KR102222014B1 - Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법 - Google Patents

Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102222014B1
KR102222014B1 KR1020200100119A KR20200100119A KR102222014B1 KR 102222014 B1 KR102222014 B1 KR 102222014B1 KR 1020200100119 A KR1020200100119 A KR 1020200100119A KR 20200100119 A KR20200100119 A KR 20200100119A KR 102222014 B1 KR102222014 B1 KR 102222014B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lighting device
led lighting
duty ratio
output
color temperature
Prior art date
Application number
KR1020200100119A
Other languages
English (en)
Inventor
박기주
박세희
Original Assignee
주식회사 엘파워
박기주
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘파워, 박기주 filed Critical 주식회사 엘파워
Priority to KR1020200100119A priority Critical patent/KR102222014B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102222014B1 publication Critical patent/KR102222014B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/24—Controlling the colour of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/345—Current stabilisation; Maintaining constant current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명의 색온도 조절장치는 상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하고 대응된 듀티비를 결정하여 출력하는 수신모듈; 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 수신모듈에서 출력된 듀티비에 기초하여 상기 전원 공급부의 온/오프를 제어하는 출력비율 제어부를 포함하되, 상기 출력비율 제어부는 상기 전원 공급부에서 상기 LED 조명장치로 공급되는 공급전원 및 상기 LED 조명장치의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정함으로서, 색온도 조절로 인한 LED 조명장치의 출력 저하를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

LED 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING COLOR TEMPERATURE OF LED DEVICE}
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, LED 모듈의 색온도를 조절하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
LED 조명장치는 DC 전원만 인가해주면 점등이 가능하기 때문에 점화기(igniter)가 요구되었던 종래의 조명장치에 비해 구동회로가 간단한 특징이 있다. 또한, 서로 다른 색온도를 가지는 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 경우 다수의 LED 모듈들이 전력선 통신망으로 연결될 수 있으며, 유/무선 통신망으로 연결된 외부 단말로 부터 제어 명령을 전달받아 LED 각각의 밝기 및 색 온도를 조절할 수 있다.
이 때, 색온도(Color temperature)는 광원의 색을 절대온도를 이용해 숫자로 표시한 것으로서, 붉은색 계통의 광원일수록 색온도가 낮고, 푸른색 계통의 광원일수록 색온도가 높은 특징이 있으며, 이러한 색온도에 따라서 사람들은 감수성이 높아지기도 하고, 집중력이 향상되기도 한다.
이로 인해 LED 조명장치는 그 사용 목적(예컨대, 수면, 학습 등)에 맞게 색온도를 조절함으로써 다양한 기능으로 사용될 수 있으며, LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다.
일반적으로 LED 조명장치는 2이상의 LED들 각각이 광을 방출하는 시간의 상대적인 비율을 제어함으로써, 그 색온도를 조절할 수 있는데, 이를 위해, LED 조명장치는, 센서 또는 디지털 통신을 통해 전달된 제어 정보에 기초하여, 2이상의 LED들 각각에 대한 구동(drive) 전류의 듀티 비(duty ratio)를 제어하는 PWM 제어방식을 사용한다.
그런데, 이와 같이 PWM 제어 방식을 이용하여 LED 조명장치의 색온도를 조절할 경우, 소자의 특성 등으로 인하여, LED 조명장치 전체 출력이 떨어지는 문제가 있었다. 예를 들어, 전체 출력이 50W이고, 2개의 LED를 포함하는 LED 조명장치에서, 제1 LED와 제2 LED의 듀티 비를 100:0으로 조절할 경우, LED 조명장치 전체 출력은 50.12W 이지만, 제1 LED와 제2 LED의 듀티 비를 90:10으로 조절할 경우, LED 조명장치의 전체 출력이 42.56W로 떨어지는 문제가 있었다.
한국 공개특허번호 10-2010-0016469호(공개일: 2010.02.12, 명칭: 색온도 조절 가능 백색광원)
따라서 본 발명은 LED 조명장치의 색온도 조절을 위해 출력되는 전류값 및 상기 LED 조명장치의 출력값을 피드백 받아서 듀티 비를 재조정함으로써, 색온도 조절로 인한 LED 조명장치의 출력 저하를 최소화할 수 있는 LED 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 색온도 별로 상기 LED 조명장치의 출력을 최적화하는 듀티 비를 도출하여 테이블화하고 색온도 조절시 상기 테이블을 참조함으로써, 상기 LED 조명장치의 출력 저하 없이 신속하고 정확하게 색온도를 조절할 수 있는 LED 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 LED 조명장치의 색온도 조절장치는 상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하고 대응된 듀티비를 결정하여 출력하는 수신모듈; 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 수신모듈에서 출력된 듀티비에 기초하여 상기 전원 공급부의 온/오프를 제어하는 출력비율 제어부를 포함하되, 상기 출력비율 제어부는 상기 전원 공급부에서 상기 LED 조명장치로 공급되는 공급전원 및 상기 LED 조명장치의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 색온도 조절장치는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 전원 공급부로 전달하는 LED 컨버터를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 수신모듈은 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신할 수 있다.
바람직하게, 상기 전원 공급부는 상기 듀티비에 의거하여 온/오프가 제어되는 2이상의 정전류 회로들을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 출력비율 제어부는 상기 2이상의 정전류 회로들 각각에 대하여, 대응된 정전류 회로의 온/오프를 제어하기 위한 각각의 듀티비를 재설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 출력비율 제어부는 상기 LED 조명장치의 출력전원과, 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 4% 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 출력비율 제어부는 상기 LED 조명장치가 출력할 수 있는 색온도 별로, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 도출된 최적의 듀티비를 매칭시킨 룩업테이블을 저장하고, 상기 룩업테이블에 의거하여 상기 수신모듈에서 출력된 듀티비를 재설정할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 LED 조명장치의 색온도를 조절하는 방법은 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신단계; 상기 수신된 제어명령에 대응된 초기 듀티비를 결정하여 출력하는 초기 듀티비 결정단계; 상기 초기 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치로 상기 DC 전원을 공급하는 전원 공급단계; 및 상기 LED 조명장치로 공급된 공급전원 및 상기 LED 조명장치의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하는 듀티비 재설정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 듀티비 재설정단계는 상기 LED 조명장치의 출력전원과, 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 4% 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 듀티비 재설정단계는 상기 LED 조명장치가 출력할 수 있는 색온도 별로, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 하는 최적의 듀티비를 도출하는 최적의 듀티비 도출단계; 및 상기 출력 가능한 색온도 별로 최적의 듀티비를 매칭시켜 저장하는 룩업 테이블을 생성하는 룩업 테이블 생성단계를 더 포함하고, 상기 룩업 테이블에 의거하여 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
본 발명은 LED 조명장치의 색온도 조절을 위해 출력되는 전류값 및 상기 LED 조명장치의 출력값을 피드백 받아서 듀티 비를 재조정함으로써, 색온도 조절로 인한 LED 조명장치의 출력 저하를 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명은 색온도 별로 상기 LED 조명장치의 출력을 최적화하는 듀티 비를 도출하여 테이블화하고 색온도 조절시 상기 테이블을 참조함으로써, 상기 LED 조명장치의 출력 저하 없이 신속하고 정확하게 색온도를 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에 대한 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에서 설정된 초기 듀티비의 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에서 재설정된 듀티비의 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에 등록된 룩업 테이블의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절방법에 대한 처리 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절방법에 대한 처리 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치(100)는 LED 컨버터(110), 수신모듈(120), 전원공급부(130), 출력비율 제어부(140)를 포함하고, LED 조명장치(200)의 색온도를 조절하기 위한 제어정보를 출력한다. 이 때, LED 조명장치(200)는 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하며, 상기 LED 모듈은 각각 전력선 통신망으로 연결될 수 있다.
LED 컨버터(110)는 색온도 조절장치(100) 및 LED 조명장치(200)를 구동시키기 위한 전원을 입력받아 변환하여 출력한다. 즉, LED 컨버터(110)는 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 변환하여 전원공급부(130)로 출력한다. 이 때, LED 컨버터(110)는 도 1에 예시된 바와 같이 색온도 조절장치(100)에 포함될 수도 있고, 별도의 장치로 구성될 수도 있다.
수신모듈(120)은 LED 조명장치(200)의 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하고 대응된 듀티비를 결정하여 출력한다. 이 때, 수신모듈(120)은 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망 또는 근거리 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신할 수 있다. 한편, 상기 외부 단말장치는 리모컨, 휴대용 통신단말, 조작 스위치 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 수면, 학습 등 미리 지정된 기능에 대한 사용자의 선택정보를 전달하거나, 다이얼 형태의 조작 스위치에 의한 사용자의 색온도 선택정보를 전달할 수 있다.
상기 선택정보를 수신한 수신모듈(120)은 사용자의 선택정보에 의거하여 결정 가능한 듀티비를 미리 저장하고, 상기 저장된 정보에 의거하여 듀티비를 결정할 수 있다. 예를 들어, LED 조명장치(200)를 구성하는 LED 모듈이 서로 다른 색온도를 가지는 2 종류의 LED 조합으로 구현된 경우, 이들의 구동전류의 상대적인 크기를 제어함으로써, 색온도를 조절할 수 있는데, 수신모듈(120)은 특정 동작 모드에 대하여 상기 구동전류의 상대적인 크기를 제어하기 위한 각각의 초기 듀티비(예컨대, 학습모드인 경우 90:10, 수면모드인 경우 80:20 등)를 저장하고, 사용자의 선택정보에 응답하여 대응된 듀티비를 결정할 수 있다. 이를 위해, 수신모듈(120)은 상기 초기 듀티비에 의거하여, 전압공급부(130)로 전달되어질 신호의 펄스폭을 변경함으로써, 상기 LED 각각의 구동전류의 크기를 제어할 수 있다.
전원공급부(130)는 LED 컨버터(110)로부터 전달된 DC 전원을 LED 조명장치(200)로 전달한다. 이 때, 전원공급부(130)는 상기 듀티비에 의거하여 온/오프가 제어되는 2이상의 정전류 회로들을 포함할 수 있다. 예를 들어, LED 조명장치(200)가 서로 다른 색 온도를 가지는 2종류의 LED 조합으로 구현된 경우, 전원공급부(130)는 상기 2종류의 LED 각각으로 구동전류를 공급하기 위한 2개의 정전류 회로를 포함할 수 있다. 도 1의 예에서는 이와 같이 전원공급부(130)가 2개의 정전류 회로(즉, LED 정전류 회로 1(131) 및 LED 정전류 회로 2(132))를 포함하는 예를 도시하고 있다.
출력비율 제어부(140)는 수신모듈(120)에서 출력된 듀티비에 기초하여 전원 공급부(130)의 온/오프를 제어한다. 이 때, 출력비율 제어부(140)는 먼저, 수신모듈(120)로부터 전달된 듀티비에 의거하여 전원공급부(130)의 온/오프를 제어하고, 그 결과 LED 조명장치(200)로 공급되는 공급전원 및 LED 조명장치(200)의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 듀티비를 재설정한다. 즉, 출력비율 제어부(140)는 색온도 조절 과정에서 LED 조명장치(200)의 출력이 저하되는 경우 그 저하된 값을 보상하기 위해 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
도 1의 예에서와 같이 전원공급부(130)가 LED 정전류 회로 1(131) 및 LED 정전류 회로 2(132)를 포함하는 경우, 출력비율 제어부(140)는 수신모듈(120)에서 출력된 듀티비에 기초하여 LED 정전류 회로 1(131)의 온/오프를 제어하기 위한 신호(CH1) 및 LED 정전류 회로 2(132)의 온/오프를 제어하기 위한 신호(CH2)를 생성하여 전원공급부(130)로 출력한다.
또한, 출력비율 제어부(140)는 상기 제어신호(CH1, CH2)에 응답하여 LED 정전류 회로 1(131) 및 LED 정전류 회로 2(132)에서 LED 조명장치(200)로 공급되는 공급전원들(OUT_CH1, OUT_CH2), 및 LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)을 피드백(feedback) 받아서, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)과 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(예컨대, 50W)이 서로 다른 경우, 그 차이가 소정 오차범위(예컨대, 4%) 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정한다. 특히, 출력비율 제어부(140)는 LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)이 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(예컨대, 50W) 보다 낮은 경우, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)을 높이는 방향으로 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
이 때, 출력비율 제어부(140)는 전원 공급부(130)에 포함된 2이상의 정전류 회로들 각각에 대하여, 대응된 정전류 회로의 온/오프를 제어하기 위한 각각의 듀티비를 재설정할 수 있다.
한편, 출력비율 제어부(140)는 수신모듈(120)로부터 전달된 듀티비 각각에 대하여 상기 오차가 반영된 최적의 듀티비에 대한 정보를 저장하는 룩업 테이블(미도시)을 내장하고, 상기 룩업 테이블에 의거하여 수신모듈(120)로부터 전달된 초기 듀티비를 최적의 듀티비로 재설정할 수 있다. 즉, 출력비율 제어부(140)는 LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 색온도 별로, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)과 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(50W)의 차이가 소정 오차범위(예컨대, 4%) 이내가 되도록 도출된 최적의 듀티비를 매칭시킨 룩업테이블(미도시)을 저장하고, 상기 룩업테이블에 의거하여 수신모듈(120)에서 출력된 듀티비를 재설정할 수 있다. 이 때, 상기 룩업테이블은 색온도별로 초기에 결정된 초기 듀티비와 최적의 듀티비를 함께 매칭시켜 저장할 수도 있다.
이러한 룩업테이블의 예가 도 2에 예시되어 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에 등록된 룩업 테이블의 예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2를 참조하면, 50W 컨버터가 적용된 색온도 조절장치에서, 각 케이스별로, LED 정전류 회로 1(131)와 LED 정전류 회로 2(132)의 온/오프를 제어하기 위한 초기 듀티비 및 최적의 듀티비에 따른 줄력 전압(OUTPUT)의 예를 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에서 설정된 초기 듀티비의 예를 설명하기 위한 타이밍도로서, 도 3의 (a)는 상기 초기 듀티비에 의거하여 생성된 LED 정전류 회로 1(131)의 온/오프 제어신호(CH1)의 예를 나타내고, 도 3의 (b)는 상기 초기 듀티비에 의거하여 생성된 LED 정전류 회로 2(132)의 온/오프 제어신호(CH2)의 예를 나타낸다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절장치에서 재설정된 최적의 듀티비의 예를 설명하기 위한 타이밍도로서, 도 4의 (a)는 상기 최적의 듀티비에 의거하여 생성된 LED 정전류 회로 1(131)의 온/오프 제어신호(CH1′)의 예를 나타내고, 도 4의 (b)는 상기 최적의 듀티비에 의거하여 생성된 LED 정전류 회로 2(132)의 온/오프 제어신호(CH2′)의 예를 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 초기 듀티비에 의거하여 생성된 제어신호들(CH1, CH2)의 온-타임(t1, t2)의 합은 전체 주기(T)와 동일하지만, 상기 최적의 듀티비에 의거하여 생성된 제어신호들(CH1′, CH2′)의 온-타임(t1′, t2′)의 합은 전체 주기(T)보다 큼을 알 수 있다. 이는, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)이 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(예컨대, 50W) 보다 낮은 경우, 이를 보상하기 위해, 전원공급부(130)의 온/오프를 제어하기 위한 제어신호들(CH1, CH2)의 온-타임을 증폭시켰기 때문이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위해, 단계 S110에서는, LED 컨버터(110)가 색온도 조절장치(100) 및 LED 조명장치(200)를 구동시키기 위한 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 변환하여 전원공급부(130)로 출력한다.
단계 S120에서는, 수신모듈(120)이 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하되, 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망 또는 근거리 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신한다.
단계 130에서는, 상기 제어명령을 수신한 수신모듈(120)이 그 제어명령에 대응된 초기 듀티비를 결정하여 전원 공급부(130)로 전달하고, 단계 S140에서는, 전원공급부(130)가 상기 듀티비(즉, 초기 듀티비)에 기초하여 LED 조명장치(200)로 DC 전원을 공급한다. 단계 S140에서는, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이 PWM 방식으로 제어되는 듀티비에 기초하여 전원공급부(130)의 온/오프를 제어함으로써, 전원 공급을 제어할 수 있다.
단계 S160 내지 단계 S180에서는, 출력비율 제어부(140)가 전원공급부(130)에서 LED 조명장치(200)로 공급된 공급전원들(OUT_CH1, OUT_CH2) 및 LED 조명장치의 출력전원(OUT_LED)을 피드백 받고(S160), LED 조명장치의 출력전원(OUT_LED)과 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(예컨대, 50W)을 비교하여(S170), LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)이 상기 LED 조명장치(200)의 최대 출력(예컨대, 50W) 보다 낮은 경우, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)을 높이는 방향으로 듀티비를 재설정한다(S180).
이 때, 단계 S180에서는, LED 조명장치(200)의 출력전원과 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위(예컨대, 4%) 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정할 수 있다.
도 5의 예에서는 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위해, 실시간으로 출력되는 LED 조명장치의 출력값과 미리 설정된 LED 조명장치의 최대 출력값을 비교하여 LED 조명장치의 출력저하를 보상하는 예를 설명하고 있다. 하지만, LED 조명장치의 출력저하를 보상하기 위한 최적의 듀티비를 미리 도출하고, 그 값에 의거하여 보다 빠르게 상기 출력저하를 보상할 수도 있다. 이러한 본 발명의 제2 실시 예가 도 6 및 도 7에 예시되어 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 조절방법에 대한 처리 흐름도이고, 도 7은 도 6에 포함된 색온도별 최적 듀티비 도출 과정에 대한 처리 흐름도이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위해, 단계 S210에서는, LED 컨버터(110)가 색온도 조절장치(100) 및 LED 조명장치(200)를 구동시키기 위한 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 변환하여 전원공급부(130)로 출력한다.
단계 S220에서는, 출력비율 제어부(140)가 색온도별 최적의 듀티비를 도출한다. 즉, 단계 S220에서, 출력비율 제어부(140)는 LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 색온도 별로, LED 조명장치(200)의 출력전원과 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 하는 최적의 듀티비를 도출한다.
이를 위해, 단계 S221에서는, 출력비율 제어부(140)가 색온도를 선택한다. 즉, LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 색온도 중 임의의 색온도를 선택한다.
단계 S222에서는, 상기 색온도 제어를 위해 초기에 설정된 초기 듀티비를 결정한다. 이 때, 초기 듀티비는, 2이상의 LED 각각의 구동전류의 상대적인 크기를 제어하기 위해, LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 색온도 별로 미리 설정된 값일 수 있다.
단계 S223에서는, 전원 공급부(130)가 상기 결정된 초기 듀티비에 따라 LED 조명장치(200)로 전원을 공급한다.
단계 S224 내지 단계 S226에서는, 출력비율 제어부(140)가 전원공급부(130)에서 LED 조명장치(200)로 공급된 공급전원들(OUT_CH1, OUT_CH2) 및 LED 조명장치의 출력전원(OUT_LED)을 피드백 받고(S224), LED 조명장치의 출력전원(OUT_LED)과 LED 조명장치(200)에 대하여 미리 설정된 최대 출력(예컨대, 50W)을 비교하여(S225), LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)이 상기 LED 조명장치(200)의 최대 출력(예컨대, 50W) 보다 낮은 경우, LED 조명장치(200)의 출력전원(OUT_LED)을 높이는 방향으로 듀티비를 재설정한다(S226).
단계 S227에서는, 출력비율 제어부(140)가 현재의 듀티비를 최적의 듀티비로 결정한다. 만약 단계 S222에서 결정된 초기 듀티비가, 단계 S225 및 S226을 거치면서 재설정된 경우 상기 최적의 듀티비는 재설정된 듀티비에 의해 결정되고, 그렇지 않은 경우 상기 최적의 듀티비는 초기 듀티비에 의해 결정될 것이다.
단계 S228 및 단계 S229에서는, LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 색온도 중 선택안된 색온도가 존재하는 경우 다음 색온도를 선택한 후, 단계 S222 이후를 반복 수행한다.
이와 같이, LED 조명장치(200)가 출력할 수 있는 모든 색온도에 대하여 최적의 듀티비를 도출하였으면, 출력비율 제어부(140)는 단계 S230에서, 룩업 테이블을 생성한다. 즉, 단계 S230에서, 출력비율 제어부(140)는 LED 조명장치(200)에서 출력 가능한 색온도 별로 도출된 최적의 듀티비를 매칭시켜 저장하는 룩업 테이블을 생성하고 저장한다. 또는, 상기 룩업 테이블은 색온도별로 초기에 결정된 초기 듀티비와 최적의 듀티비를 함께 매칭시켜 저장할 수도 있다.
단계 S240에서는, 수신모듈(120)이 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하되, 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망 또는 근거리 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신한다.
단계 S250에서는, 출력비율 제어부(140)가 수신모듈(120)로부터 상기 제어명령 또는 제어명령에 대응한 초기 듀티비를 전달받고, 상기 룩업 테이블로부터 상기 제어명령 또는 상기 초기 듀티비에 대응한 최적의 듀티비를 검출한다. 즉, 단계 S250에서, 출력비율 제어부(140)는 룩업 테이블에 기초하여 상기 초기 듀티비를 재설정할 수 있다.
단계 S260에서는, 출력비율 제어부(140)가 상기 검출된 최적의 듀티비에 따라 LED 조명장치(200)로 전원을 공급하도록 전원공급부(130)를 제어한다.
그리고 단계 S270에서, 종료 명령이 입력될 때까지, 단계 S240 내지 단계 S260를 반복 수행한다.
이와 같이 본 발명은, LED 조명장치의 색온도 조절을 위해 출력되는 전류값 및 상기 LED 조명장치의 출력값을 피드백 받아서 듀티비를 재조정함으로써, 색온도 조절로 인한 LED 조명장치의 출력 저하를 최소화할 수 있다. 특히, 본 발명은 색온도 별로 상기 LED 조명장치의 출력을 최적화하는 듀티 비를 도출하여 테이블화하고 색온도 조절시 상기 테이블을 참조함으로써, 상기 LED 조명장치의 출력 저하 없이 신속하고 정확하게 색온도를 조절할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명이 실시 예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 색온도 조절장치 110: LED 컨버터
120: 수신모듈 130: 전압공급부
131: LED 정전류 회로 1 132: LED 정전류 회로 2
140: 출력비율 제어부 200: LED 조명장치

Claims (10)

  1. 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도를 조절하는 색온도 조절장치에 있어서,
    상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하고 대응된 듀티비를 결정하여 출력하는 수신모듈;
    상기 LED 조명장치로 전원을 공급하되, 상기 듀티비에 의거하여 온/오프가 제어되는 2이상의 정전류 회로들을 포함하는 전원 공급부; 및
    상기 수신모듈에서 출력된 듀티비에 기초하여 상기 전원 공급부의 온/오프를 제어하는 출력비율 제어부를 포함하되,
    상기 출력비율 제어부는
    색온도 조절 과정에서 상기 LED 조명장치의 출력이 저하되는 경우, 이를 보상하기 위해 상기 전원 공급부에서 상기 LED 조명장치로 공급되는 공급전원 및 상기 LED 조명장치의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 피드백된 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이를 산출하고, 상기 산출된 차이값이 소정 오차범위 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하되, 상기 2이상의 정전류 회로들 각각에 대하여, 대응된 정전류 회로의 온/오프를 제어하기 위한 각각의 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 전원 공급부로 전달하는 LED 컨버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 수신모듈은
    전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 출력비율 제어부는
    상기 LED 조명장치의 출력전원과, 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 4% 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 출력비율 제어부는
    상기 LED 조명장치가 출력할 수 있는 색온도 별로, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 도출된 최적의 듀티비를 매칭시킨 룩업테이블을 저장하고,
    상기 룩업테이블에 의거하여 상기 수신모듈에서 출력된 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 장치.
  8. 2이상의 LED로 구성된 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도를 조절하는 방법에 있어서,
    색온도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신단계;
    상기 수신된 제어명령에 대응된 초기 듀티비를 결정하여 출력하는 초기 듀티비 결정단계;
    상기 초기 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치로 DC 전원을 공급하되, 상기 듀티비에 의거하여 온/오프가 제어되는 2이상의 정전류 회로를 통해 상기 LED 조명장치로 상기 DC 전원을 공급하는 전원 공급단계; 및
    색온도 조절 과정에서 상기 LED 조명장치의 출력이 저하되는 경우, 이를 보상하기 위해 상기 LED 조명장치로 공급된 공급전원 및 상기 LED 조명장치의 출력전원을 피드백 받아서, 상기 피드백된 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이를 산출하고, 상기 산출된 차이값이 소정 오차범위 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하되, 상기 2이상의 정전류 회로들 각각에 대하여, 대응된 정전류 회로의 온/오프를 제어하기 위한 각각의 듀티비를 재설정하는 듀티비 재설정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 듀티비 재설정단계는
    상기 LED 조명장치의 출력전원과, 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 4% 이내가 되도록 상기 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 듀티비 재설정단계는
    상기 LED 조명장치가 출력할 수 있는 색온도 별로, 상기 LED 조명장치의 출력전원과 상기 LED 조명장치에 대하여 미리 설정된 최대 출력의 차이가 소정 오차범위 이내가 되도록 하는 최적의 듀티비를 도출하는 최적의 듀티비 도출단계; 및
    상기 출력 가능한 색온도 별로 최적의 듀티비를 매칭시켜 저장하는 룩업 테이블을 생성하는 룩업 테이블 생성단계를 더 포함하고,
    상기 룩업 테이블에 의거하여 상기 듀티비를 재설정하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치의 색온도 조절 방법.
KR1020200100119A 2020-08-10 2020-08-10 Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법 KR102222014B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100119A KR102222014B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200100119A KR102222014B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102222014B1 true KR102222014B1 (ko) 2021-03-04

Family

ID=75174239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200100119A KR102222014B1 (ko) 2020-08-10 2020-08-10 Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102222014B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11805580B2 (en) 2021-11-29 2023-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. LED driving device and lighting device including the same
KR102630378B1 (ko) 2023-03-27 2024-01-29 주식회사 바이오일렉트로닉스 스마트 조명 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100016469A (ko) 2007-04-13 2010-02-12 인터매틱스 코포레이션 색온도 조절 가능 백색광원
KR100942308B1 (ko) * 2009-03-11 2010-02-16 주식회사 그린라이텍 Ｌｅｄ 가로등 파워서플라이 회로
KR20180095397A (ko) * 2017-02-17 2018-08-27 삼성전자주식회사 Led 구동 장치, 이를 포함하는 조명 장치 및 led 구동 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100016469A (ko) 2007-04-13 2010-02-12 인터매틱스 코포레이션 색온도 조절 가능 백색광원
KR100942308B1 (ko) * 2009-03-11 2010-02-16 주식회사 그린라이텍 Ｌｅｄ 가로등 파워서플라이 회로
KR20180095397A (ko) * 2017-02-17 2018-08-27 삼성전자주식회사 Led 구동 장치, 이를 포함하는 조명 장치 및 led 구동 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11805580B2 (en) 2021-11-29 2023-10-31 Samsung Electronics Co., Ltd. LED driving device and lighting device including the same
KR102630378B1 (ko) 2023-03-27 2024-01-29 주식회사 바이오일렉트로닉스 스마트 조명 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101155450B (zh) Led发光装置和控制所述装置的方法
JP5047373B2 (ja) Ｌｅｄ調光装置
US8710750B2 (en) Light source lighting device including a constant-current supply that is connected to a light source and supplies a constant current of a substantially constant magnitude to the light source, and luminaire
US9055646B2 (en) Light emitting device driver circuit and control method thereof
KR102222014B1 (ko) Led 조명장치의 색온도 조절 장치 및 그 방법
US9386653B2 (en) Circuits and methods for driving light sources
KR100771780B1 (ko) 과전압 보호 및 듀티 제어 기능을 갖는 ｌｅｄ 구동장치
US8148906B2 (en) Constant current switching power supply apparatus, method of driving it, light source driving apparatus, method of driving it, and image display apparatus
JP2009123681A (ja) Ｌｅｄ調光装置
US10154553B2 (en) LED driver and driving method
US8203279B2 (en) Method of dimming
CN101577994B (zh) 用于校正照明设备的光感测装置与感测方法
JP2007135277A (ja) スイッチング電源装置
US20160165681A1 (en) High-End Trim Control of Lighting Fixtures
US9633627B2 (en) Power supply, power control method thereof, and display apparatus having the same
KR102298569B1 (ko) 2채널 출력 제어에 의한 led 조명장치의 색온도 및 조도 조절 장치 및 그 방법
US10149359B2 (en) Dimming control device, lighting apparatus, lighting system, and dimming control method
TWI406597B (zh) 用於校正照明設備之光感測裝置與感測方法
US20180295691A1 (en) Illumination light communication apparatus, illumination equipment, and illumination apparatus
US8779892B2 (en) Wireless illumination controller with the function to set the lowest driving power
KR20140086593A (ko) 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로
JP2020027752A (ja) 点灯装置及びそれを用いた照明器具
JP2021089848A (ja) Ｌｅｄ駆動回路、ｌｅｄ照明システム及びｌｅｄ駆動方法
KR20220093685A (ko) 엘이디 컨트롤러 및 이의 동작 방법
JP2020096227A (ja) 照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant