KR102260196B1 - 디밍형 엘이디 센서등기구 - Google Patents

디밍형 엘이디 센서등기구 Download PDF

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Abstract

인체감지 신호를 출력하는 인체감지부로 구성된 디밍형 엘이디 센서등기구에 있어서, 상기 인체감지부에서 감지된 신호에 의한 전압값과 설정된 디밍(dimming) 전압값을 비교하는 비교기와 비교기에서 인가된 전압값을 증폭하고 출력하는 증폭기로 구성된 집적회로(IC1)가 구성된 비교검출 및 신호증폭부와; 상기 인체감지부의 감지 신호에 의한 게이트(gate) 신호 크기에 의해 100%의 출력을 나타내거나 조명모듈용 직류(DC) 전원의 전류를 감쇠하여 디밍하는 위상각 제어되는 실리콘 제어 정류기(SCR1)와, 비교검출 및 신호증폭부의 출력신호단과 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate) 사이에 저항(R23)과, 실리콘 제어정류기(SCR1)에 병렬 연결되어 인체를 감지하지 못한 경우에 전원이 도통되는 디밍 저항(R0)으로 구성되어 설정된 출력으로 디밍을 하는 출력제어부와; 상기 츨력제어부의 인가 전원에 의해 점등되고 양극은 브리지 정류회로(BD1)의 양극과 연결되어 점등을 위한 직류(DC) 전원은 브리지 정류회로(BD1)에서 출력 되는 회로 전원을 사용하는 조명모듈로 구성되어; 전류 리플이 발생하지 아니하고 반도체 소자 등의 내구성이 향상되고 회로가 간단하고 생산 단가가 저렴하고 내구성이 향상되는 효과 등이 있다.

Description

디밍형 엘이디 센서등기구{Dimming type LED Sensor Lighting}
본 발명은 디밍형 엘이디 센서등기구에 관한 것으로서, 상세하게는 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 제어부와 컨버터를 구성하지 않고 실리콘 제어정류기(SCR1 : silicon controlled rectifier)와 디밍 저항(R0)으로 구성된 출력제어부가 조명모듈의 디밍(dimming) 제어하고 조명모듈의 점등시키는 직류(DC) 전원은 회로 전원을 직접 사용하여 회로가 간단하면서 내구성이 향상된 디밍형 엘이디 센서등기구에 관한 것이다.
센서등기구는 우리생활에서 불편함을 없애주는 편리성과 에너지절약을 피부로 느낄 수 있는 조명기구로서 백열램프를 제어하는 등기구로 시작하여 현재는 엘이디(LED: Light Emitting Diode; 발광다이오드)를 제어하는 방식으로 발전해 가고 있다. 엘이디 센서등기구는 백열램프를 사용하는 백열등 센서등기구에 비하여 80%이상 에너지절감이 가능하다.
상기 엘이디 센서등기구는 소등된 상태에서 원적외선센서가 1초에 30센치 이상의 움직임을 기준으로 원적외선을 감지하고 감지된 원적외선 스펙트럼이 인체의 원적외선 스팩트럼인 경우에 한하여 점등된다. 상기 엘이디 센서등기구는 상시에는 소등된 상태로서 출입구 또는 아파트 등의 현관입구에 사용되나 상시 점등이 필요한 실내에서는 사용에 한계가 있어서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 디밍형 엘이디 센서등기구가 개발되었다.
상기 디밍형 엘이디 센서등기구에 대한 종래기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0027337호 엘이디를 이용한 센서등 디밍장치(2011년 03월 16일)는 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변환시켜 각부에 동작전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 동작전원을 입력받아 제어를 수행하는 마이컴과, 상기 마이컴에 인체를 감지한 신호를 입력시키는 인체감지센서 입력부와, 상기 마이컴에 조도센서에 의해 감지된 조도 데이타를 입력시키는 조도센서 입력부와, 상기 마이컴에 외부신호를 입출력시키는 외부신호 입출력부와, 상기 마이컴의 제어에 의해 엘이디 출력을 제어하는 엘이디 출력제어부와, 상기 엘이디 출력 제어부의 제어에 의해 점등 또는 소등되는 엘이디 센서등으로 구성된다.
그러나, 상기 종래기술은 마이컴에서 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation)제어를 통한 디밍 기능으로 조도롤 유지시키고 있으나 엘이디 전류를 육안으로 감지할 수 없는 정도의 매우 짧은 시간에 온오프(on-off)가 반복되는 펄스 폭 변조(PWM) 디밍에 의해 콘덴서 등의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
또한, 상기 종래기술은 엘이디출력제어부가 마이컴의 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 받아 엘이디 센서등이 작동하도록 직류전원을 만들어 주나 온오프(on-off) 구간에 의해 엘이디 센서등이 동작/정지하여 물결 노이즈와 큰 전류의 변화가 발생하며 이 전류의 변화는 모듈쪽에 영향을 미치게 되어 전류 리플이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 종래기술은 고가의 디밍제어용 컨트롤러를 사용하며, 이에 따른 회로의 복잡성, 별도의 직류라인과 파워 서플라이가 필요하게 되고 설계 및 제작이 까다로운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인체가 감지되면 100% 조명으로 점등되게 하고 인체가 감지되지 아니하면 디밍(dimming) 조명되게 하되 조명모듈의 점등시키는 직류전원은 회로 전원을 직접 사용하게 하여 컨버터를 구성하지 아니하고 실리콘 제어정류기(SCR1 : silicon controlled rectifier) 및 전류제어용 디밍 저항(R0)이 구성된 출력제어부가 조명모듈의 디밍 제어를 하되 실리콘 제어정류기(SCR1)의 온오프(on-off) 제어와 디밍 저항(R0)에 의해 조명모듈의 조도를 디밍할 수 있게 하여 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 제어부를 구성하지 아니하여 회로가 간단하면서 내구성이 향상된 디밍형 엘이디 센서등기구를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 소자 등의 내구성이 향상되게 조명모듈의 디밍(Dimming)의 제어를 비교검출 및 신호증폭부의 출력신호단과 실리콘 제어정류기(SCR1) 사이의 저항(R23)에 의한 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate) 신호 크기에 의해 실리콘 제어정류기(SCR1)의 온오프(on-off) 제어되게 하고 실리콘 제어정류기(SCR1)에 병렬된 디밍 저항(R0)에 의하여 조명모듈을 디밍(Dimming)되게 하고, 조명모듈의 점등을 위한 직류(DC) 전원을 브리지 정류회로(BD1)에서 출력되는 회로 전원을 사용하도록 조명모듈을 브리지 정류회로(BD1)에 연결하여 회로를 간단하게 하고, 인체감지부에서 감지된 신호와 설정된 신호를 병렬된 2개의 연산증폭기(OP AMP)로 비교하여 최대 조명 또는 디밍 조명을 빠르게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 엘이디 등기구가 이 설정된 한계 내에서 엘이디를 흐르는 전류의 양을 변화시켜 조도를 컨트롤함으로써 엘이디의 평균 전류가 감소되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 제어부와 컨버터를 구성하지 않고 실리콘 제어정류기(SCR1) 및 저항(R23)에 의해 온오프(on-off) 를 제어하고 실리콘 제어정류기(SCR1)의 오프(off) 시 디밍 저항(R0)에 의해 조명모듈이 디밍(dimming) 제어되어 전류 리플이 발생하지 아니하고 반도체 소자 등의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 조명모듈의 점등시키는 직류(DC) 전원을 회로 전원으로 직접 사용하고 실리콘 제어정류기(SCR1)로 디밍(dimming) 제어하여 회로가 간단하고 생산 단가가 저렴한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 비교기는 2개의 연산증폭기(OP AMP)가 병렬로 구성되어 인체감지부에서 감지된 신호와 설정된 신호를 비교하여 최대 조명 또는 디밍 조명을 빠르게 하는 효과가 있다.
도 1: 본 발명의 회로도
도 2: 본 발명의 집적회로 내의 비교기 및 증폭기의 회로도.
본 발명은 입력되는 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하고 정류하는 전원공급 및 정류부(1)와, 전원공급 및 정류부(1)에서 인가받은 전류를 조절하는 전류조절부(2)와, 전원공급 및 정류부(1)에서 전원을 인가받아 사람의 움직을 감지하는 인체감지부(4)와, 인체감지부(4)에서 감지된 신호를 받아들여 인체 감지신호가 진짜 인체 신호인지의 여부를 비교하고 신호를 증폭하는 비교검출 및 신호증폭부(3)와, 인체 감지 여부에 따라 100%의 출력을 나타내거나 디밍(dimming) 출력을 하는 출력제어부(5)와. 다수의 엘이디(LED: Light Emitting Diode: 발광다이오드)로 구성되고 출력제어부(5)의 출력에 의해 발광하는 조명모듈(6)로 구성된다.
상기 전원공급 및 정류부(1)는 교류 전원의 어느 하나의 입력선(IN1)에 구성되는 과전류보호용 퓨즈(FUSE1)와, 퓨즈(FUSE1)의 후방에 구성되고 입력되는 교류 전원(IN1, IN2)에 병렬로 구성되어 대전류를 흘려버려 입력되는 순간 과전압 또는 서지 전류로부터 회로를 보호하는 과전압보호용 바리스터(VR1: Varistor)와, 교류 전원(IN1, IN2)에 병렬로 구성되어 과전압보호용 바리스터(VR1)에서 인가되는 고주파 노이즈를 제거하는 콘덴서(C2)와, 콘덴서(C2)의 후방에 구성되고 교류 전원(IN1)에 직렬로 구성되어 AC입력 전압을 강하하는 콘덴서(C1)와, 입력선(IN1)에 직렬로 구성되면서 콘덴서(C1)에 병렬로 구성되어 콘덴서(C1)의 방전을 위한 저항(R2: Resistance)과, 콘덴서(C1)의 후방에 구성되고 교류(AC) 전류를 입력하여 직류(DC) 전류로 변환하고 정류용 다이오드(diode)로 구성된 브리지 정류회로(BD1: Bridge Rectifier)로 구성된다,
상기 전류조절부(2)는 브리지 정류회로(BD1)에 인가되는 돌입전류를 제거하고 출력제어부(5)를 통하여 조명모듈(6)의 점등전류를 인가하는 엔티시(NegativeTemperatureCoefficient: NTC1)와 엔티시(NTC1)에서 인가되는 전류를 미세 조절하여 인체감지부(4)로 전원을 인가하고 직병렬로 구성된 다수개의 저항(R1, R26~R34)과, 저항(R1, R26~R34)의 후방에서 전원에 직렬로 구성되어 저항(R1)에서 인가된 전류를 집적회로(IC1)의 동작전원(Vcc)으로 조절하여 비교검출 및 신호증폭부(3)의 집적회로(IC1)으로 인가하는 저항(R8)으로 구성된다.
상기 저항(R1)과 저항(R8) 사이에 구성되고 전원에 병렬로 구성되어 저항(R1, R26~R34)을 통해 입력되는 직류(DC) 전원의 설정전압 이상의 전압을 바이패스시켜 전압을 강하하는 제너다이오드(ZD1)가 구성된다.
상기 인체감지부(4)는 전원이 입력되면 사람의 움직임이 있는 가를 감지하는 적외선감지센서(PIR1)가 구성되고 적외선감지센서(PIR1)의 드레인(D: drain)에 전해콘덴서(C3: electrolytic capacitor)가 구성되고 소스(S: source)와 접지 사이에 병렬의 저항(R4, R5)이 구성된다. 상기 전해콘덴서(C3)는 전류조절부(2)에서 인가되는 전류의 유해전자파 신호를 접지로 바이패스하고, 저항(R4, R5)은 적외선감지센서(PIR1)에서 인가되는 적정전압 이상의 고전압을 접지로 바이패스(By-Pass)하여 저항(R5) 이후의 회로를 보호한다.
상기 적외선감지센서(PIR1)는 엘이디 등기구에 설치되어 인체의 움직임에 의해 발생된 적외선을 감지하여 인체를 감지하고, 인체감지 시 미세한 펄스신호를 출력하여 비교검출 및 신호증폭부(2)에 전송한다. 상기 적외선이란 전자기파 스펙트럼 중 가시광선의 적색광보다 길고 마이크로파보다 짧은 파장인 0.75㎛∼1mm의 복사선을 말한다.
상기 적외선감지센서(PIR1)는 반구 형상으로 되고 몸체로부터 발생되는 적외선을 통과시키고 적외선을 모아 주는 집광렌즈인 프레넬 렌즈(Fresnel lens)와 초전센서 표면에 직사각형 형상으로 된 작은 창(Window)로서 일정한 주파수 대역의 적외선만을 통과 즉, 적외선감지센서(PIR1)가 감지하는 주파수 범위만을 통과시켜 초전센서가 작동되게 하는 편광필터로 구성된다.
상기 초전센서의 음극은 접지되고, 초전센서는 감지권 내에서 적외선의 변화가 있을 시에 High(1) 신호를 출력하고 없을 시에 Low(0) 신호를 출력하며 센서값이 Low(0)일 때 조명모듈(6)이 디밍된다. 상기 초전센서는 감지권 내에 적외선을 방사하는 물체의 온도가 실내 온도와 3° 이상 차이가 나면서 물체가 초속 30cm 이상으로 움직이게 되면 물체의 적외선을 감지하여 High(1) 신호를 출력한다
상기 초전센서가 High(1) 신호일 때 즉, 인체가 감지되면 출력제어부(5)가 100%의 출력을 나타내어 조명모듈(6)이 최대 조도가 되고 Low(0) 신호일 때, 즉 인체 감지가 없으면 출력제어부(5)가 디밍 저항(R0)에 의해 설정된 출력을 나타내어 조명모듈(6)이 디밍하여 조도가 줄어든다.
상기 비교검출 및 신호증폭부(3)는 인체감지부(4)에서 감지된 신호를 받아들여 인체 감지신호가 진짜 인체 신호인지의 여부를 판단하고 판별된 인체신호를 회로 동작이 용이할 만큼 큰 신호로 증폭하는 집적회로(IC1)로 구성된다.
상기 집적회로(IC1)는 인체감지부(4)에서 감지된 신호를 인가받아 인체감지부(4)의 감지 신호에 의한 전압값과 설정된 디밍 전압값을 비교하는 비교기와 비교기에서 인가된 전압값을 증폭하고 출력하는 증폭기로 구성된다.
상기 집적회로(IC1)는 인체감지부(4)로부터 검출된 전압값과 임의의 디밍 전압값을 비교하는 연산증폭기(OP AMP: operational amplifier)로 구성되는 비교기와 인체감지부(4)로부터 검출된 전압을 소정 레벨로 증폭시키는 연산증폭기(OP AMP)로 구성되는 증폭기로 구성된다.
상기 집적회로(IC1)는 메인 소자로서 내부에 4개의 연산증폭기(OP AMP)로 구성되되 2개의 연산증폭기(OP AMP)가 병렬로 구성되어 비교기로 사용되고 2개의 연산증폭기(OP AMP)가 직렬로 구성되어 증폭기로 사용되는 단일 패키지로 구성된다.
상기 저항(R8)은 집적회로(IC1)의 4단자(Vcc)에 연결되어 저항(R8)에서 인가된 전원은 집적회로(IC1) 내의 비교기의 동작 전원으로 사용되고, 분배 저항(R24) 및 저항(R12)은 집적회로(IC1)의 11단자(VEE)에 연결되어 저항(R24) 및 저항(R12)에 의해 분배 조절된 전원은 집적회로(IC1) 내의 증폭기의 동작 전원으로 사용된다.
상기 비교기가 병렬로 구성되어 입력 신호의 비교를 순차적으로 하지 않고 병렬로 고속 비교, 즉 인체감지부에서 감지된 신호와 설정된 신호를 고속 비교함으로써 인체감지부(4)에서 인체가 감지되거나 감지되지 아니한 경우에 따라 빠르게 최대 조명 또는 디밍 조명을 하게 한다.
상기 집적회로(IC1)는 4개의 연산증폭기(OP AMP)가 각각 집적회로(IC1)의 외부로 3개의 핀과 연결되고 비교기가 인체감지부에서 감지된 신호를 받아들여 진짜 신호인지의 여부를 판단하고 진짜 신호인 경우 증폭기로 신호를 인가한다. 이때 상기 비교기는 인체신호와 잡음 및 기타신호를 판별하게 되며, 증폭기는 판별된 인체신호를 회로 동작이 용이할 만큼 큰 신호로 증폭을 하며 증폭된 신호를 출력제어부(5)로 송출한다.
상기 인체감지부(4)의 소스(S: source)는 집적회로(IC1)의 4단자(Vcc)와 연결, 즉 디밍 전압이 비교기의 비반전단자로 입력되고 인체감지부(4)에서의 검출 전압이 비교기의 반전단자로 입력되어 비교기는 입력된 두 값을 비교하여 증폭기로 인가한다.
상기 비교기는 인체감지부에서 신호가 수신되면 설정된 기준전압보다 높은 레벨의 신호가 입력될 때에만 인체가 감지된 것으로 판단하고 설정된 기준전압보다 낮은 레벨의 신호가 입력될 때는 사람이 없는 것으로 판단하여 판단된 신호를 증폭기로 출력하고, 증폭기는 비교기에서 출력된 신호를 증폭하고, 증폭된 신호는 출력제어부(5)의 저항(R23)으로 도통되면서 실리콘 제어정류기(silicon controlled rectifier: SCR1)를 트리거(trigger)되게 한다.
상기 비교기 및 증폭부는 신호를 비교하거나 증폭할 때 신호에 노이즈를 제거하거나 전류를 충전하거나 전류를 정류하거나 적정전압 이상의 고전압을 바이패스(By-Pass)하기 위해 비교 회로 및 증폭 회로에 다수의 콘덴서, 전해 콘덴서 및 저항 등이 구성된다.
상기 출력제어부(5)는 조명모듈(6)에 공급되는 전류량을 조절, 즉 비교검출 및 신호증폭부(2)의 증폭기에서 증폭되어 인가된 전압에 따라 100%의 출력을 나타내거나 설정된 디밍 출력에 의해 조명모듈(6)이 디밍된다.
상기 출력제어부(5)는 인체감지부(4)에서 사람의 움직임이 감지되면 최대 조도로 조명모듈(6)을 제어하고 사람의 움직임이 감지되지 않을 경우에는 설정 조도로 조명모듈(6)의 조도를 제어한다.
예를 들면, 상기 출력제어부(5)는 조명모듈(6)에 공급되는 최대 전류량의 30%를 기준으로 전류를 서서히 증가시키거나 최대 전류량일 경우 서서히 감소시켜 조명모듈(6)이 디밍되게 한다. 즉 상기 조명모듈(6)의 최대 조도의 30%를 기준으로 조명모듈(6)을 디밍하여 최대 조도의 30%를 유지된 디밍형 엘이디 센서등기구는 인체감지부(4)를 통해 사람의 움직임이 감지되면 디밍하여 최대 조도, 즉 100% 조도로 유지되게 하고, 최대 조도의 상태에서 사람의 움직임의 감지가 없으면 디밍하여 최대 조도의 30%로 디밍되게 한다.
여기서, 상기 조명모듈(6)에 공급되는 전류량은 엘이디 용량 및 개수에 따라 결정되며, 최대 전류량(최대 조도)의 디밍 범위는 사용 용도에 맞게 정할 수 있다.
상기 출력제어부(5)는 인체가 감지되지 아니할 때 조명모듈용 직류(DC) 전원의 전류를 감쇠하여 디밍하는 실리콘 제어 정류기(SCR1)와 인체가 감지되는 경우에 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 트리거(trigger)하는 저항(R23)과 실리콘 제어 정류기(SCR1)에 병열 연결된 디밍 저항(R0)과 실리콘 제어정류기(SCR1)의 후방에 전해콘덴서(C8) 및 저항(R25)이 전원에 순차 병렬로 구성된다.
상기 출력제어부(5)는 인체 감지 여부에 따라 조명모듈용 직류(DC) 전원의 전류를 온오프(on-off) 제어하는 실리콘 제어 정류기(SCR1)와, 입력이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 양극에 연결되고 출력이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 음극에 연결된 디밍 저항(R0)과, 비교검출 및 신호증폭부의 출력신호단과 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate) 사이에 연결된 저항(R23)으로 구성된다.
상기 출력제어부(5)의 주 소자는 실리콘 제어정류기(SCR)이며 실리콘 제어정류기(SCR1)는 저항(R23)의 게이트(gate) 신호의 크기에 따라 실리콘 제어정류기(SCR)의 위상각 제어에 의해 조명모듈의 동작을 온오프(on-off)할 수 있다. 상기 저항(R23)은 게이트(gate)가 신호증폭부의 출력신호단과 연결되어 있어 인체감지와 동시에 출력제어부(5)는 인체감지와 동시에 100%의 출력을 나타내며 인체감지가 없으면 출력을 0%로 낮춘다. 이때 상기 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 통해 흐르던 전류는 실리콘 제어 정류기(SCR1)에 병렬 연결된 디밍 저항(R0)으로 흐르게 되며 디밍 저항(R0)의 저항 값에 의해 설정된 출력으로 디밍 레벨이 조절된다.
상기 브리지 정류회로(BD1)의 양극에 조명모듈(6)의 양극이 연결되고 음극이 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 양극에 조명모듈(6)의 음극이 연결되어 조명모듈(6)의 점등에 인가되는 전류는 인체가 감지되거나 감지되지 아니하는 모든 경우에 브리지 정류회로(BD1)에서 인가되는 전류를 사용하게 된다.
상기 실리콘 제어정류기(SCR1)는 조명모듈(6)의 음극에 직렬 연결되고 저항(R23)은 비교검출 및 신호증폭부(2)의 출력신호단과 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)에 연결되어 실리콘 제어정류기(SCR1) 게이트(gate)의 트리거(trigger) 신호는 인체감지부(4)에서 인체가 감지되거나 감지되지 아니하는 모든 경우에 발생하나 디밍 저항(R0)이 조명모듈(6)에 공급되는 전류를 조절하게 된다.
상기 실리콘 제어정류기(SCR1)는 저항(R23)에서의 게이트(gate) 신호크기에 따라 실리콘 제어정류기(SCR1)의 온오프(on-off)와 디밍 저항(R0)의 제어에 의해 조명모듈의 밝기가 디밍된다.
상기 인체감지부(4)에서 인체가 감지되면 저항(R23)이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)에 트리거(trigger) 신호를 보내어 전류가 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)로 흘러 도통되어 브리지 정류회로(BD1)의 전류가 조명모듈(6)로 도통되어 조명모듈(6)이 100% 출력으로 점등된다.
상기 디밍 저항(R0)은 인체감지부(4)에서 인체를 감지하지 못한 경우에 전원이 도통된다. 즉 상기 인체감지부센서에서 인체가 감지되지 아니하면 저항(R23)이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)에 트리거(trigger) 신호를 보내지 아니하게 되어 전류가 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)로 통전되지 아니하게 되고 브리지 정류회로(BD1)의 전류는 디밍 저항(R0)으로 도통되어 디밍 저항(R0)이 조명모듈(6)에 공급되는 전류를 조절하게 되어 조명모듈(6)이 디밍되어 거의 0%로 점등된다.
상기 인체감지감지센서에서 인체감지를 하지 못한 경우에는 비교검출 및 신호증폭부(2)의 집적회로(IC1)에서 작은 출력이 출력되어 이 출력이 저항(R23)을 통하여 실리콘 제어정류기(SCR1)의 작은 게이트(gate) 신호가 작게 되어 실리콘 제어정류기(SCR1)의 위상각이 작게 되어 조명이 0%에 가깝게 되고, 인체감지감지센서에서 인체감지를 감지한 경우에는 비교검출 및 신호증폭부(2)의 집적회로(IC1)에서 큰 출력이 출력되어 이 출력이 저항(R23)을 통하여 실리콘 제어정류기(SCR1)의 큰 게이트(gate) 신호가 크게 되어 실리콘 제어정류기(SCR1)의 위상각이 크게 되어 거의 100%로 밝게 된다.
상기 전해콘덴서(C8)는 전원공급 및 정류부(1)에서 인가되는 전류의 유해전자파 신호를 접지로 바이패스하고, 저항(R25)은 바이패스된 유해전자파 신호가 바이패스된 전류에서 적정전압 이상의 고전압을 접지로 바이패스(By-Pass)하여 조명모듈(6)의 회로를 보호한다.
상기 조명모듈(6)의 점등을 위한 직류(DC) 전원은 정류회로(BD1)에서 출력되는 회로 전원을 사용, 즉 브리지 정류회로(BD1)의 양극과 출력제어부(5)의 양극을 공통으로 하는 회로로 구성되어 인체감지부(4)의 인체감지센서가 인체를 감지한 경우에는 인체감지센서 및 집적회로(IC1)의 작동을 위한 전압을 제외한 브리지 정류회로(BD1)의 전압 대부분이 출력제어부(5)에 걸리게 되어 브리지 정류회로(BD1)의 전류가 조명모듈(6)로 인입되어 조명모듈(6)이 최대의 조도로 조명된다.
상기 실리콘 제어정류기(SCR1)는 게이트(gate)에 음극과 순방향 전압(gate turn on 전압)을 걸면 순방향으로 전류가 흐르면서 양극과 음극이 순방향일 경우 게이트(gate)를 열어 주는 역할을 하며, 게이트(gate)가 한번 도통하게 되면 양극과 음극에 전압이 없어지거나 역방향 전압이 걸릴 때까지 전류가 순방향으로 흐르는 작용을 한다. 상기 실리콘 제어정류기(SCR1)는 동기신호(gate pulse) 즉 트리거 신호(trigger pulse)에 의해 도통(turn on)이 되면 도통된 상태를 유지함으로 스위치 ON작용을 한다고 볼 수 있고, 일단 도통 된 후 단전(turn off) 방법은 전원 연결을 차단하여야 한다. 상기 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate)가 도통되면 전원공급 및 정류부(1)에서 입력된 전류는 양극에서 음극의 순방향으로 전류가 흐르면서 조명모듈(6)에 도달하게 되어 조명모듈(6)이 점등된다.
상기 실리콘 제어정류기(SCR1)는 트리거 신호(trigger pulse)에 의해 일단 도통 된 후 전원 연결의 차단에 의하여 단전(Turn off)이 되므로 인체감지센서가 인체를 감지하지 못하게 되면 저항(R23)을 통한 실리콘 제어정류기(SCR1)의 작은 게이트(gate) 신호가 작게 되어 실리콘 제어정류기(SCR1)의 위상각이 작게 되어 실리콘 제어정류기(SCR1)가 단전(Turn off)되고 이로 인하여 브리지 정류회로(BD1)의 전류가 조명모듈(6)로 인입되어 디밍 저항(R0)으로 도통되어 조명모듈(6)의 조명이 0%에 가깝게 디밍된다.
본 발명은 출력제어부(5)의 실리콘 제어정류기(SCR1) 및 디밍 저항(R0)에 의해 디밍을 하게 되므로 조명용 컨버터 및 펄스 폭 변조(PWM: pulse width modulation) 제어부를 구성하지 아니하고 조명용 컨버터가 구성되지 아니하여 회로가 간단하여 생산 단가가 저렴하고 내구성이 향상된 디밍형 엘이디 센서등기구를 제공하게 된다.
종래기술의 펄스 폭 변조(PWM) 디밍은 엘이디 전류를 매우 짧은 시간에 온오프(on-off)를 반복하여 반도체 소자 등의 내구성이 떨어지게 되고 엘이디는 전류가 낮으면 점등이 되지 않고 전류가 높으면 터지는 등 고장의 원인이 되므로 본 발명은 엘이디 등기구가 이 설정된 한계 내에서 엘이디로 흐르는 전류의 양을 변화시켜 조도를 컨트롤함으로써 엘이디의 평균 전류를 줄이게 되어 반도체 소자 등의 내구성이 향상된다.
상기 조명모듈(6)은 양극이 브리지 정류회로(BD1)의 양극과 연결되고 음극이 실리콘 제어 정류기(SCR1)의 양극과 연결되는 다수개의 엘이디가 직렬 구성되고 출력제어부(5)로부터 전류를 인가받아 등기구의 광원으로 사용되어 조명모듈(6)의 점등을 위한 직류(DC) 전원은 브리지 정류회로(BD1)에서 출력 되는 회로 전원을 사용한다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로 본 발명의 구성은 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되고 본 발명의 출원 시점에 있어서 변형 예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이고 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 전원공급 및 정류부 2: 전류조절부
3: 비교검출 및 신호증폭부 4: 인체감지부
5: 출력제어부 6: 조명모듈

Claims (5)

  1. 적외선감지센서(PIR1)가 구성된 인체감지 신호를 출력하는 인체감지부로 구성된 디밍형 엘이디 센서등기구에 있어서,
    상기 인체감지부에서 감지된 신호에 의한 전압값과 설정된 디밍(dimming) 전압값을 비교하는 비교기와 비교기에서 인가된 전압값을 증폭하고 출력하는 증폭기로 구성된 집적회로(IC1)가 구성된 비교검출 및 신호증폭부와;
    상기 비교검출 및 신호증폭부에서 인가된 전압에 따라 100%의 출력을 나타내거나 입력이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 양극에 연결되고 출력이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 음극에 연결되어 인체를 감지하지 못한 경우에 전원이 도통되는 디밍 저항(R0)의 저항값에 의해 설정된 출력으로 디밍을 하는 출력제어부와;
    상기 출력제어부의 인가 전원에 의해 점등되는 조명모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 디밍형 엘이디 센서등기구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력제어부는 인체 감지 여부에 따라 조명모듈용 직류(DC) 전원의 전류를 온오프(on-off) 제어하는 실리콘 제어 정류기(silicon controlled rectifier: SCR1)와 비교검출 및 신호증폭부의 출력신호단과 실리콘 제어정류기(SCR1)의 게이트(gate) 사이에 저항(R23)이 구성되어;
    상기 저항(R23)은 인체가 감지되는 경우에 실리콘 제어 정류기(SCR1)를 트리거(trigger)하는 것을 특징으로 하는 디밍형 엘이디 센서등기구.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 조명모듈은 양극이 브리지 정류회로(BD1)의 양극과 출력제어부의 양극을 공통으로 연결되고 음극이 실리콘 제어정류기(SCR1)의 양극과 연결되어 조명모듈의 점등을 위한 직류(DC) 전원은 인체감지센서 및 집적회로(IC1)의 작동을 위한 전압을 제외한 브리지 정류회로(BD1)의 전압이 출력제어부에 걸리어 조명모듈이 최대의 조도로 조명되는 회로 전원을 사용하는 것을 특징으로 하는 디밍형 엘이디 센서등기구.
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KR20080006736A (ko) * 2006-07-13 2008-01-17 유승석 조명장치
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