KR101955633B1 - Led 보호를 위한 자동 절체 조명장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명장치의 LED에 안정적인 정전류를 공급하여 LED를 보호할 수 있는 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치에 관한 것이다.
본 발명은, 하나 이상의 엘이디소자를 포함하는 엘이디모듈(100)과; 상기 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하기 위하여 외부의 AC전원을 정류하여 출력하는 컨버터부(200)와; 상기 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 상기 출력이 상기 출력기준에 속하도록 상기 출력을 조정하여 상기 엘이디모듈(100)에 공급하는 컨버터수명연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10)를 개시한다.

Description

LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치{Automatic switching lighting apparatus for LED protection}
본 발명은 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조명장치의 LED에 안정적인 정전류를 공급하여 LED를 보호할 수 있는 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치에 관한 것이다.
엘이디소자는, 발광다이오드로서, 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다.
엘이디소자는, 주로 소형이고, 수명이 길며, 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환되기 때문에 전력이 적게 소모되는데 반하여, 발산되는 빛의 효율이 우수한 것으로 알려져 있어 조명장치에 많이 활용되고 있다.
그런데, 상용 AC전원을 이용해 엘이디소자를 발광시키기 위해서는 AC전원을 DC전원으로 변환하기 위한 컨버터가 필요하다.
통상의 엘이디조명장치의 한계수명의 경우 제품을 구성하는 엘이디소자의 수명과, 엘이디소자의 구동전원을 공급하는 컨버터의 수명에 의해 결정된다. 그러나 일반적으로 엘이디조명장치는 엘이디소자의 한계수명에 비하여 컨버터의 수명이 현저히 미달되어 엘이디소자의 수명이 다하는 동안 최소 1회 또는 2회 이상 컨버터를 교체하는 상황이 발생하게 되고 이는 유지보수에 투입되는 비용을 크게 증가시키는 문제점이 있다.
이는, 엘이디소자의 경우 반도체소자로써 특별한 사고가 발생하는 경우를 제외하면 50,000시간 ~ 80,000시간인 기대 수명까지 정상 동작이 가능한데 반해, 컨버터의 경우는 컨버터의 구성부품으로써 커패시터를 포함하는데 커패시터의 한계수명이 수천 시간에 불과하기 때문이다.
그에 따라, 엘이디소자의 수명이 다하는 동안에 별다른 유지보수 없이도 계속적으로 전원을 공급할 수 있는 엘이디조명장치의 필요성이 대두되고 있다.
한국등록특허 제10-1561067호 (2015.10.12)
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 컨버터를 통해 나오는 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우 이를 감지하고 컨버터의 출력이 출력기준에 속하도록 조정하여 엘이디모듈에 제공할 수 있는 컨버터수명연장부를 포함하는 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치를 제공하는 데 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 컨버터수명연장부를 포함함으로써 컨버터부의 출력에 엘이디모듈의 이상동작이나 성능에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 맥류가 발생한다고 하더라도 이러한 맥류를 제거한 안정적인 정전류를 엘이디모듈로 공급하여 엘이디모듈을 보호할 수 있는 LED 보호를 위한 자동 절체 조명장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 하나 이상의 엘이디소자를 포함하는 엘이디모듈(100)과; 상기 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하기 위하여 외부의 AC전원을 정류하여 출력하는 컨버터부(200)와; 상기 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 상기 출력이 상기 출력기준에 속하도록 상기 출력을 조정하여 상기 엘이디모듈(100)에 공급하는 컨버터수명연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10)를 개시한다.
상기 컨버터부(200)는, 상기 AC전원과 연결되는 AC단자부(210)와, 상기 AC단자부(210)를 통해 전달받은 AC전원을 DC전원으로 정류하기 위한 커패시터(222)를 포함하는 정류부(220)와, 상기 DC전원을 출력하며 상기 컨버터수명연장부와 접속되는 DC단자부(230)를 포함할 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터부(200)의 출력이 기설정된 진폭을 벗어나는 맥류를 포함하는 경우 상기 출력기준을 벗어난 것으로 판단하고, 상기 엘이디모듈(100)에 정전류를 공급하기 위하여 상기 컨버터부(200)의 출력을 정류할 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터부(200)에서 출력되는 컨버터출력전류를 센싱하는 전류센서부(310)와, 상기 컨버터출력전류가 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우 상기 컨버터출력전류를 평활하기 위한 외부커패시터(320)와, 상기 컨버터출력전류에 따라 상기 컨버터부(200)와 상기 외부커패시터(320) 사이의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치부(330)를 포함할 수 있다.
상기 스위치부(330)는, 온 상태에서 상기 외부커패시터(320)를 바이패스하여 상기 컨버터부(200)와 상기 엘이디모듈(100)을 전기적으로 연결시키는 제1스위치(332)와, 온 상태에서 상기 컨버터부(200)에 상기 외부커패시터(320)를 전기적으로 연결시키는 제2스위치(334)를 포함할 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준을 벗어나는 경우 상기 컨버터부(200)와 상기 외부커패시터(320)가 전기적으로 연결되도록 상기 스위치부(330)의 동작을 제어하는 스위치제어부(340)를 포함할 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준을 벗어나는 경우, 상기 컨버터부(200)가 이상상태에 있음을 경고하기 위한 디스플레이부(350)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부(350)는, 시각적인 경고를 위한 발광부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조명장치는, 컨버터를 통해 나오는 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우 이를 감지하고 컨버터의 출력이 출력기준에 속하도록 조정하여 엘이디모듈에 제공할 수 있고, 이를 통해 컨버터의 교체주기를 연장함으로써 컨버터 교체로 인한 유지보수 비용을 크게 절감할 수 있는 이점이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은, 컨버터수명연장부를 포함함으로써 컨버터부의 출력에 엘이디모듈의 이상동작이나 성능에 치명적인 영향을 미칠 수 있는 맥류가 발생한다고 하더라도 이러한 맥류를 제거한 안정적인 정전류를 엘이디모듈로 공급하여 엘이디모듈을 보호할 수 있는 이점이 있다.
결과적으로, 본 발명은 컨버터수명연장부를 통해 컨버터부의 수명이 다하여도 안정적인 정전류를 엘이디모듈로 공급할 수 있고 그에 따라 조명장치의 수명을 효과적으로 연장할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 조명장치의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 2는, 도 1의 조명장치에 사용되는 컨버터부의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 3은, 도 1의 조명장치에 사용되는 LED 보호를 위한 자동 절체부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는, 도 3의 LED 보호를 위한 자동 절체부의 다른 실시예를 보여주는 블록도이다.
도 5a 내지 도 5b는, 도 3의 LED 보호를 위한 자동 절체부의 일 실시예를 보여주는 블록도로서, LED 보호를 위한 자동 절체부의 동작을 설명하는 다.
도 6은, 도 5의 LED 보호를 위한 자동 절체부를 보여주는 회로도이다.
도 7은, 본 발명의 LED 보호를 위한 자동 절체부에 의해 조정되기 전과 후의 컨버터출력전류를 보여주는 그래프이다.
이하 본 발명에 따른 엘이디조명장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 조명장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 엘이디소자를 포함하는 엘이디모듈(100)과; 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하기 위하여 외부의 AC전원을 정류하여 출력하는 컨버터부(200)와; 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 출력이 출력기준에 속하도록 출력을 조정하여 엘이디모듈(100)에 공급하는 컨버터수명연장부를 포함한다.
상기 엘이디모듈(100)은, 하나 이상의 엘이디소자를 포함하여 전원인가에 따라 발광하는 모듈로서 다양한 개수 및 배치가 가능하다.
보다 구체적으로, 상기 엘이디모듈(100)은, 엘이디소자가 설치되는 기판과 하나 이상의 엘이디소자를 포함할 수 있다.
상기 엘이디소자는, 발광 다이오드로서, 순방향으로 전압을 가했을때, 발광하는 반도체 소자이다.
상기 엘이디소자는, DC전원의 공급에 의하여 발광하는 엘이디소자로서, 백색광을 발광하는 백색엘이디소자, 황색광을 발광하는 황색엘이디소자, 청색엘이디소자, 적색엘이디소자, 녹색엘이디소자, 청색, 적색, 녹색 엘이디 소자가 하나의 칩으로 형성된 삼색 엘이디칩 등 다양한 엘이디소자가 사용될 수 있다.
상기 엘이디소자는, 전류의 양에 따라 빛의 세기가 결정되므로 정전압을 통한 제어도 가능하나, 소자 온도 등에 의한 전압 변동으로 빛의 세기가 달라질 수 있는 바, 보다 바람직하게는 전류량으로 제어한다.
예로서, 상기 엘이디모듈(100)의 기판의 이면에는, 엘이디소자에서 발생되는 열의 방출을 위한 방열효과가 높은 방열부재가 결합될 수 있다.
상기 컨버터부(200)는, 엘이디모듈(110)에 DC전원을 공급하기 위하여 외부의 AC전원을 정류하여 출력하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 컨버터부(200)는, 외부상용전원인 AC전원을 엘이디모듈(100)을 구동하기 위한 구동전원인 DC전원으로 정류하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 컨버터부(200)는, AC전원으로부터 DC전원으로 변환하여 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하는 회로소자들이 설치된 PCB부와, PCB부가 내부에 설치되는 하우징를 포함할 수 있다.
상기 하우징은, PCB부가 내부에 설치되는 구성으로서, PCB부가 내부에 설치될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
일예로서, 상기 하우징은, 전체 형상이 직육면체 형상을 가지며, 서로 결합되어 PCB부의 설치를 위한 내부공간을 형성하는 상부하우징 및 하부하우징을 포함할 수 있다.
한편 상기 하우징은, 금속소재, 플라스틱소재 등 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 플라스틱소재일 수 있다.
또한 상기 하우징은, 내부에서 정류과정에서 PCB부에서 발생되는 발생되는 전자파를 차폐가 가능한 부재로 이루어짐이 바람직하다.
여기서 상기 하우징은, 하우징의 내면 및 외면 중 어느 하나에 전자파 차폐를 위한 부재(금속 매쉬 등)가 결합될 수 있음은 물론이다.
상기 PCB부는, AC전원으로부터 DC전원으로 변환하여 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하는 회로소자들에 의해 구성되는 회로적 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
아울러, 상기 PCB부는, 외부상용전원인 AC전원을 엘이디모듈(100)을 구동하기 위한 구동전원인 DC전원으로 변환 후, 후술하는 제어부(400)에 의하여 수신된 제어신호에 따라 엘이디모듈(100)의 구동 및 제어를 수행함이 바람직하다.
일 실시예에서, 상기 컨버터부(200)는, 외부 AC전원과 연결되는 AC단자부(210)와, AC단자부(210)를 통해 전달받은 AC전원을 DC전원으로 정류하기 위한 커패시터(222)를 포함하는 정류부(220)와, DC전원을 출력하며 컨버터수명연장부와 접속되는 DC단자부(230)를 포함할 수 있다.
상기 AC단자부(210)는, 입력전원인 AC전원을 PCB부에 입력하기 위한 구성으로 외부 AC전원과 연결되는 입력전선이 하우징에 형성된 연결구를 통과하여 연결될 수 있다.
상기 정류부(220)는, AC단자부(210)를 통해 전달받은 AC전원을 DC전원으로 정류하기 위한 커패시터(222)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
이때, 상기 컨버터부(200)는, AC단자부(210)를 통해 공급받은 전압을 미리 설정된 전압으로 강하는 변압부(240)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 정류부(220)는, 변압부(240)와 연결되어 AC전원을 DC전원으로 변환하도록 구성될 수 있다.
상기 컨버터부(200)에 설치되는 커패시터(222)는, 전해커패시터일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 컨버터부(200)는, 정류부(220)로부터 공급받은 DC전원을 엘이디모듈(100)의 구동을 위한 정전류로 변환하는 정전류변환부(250)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 정전류변환부(250)는, 제어부(400)로부터 제어신호를 받아 이에 대응되는 정전류를 출력함으로서, 엘이디모듈(100)이 제어되도록 할 수 있다.
상기 DC단자부(230)는, 출력전원인 DC전원을 엘이디모듈(100)에 공급하기 위한 구성으로 후술하는 컨버터수명연장부와 접속되는 출력전선이 하우징에 형성된 연결구를 통과하여 연결될 수 있다.
상기 컨버터부(200)의 동작에 따라 내부에 설치된 커패시터(222)(예로서, 전해커패시터)의 열화가 진행될 수 있고 커패시터(222)의 수명이 다하면 컨버터부(200)의 출력(DC전원)에 허용치 이상의 맥류(맥동)가 형성될 수 있고, 이러한 출력이 그대로 엘이디모듈(100)로 공급되는 경우 엘이디모듈(100)이 일정하게 발광하지 않고 깜빡임이 발생되는 등 이상동작이 발생하거나 엘이디모듈(100)의 성능에 치명적인 영향을 주는 문제점이 있다.
이에, 본 발명에 따른 엘이디조명장치(10)는, 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 출력이 출력기준에 속하도록 출력을 조정하여 상기 엘이디모듈(100)에 공급하는 LED 보호를 위한 자동 절체부(300)를 포함한다.
상기 LED 보호를 위한 자동 절체부(300)는 엘이디모듈(100)의 안정적인 작동 및 보호를 위해 엘이디모듈(100)에 안정적인 정전류원으로써 적용될 수 있다면 다양한 구성이 가능하며, 예로서 컨버터수명연장부를 포함할 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100) 사이에 설치되며 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100)에 각각 전기적으로 접속될 수 있다.
예로서, 상기 컨버터수명연장부는, 컨버터부(200)의 DC단자부(230)와 접속되는 입력단자와, 엘이디모듈(100)과 접속되는 출력단자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨버터수명연장부는, 상술한 컨버터부(200)의 하우징 내부에 컨버터부(200)의 PCB부와 함께 설치될 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 회로적구성으로 PCB보드에 설치되는 저항소자, OP-amp, 사이리스터소자, 트랜지스터, 릴레이스위치 등의 회로소자로 구성될 수 있다.
상기 컨버터수명연장부는, 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 출력이 출력기준에 속하도록 출력을 조정하여 상기 엘이디모듈(100)에 공급하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
한편, 상기 출력기준은, 컨버터부(200)의 출력전류가 엘이디모듈(100)의 정상작동 가능한 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다면, 다양한 기준으로 설정될 수 있다.
예로서, 상기 출력기준은, 도 7을 참조하면, 컨버터부(200)의 출력, 특히 DC단자부(230)에서 나오는 출력전류의 진폭값(K)으로 정의될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 출력기준이 출력전류의 진폭값(K)으로 정의되는 경우, 컨버터부(200)의 출력전류의 맥동이 커져 출력전류의 진폭값이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 맥류를 포함하는 경우 컨버터부(200)의 출력이 출력기준을 벗어난 것으로 판단될 수 있고 컨버터부(200)의 열화, 특히 컨버터부(200)에 설치된 커패시터(222)가 열화된 상태로 판단될 수 있다.
이때, 상기 컨버터수명연장부는, 엘이디모듈(100)에 출력기준을 벗어나는 맥류가 제거된 정전류를 공급하기 위하여 컨버터부(200)의 출력을 정류할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨버터수명연장부는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, DC단자부(230)에서 나오는 컨버터출력전류를 센싱하는 전류센서부(310)와, DC단자부(230)에서 나오는 출력을 평활하기 위한 외부커패시터(320)와, 컨버터부(200)에 엘이디모듈(100) 및 상기 외부커패시터(320) 중 어느 하나를 선택적으로 연결하는 스위치부(330)를 포함할 수 있다.
상기 전류센서부(310)는, 컨버터부(200)의 DC단자부(230)와 연결되어 컨버터부(200)의 출력전류를 감지할 수 있다면 다양한 구성이 가능하다.
상기 외부커패시터(320)는, 컨버터부(200)의 출력, 특히 DC단자부(230)에서 나오는 컨버터출력전류를 평활하기 위한 구성으로 다양한 콘덴서로 구성될 수 있다. 상기 외부커패시터(320)는, 엘이디모듈(100)과 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 외부커패시터(320)는, 컨버터출력전류가 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우 컨버터출력전류를 평활하여 안정적인 정전류를 형성할 수 있고 그에 따라 엘이디모듈을 보호할 수 있으며 엘이디모듈의 안정적인 동작을 보장할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 컨버터출력전류에 맥동이 존재하여 출력기준을 벗어나는 경우, 외부커패시터(320)를 통해 컨버터출력전류가 평활되어 출력기준 내에 존재하도록 컨버터출력전류가 조정된 상태로 엘이디모듈(100)에 공급될 수 있다. 도 7에서 A는 외부커패시터(320)에 의해 평활되기 전의 컨버터출력전류를 보여주는 그래프이고, B는 외부커패시터(320)에 의해 평활된 상태의 컨버터출력전류를 보여주는 그래프이다.
상기 스위치부(330)는, 컨버터부(200)와 외부커패시터(320) 사이의 전기적 연결을 스위칭하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
이때, 상기 스위치부(330)는, 전류센서부(310)를 통해 감지된 컨버터출력전류가 출력기준 내에 있는 경우, 컨버터부(200)와 외부커패시터(320)가 전기적으로 연결되지 않은 상태를 유지할 수 있고, 컨버터부(200)가 외부커패시터(320)를 거치지 않고 엘이디모듈(100)과 바로 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 스위치부(330)는, 스위칭 기능을 수행할 수 있는 릴레이소자, igbt 소자 등으로 구성되어 외부 신호에 따라 자동으로 스위칭되거나 또는 기계식 스위치로써 사용자에 의해 수동으로 스위칭 될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨버터수명연장부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류센서부(310)를 통해 감지된 컨버터출력전류가 출력기준을 벗어나는 경우 컨버터부(200)와 외부커패시터(320)가 전기적으로 연결되도록 스위치부(330)의 동작을 제어하는 스위치제어부(340)를 포함할 수 있다.
상기 스위치제어부(340)는, 전류센서부(310)로부터 감지된 컨버터출력전류를 기초로 컨버터출력전류가 출력기준에서 벗어났는지 여부를 판단하고, 전류센서부(310)를 통해 감지된 컨버터출력전류가 출력기준을 벗어나는 경우 컨버터부(200)와 외부커패시터(320)가 전기적으로 연결되도록 스위치부(330)의 동작을 제어하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 스위치제어부(340)에 의해, 스위치부(330)의 스위칭동작이 자동으로 전환될 수 있는 이점이 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 컨버터부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 컨버터출력전류가 출력기준을 벗어나는 경우, 컨버터부(200)가 이상상태에 있음을 경고하기 위한 디스플레이부(350)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 디스플레이부(350)는, 사용자가 컨버터부(200)의 출력이 이상상태에 있음을 확인할 수 있다면 시각, 청각 등 다양한 방식이 가능하다.
예로서, 상기 디스플레이부(350)는, 사용자에게 시각적인 경고를 위한 발광부를 포함할 수 있다.
상기 발광부는, 사용자가 시각적으로 인지 가능하도록 다양한 방식으로 발광될 수 있으며 다양한 위치에 설치될 수 있다. 또한, 상기 발광부는, 엘디이소자를 포함할 수 있다.
도 4의 실시예에서, 상기 스위치부(330)는, 사용자에 의해 수동으로 스위칭되는 기계식 스위치로 구성될 수 있다.
이러한 경우, 상기 디스플레이부(350)를 통해 사용자가 컨버터부(200)의 출력이 이상상태에 있음을 인지한 후 스위치부(330)를 수동으로 온/오프 함으로써 컨버터부(200)와 컨버터수명연장부의 외부커패시터(320)가 서로 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
도면 상 도시하지는 않았으나, 디스플레이부(350)를 구비함과 함께 스위치부(330)의 스위칭 동작을 자동으로 제어할 수 있는 스위치제어부(340)를 포함하는 실시예도 가능함은 물론이다.
상술한 컨버터수명연장부는 다양한 회로소자 및 설계를 통해 회로적으로 구현될 수 있다.
예로서, 상술한 컨버터수명연장부는, 도 5a 내지 도 6과 같은 회로도로 구현될 수 있다. 도 5a 내지 도 6의 회로적 구성은 도 3의 LED 보호를 위한 자동 절체부(300)를 구현하는 한가지 실시예일 뿐 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않음은 물론이다.
이하, 도 5a 내지 도 6을 참조하여, 컨버터수명연장부의 구성 및 컨버터수명연장부에 의한 컨버터수명연장방법을 자세히 설명한다.
먼저, 도 5a 및 도 5b, 상기 컨버터수명연장부의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5a 및 도 5b에서, 전류센서부(310)는, 컨버터부(200)의 DC단자부(230)에 연결되어 DC단자부(230)를 통해 나오는 컨버터출력전류를 감지하며, 감지한 컨버터출력전류를 스위치제어부(340)로 전달하도록 구성된다.
상기 스위치부(330)는, "컨버터부(200)와 엘이디모듈(100)의 전기적 연결"을 스위칭하는 제1스위치(332)와 "컨버터부(200)와 외부커패시터(320)의 전기적 연결"을 스위칭하는 제2스위치(334)를 포함할 수 있다.
상기 제1스위치(332)는, 온 상태에서 외부커패시터(320)를 바이패스하여 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100)을 전기적으로 연결시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
비슷하게, 상기 제2스위치(334)는, 온 상태에서 컨버터부(200)에 외부커패시터(320)를 전기적으로 연결시키는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 제1스위치(332) 및 제2스위치(334)는 릴레이 스위치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1스위치(332)는, 온 상태에서 외부커패시터(320)를 바이패스한 상태에서 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100)이 전기적으로 직결되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제2스위치(334)는 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100) 사이에 외부커패시터(320)가 연결되지 않도록 오프 상태를 유지할 수 있다.
즉, 컨버터부(200)의 출력이 출력기준에 속하는 정상상태에서는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1스위치(332)는 온상태 제2스위치(334)는 오프상태로 유지되어 컨버터부(200)의 출력이 외부커패시터(320)를 거치지 않고 곧바로 엘이디모듈(100)로 전달될 수 있다.
반대로, 상기 제1스위치(332)는, 오프 상태에서 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100)이 전기적으로 직결되지 않도록 전기적 연결을 차단할 수 있다.
이때, 상기 제2스위치(334)는 컨버터부(200)와 엘이디모듈(100) 사이에 외부커패시터(320)가 연결되어 외부커패시터(320)를 통해 조정된 출력이 엘이디모듈(100)로 공급되도록 온 상태를 유지할 수 있다.
즉, 컨버터부(200)의 출력이 출력기준에서 벗어나는 이상상태에서는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1스위치(332)는 오프상태 제2스위치(334)는 온상태로 유지되어 컨버터부(200)의 출력이 외부커패시터(320)를 거쳐 평활된 후 엘이디모듈(100)로 전달될 수 있다.
상기 스위치제어부(340)는, 상기 제1스위치(332) 및 제2스위치(334)의 온/오프를 제어하는 구성으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, OP-amp를 이용한 비교기(342), 정전압회로(344), 초기기동회로(346), 사이리스터소자를 이용한 래치회로(348) 등을 포함하여 다양하게 구성될 수 있다.
상기 스위치제어부(340)는 비교기(342)를 통해 전류센서부(310)에서 감지된 컨버터출력전류를 입력받아 컨버터출력전류가 출력기준에서 벗어났는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 스위치제어부(340)는, 컨버터출력전류가 출력기준에서 벗어난 경우, 제1스위치(332)에 대한 오프신호 및 제2스위치(334)에 대한 온신호를 발생시켜 제1스위치(332) 및 제2스위치(334)에 대한 온오프를 제어할 수 있다.
또한, 상기 스위치제어부(340)는 사이리스터를 포함하는 래치회로(348)로 구성되는 바, 제2스위치(334)가 온상태로 스위칭됨으로써 컨버터출력전류가 평활되어 스위칭제어부(340)에 입력되는 컨버터출력전류가 출력기준에 속하는 상태가 된다고 하더라도, 제1스위치(332)의 오프상태 및 제2스위치(334)의 온상태가 그대로 유지되도록 할 수 있다.
도 5의 컨버터수명연장부는, 도 6과 같이 회로적으로 구성될 수 있으나, 이는 가능한 한가지 실시예일뿐 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 구성에 따라, 본 발명은, 컨버터부(200)의 커패시터(222)의 수명이 다하여 컨버터부(200)의 출력전류에 맥류가 형성된다고 하더라도, 자동으로 엘이디모듈(100)로 유입되는 전류를 안정적인 정전류로 유지하여, 엘이디조명장치(10)의 기본적인 성능을 그대로 유지할 수 있는 이점이 있다.
결과적으로, 본 발명은 컨버터수명연장부를 통해 컨버터부의 수명이 다하여도 안정적인 정전류를 엘이디모듈로 공급할 수 있고 그에 따라 조명장치의 수명을 효과적으로 연장할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 엘이디조명장치(10)는, 엘이디모듈(100)에 대한 색온도 제어, 조도 제어 및 온오프 제어 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위하여 컨버터부(200)를 제어하는 제어부(400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제어부(400)는, 엘이디모듈(100)에 대한 색온도 제어, 조도 제어 및 온오프 제어 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다면 다양하게 구성될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 엘이디모듈 200 : 컨버터부
300 : 컨버터수명연장부

Claims (8)

  1. 하나 이상의 엘이디소자를 포함하는 엘이디모듈(100)과;
    상기 엘이디모듈(100)에 DC전원을 공급하기 위하여 외부의 AC전원을 정류하여 출력하는 컨버터부(200)와;
    상기 컨버터부(200)의 출력이 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우, 상기 출력이 상기 출력기준에 속하도록 상기 출력을 조정하여 상기 엘이디모듈(100)에 공급하는 컨버터수명연장부를 포함하며,
    상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터부(200)의 출력이 기설정된 진폭을 벗어나는 맥류를 포함하는 경우 상기 출력기준을 벗어난 것으로 판단하고, 상기 엘이디모듈(100)에 정전류를 공급하기 위하여 상기 컨버터부(200)의 출력을 정류하며,
    상기 컨버터수명연장부는, 상기 컨버터부(200)에서 출력되는 컨버터출력전류를 센싱하는 전류센서부(310)와, 상기 컨버터출력전류가 미리 설정된 출력기준을 벗어나는 경우 상기 컨버터출력전류를 평활하기 위한 외부커패시터(320)와, 상기 컨버터부(200)와 상기 외부커패시터(320) 사이의 전기적 연결을 스위칭하는 스위치부(330)를 포함하며,
    상기 스위치부(330)는,
    온 상태에서 상기 외부커패시터(320)를 바이패스하여 상기 컨버터부(200)와 상기 엘이디모듈(100)을 전기적으로 연결시키는 제1스위치(332)와, 온 상태에서 상기 컨버터부(200)에 상기 외부커패시터(320)를 전기적으로 연결시키는 제2스위치(334)를 포함하며,
    상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준을 벗어나는 경우 상기 컨버터부(200)와 상기 외부커패시터(320)가 전기적으로 연결되도록 상기 제1스위치(332)와 상기 제2스위치(334)의 동작을 제어하는 스위치제어부(340)를 추가로 포함하며,
    상기 스위치제어부(340)는, 상기 전류센서부(310)에서 센싱된 컨버터출력전류를 입력받아 상기 출력기준과 비교하여 상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준에서 벗어났는지 여부를 판단하는 비교기(342)와, 상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준을 벗어난 경우 상기 제1스위치(332)를 오프상태로 스위칭하고 상기 제2스위치(334)를 온상태로 스위칭한 후 상기 제1스위치(332)와 상기 제2스위치(334)의 스위치상태를 유지하기 위한 래치회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨버터부(200)는,
    상기 AC전원과 연결되는 AC단자부(210)와, 상기 AC단자부(210)를 통해 전달받은 AC전원을 DC전원으로 정류하기 위한 커패시터(222)를 포함하는 정류부(220)와, 상기 DC전원을 출력하며 상기 컨버터수명연장부와 접속되는 DC단자부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10).
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1 및 청구항 2 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 컨버터수명연장부는,
    상기 컨버터출력전류가 상기 출력기준을 벗어나는 경우, 상기 컨버터부(200)가 이상상태에 있음을 경고하기 위한 디스플레이부(350)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 디스플레이부(350)는, 시각적인 경고를 위한 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디조명장치(10).
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