KR102159928B1 - 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

파 기반 조명 효율의 실시예가 제공된다. 일례로서, 방법은 교류(AC) 파형으로부터 전압의 특성을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 AC 파형은 부하에 전력을 공급하도록 구성되고, AC 파형은 양의 전압 부분, 음의 전압 부분, 및 제로 축 지점(zero axis points)을 포함한다. 일부 실시예는 제 1 스텝 전압(step voltage)을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 AC 파형에서 제 1 위치를 결정하는 단계 및 제 1 스텝에서 AC 파형을 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하는 단계를 포함하며, 여기서 부하의 제 1 미리 결정된 부분은 제 1 스텝 전압에 대응하는 제 1 전압 정격(voltage rating)을 갖는다.

Description

파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법
본 출원은 2015년 11월 17일자로 출원된 발명의 명칭이 "파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Providing Wave-based Lighting Efficiencies)"인 미국 가 출원 번호 제 62/256,289 호의 이득을 주장하며, 그것은 전체적으로 참조로써 포함된다.
본 명세서에 설명된 실시예는 일반적으로, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이고 더 구체적으로, 부하 효율을 증가시키기 위해 교류의 특성을 활용하는 것에 관한 것이다.
조명 및 다른 전기 부하는 그리드(grid)에 연결된 임의의 다른 전기 구성요소와 동일한 전압 및 전류를 수신한다. 일반적으로 말해서, 활용될 수 있는 몇 가지 상이한 전압이 존재할지라도, 부하를 위해 활용될 콘센트(outlet)로부터 수신된 전력에 관해서는 거의 제어가 없다. 그에 따라, 많은 전류 전기 기구는 전기 기구에 전력을 공급하기 위해 이용될 수신된 전류 및/또는 전압을 조절하여 전기 기구의 구성요소에 적절한 전력을 제공한다. 이러한 현재의 해법이 전기 구성요소에 원하는 전력을 제공할지라도, 바람직하지 않은 부산물은 종종 열이다. 결과적으로, 전기 기구에 대한 손상을 방지하기 위해 팬 및 다른 냉각 메커니즘이 요구될 수 있다.
본 발명의 목적은 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
파 기반 조명 효율의 실시예가 제공된다. 일례로서, 방법은 교류(AC) 파형으로부터 전압의 특성을 결정하는 단계를 포함하고, 여기서 AC 파형은 부하에 전력을 공급하도록 구성되며, AC 파형은 양의 전압 부분, 음의 전압 부분, 및 제로 축 지점(zero axis points)을 포함한다. 일부 실시예는 제 1 스텝 전압(step voltage)을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 AC 파형에서 제 1 위치를 결정하는 단계 및 제 1 스텝에서 AC 파형을 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하는 단계를 포함하고, 여기서 부하의 제 1 미리 결정된 부분은 제 1 스텝 전압에 대응하는 제 1 전압 정격(voltage rating)을 갖는다.
또한, 복수의 개별적인 디바이스를 포함하는 부하 및 부하에 연결되는 컴퓨팅 구성요소를 포함하는 시스템의 실시예가 포함된다. 컴퓨팅 구성요소는 프로세서 및 프로세서에 의해 실행될 때, 시스템이 복수의 시간에서 교류(AC) 전압을 결정하게 하는 로직을 저장하는 메모리 구성요소를 포함할 수 있고, 여기서 전압은 부하에 전력을 공급하고 복수의 개별적인 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 결정하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 로직은 시스템이 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 대한 제 1 전압 정격을 결정하고, 제 1 전압 정격과 대응하는 제 1 스텝 전압을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 AC 전압에서 제 1 위치를 결정하고, 제 1 스텝에서 AC 전압을 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하게 한다.
또한, 디바이스의 실시예도 포함된다. 적어도 하나의 실시예는 프로세서에 의해 실행될 때, 디바이스가 부하에 전력을 공급하기 위해 수신된 전압의 특성을 결정하게 하는 로직을 포함하는 컴퓨팅 디바이스를 포함하고, 여기서 전압은 양의 전압 부분, 음의 전압 부분, 및 제로 축 지점을 포함하며, 부하는 복수의 개별적인 디바이스를 포함한다. 일부 실시예에서, 로직은 또한, 디바이스가 복수의 개별적인 디바이스 중 적어도 하나에 기초하여 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 할당하고, 부하의 제 1 미리 결정된 부분의 전압 정격을 결정하고, 제 1 스텝 전압을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 전압의 제 1 부분을 결정하게 하며, 여기서 제 1 스텝 전압은 부하의 제 1 미리 결정된 부분의 제 1 전압 정격과 대응한다. 일부 실시예에서, 로직은 디바이스가 제 1 스텝에서 전압을 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하게 한다.
도면에 제시된 실시예는 본질적으로 도시적이고 예시적인 것이며 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명은 유사한 구조가 유사한 도면 부호로 표시되는 다음의 도면과 결부하여 판독될 때 이해될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 전기적 환경을 묘사한 도면.
도 2는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 조명 디바이스를 묘사한 도면.
도 3은 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 컴퓨팅 구성요소의 또 다른 실시예를 묘사한 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위해 활용될 수 있는 교류 파형을 묘사한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 제 1 전압 스텝을 결정하기 위한 플랫폼을 제공하는 이용자 인터페이스를 묘사한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 제 2 전압 스텝 및 제 3 전압 스텝을 결정하기 위한 플랫폼을 제공하는 이용자 인터페이스를 묘사한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파형의 뒷면(backside) 상에 제 4 전압 스텝 및 제 5 전압 스텝을 제공하는 이용자 인터페이스를 묘사한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 지정된 전압 스텝에 관한 데이터를 제공하는 이용자 인터페이스를 묘사한 도면.
도 9는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 흐름도.
본 명세서에 개시된 실시예는 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 일부 실시예는 교류 입력 전력에서 적어도 하나의 전압 스텝을 생성하고 제 1 전압 스텝에서(전압에서의 제 1 위치에서) 부하의 제 1 세트 및 제 2 전압 스텝에서(전압에서의 제 2 위치에서) 부하의 제 2 세트를 활성화하도록 구성될 수 있다. 전압 스텝은 제 1 시간, 제 2 시간, 등에서 교류 전력의 산출되거나 예측된 전압 레벨에 기초하여 결정될 수 있다. 산출된 전압 레벨 및 제 1 시간, 제 2 시간, 등에 기초하여, 본 명세서에 설명된 실시예는 그 시간에서 전력의 전압 레벨에 대응하는 전압 요구요건을 갖는 부하의 부분을 활성화할 수 있다. 동일한 것을 포함하는 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 시스템 및 방법이 하기에 더 상세하게 설명될 것이다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 전기적 환경을 묘사한다. 도시된 바와 같이, 환경은 네트워크(100), 전력 생성 설비(102), 조명 디바이스(104)(또는 다른 부하), 및 원격 컴퓨팅 디바이스(106)를 포함할 수 있다. 네트워크(100)는 전력을 전달하기 위한 전력 네트워크 및/또는 데이터를 전달하기 위한 데이터 네트워크(공용 스위치 전화 네트워크, 인터넷, 셀룰러, 등)를 포함할 수 있다. 전력 생성 설비(102)는 석탄 플랜트, 태양 플랜트, 수력 발전 플랜트, 풍력 에너지 수집 시스템, 지열 시스템, 발전기, 또는 임의의 다른 디바이스, 시스템, 또는 전기를 생성하기 위한 설비와 같은 전력 생성기와 같은 임의의 전력원을 포함할 수 있다. 부가적으로, 전력 생성 설비(102)는 미리 결정된 암페어 및/또는 전압으로 전력을 출력할 수 있고 전력을 교류(AC) 전력으로서 출력할 수 있다. 전력 생성 설비(102)는 조명 디바이스(104) 및/또는 그에 따라 전력을 활용할 수 있는 다른 부하에 전력을 전달할 수 있다. 원격 컴퓨팅 디바이스(106)는 데이터, 설정, 등을 조명 디바이스(104), 전력 생성 설비(102), 및/또는 네트워크(100) 상의 다른 디바이스와 통신하기 위해 구성될 수 있다.
도 2는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 조명 디바이스(104)를 묘사한다. 도시된 바와 같이, 조명 디바이스(104)는 컴퓨팅 구성요소(208) 및 부하 구성요소(210)를 포함한다. 컴퓨팅 구성요소(208)는 프로세서(212), 메모리 구성요소(214)(및/또는 다른 비 일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체), 정류기(216), 및/또는 본 명세서에 설명된 기능을 수행하기 위한 다른 구성요소를 포함한다. 메모리 구성요소(214)는 수신된 전력 뿐만 아니라, 원하는 조명 구성을 선택하기 위한 프로그램 코드에 기초하여, 하나 이상의 조명 구성을 구현하기 위한 프로그램 코드, 로직, 회로, 및/또는 다른 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 포함할 수 있다. 프로세서(212)는 코드를 수신하고 실행할 수 있다. 정류기(216)는 전력 생성 설비(102)(도 1)로부터 전력 뿐만 아니라, 수신된 전력의 정류 시의 명령을 수신할 수 있다.
일례로서, 컴퓨팅 구성요소(208)는 수신되는 전력이 120 볼트 AC라고 결정할 수 있고 적어도 하나의 음의 전압 부분(또는 음의 전압 부분)을 양의 전압 부분으로 전환함으로써 수신된 전압을 정류할 수 있다. 구체적으로, 수신된 전력의 특성이 결정될 수 있다. 특성은 최대 예측된 전압, 주기, 미리 결정된 시간에서의 예측된 전압, 최소 예측된 전압, 제로 교차 지점, 등을 포함할 수 있다. 일례로서, 조명 디바이스(104)의 컴퓨팅 구성요소(208)는 수신되고 정류된 AC 전력이 미리 결정된 전압 레벨에 도달할 시간을 예측할 수 있다. 이 정보를 통해, 컴퓨팅 구성요소(208)는 실제로 수신되는 전압이 부하 세그먼트(예로서, 부하의 제 1 미리 결정된 부분, 부하의 제 2 미리 결정된 부분, 등)에 의해 더 충분히 활용되도록, 모든 또는 실질적으로 모든 전력이 적극적으로 활용되도록 구현할 스텝의 수를 결정할 수 있고, 따라서 열의 생성을 감소시킨다.
부하 구성요소(210)는 발광 다이오드(LEDs)의 형태를 취할 수 있는 하나 이상의 조명 소자(218a, 218b, 및 218c)와 같은, 복수의 개별적인 디바이스를 포함할 수 있다. 조명 소자(218)는 부하의 세그먼트 또는 상이한 세트로서 동작하도록 구성될 수 있고 특정 실시예에 기초하여 구성가능할 수 있다. 구체적으로, 분석은 컴퓨팅 구성요소(208)에 의해 수행되어 복수의 개별적인 디바이스 중 적어도 하나의 전압 정격과 같은, 부하 및/또는 개별적인 디바이스 중 하나 이상의 특성을 결정할 수 있다. 또 다른 예로서, 부하의 제 1 미리 결정된 부분은 전압 정격의 분석 및 부하에서의 개별적인 디바이스의 결정에 기초하여 결정될 수 있다. 이 분석에 기초하여, 컴퓨팅 구성요소(208)는 전압에서의 특정한 스텝에 부하의 미리 결정된 부분을 할당할 수 있다. 부하의 미리 결정된 부분은 전압 스텝의 전압 레벨과 대응하는 부하 정격을 가질 수 있다.
도 2에 묘사된 조명 소자(218)가 병렬로 연결되는 것으로서 도시될지라도, 이는 단지 일례임이 이해되어야 한다. 일부 실시예에서, 조명 소자(218)는 세그먼트가 하드웨어에 내장되도록(hardwired) 조명 소자(218)의 적어도 일부 사이에 배치되는 하나 이상의 연결부를 통해 직렬로 하드웨어에 내장될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예는 세그먼트가 수신되는 전력에 기초하여 변경될 수 있도록 조명 소자(218)의 동적 및/또는 프로그래밍가능한 구성으로 구성될 수 있다.
도 3은 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 컴퓨팅 구성요소(208)의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 2가 조명 디바이스(104)의 다양한 구성요소를 보여주는 일반화된 도면일지라도, 도 3은 조명 디바이스(104)의 더 특정한 실시예를 묘사한다. 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 구성요소(208)는 정류기(216) 뿐만 아니라, 저항기(304)에 연결되는 프로세서(212)를 포함한다. 저항기(304)는 전력원으로부터 전력을 수신하고 AC 전류를 샘플링하여 파형의 특성을 결정할 수 있다. 저항기(304)은 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이 제로 교차 지점을 결정하기 위해 프로세서(212)에 대한 전압을 감소시키도록 구성될 수 있다. 또한 다이오드(306), 커패시터(308), 저항기(310), 커패시터(312), 및 저항기(314)를 포함할 수 있는 정류기(216)가 포함된다. 또한, 본 명세서에 설명된 바와 같이 다른 회로 소자와 함께, 입력 전압을 정류하는 정류기 브릿지(316)가 포함된다. 일례로서, 정류기(216)는 프로세서(212)가 적절히 전력을 공급받을 수 있도록 12 볼트 AC로부터 5 볼트 DC로 전압을 정류하도록 구성될 수 있다.
또한, 전압을 프로세서(212)로 감소시키기 위한 전압 분배기의 역할을 하는 저항기(318 및 320)가 포함된다. 각각이 조명 소자(218)의 세그먼트에 결합될 수 있는 복수의 트랜지스터(326) 및 복수의 광학 인코더(328)가 또한 제공된다. 복수의 트랜지스터(326) 및 복수의 광학 인코더(328)는 본 명세서에서 설명한 바와 같이 조명 소자(218)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 스텝이 결정된 후, 프로세서(212)는 부하의 미리 결정된 세그먼트가 활성화될 것이라고 결정할 수 있다. 제 1 세그먼트가 활성화되면, 프로세서는 신호(예로서, 5 볼트)를 광학 인코더(328)로 전송하고, 상기 광학 인코더는 그 다음, 트랜지스터(326)를 개방하며, 상기 트랜지스터는 접지에 직렬로 연결될 수 있는 부하의 세그먼트로 전력을 전송한다. 트랜지스터(326)의 접지 노드는 부하의 그 세그먼트에 연결될 수 있다. 부하의 제 2 세그먼트를 활용하기 위해 제 2 스텝에 도달되면, 제 2 광학 인코더(328)는 프로세서(212)로부터 신호를 수신할 수 있다. 제 2 광학 인코더(328)는 신호를 제 2 트랜지스터(326)로 전송할 수 있고, 그에 의해 부하의 제 2 세그먼트를 개방한다. 나머지 세그먼트는 도 3에 묘사된 나머지 광학 인코드 및 트랜지스터를 활용하여 활성화될 수 있다.
부가적으로, 저항기(337 및 334) 뿐만 아니라, 고체 상태 계전기(relays)(336, 338)를 포함하는 전이 구성요소(330)가 포함된다. 전이 구성요소(330)는 시스템이 80 볼트로부터 약 305 볼트까지와 같은 다양한 전압 세그먼트에서 동작하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 일례로서, 전이 구성요소(330)는 접지 전압을 변경하도록 구성될 수 있어서 더 많은 양의 전력이 수신되면, 고체 상태 계전기(336)가 구현될 수 있게 하는 반면에, 더 적은 양의 전압이 수신되면, 고체 상태 계전기(336) 및 고체 상태 계전기(338) 둘 모두가 활용될 수 있게 한다.
도시된 바와 같이, 프로세서(212)가 더 높은 전압이 수신된다고 결정하면, 프로세서(212)는 신호를 고체 상태 계전기(336) 및 고체 상태 계전기(336, 338) 사이의 노드로 전송할 수 있고, 그에 의해 고체 상태 계전기(336)는 스위칭 오프되고 고체 상태 계전기(338)는 스위칭 온된다. 고체 상태 계전기(338)가 접지에 연결되기 때문에, 고체 상태 계전기(338)는 더 높은 전압에서 동작하도록 부하의 세그먼트를 함께 패칭(patching)한다. 더 낮은 전압이 수신되면, 고체 상태 계전기(336)는 턴 온될 수 있고 고체 상태 계전기(338)는 턴 오프되어 부하의 세그먼트를 연결해제시킬 수 있으며, 그에 의해 더 낮은 전압에서의 동작을 허용한다.
도 4a 및 도 4b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위해 활용될 수 있는 교류 파형(220a, 220b)을 묘사한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 전력은 사인 파형(220)으로서 표현될 수 있는 AC 파형(220a)으로서 전력 생성 설비(102)(도 1)로부터 수신될 수 있다. 사인 파형(220)은 제로 축 지점(422a 내지 422e)에서 제로 축 지점(예로서, 전력이 양으로부터 음의 극성으로 전환하는 지점 또는 그 반대도 마찬가지임)을 교차시킬 수 있다. 제로 축 지점(422a 내지 422e) 사이에서, 전압은 피크 전압을 향해 증가하거나, 0으로 감소하거나, 0으로 증가하거나, 최소 전압으로 감소할 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 사인 AC 전력 또는 AC 전압은 사인파의 음의 부분을 양으로 변환할 수 있는 정류기(216)에 의해 수신될 수 있고 따라서, 도 4b의 파형을 제공한다. 도 4b와 유사한 파형은 그 다음, 조명 디바이스(104) 및/또는 다른 부하를 위해 활용될 수 있다.
그에 따라, 본 명세서에 설명된 실시예는 제로 축 지점(422)을 결정하도록 구성될 수 있다. 제로 축 지점으로부터, 샘플은 결정된 제로 축 지점(422) 이후의 미리 결정된 시간에 취해질 수 있다. 이 정보를 통해, 실시예는 기간, 최대 전압, 및/또는 파형의 다른 특성을 산출할 수 있다. 일부 실시예에서, 룩업 테이블이 액세스될 수 있다. 이 지식을 통해, 전압 스텝은 예측된 전압의 지점에서 생성될 수 있다. 부가적으로, 수신되는 전압이(예로서, 더티 전압(dirty voltage) 때문에) 순수한 사인파로서 행동하지(behave) 않을 수 있기 때문에, 제로 축 지점(422) 뿐만 아니라, 샘플은 복수의 지점에서 결정될 수 있다. 파형이 기간에 걸쳐 일관성이 없으면, 파형의 예측된 거동에 대한 변동 따라서, 스텝이 행해질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 제 1 전압 스텝을 결정하기 위한 플랫폼을 제공하는 이용자 인터페이스(530a, 530b)를 묘사한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 파형은 약 120 헤르츠의 주파수 및 약 1 밀리초의 주기를 가질 수 있다. 피크 전압은 약 160 볼트일 수 있다. 부가적으로, 도 5b는 미리 결정된 시간에서의 전압을 묘사한다. 구체적으로, 본 명세서에 설명된 실시예는 조명 디바이스(104)에서 부하의 세트에 전력을 공급하기 위해 요구된 전압을 결정할 수 있다. 일례로서, LED가 2 볼트를 인출하면 34개의 LED가 68 볼트를 인출한다. 이와 같이, 본 명세서에 설명된 실시예는 34개의 LED로 부하 세그먼트를 생성할 수 있다. 부가적으로, 실시예는 어느 시점에서 수신된 전압이 약 68 볼트를 제공할 것인지를 결정할 수 있고 그 시간에 제 1 스텝을 생성할 것이다.
부가적으로, 실시예는 어느 시점에서 전력이 136 볼트에 도달할 것인지를 결정하고 그 시간에 제 2 스텝(AC 파형의 제 2 부분)를 생성할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 전압 스텝은 수신된 전압 파형의 거동의 예측에 기초하여 선택된 시간에서 부하의 세그먼트를 활성화 및/또는 활성화해제하기 위한 트리거(trigger)로서 구성될 수 있다. 이 지식을 통해, 실시예는 예측된 전압에 대응하기 위해 상이한 전압 스텝에서 모든 LED의 서브세트로 전력을 전환하도록 조명 디바이스(204)를 구성할 수 있다.
일례로서, LED가 각각 2 볼트를 소비하면, 조명 디바이스(204)는 모든 전압이 소비되도록 제 1 스텝에서 34개의 LED로 파형을 지향시킬 수 있다. 이것은 그러한 단계에서 예측된 전압 레벨에 기초하여 후속 스텝에서 변경될 수 있다. 그에 따라, 전력은 열로서 낭비되는 것이 아니라, 대신에 LED의 세트에 따라 이용된다.
상기 예가 제 1 스텝으로서 68 볼트 및 제 2 스텝으로서 136 볼트를 활용할지라도, 이는 단지 일례임이 이해되어야 한다. 이들 및/또는 다른 스텝은 특정한 구현에 의존하여 생성될 수 있다. 유사하게, LED(또는 다른 부하 구성요소)의 실제 전력 소비에 의존하여, 상이한 조명 또는 활용 방식이 생성될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 제 2 전압 스텝 및 제 3 전압 스텝을 결정하기 위한 플랫폼을 제공하는 이용자 인터페이스(630a, 630b)를 묘사한다. 도 5a 및 도 5b의 설명과 유사하게, 이용자 인터페이스(630a 및 630b)는 각각 약 108.6 볼트 및 약 149.0 볼트에서 생성되는 스텝을 도시한다. 생성된 스텝을 통해, 부하 변경은 부하가 수신되는 전압과 적절히 매칭(matching)하도록 구현될 수 있다. 다시, 다른 전압이 실시예에 의존하여 스텝을 생성하기 위해 활용될 수 있기 때문에 이들 전압이 또한 단지 예임이 이해되어야 한다.
도 7a 및 도 7b는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파형의 뒷면 상에 제 4 전압 스텝 및 제 5 전압 스텝을 제공하는 이용자 인터페이스(730a, 730b)를 묘사한다. 도 6a 및 도 6b로부터의 이용자 인터페이스(630)와 유사하게, 부가적인 스텝은 전압 파형의 하강 측 상에 생성될 수 있다. 구체적으로, 전압 파형이 약 108.0 볼트일 때, 뿐만 아니라 전압이 다시 68.0 볼트에 도달할 때 스텝이 생성될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 지정된 전압 스텝에 관한 데이터를 제공하는 이용자 인터페이스(830a, 830b, 830c)를 묘사한다. 도시된 바와 같이, 이용자 인터페이스(830a)는 생성된 스텝을 묘사하는 차트를 도시한다. 도 8b는 구현을 위한 생성된 스텝을 그래픽으로 묘사한다. 도 8c는 스텝을 산출하기 위해 취해지는 샘플을 묘사한다.
이들 이용자 인터페이스에 도시된 바와 같이, 제로 축 지점이 결정되고 약 2.76 밀리초에서 샘플 전압이 취해졌다(도 8C). 샘플 및 제로 축 지점으로부터의 전압의 변화에 기초하여, 룩업 테이블이 액세스되어 파형의 주기 및 최대 전압의 사인 예측을 용이하게 할 수 있다. 이 정보 뿐만 아니라, 부하와 관련된 정보에 기초하여, 전체 부하의 세그먼트가 전압에 기초하여 할당될 수 있도록 스텝이 생성될 수 있다. 일례로서, 부하의 제 1 세그먼트는 약 68 볼트의 전압 정격을 가질 수 있고, 제 1 전압 스텝은 약 68 볼트일 수 있다. 이와 같이, 제 1 세그먼트는 그 전압 스텝 이전 및/또는 이후에 미리 결정된 시간 동안 전압을 수신할 수 있다. 일단 전압이 미리 결정된 양으로 변경되면, 다음 스텝은 제 2 부하 세그먼트의 전압 정격이 그 시간에서 파형의 전압과 대응하도록 제 2 부하 세그먼트(제 1 부하 세그먼트를 포함할 수 있음)의 할당을 트리거링(triggering)할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 흐름도를 묘사한다. 블록(950)에 도시된 바와 같이, 전압이 결정될 수 있다. 블록(952)에서, 전압은 정류되어 전압 파형의 음의 부분을 제거할 수 있다. 블록(954)에서, 전압의 제로 교차 지점이 측정될 수 있다. 블록(957)에서, 시간에 걸쳐 전압 변화가 산출될 수 있다. 블록(958)에서, 스텝이 전압 변화에 기초하여 결정되고 그 다음, 생성될 수 있다. 스텝을 생성하는 것은 부하의 세그먼트에 대해 전류를 개방 또는 폐쇄하는 미리 결정된 시간에 트리거를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 블록(960)에서, 전압은 제 1 시간에서 제 1 스텝의 부하의 제 1 세트에 할당될 수 있다. 블록(962)에서, 전압은 제 2 시간에서 부하의 제 2 세트에 할당될 수 있다.
상기 도시된 바와 같이, 파 기반 조명 효율을 위한 다양한 실시예가 개시된다. 하나 이상의 전압 스텝을 생성함으로써, 전압은 수신된 전압의 변화(또는 예측된 변화)에 기초하여 변경될 수 있는 부하의 서브세트에 할당될 수 있다. 이것은 전력의 더 효율적인 이용을 제공하고 부하에서 열을 감소시킨다. 그렇기는 하지만, 부하 활용의 변화는 이용자가 감지할 수 없을 만큼 충분히 빠르다.
본 개시의 특정한 실시예 및 양태가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 변경 및 수정이 행해질 수 있다. 게다가, 다양한 양태가 본 명세서에 설명되었지만, 이러한 양태는 조합하여 활용될 필요가 없다. 그에 따라, 따라서 첨부된 청구항이 본 명세서에 도시되고 설명된 실시예의 범위 내에 있는 그러한 모든 변경 및 수정을 커버하는 것으로 의도된다.
본 명세서에 개시된 실시예가 파 기반 조명 효율을 위한 시스템, 방법, 및 비 일시적인 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 것으로 이제 이해되어야 한다. 또한, 이들 실시예가 단지 예시적인 것이고 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않음이 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 시스템의 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법에 있어서:
    컴퓨팅 디바이스에 의해 교류(AC) 파형으로부터 전압의 특성을 결정하는 단계로서, 상기 AC 파형은 부하에 전력을 공급하도록 구성되고, 상기 부하는 제 1 전압 정격(voltage rating)을 갖는 제 1 미리 결정된 부분 및 제 2 전압 정격을 갖는 제 2 미리 결정된 부분을 가지며, 상기 AC 파형은 양의 전압 부분, 음의 전압 부분, 및 제로 축 지점(zero axis points)을 포함하는, 상기 전압의 특성을 결정하는 단계;
    상기 컴퓨팅 디바이스에 의해, 상기 AC 파형에 인가된 제 1 스텝 전압(step voltage)을 갖는 제 1 전압 스텝을 생성하기 위해 이용될 상기 AC 파형에서 제 1 위치를 결정하는 단계;
    상기 컴퓨팅 디바이스에 의해, 상기 AC 파형 상에 인가하기 위한 상기 제 1 전압 스텝을 생성하는 단계; 및
    상기 컴퓨팅 디바이스에 의해, 상기 제 1 전압 스텝에서 상기 AC 파형을 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전압 정격은 상기 제 1 전압 스텝의 제 1 스텝 전압에 대응하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC 파형을 정류하여 상기 음의 전압 부분 중 적어도 하나를 양의 전압 부분으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 스텝 전압을 갖는 제 2 스텝을 생성하기 위해 상기 AC 파형에서 제 2 부분을 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 스텝에서 상기 AC 파형을 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분에 인가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분은 상기 제 2 스텝 전압에 대응하는 제 2 전압 정격을 갖는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하는 발광 다이오드의 어레이를 포함하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하, 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분, 또는 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분 중 적어도 하나에 대한 전압 정격을 결정하는 단계를 더 포함하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC 파형의 분석 및 상기 부하에서의 개별적인 디바이스의 결정에 기초하여, 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 결정하는 단계를 더 포함하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC 파형으로부터의 전압의 특성은: 제로 축 지점, 상기 AC 파형의 주기, 및 상기 AC 파형의 최대 전압 중 적어도 하나를 포함하는, 파 기반 조명 효율을 제공하기 위한 방법.
  8. 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 시스템에 있어서:
    복수의 개별적인 디바이스를 포함하는 부하;
    상기 부하에 결합되고 프로세서 및 로직을 저장하는 메모리 구성요소를 포함하는 컴퓨팅 구성요소를 포함하고,
    상기 로직은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 시스템이 적어도:
    복수의 시간에서 상기 부하에 전력을 공급하도록 구성되는 교류(AC) 전압을 결정하고;
    상기 복수의 개별적인 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 결정하고;
    상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 대한 제 1 전압 정격을 결정하고;
    상기 제 1 전압 정격과 대응하는 제 1 스텝 전압을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 이용될 상기 AC 전압에서 제 1 위치를 결정하고;
    상기 제 1 스텝을 생성하며;
    상기 제 1 스텝에서 상기 AC 전압을 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하는 것을 수행하게 하는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    수신된 전압의 양을 결정하고, 상기 수신된 전압의 양에 기초하여 접지 전압을 변경하는 전이 구성요소를 더 포함하는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 메모리 구성요소는 또한, 상기 시스템이 적어도:
    제 2 스텝 전압을 갖는 제 2 스텝을 생성하기 위해 상기 AC 전압 파형에서 제 2 부분을 결정하고;
    상기 제 2 스텝에서 상기 AC 전압 파형을 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분에 인가하는 것으로서, 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분은 상기 제 2 스텝 전압에 대응하는 제 2 전압 정격을 갖는, 상기 AC 전압 파형을 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분에 인가하며,
    상기 부하, 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분, 또는 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분 중 적어도 하나에 대한 전압 정격을 결정하게 하는 로직을 저장하는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 시스템.
  11. 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스에 있어서:
    로직을 포함하는 컴퓨팅 디바이스를 포함하고,
    상기 로직은 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 디바이스가 적어도:
    부하에 전력을 공급하기 위해 수신된 전압의 특성을 결정하는 것으로서, 상기 전압은 양의 전압 부분, 음의 전압 부분, 및 제로 축 지점을 포함하고, 상기 부하는 복수의 개별적인 디바이스를 포함하는, 상기 부하에 전력을 공급하기 위해 수신된 전압의 특성을 결정하고;
    상기 복수의 개별적인 디바이스 중 적어도 하나에 기초하여 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 할당하고;
    상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분의 전압 정격을 결정하고;
    제 1 스텝 전압을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 이용될 상기 전압의 제 1 위치를 결정하는 것으로서, 상기 제 1 스텝 전압은 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분의 제 1 전압 정격과 대응하는, 상기 제 1 스텝 전압을 갖는 제 1 스텝을 생성하기 위해 이용될 상기 전압의 제 1 위치를 결정하고;
    상기 제 1 스텝을 생성하며;
    상기 제 1 스텝에서 상기 전압을 상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분에 인가하는 것을 수행하게 하는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 로직은 또한, 상기 디바이스가 적어도:
    제 2 스텝 전압을 갖는 제 2 스텝을 생성하기 위해 상기 전압의 제 2 부분을 결정하고;
    상기 제 2 스텝에서 상기 전압을 상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분에 인가하는 것을 수행하게 하며,
    상기 부하의 제 2 미리 결정된 부분은 상기 제 2 스텝 전압에 대응하는 제 2 전압 정격을 갖는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 부하는 발광 다이오드의 어레이를 포함하는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 부하의 제 1 미리 결정된 부분을 할당하는 것은 상기 전압의 분석 및 상기 부하에서의 상기 복수의 개별적인 디바이스의 특성에 기초하여 수행되는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 스텝은 미리 결정된 시간에서 상기 전압의 예상된 전압 레벨에 기초하여 생성되는, 파 기반 부하 효율을 제공하기 위한 디바이스.
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