KR101631407B1 - 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 방법 - Google Patents

직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직류 및 교류를 겸용으로 사용하는 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 방법을 제공하여, 사용자에게 안정기의 이상 여부에 대하여 알려줄 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치는 LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부, 전원 공급부에 연결되어 전원을 공급받으며, 공급받은 입력전원이 교류전원인 경우, 교류 전원을 직류전원으로 정류시킨 후 LED 모듈에 입력하고, 공급받은 입력전원이 직류전원인 경우, 직류전원을 LED 모듈에 입력하는 컨버터부, 컨버터부에 연결되고, 컨버터부로부터 LED 모듈에 입력되는 전원으로부터 안정기의 상태를 판단하는 이상 판단부 및 이상 판단부로부터 안정기의 상태를 판단하는 신호를 수신하고, 안정기의 현재 상태를 표시하는 상태 표시부를 포함할 수 있다.

Description

직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING STATUS OF BALLAST FOR USING BOTH AC AND DC}
본 발명은 LED 램프에 전원을 공급하는 안정기의 수명을 예측하는 발명에 관한 것이다.
최근 필라멘트 전구나 형광등 등을 대신하여 엘이디(LED: Light-Emitting Diode)가 새로운 조명기구로 사용이 증가되고 있으며 각광을 받고 있다. 엘이디는저전압에서 구동할 수 있으며, 다른 조명장치에 비해 긴 수명과 낮은 소비전력, 빠른 응답속도 및 강한 내충격성을 가지며, 소형 경량화가 가능하다는 장점이 있다.
LED 램프를 점등시키기 위해서는 형광등용 전자식 안정기의 출력전원을 직접 LED 램프 구동회로에 공급하거나, 상용 교류전원을 전용 AC/DC 컨버터를 사용하여 LED 램프에 적합한 전원으로 변환하여 공급함으로써 LED 램프를 점등시킬 수 있다.
도 1은 종래 LED 램프 구동용 SMPS(Switching Mode Pwer Supply : 이하. SMPS) 회로를 나타낸 구성도이다.
종래 LED 구동용 SMPS 회로(10)는 입력되는 교류 전원의 과전류 및 과전압으로부터 SMPS를 보호하기 위하여 퓨즈와 바리스터 그리고 라인 필터로 이루어진 과전류 및 과전압 보호부(11), 교류 전압을 직류 전압으로 변환하기 위하여 브리지 다이오드로 이루어진 정류부(12), 발광 다이오드를 사용한 신호등(부하)에 공급하도록 정류부(12)를 통하여 입력되는 전류 전압을 트랜지스터 등의 스위칭 동작에 따라 변환하여 출력하는 전원 공급부(13), 트랜지스터의 듀티비를 제어하기 위하여 포토 다이오드로부터 제어 신호를 발생시키는 제어신호 발생부(14), 제어신호 발생부(14)에서 출력되는 제어 신호를 포토 트랜지스터를 통하여 수신하여 전원 공급부(13)의 2차측으로 출력되는 전압의 크기를 조절하기 위한 제어부(15), 전원 공급부(13)의 역률을 조정하기 위하여 전원 공급부(13)의 1차측에 접속된 역률 조정부(16), 정류부(12)와 전원 공급부(13) 사이에 접속되어 맥류분 전압을 차단하기 위한 맥류전압 방지부(17), 및 제어신호 발생부(14)와 부하단 사이에 직렬 접속된 복수의 저항이 병렬 접속되면서 제어신호 발생부(14)에 출력되는 기준 전압을 인출하는 부분과 출력 접지선 사이에 접속된 제1 저항과 병렬로 접속된 부온도 계수 써미스터를 포함하는 기준전압 발생부(18)를 포함한 구성을 갖는다.
그러나 종래 LED 구동용 SMPS 회로(10)는 자체적으로 안정기의 수명 및 고장 여부를 진단하는 구성을 포함하지 않았기 때문에 안정기의 교체주기 및 고장 여부를 사용자가 직접 진단해야 하는 번거로움이 존재하였다.
특히, 비교적 수명이 긴 LED 램프에 비하여 LED 램프에 전원을 공급하는 안정기의 경우 LED 램프에 비하여 수명이 짧은 편이다. 안정기의 수명이 만료되는 경우 안정기는 적시에 교체되어야 한다. 만약, 적시에 안정기의 교체가 이루어지지 않는 경우, LED 램프가 점등되지 않게되어, 램프의 점등불량이 발생할 수 있다. 또한 LED 램프의 점등 불량이 LED 램프의 수명만료 탓인지, 불량 탓인지, 안정기의 문제 탓인지 불명확하여 일일히 확인해 봐야하는 번거로움이 있었다.
또한, 안정기의 수명 말기에 따른 교체는, 통상 전동기 내 전기시설 안전관리자가 주기적으로 빌딩 내부를 순회하면서 육안으로 LED 램프의 휘도 저하나 흑화 현상등을 체크한 뒤, 안정기의 수명을 체크하는 식으로 진행하였기 때문에, 이중적으로 일을 처리해야 하는 문제점이 있었다.
도 2는 종래의 전동차 객실 LED 램프의 구동방식을 개략적으로 표시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기본적인 AC 220V용 전원 정치의 정전류 회로의 동작 원리는 정류 및 평활부에서 상용 전원을 정류하여 이를 인덕터 및 전해 콘덴서로 평활하여 공급하였고, 이때 역률의 개선을 위하여 역률 보정 회로 및 고주파 전도성 EMI 필터도 사용되었다.
그러나, 종래의 LED 램프의 구동방식은 직류 및 교류의 혼용으로 인한 오작동 및 사용시 빈번한 고장의 문제점이 있었다.
한국 공개특허 공보 제 2012-0107230호
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 직류 및 교류를 혼용하여 사용할 수 있는 안정기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 안정기의 수명을 예측하고 고장을 진단할 수 있는 이상 진단부를 통해 사용자에게 안정기의 상태를 알려주어 LED 전등의 수명을 보존하고, 적기의 교체시기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 본 발명은 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치에 있어서, 본 장치는 LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부, 전원 공급부에 연결되어 전원을 공급받으며, 공급받은 입력전원이 교류전원인 경우, 교류 전원을 직류전원으로 정류시킨 후 LED 모듈에 입력하고, 공급받은 입력전원이 직류전원인 경우, 직류전원을 LED 모듈에 입력하는 컨버터부, 컨버터부에 연결되고, 컨버터부로부터 LED 모듈에 입력되는 전원으로부터 안정기의 상태를 판단하는 이상 판단부 및 이상 판단부로부터 안정기의 상태를 판단하는 신호를 수신하고, 안정기의 현재 상태를 표시하는 상태 표시부를 포함할 수 있다.
또한, 이상 판단부는 컨버터부로부터 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 온도 감지 모듈 및 컨버터부로부터 LED 모듈에 입력되는 전원의 전류를 감지하는 전류 감지 모듈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 이상 판단부는 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 온도 감지 모듈에서 감 지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
또한, 이상 판단부는 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단할 수 있다.
또한, 상태 표시부는 녹색 조명, 황색 조명 및 적색 조명을 통해 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
여기서, 상태 표시부는 양호 상태에서는 녹색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 조치필요 상태에서는 황색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 고장 상태에서는 적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
또한, 상태 표시부는 안정기의 상태를 음향을 통해 표시하는 스피커를 더 포함할 수 있다.
여기서, 적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하는 경우, 스피커를 통해 미리 결정된 시간 간격으로 경고음을 할 수 있다.
또한, 컨버터 부는 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 교류전원인 경우, 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 브릿지 회로부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 브릿지 회로부는 브릿지 회로부를 통과한 전류로부터 발생하는 잡음/써지 성분의 주파수를 차단하는 잡음/써지 방지 회로부, 브릿지 회로부로부터 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키고, 직류 전원으로부터 맥류를 제거하는 정류/평활 회로부, 정류/평활 회로부를 통과한 전원을 인버터 회로부로 공급하는 콘트롤 회로부, 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터 회로부 및 인버터 회로부를 통과한 전원의 전류를 조절하는 한류 회로부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 본 발명은 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법을 제공하며, 본 방법은, LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급받는 단계, 공급받은 전원이 교류 전원인 경우, 교류 전원을 직류 전원으로 정류 시킨 후 LED 모듈에 입력하고, 상기 공급받은 전원이 직류전원인 경우, 상기 직류전원을 LED 모듈에 입력하는 단계, LED 모듈에 입력되는 전원으로부터 안정기의 상태를 판단하는 단계 및 판단되는 안정기의 현재 상태를 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 단계는 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 감지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
또한, LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하는 단계에서, 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
판단되는 안정기의 상태를 표시하는 단계는, 녹색 조명, 황색 조명 및 적색 조명을 통해 상기 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
또한, 판단되는 안정기의 현재 상태를 표시하는 단계는, 양호 상태에서는 녹색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 조치필요 상태에서는 황색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 고장 상태에서는 적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
나아가, 상기 안정기의 상태를 스피커의 음향을 통해 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하는 경우, 스피커를 통해 미리 결정된 시간 간격으로 경고음을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 브릿지 회로부를 이용하여 상기 공급되는 전원이 교류전원인 경우 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, LED 전원 공급용 안정기의 수명에 따른 현재 상태 진단이 가능하여 안정기의 수명완료 또는 고장발생을 조기에 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 이상 진단부의 진단에 따라 이상 부위를 정확하게 체크하여 불필요한 부품교체 작업 등을 수행하지 않고 고장 부위만을 확인, 교체 또는 수리할 수 있어서 전동기용 객실 LED 램프에 연결되는 안정기의 유지보수를 매우 경제적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 직류/교류가 혼용되어 사용될 수 있어 보다 적응적인 LED 램프의 사용이 가능할 수 있는 효과를 제공하여 준다.
도 1은 종래 LED 램프 구동용 SMPS(Switching Mode Pwer Supply : 이하. SMPS) 회로를 나타낸 구성도이다.
도 2는 종래의 전동차 객실 LED 램프의 구동방식을 개략적으로 표시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치의 전체 구성도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 판단부의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 컨버터 부의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 상태 표시부를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 판단부를 통해 안정기의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치는 전원 공급부, 컨버터 부, 이상 판단부 및 상태 표시부를 포함할 수 있다.
전원 공급부는 LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급할 수 있다. 여기서 공급되는 전원은 직류 전원 또는 교류 전원일 수 있다. 즉, 본 발명의 전원 공급부는 직류 전원 및 교류 전원을 하나의 전원 공급부를 통해 공급할 수 있다.
직류 전원은 DC 70V 내지 DC 140V 의 범위 내의 전원을 포함할 수 있으며, 교류 전원은 AC 90V 내지 AC 250V의 범위 내의 전원을 포함할 수 있다.
직류 전원 또는 교류 전원을 선택적으로 공급할 수 있는 전원 공급부로 인하여 직류 전원 공급부, 교류 전원 공급부의 두 가지 전원부 부품을 사용하였던 종래의 안정기에 비하여, 두 가지 부품에 의한 혼촉을 줄일 수 있어 상대적으로 안정적인 전원을 LED에 공급할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치의 전체 구성도를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전원 공급부(100)로부터 직류 혹은 교류의 전원을 공급받아 LED 전등 모듈(500)에 전원을 공급하는 컨버터 부(200), 컨버터 부(200)의 회로에 이상 판단부(300)를 통해 안정기의 상태를 감지하여 상태 표시부(400)를 통해 표시함으로써 안정기의 수명을 진단할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
또한, 컨버터 부(200)는 출력 검출 회로를 통해 콘트롤 회로로부터 인버터 회로 및 한류 회로를 거쳐 LED 전등 모듈(500)에 공급되는 회로의 출력을 검출함으로써 안정기의 이상 여부를 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 판단부의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 이상 판단부는 온도 감지 모듈 및 전류 감지 모듈을 포함할 수 있다.
온도 감지 모듈은 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지할 수 있다. 온도 감지 모듈은 입력 전원의 온도를 감지함으로서, 미리 결정된 온도를 벗어나는 경우 안정기에 흐르는 전원에 이상이 생겼음을 판단할 수 있다.
이상 판단부는 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
전류 감지 모듈은 LED 모듈에 입력되는 전원의 전류를 감지할 수 있다. 즉, 전류 감지 모듈은 입력 전원의 전류의 피크치의 횟수를 감지함으로서, 미리 결정된 호시수 이상으로 피크치가 감지되는 경우 안정기에 흐르는 전원에 이상이 생겼음을 파단할 수 있다.
이상 판단부는 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단할 수 있다.
표 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 판단부가 안정기의 온도 및 전류 피크치로부터 안정기의 상태를 판단하는 예를 나타낸 것이다.
온도 전류 피크치 안정기 상태 상태 표시부 기대수명
60°미만 10회 미만 양호 녹색 조명 60~100%
60°이상 70°미만 10회 이상 20회 미만 조치필요 황색 조명 20~60%
70°이상 20회 이상 고장 적색 조명 20%이하
감지 안됨 감지 안됨 점검필요 소등 5%이하
표 1에 나타난 바와 같이, 이상 판단부는 온도 또는 전류 피크치 중 적어도 어느 하나로부터 검출된 정보에 의해 안정기의 상태를 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 온도 감지 모듈은 온도 센서를 통해 LED 모듈로 입력되는 전원의 온도를 감지할 수 있으며, 표 1에 제시된 감지된 온도와 기대 수명의 상관관계로부터 안정기의 상태를 판단할 수 있다.
예시적으로, 이상 판단부의 온도 감지 모듈을 통해 전원의 온도가 65°로 검출되는 경우, 이상 판단부는 안정기를 조치 필요 상태로 판단하고 상태 표시부를 통해 황색 조명을 점등함으로써 사용자에게 안정기의 상태를 알릴 수 있다. 이 경우, 사용자는 황색 조명을 통해 안정기의 기대수명이 20~60% 내외 임을 예측할 수 있다.
또한, 이상 판단부의 전류 감지 모듈을 통해 검출된 전류의 피크치가 미리 결정된 시간 동안 25회 감지되는 경우, 이상 판단부는 안정기를 고장 상태로 판단하고 상태 표시부의 적색 조명을 점등함으로써, 사용자에게 안정기가 고장 상태임을 알릴 수 있다. 이 경우, 안정기의 기대수명은 20%이하임을 예측할 수 있다.
이상 판단부는 특히 안정기의 상태가 고장이라고 판단되는 경우, 보다 구체적으로 전원의 온도가 70°이상이며, 또는, 전류 피크치가 20회 이상 검출되는 경우 적색 조명을 점멸함으로써 사용자에게 보다 효과적으로 안정기의 상태를 알릴 수 있다.
여기서 전류 피크치는 입력된 직류 전원 또는 입력된 교류 전원으로부터 변환된 직류 전원의 피크치를 의미할 수 있다. 피크치(Peak Value)는 주어진 구간내의 극대치, 보통 진동하는 양의 피크치란 주어진 구간내의 평균치로부터의 최대변화량을 말하며 양의 최대변화량을 피크치(Positive Peak Value), 음의 최대변화량을 음의 피크치(Negative Peak Value)라 한다. 즉 Peak Value는 말 그대로 진폭의 최고수치를 나타내는 값이다. 즉, 직류 전원의 상승에 의한 전류 피크치의 빈도를 통해 안정기의 상태를 판별할 수 있다.
다만, 표 1에 제시된 자료는 안정기에 포함된 콘덴서를 이용하여 기대수명을 측정한 자료에 기인한 것으로서, 이러한 자료는 사용자의 설정에 의해 다르게 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 컨버터 부의 구성을 기능적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 컨버터 부는 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 교류전원인 경우, 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 브릿지 회로부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 브릿지 회로부는 브릿지 회로부를 통과한 전류로부터 발생하는 잡음/써지 성분의 주파수를 차단하는 잡음/써지 방지 회로부, 브릿지 회로부로부터 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키고, 직류 전원으로부터 맥류를 제거하는 정류/평활 회로부, 정류/평활 회로부를 통과한 전원을 인버터 회로부로 공급하는 콘트롤 회로부, 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터 회로부 및 인버터 회로부를 통과한 전원의 전류를 조절하는 한류 회로부를 더 포함할 수 있다.
브릿지 회로부는 휘트스톤 브릿지를 의미하는 것으로서, 전파 정류시 휘트스톤 브릿지는 직류는 통과시키며, 교류는 정류하여 직류로 변환시킬 수 있다. 브리지 회로 (bridge circuit)는 전류가 병렬 연결된 전기 전도체로 분리되고 회로망이 둘러싼 도체에 재결합하는 전기 회로의 한 종류이다. 브리지 회로는 일반적으로 측정 목적으로 사용되지만, 전원 장치에도 사용될 수 있다.
전원 장치 설계에서, 브리지 회로나 브리지 정류기는 배열된 다이오드나 비슷한 소자로 불확실한 전압이나 교류 전압을 직류 전압으로 정류할때 사용될 수 있다. 휘트스톤 브릿지를 사용하여 전파 정류를 하는 경우 전원의 효율을 높일 수 있다.
즉, 본 발명의 컨버터부를 사용함으로써 직류 및 교류 전원을 혼용하여 사용할 수 있다. 또한, 두 전원 부품의 혼촉으로 인한 고장을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치 및 상태 표시부를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 상태 표시부는 도 7에 도시된 바와 같이, 녹색, 황색 및 적색의 LED 조명을 구비할 수 있다.
또한, 상태 표시부는 본 발명의 장치에 포함되거나, 또는 본 발명의 장치에 이격되어 부착될 수 있다. 상태 표시부는 이상 판단부에서 판단된 안정기의 상태를 조명의 색을 통해 표시할 수 있다.
예를 들어, 이상 판단부에서 판단된 안정기의 상태가 조치필요 상태인 경우 상태 표시부는 황색 조명을 점등할 수 있다. 사용자는 황색 조명이 점등된 것을 확인하고 안정기의 수명이 20~60%로서 조치가 필요한 상태임을 인식할 수 있다.
또한, 상태 표시부는 스피커를 포함할 수 있다. 즉, 스피커의 음향효과를 통해 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
더욱 자세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면 이상 판단부를 통해 판단된 안정기의 상태가 고장 상태인 경우 스피커를 통해 경고음을 출력할 수 있다. 사용자는 출력된 경고음을 통해 안정기의 상태가 고장 상태로서 긴급한 조치가 필요함을 인식할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명은 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법을 제공하며, 본 방법은 LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급받는 단계(S10), 공급받은 전원이 교류 전원인 경우, 교류 전원을 직류 전원으로 정류시킨 후 LED 모듈에 입력하고, 공급받은 전원이 직류전원인 경우, 류전원을 상기 LED 모듈에 입력하는 단계(S20), LED 모듈에 입력되는 전원으로부터 안정기의 상태를 판단하는 단계(S30) 및 판단되는 안정기의 상태를 표시하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
이러한 일련의 방법을 통해, 직류 및 교류 중 어느 하나를 사용하여 구동될 수 있는 안정기의 상태를 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 이상 판단부를 통해 안정기의 상태를 판단하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, LED 모듈에 입력되는 전원으로부터 안정기의 상태를 판단하는 단계는, LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 단계(S31), LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하는 단계(S33), 안정기의 상태를 판단하는 단계(S35) 및 판단된 안정기의 상태를 표시하는 단계(S37)를 포함할 수 있다.
여기서, LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 단계(S31)는 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 감지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
또한, LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하는 단계(S33)에서, 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고, 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고, 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 안정기의 상태를 고장 상태로 판단할 수 있다.
판단되는 안정기의 상태를 표시하는 단계(S37)는, 녹색 조명, 황색 조명 및 적색 조명을 통해 상기 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
또한, 판단되는 안정기의 현재 상태를 표시하는 단계(S37)는, 양호 상태에서는 녹색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 조치필요 상태에서는 황색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하고, 고장 상태에서는 적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시할 수 있다.
나아가, 상기 안정기의 상태를 스피커의 음향을 통해 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
적색 조명을 점등하여 안정기의 상태를 표시하는 경우, 스피커를 통해 미리 결정된 시간 간격으로 경고음을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이러한 방법을 통해, 직류 및 교류를 동시에 사용하는 안정기를 구현할 수 있으며, 안정기의 상태를 실시간으로 판단하고 표시함으로써 사용자에게 안정기의 상태를 알릴 수 있다. 이로 인하여, 사용자는 안정기의 수명이 다하기 전에 안정기를 교체하여 LED 모듈을 효율적으로 구동시킬 수 있다. 또한, 일부 부품이 고장나기 전에 미리 알 수 있으므로 경제적인 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 브릿지 회로부를 이용하여 상기 공급되는 전원이 교류전원인 경우 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 기재된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치
100 : 전원 공급부 200 : 컨버터 부
210 : 브릿지 회로부 220 : 잡음/써지 방지 회로부
230 : 정류/평활 회로부 240 : 콘트롤 회로부
250 : 인버터 회로부 260 : 한류 회로부
300 : 이상 판단부 310 : 온도 감지 모듈
320 : 전류 감지 모듈 400 : 상태 표시부

Claims (19)

  1. 직류 및 교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치에 있어서,
    LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부에 연결되어 전원을 공급받으며, 공급받은 전원이 교류전원인 경우, 상기 교류 전원을 직류전원으로 정류시킨 후 상기 LED 모듈에 입력하고, 상기 공급받은 전원이 직류전원인 경우, 상기 직류전원을 상기 LED 모듈에 입력하는 컨버터부;
    상기 컨버터부로부터 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 온도 감지 모듈과, 상기 컨버터부로부터 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하는 전류 감지 모듈을 포함하고, 상기 컨버터부로부터 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도가 60° 미만이고 전류의 피크치가 10회 미만인 경우에 안정기의 기대 수명이 60% 내지 100%인 것으로 판단하고, 전원의 온도가 60° 이상 70° 미만이며 전류의 피크치가 10회 이상 20회 미만인 경우에 안정기의 기대 수명이 20% 내지 60%인 것으로 판단하며, 전원의 온도가 70° 이상이고 전류의 피크치가 20회 이상인 경우에 안정기의 기대 수명을 20% 이하인 것으로 판단하며, 전원의 온도가 감지되지 않고 전류의 피크치도 감지되지 않은 경우에 안정기의 기대 수명을 5% 이하로 판단하여 안정기의 상태를 판단하는 이상 판단부; 및
    상기 이상 판단부로부터 안정기의 상태를 판단하는 신호를 수신하고, 상기 안정기의 상태를 표시하는 상태 표시부;
    를 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이상 판단부는,
    상기 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고,
    상기 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,
    상기 온도 감지 모듈에서 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 상기 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이상 판단부는,
    상기 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고,
    상기 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,
    상기 전류 감지 모듈에서 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상태 표시부는,
    녹색 조명, 황색 조명 및 적색 조명을 통해 상기 안정기의 상태를 표시하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  6. 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상태 표시부는,
    상기 양호 상태에서는 녹색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하고,
    상기 조치필요 상태에서는 황색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하고,
    상기 고장 상태에서는 적색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 상태 표시부는,
    상기 안정기의 상태를 음향을 통해 표시하는 스피커;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하는 경우, 상기 스피커를 통해 미리 결정된 시간 간격으로 경고음을 출력하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 컨버터 부는,
    상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 교류전원인 경우, 상기 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 브릿지 회로부;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 브릿지 회로부는,
    상기 브릿지 회로부를 통과한 전류로부터 발생하는 잡음/써지 성분의 주파수를 차단하는 잡음/써지 방지 회로부;
    상기 브릿지 회로부로부터 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키고, 직류 전원으로부터 맥류를 제거하는 정류/평활 회로부;
    상기 정류/평활 회로부를 통과한 전원을 인버터 회로부로 공급하는 콘트롤 회로부;
    상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환시키는 인버터 회로부;및
    상기 인버터 회로부를 통과한 전원의 전류를 조절하는 한류 회로부;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 장치.
  11. 직류 및 교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법에 있어서,
    전원 공급부에서 LED 모듈을 구동시키기 위한 전원을 공급하는 단계;
    컨버터부에서 상기 공급된 전원이 교류 전원인 경우, 상기 교류 전원을 직류 전원으로 정류시킨 후 상기 LED 모듈에 입력하고, 상기 공급된 전원이 직류전원인 경우, 상기 직류전원을 상기 LED 모듈에 입력하는 단계;
    이상 판단부에서 상기 컨버터부로부터 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하고, 상기 컨버터부로부터 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하여, 상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도가 60° 미만이고 전류의 피크치가 10회 미만인 경우에 안정기의 기대 수명이 60% 내지 100%인 것으로 판단하고, 전원의 온도가 60° 이상 70° 미만이며 전류의 피크치가 10회 이상 20회 미만인 경우에 안정기의 기대 수명이 20% 내지 60%인 것으로 판단하며, 전원의 온도가 70° 이상이고 전류의 피크치가 20회 이상인 경우에 안정기의 기대 수명을 20% 이하인 것으로 판단하며, 전원의 온도가 감지되지 않고 전류의 피크치도 감지되지 않은 경우에 안정기의 기대 수명을 5% 이하로 판단하여 안정기의 상태를 판단하는 단계; 및
    상태 표시부에서 상기 판단된 안정기의 현재 상태를 표시하는 단계;
    를 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 온도를 감지하는 것은,
    상기 감지된 전원의 온도가 60°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고,
    상기 감지된 전원의 온도가 60°이상이고 70°미만인 경우, 상기 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,
    상기 감지된 전원의 온도가 70°이상인 경우, 상기 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 모듈에 입력되는 전원의 전류 피크치를 검출하는 것은,
    상기 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 미만 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 양호 상태로 판단하고,
    상기 감지된 전류의 피크치가 미리 정해진 시간 동안 10회 이상이고 20회 미만으로 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 조치필요 상태로 판단하고,
    상기 감지된 전류의 피크치가 20회 이상 발생하는 경우, 상기 안정기의 상태를 고장 상태로 판단하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  15. 제 11항에 있어서, 상기 판단되는 안정기의 현재 상태를 표시하는 단계는,
    녹색 조명, 황색 조명 및 적색 조명을 통해 상기 안정기의 상태를 표시하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 양호 상태에서는 녹색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하고,
    상기 조치필요 상태에서는 황색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하고,
    상기 고장 상태에서는 적색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 안정기의 상태를 스피커의 음향을 통해 표시하는 단계;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 적색 조명을 점등하여 상기 안정기의 상태를 표시하는 경우, 상기 스피커를 통해 미리 결정된 시간 간격으로 경고음을 출력하는 단계;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.
  19. 제 11항에 있어서,
    브릿지 회로부를 이용하여 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 교류전원인 경우 상기 교류 전원을 직류전원으로 정류하고, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원이 직류전원인 경우 통과시키는 단계;
    를 더 포함하는, 직류/교류 겸용 안정기의 상태를 판단하는 방법.



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