되기 전에 미리 LED 광원(200)에 공급되는 전류를 능동적으로 자동 조절하도록 상기 LED 구동부(120)를 제어한다. 또한 상기 과열방지 제어부(130)는 LED소자(210)의 현재온도 F(t), LED소자(210)의 온도 증감추세 F'(t), LED 광원(200)이 설치된 주변환경의 온도를 종합 분석하여 LED 모듈(210)에 공급되는 전류를 조절하도록 상기 LED 구동부(120)를 제어한다. 즉, 상기 과열방지 제어부는 적어도 하나 이상의 LED소자를 포함하는 LED 모듈에 대해서 적어도 하나 이상의 온도 센서로 온도를 측정한 결과로부터, 상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하여 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하는 역할을 한다.The overheat prevention controller 130 collects real-time temperature data for each LED module 210 through a temperature sensor 220 mounted on one or more LED modules 210 constituting the LED light source 200, (T) < / RTI > Further, the function F (t) of the temperature T thus generated is differentiated with respect to the time t to obtain F '(t). The differential value at a specific time provides data that can predict whether the temperature of the LED element 210 is increasing or decreasing. Using this value, the LED light source 200 is excessively overheated The LED driving unit 120 is controlled so as to actively and automatically adjust the current supplied to the LED light source 200 in advance. The overheat prevention control unit 130 controls the current temperature F (t) of the LED device 210, the temperature increase / decrease trend F '(t) of the LED device 210, and the temperature of the surrounding environment in which the LED light source 200 is installed And controls the LED driver 120 so as to adjust the current supplied to the LED module 210. That is, the overheat prevention control unit predicts an increase or a decrease in the measured temperature from a result of measuring temperature with at least one temperature sensor for the LED module including at least one LED device, And the like.

또한 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 광원(200)을 구성하는 각 LED 모듈(210)의 배열과 관한 정보를 수집하여 각 LED 모듈(210) 별로 과열여부나 고장여부를 판단하고 또한 각 LED 모듈(210) 별로 공급되는 전류를 측정하여 과열된 LED 모듈(210)에는 전류를 감소시키거나, 고장난 LED소자나 LED 모듈(210)로는 전류를 차단하도록 하여 전류의 손실을 방지하고, 고장난 LED소자나 LED 모듈(210)이 있어도 전체적인 LED 광원(200)의 밝기는 일정이상 유지될 수 있도록 상기 LED 구동부(120)를 제어한다.The overheat prevention control unit 130 collects information on the arrangement of the LED modules 210 constituting the LED light source 200 and determines whether the LED modules 210 are overheated or not, The current supplied to the LED module 210 is reduced by measuring the current supplied to the module 210, or the current is cut off by the failed LED module or the LED module 210, The LED driver 120 is controlled so that the brightness of the entire LED light source 200 can be maintained at a predetermined level or higher even when the LED module 210 is present.

또한 상기 과열방지 제어부(130)는 각 LED 모듈(210)의 배열에 관한 정보를 바탕으로 최대한 서로 인접하지 않은 LED 모듈이나 LED소자를 하나 이상의 그룹을 이루도록 하여 그룹별로 LED소자나 LED 모듈로의 전류를 제어할 수 있도록 한다.The overheat prevention control unit 130 may be configured to group the LED modules or the LEDs that are not adjacent to each other in at least one group based on the information about the arrangement of the LED modules 210, .

상기 메모리(140)는 최소 제어 설정온도(Tmin), LED 모듈(210)의 최대 허용전압, 최소 구동 전압, 최대 허용 전류, 정상동작 온도 범위, 입력전류에 따른 밝기값, LED 모듈(210)의 배열정보 등 LED 조명기구를 운용하는데 필요한 설정치를 저장한다. 과열방지 제어부(130)는 이 설정치를 읽어들여 과열방지를 동작의 기준치로 사용한다. 또한 상기 설정치는 사용자가 원격에서도 변경 가능하도록 하여 LED 광원(200)의 설치 환경에 따라 다르게 설정 가능하다.The memory 140 stores the minimum control set temperature Tmin, the maximum allowable voltage of the LED module 210, the minimum drive voltage, the maximum allowable current, the normal operation temperature range, It stores set values necessary to operate LED lighting fixtures such as array information. The overheat prevention control unit 130 reads this set value and uses overheat prevention as a reference value for the operation. In addition, the set value can be changed by a user remotely and can be set differently according to the installation environment of the LED light source 200. [

상기 LED 광원(200)은 적어도 하나 이상의 LED 모듈(210)과 각 LED 모듈(210)에 장착된 온도 센서(220)를 포함하여 구성된다. LED 모듈(210)은 상기 LED 구동부(120)에 각각 병렬로 연결되거나, 일정 그룹별로 직렬로 연결되어 각 LED 모듈(210)이나 그룹별로 발열상태에 따라 전류의 양이 다르게 공급되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 LED 모듈(210)에 부착된 온도센서(220)는 각 LED 모듈(210) 별로 온도를 실시간 측정하여 상기 과열방지 제어부(130)에 전송하여, 보다 정밀하게 각 LED 모듈(210)의 온도를 제어 할 수 있도록 한다.The LED light source 200 includes at least one LED module 210 and a temperature sensor 220 installed in each LED module 210. The LED modules 210 may be connected in parallel to the LED driver 120 or may be connected in series to a predetermined group so that the LED module 210 is supplied with a different amount of current according to a heating state . The temperature sensor 220 attached to the LED module 210 measures the temperature of each LED module 210 in real time and transmits the measured temperature to the overheat prevention controller 130 so that the temperature of each LED module 210 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치의 온도(T) 함수 그래프이다.3 is a temperature (T) function graph of an apparatus for preventing overheating of an LED lighting fixture according to an embodiment of the present invention.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 광원(200)의 각 LED 모듈(210)이나 LED 광원(200)에 부착된 온도센서(220)를 통해 측정된 온도(T)를 바탕으로 시간(t)에 대한 온도 함수 F(t)를 생성한다. LED 모듈(210)이 ON되기 전에는 LED 모듈(210)의 온도는 상온 T0를 유지하다가, ON되면서 온도는 상승할 것이다. 이렇게 온도가 상승하는 LED 모듈(210)을 그대로 두어서 LED 모듈(210)이 손상되는 한계 온도인 Tmax에 도달하게 되면 LED 모듈(210)에서 이미 발생한 열로 인하여 전류를 감소시키는 동작을 통해 LED 모듈(210)을 제어하기 전에 전소하여 기능을 상실하게 된다. 본 발명은 이 한계온도 Tmax에 도달하기 전에 LED 모듈(210)의 발열을 예측제어하기 위해 최소 제어 설정온도인 Tmin에 도달하게 되면 온도 함수 F(t)를 미분하여 LED 모듈(210)의 온도가 상승 국면에 있는지 하강 국면에 있는지를 판단하여 Tmax에 도달하기 전에 LED 모듈(210)의 입력 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.3, the overheat prevention control unit 130 may control the temperature T (T) measured through the temperature sensor 220 attached to each LED module 210 or the LED light source 200 of the LED light source 200, (T) with respect to time t. Before the LED module 210 is turned ON, the temperature of the LED module 210 is maintained at the normal temperature T0, and the temperature is increased while the LED module 210 is turned ON. When the temperature of the LED module 210 reaches the limit temperature Tmax at which the LED module 210 is damaged by leaving the temperature of the LED module 210 as it is, the current is reduced due to heat already generated in the LED module 210, 210 are turned off before they are controlled. In order to predict and control the heat generation of the LED module 210 before reaching the limit temperature Tmax, the temperature differential function F (t) is differentiated when the minimum control set temperature Tmin is reached, so that the temperature of the LED module 210 It is determined whether it is in the rising phase or the falling phase and the input current of the LED module 210 is controlled before reaching Tmax.

예를 들어 도 3에 도시된 시간 t1의 경우처럼 LED 모듈(210)의 온도함수 F(t)의 미분값 F'(t1)의 값이 0보다 큰 양의 값을 나타내지만 아직 최소 제어 설정온도 Tmin에 도달하지 않은 경우에는 LED 모듈(210)에 공급되는 전류를 유지하도록 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 구동부(120)를 제어하여 밝기를 계속 유지한다.For example, although the value of the differential value F '(t1) of the temperature function F (t) of the LED module 210 shows a positive value larger than 0 as in the case of the time t1 shown in FIG. 3, If the temperature Tmin has not been reached, the overheat prevention controller 130 controls the LED driver 120 to maintain the brightness to maintain the current supplied to the LED module 210.

하지만 도 3에 도시된 시간 t2의 경우처럼 LED 모듈(210)에 공급되는 전류를 유지하여 계속 온도가 상승하게 되어 최소 제어 설정온도 Tmin을 넘게 되고 그때의 미분값 F'(t2)가 0보다 큰 값을 갖는 경우. 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 구동부(120)를 통해 최소 제어 설정온도 Tmin를 넘기고 F'(t)값이 0보다 큰 LED 모듈(210)로의 전류를 감소시키도록 상기 LED 구동부(120)를 제어한다. 하지만 전류를 감소시키더라도 아직 전류를 완전히 차단한 것이 아니기 때문에 LED 모듈(210)의 온도 상승비율(F'(t))은 감소하였으나 LED 모듈(210)의 온도는 계속 Tmin 이상의 값을 나타내게 된다. 이렇게 하면, 온도가 증가하더라도 과열방지 제어부(130)의 온도를 계속 감소시키는 루프 프로세스를 통해 LED 모듈(210)이 손상되는 Tmax에는 이르지 못한다.However, as in the case of the time t2 shown in FIG. 3, when the current supplied to the LED module 210 is maintained and the temperature rises to exceed the minimum control set temperature Tmin and the differential value F '(t2) Value. The overheat prevention control unit 130 controls the LED driving unit 120 to decrease the current to the LED module 210 that exceeds the minimum control set temperature Tmin through the LED driving unit 120 and F ' . However, since the current is not completely cut off even if the current is reduced, the temperature rise ratio F '(t) of the LED module 210 decreases, but the temperature of the LED module 210 continues to be higher than Tmin. In this way, even if the temperature increases, the LED module 210 is not damaged at the Tmax through the loop process in which the temperature of the overheat-preventing control unit 130 is continuously reduced.

이 점이 선행기술의 경우, Tmax에 도달하고 나서야 전류를 차단하는 프로세스로 LED 모듈이 파손은 안 되었어도 손상되어 LED 수명이 단축되는 것과 구별되는 특징이라 할 수 있다.This is a distinguishing characteristic from the prior art in that the LED current is cut off only after reaching Tmax, which is damaged even though the LED module is not damaged, and the life of the LED is shortened.

이렇게 증가한 온도는 도 3에 도시된 시간 t3에 이르러 미분값 (F'(t3))이 0이 되어 온도 증가가 멈춘 상태에 이른다. 이후 온도가 감소하여 도 3에 도시된 시간 t4의 경우처럼 온도 F(t)의 미분값 F'(t4)가 0보다 작고, 최소 제어 설정온도 Tmin 이하로 떨어지게 되면 다시 상기 LED 모듈(210)에 공급되는 전류를 증가시켜 충분한 광량을 얻도록 상기 과열방지 제어부(130)는 상기 LED 구동부(120)를 제어한다.The increased temperature reaches the time t3 shown in FIG. 3, and the differential value (F '(t3)) becomes 0, and the temperature increase is stopped. If the differential value F '(t4) of the temperature F (t) is less than 0 and falls below the minimum control set temperature Tmin as in the case of the time t4 shown in FIG. 3, The overheat prevention control unit 130 controls the LED driving unit 120 to increase the supplied current to obtain a sufficient amount of light.

이와 같은 본 발명은 LED 모듈(210)의 발열온도에 대한 예측제어를 통해 LED 조명의 광량을 일정이상 계속 유지하도록 함으로써, 선행 기술들이 일정 온도 이상이 되면 전류를 차단해서 항시 일정 수준 이상의 광량을 필요로 하는 곳에서 LED 조명이 동작하지 못하는 문제를 해결한다.According to the present invention, the amount of light of the LED illumination is maintained for a predetermined time or longer by predicting the heating temperature of the LED module 210, LED lighting does not work in the place where it is.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명기구의 과열방지 장치의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation procedure of an overheat prevention apparatus for an LED lighting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 과열방지 제어부(130)는 LED 모듈(210)에 부착된 온도센서(220)를 통해 수집된 LED 모듈(210)의 온도 데이터를 바탕으로 시간 t에 대한 온도 함수 F(t)를 생성한다(S110). 이렇게, 생성된 온도함수 F(t)를 미분하여 LED 모듈(210)의 온도 증감추세를 알 수 있는 미분값 F'(t)를 연산한다(S120).1 to 4, the overheat prevention control unit 130 controls the temperature of the LED module 210 based on the temperature data of the LED module 210 collected through the temperature sensor 220 attached to the LED module 210, A temperature function F (t) is generated (S110). The differential function F '(t) is calculated by differentiating the generated temperature function F (t) so that the temperature increase / decrease trend of the LED module 210 can be known (S120).

이후 상기 S110단계에서 생성된 LED 모듈(210)의 온도 함수 F(t)를 최소 제어 설정온도 Tmin와 비교하여 그 이상 값을 가지는지 판단하여 만약 Tmin 이상으로 LED 모듈(210)의 온도가 상승하였다면(S130), 상기 S120단계에서 연산된 미분값 F'(t)의 값이 0보다 큰지 판단하여(S140) 만약 0 이상의 양의 값을 가져서 온도가 계속 상승하는 것이 예측된다면 LED 모듈(210)의 전류를 감소시켜 LED 모듈(210)의 과열을 방지하도록 한다.Then, it compares the temperature function F (t) of the LED module 210 generated in step S110 with the minimum control set temperature Tmin to determine whether it has an abnormal value. If the temperature of the LED module 210 rises above Tmin If it is predicted that the value of the differential value F '(t) calculated in the step S120 is greater than 0 (S140) and it is predicted that the temperature continuously increases due to a positive value of 0 or more, the LED module 210 The current is reduced to prevent the LED module 210 from overheating.

LED 모듈(210)의 공급 전류를 감소시키면서도 계속 시간 t에 대한 온도 함수 F(t)를 관측하여 온도 F(t)가 최소 제어 설정온도 Tmin 이하로 떨어지는 시점까지 전류를 계속 감소상태를 유지 한다(S160).The temperature function F (t) with respect to the continuous time t is observed while the supply current of the LED module 210 is reduced, and the current is continuously kept reduced until the temperature F (t) falls below the minimum control set temperature Tmin S160).

반면 상기 S130단계와 상기 S140단계에서 LED 모듈(210)의 온도 F(t)가 최소 제어 설정온도 Tmin 이하이거나, 미분값 F'(t)가 0이하여서 온도가 감소추세에 있는 경우에는 그 시점에서의 LED 모듈(210)로 공급되는 전류를 유지하여 필요한 광량을 확보한다(S170).On the other hand, if the temperature F (t) of the LED module 210 is less than the minimum control set temperature Tmin or the differential value F '(t) is less than 0 in steps S130 and S140, The current supplied to the LED module 210 is maintained to secure the required amount of light (S170).

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 LED소자, LED 모듈 또는 LED 광원의 발열온도에 대한 예측제어를 통해 LED 조명의 광량을 일정 이상 계속 유지하도록 함으로써 항시 일정 수준 이상의 광량을 필요로 하는 곳에서 LED 조명이 동작하지 못하여서 발생하는 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the light quantity of the LED light is maintained for a predetermined time or more through the predictive control of the heat generation temperature of the LED device, the LED module or the LED light source, It is possible to reduce the damage caused by the failure.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. .

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 과열방지 장치 110 : 전원변환부
120 : LED 구동부 130 : 과열방지 제어부
140 : 메모리 200 : LED 광원
210 : LED 모듈 220 : 온도센서100: overheat prevention device 110: power conversion part
120: LED driving unit 130: overheat prevention control unit
140: memory 200: LED light source
210: LED module 220: temperature sensor

Claims (10)

적어도 하나 이상의 LED소자를 포함하는 LED 모듈;
상기 LED 모듈의 온도를 측정하는 적어도 하나 이상의 온도 센서; 및
상기 측정한 온도의 증가와 감소를 예측하여 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하여 LED 조명기구의 과열을 방지하는 과열방지 제어부;를 포함하며,
상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 것은,
상기 측정한 온도의 변화를 시간의 함수로 변환하고, 상기 변환한 함수를 미분하여 상기 온도의 변화에 대한 기울기를 실시간으로 계산함으로써 특정 시간에서 상기 온도의 변화가 증가추세인지 또는 감소추세인지를 포함한 온도 변화 양상에 대한 상기 예측을 수행하여, LED 조명기구가 과열로 손상되기 전에 미리 LED 조명기구의 과열을 방지하기 위한 것이며;
상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것은,
상기 측정한 온도가 미리 설정한 한계온도(Tmax)에 도달하기 전에 상기 수행한 예측을 바탕으로 조명의 밝기를 일정이상 유지하면서도 과열을 방지하도록, 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하여 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구.An LED module including at least one or more LED elements;
At least one temperature sensor for measuring a temperature of the LED module; And
And an overheat prevention controller for preventing overheating of the LED lighting apparatus by controlling the current flowing to the LED module by predicting the increase and decrease of the measured temperature,
To predict the increase or decrease of the measured temperature,
The temperature change is converted into a function of time, and the converted function is differentiated to calculate a slope with respect to the temperature change in real time to determine whether the temperature change is an increase trend or a decrease trend at a specific time To prevent the LED lighting fixture from overheating in advance before the LED lighting fixture is damaged by overheating;
To prevent the LED lighting apparatus from overheating,
The controller controls the current flowing to the LED module so as to prevent overheating while maintaining the brightness of the illumination at a predetermined level or higher based on the predicted performance before the measured temperature reaches the predetermined threshold temperature Tmax, Thereby preventing overheating. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 LED 조명기구는,
적어도 하나 이상의 LED 모듈을 추가로 더 포함하여 적어도 하나 이상의 그룹을 형성하도록 하며,
상기 과열방지 제어부는,
상기 LED 모듈을 그룹별로 제어하여 상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구.The method according to claim 1,
The LED lighting apparatus includes:
Further comprising at least one or more LED modules to form at least one group,
The overheat prevention control unit,
Wherein the LED module is controlled for each group to prevent overheating of the LED lighting fixture. 청구항 1에 있어서,
상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 것은,
상기 측정한 온도가 최소 제어 설정온도(Tmin)를 초과하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구.The method according to claim 1,
To predict the increase or decrease of the measured temperature,
And when the measured temperature exceeds the minimum control set temperature (Tmin). 청구항 4에 있어서,
상기 LED 조명기구는,
최소 제어 설정온도(Tmin) 또는 한계온도(Tmax)를 포함한 LED 조명기구를 운용하는데 필요한 설정치를 저장하는 메모리;를 더 포함하며,
상기 설정치는 사용자가 원격에서 변경 가능한 것을 특징으로 하는 LED 조명기구.The method of claim 4,
The LED lighting apparatus includes:
Further comprising a memory for storing set values necessary for operating the LED lighting apparatus including the minimum control set temperature (Tmin) or the limit temperature (Tmax)
Wherein the set value can be changed remotely by a user. 적어도 하나 이상의 온도 센서를 통해 적어도 하나 이상의 LED소자를 포함하는 LED 모듈의 온도를 측정하는 단계;
과열방지 제어부를 통해서 상기 측정한 온도의 증가와 감소를 예측하는 단계; 및
상기 과열방지 제어부를 통해서 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하여 LED 조명기구의 과열을 방지하는 단계;를 포함하며,
상기 측정한 온도의 증가와 감소를 예측하는 단계는,
상기 측정한 온도의 변화를 시간의 함수로 변환하고, 상기 변환한 함수를 미분하여 상기 온도의 변화에 대한 기울기를 실시간으로 계산함으로써 특정 시간에서 상기 온도의 변화가 증가추세인지 또는 감소추세인지를 포함한 온도 변화 양상에 대한 상기 예측을 수행하여, LED 조명기구가 과열로 손상되기 전에 미리 LED 조명기구의 과열을 방지하기 위한 것이며;
상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 단계는,
상기 측정한 온도가 미리 설정한 한계온도(Tmax)에 도달하기 전에 상기 수행한 예측을 바탕으로 조명의 밝기를 일정수준 이상 유지하면서도 과열을 방지하도록, 상기 LED 모듈로 흐르는 전류를 제어하여 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구의 과열방지 방법.Measuring a temperature of an LED module including at least one or more LED elements through at least one temperature sensor;
Predicting the increase and decrease of the measured temperature through the overheat prevention control unit; And
And controlling the current flowing to the LED module through the overheat prevention control unit to prevent overheating of the LED lighting apparatus,
Wherein the step of predicting the increase and decrease of the measured temperature comprises:
The temperature change is converted into a function of time, and the converted function is differentiated to calculate a slope with respect to the temperature change in real time to determine whether the temperature change is an increase trend or a decrease trend at a specific time To prevent the LED lighting fixture from overheating in advance before the LED lighting fixture is damaged by overheating;
The step of preventing the LED lighting apparatus from overheating includes:
The controller controls the current flowing to the LED module so as to prevent the overheating while maintaining the brightness of the illumination to a predetermined level or higher based on the predicted performance before the measured temperature reaches the preset limit temperature Tmax, Of the LED lighting fixture is prevented from being overheated. 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 LED 조명기구는,
적어도 하나 이상의 LED 모듈을 추가로 더 포함하여 적어도 하나 이상의 그룹을 형성하도록 하며,
상기 과열방지 제어부는,
상기 LED 모듈을 그룹별로 제어하여 상기 LED 조명기구의 과열을 방지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구의 과열방지 방법.The method of claim 6,
The LED lighting apparatus includes:
Further comprising at least one or more LED modules to form at least one group,
The overheat prevention control unit,
Wherein the LED module is controlled for each group to prevent overheating of the LED lighting fixture. 청구항 6에 있어서,
상기 측정한 온도의 증가나 감소를 예측하는 단계는,
상기 측정한 온도가 최소 제어 설정온도(Tmin)를 초과하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구의 과열방지 방법.The method of claim 6,
The step of predicting the increase or decrease in the measured temperature may include:
And when the measured temperature exceeds the minimum control set temperature (Tmin). 청구항 9에 있어서,
상기 LED 조명기구의 과열방지 방법은,
메모리에 저장된 최소 제어 설정온도(Tmin) 또는 한계온도(Tmax)를 포함한 LED 조명기구를 운용하는데 필요한 설정치를 액세스하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명기구의 과열방지 방법.The method of claim 9,
A method of preventing overheating of an LED lighting fixture,
And accessing a set value necessary for operating the LED lighting fixture including the minimum control set temperature Tmin or the limit temperature Tmax stored in the memory.
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