KR102298569B1 - Apparatus and method for controlling color temperature and illuminance of led device by 2-channel output control - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LED 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 2채널 출력 제어에 의해, 복수의 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도 및 조도를 조절하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting device, and more particularly, to a color temperature of an LED lighting device by two-channel output control for controlling the color temperature and illuminance of an LED lighting device including a plurality of LED modules by two-channel output control. and to an illuminance control device and method therefor.
LED 조명장치는 DC 전원만 인가해주면 점등이 가능하기 때문에 점화기(igniter)가 요구되었던 종래의 조명장치에 비해 구동회로가 간단한 특징이 있다. 또한, 서로 다른 색온도를 가지는 2가지 이상의 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.Since the LED lighting device can be turned on by applying only DC power, the driving circuit is simple compared to the conventional lighting device that requires an igniter. In addition, in the case of an LED lighting device including an LED module composed of two or more LEDs having different color temperatures, a plurality of LED modules can be connected through a power line communication network, and a control command is received from an external terminal connected through a wired/wireless communication network. The brightness and color temperature of each LED can be adjusted.
따라서 이러한 LED 조명장치의 색온도와 조도를 조절하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다.Accordingly, various technologies for controlling the color temperature and illuminance of the LED lighting device have been developed.
특히, 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.In particular, color temperature is a numerical representation of the color of a light source using absolute temperature. Red light sources have a lower color temperature, and blue light sources have a higher color temperature. Sensitivity increases and concentration improves.
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.For this reason, the LED lighting device can be used for various functions by adjusting the color temperature according to the purpose of use (eg, sleep, learning, etc.), and various technologies for adjusting the color temperature of the LED lighting device are being developed.
일반적으로 LED 조명장치는 2가지 이상의 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, 2가지 이상의 LED들 각각에 대한 구동(drive) 전류의 듀티 비(duty ratio)를 제어하는 LED 드라이버 또는 PWM 회로를 이용한 제어방식을 사용한다.In general, the LED lighting device can adjust the color temperature by controlling the relative ratio of the time each of two or more LEDs emit light. Based on this, a control method using an LED driver or a PWM circuit for controlling a duty ratio of a driving current for each of two or more LEDs is used.
예를 들어, 한국등록특허 제 10-1648788호에는, 제1 조광 제어부와 제2 조광 제어부가 하나의 AC-DC 컨버터에서 전원을 공급받아 동작하되, PWM 신호의 듀티비에 의해 색온도 및 조도가 조절되는 LED 조명기기가 개시되어 있다.For example, in Korean Patent Registration No. 10-1648788, the first dimming control unit and the second dimming control unit operate by receiving power from one AC-DC converter, but the color temperature and illuminance are controlled by the duty ratio of the PWM signal. An LED lighting device is disclosed.
이러한 종래의 LED 조명장치는 하나의 컨버터에 복수의 채널이 연결된 경우, 채널 각각의 출력의 합이 컨버터의 최대 출력을 초과할 수 없었다. 예를 들어, 최대 출력이 50W인 컨버터에 2채널 LED 모듈이 연결된 경우, LED 모듈들 각각의 출력은 25W를 초과할 수 없었다. In such a conventional LED lighting device, when a plurality of channels are connected to one converter, the sum of the outputs of each channel cannot exceed the maximum output of the converter. For example, when a two-channel LED module is connected to a converter with a maximum output of 50W, the output of each of the LED modules cannot exceed 25W.
게다가, 소자나 컨버터의 동작 환경에 따른 특성 등으로 인하여, 컨버터의 동작효율이 떨어지는 경우, 출력이 25W인 2개의 LED 모듈을 하나의 컨버터에 연결하기 위해 50W 이상의 컨버터(예컨대, 출력이 80W인 컨버터)를 사용하는 사례도 발생하고 있다.In addition, when the operating efficiency of the converter is low due to characteristics according to the device or the operating environment of the converter, a converter with an output of 50W or more (eg, a converter with an output of 80W) in order to connect two LED modules with an output of 25W to one converter ) is also used.
따라서 본 발명은 복수의 채널을 사용하는 LED 조명장치에 있어서 임의의 한 채널의 색온도 제어 파형의 반전 신호를 이용하여 나머지 하나의 색온도 제어 파형을 생성함으로써, 컨버터의 출력 효율을 향상시킬 수 있는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.Therefore, in the present invention, in an LED lighting device using a plurality of channels, the output efficiency of the converter can be improved by generating the other color temperature control waveform using the inverted signal of the color temperature control waveform of any one channel, thereby improving the output efficiency of the converter. An object of the present invention is to provide a color temperature and illuminance control device for an LED lighting device by output control and a method therefor.
또한 본 발명은 색온도 조절을 위해 생성된 색온도 제어 신호와 밝기 조절을 위해 설정된 주파수를 곱한 신호를 이용하여 색온도와 조도를 동시에 조절함으로써, LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절 성능을 향상시킬 수 있는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is a 2-channel capable of improving the color temperature and illuminance control performance of an LED lighting device by simultaneously adjusting the color temperature and illuminance using a signal generated by multiplying a color temperature control signal generated for color temperature control and a frequency set for brightness control. An object of the present invention is to provide a color temperature and illuminance control device for an LED lighting device by output control and a method therefor.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치는 복수의 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도 및 조도를 조절하는 2 채널 출력 제어에 의한 LED 색온도 및 조도 조절장치에 있어서, 상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정하는 듀티비 결정부; 상기 듀티비 결정부에서 결정된 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형을 생성하되, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성하는 색온도 및 조도 조절 파형 생성부; 및 상기 제1 및 제2 채널 파형에 의거하여 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device by the two-channel output control provided in the present invention is a 2-channel output control for controlling the color temperature and the illuminance of the LED lighting device including a plurality of LED modules. An LED color temperature and illuminance control device, comprising: a duty ratio determining unit for determining a duty ratio for color temperature control of the LED lighting device; First and second channel waveforms for adjusting the color temperature of the LED lighting device are generated based on the duty ratio determined by the duty ratio determining unit, and after generating any one of the first and second channel waveforms a color temperature and illuminance control waveform generator that inverts the waveform to generate the other waveform; and a power supply for supplying power to the LED lighting device based on the first and second channel waveforms.
바람직하게, 상기 색온도 및 조도 조절장치는 상기 LED 조명장치의 조도를 결정하는 조도 결정부; 상기 조도 결정부에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수를 생성하는 밝기 제어용 주파수 생성부; 및 상기 제1 및 제2 채널 파형 각각과 상기 밝기 제어용 주파수를 곱하여, 채널별로 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 제1 및 제2 채널 파형을 변경하여 제1 변경 파형 및 제2 변경파형을 출력하는 파형 변경부를 더 포함할 수 있다. Preferably, the color temperature and illuminance control device comprises: an illuminance determining unit for determining the illuminance of the LED lighting device; a brightness control frequency generator for generating a brightness control frequency for controlling the brightness of the LED module based on the illuminance determined by the illuminance determiner; and multiplying each of the first and second channel waveforms by the frequency for controlling brightness, and changing the first and second channel waveforms to simultaneously adjust color temperature and illuminance for each channel to output a first modified waveform and a second modified waveform It may further include a change unit.
바람직하게, 상기 색온도 및 조도 조절장치는 상기 LED 조명장치의 색온도 또는 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신모듈을 더 포함하고, 상기 듀티비 결정부 및 상기 조도 결정부 각각은 상기 수신모듈을 통해 수신된 제어명령에 의거하여 상기 듀티비 또는 조도를 결정할 수 있다.Preferably, the color temperature and illuminance adjusting device further comprises a receiving module for receiving a control command for adjusting the color temperature or illuminance of the LED lighting device, and each of the duty ratio determiner and the illuminance determiner is configured through the receiving module. The duty ratio or illuminance may be determined based on the received control command.
바람직하게, 상기 수신모듈은 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신할 수 있다. Preferably, the receiving module may receive the control command from an external terminal device connected through a wired/wireless communication network including a power line communication network.
바람직하게, 상기 전원 공급부는 상기 제1 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류 회로; 및 상기 제2 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류 회로를 포함할 수 있다. Preferably, the power supply unit includes: a first constant current circuit whose on/off is controlled by the first change waveform; and a second constant current circuit whose on/off is controlled by the second change waveform.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법은 복수의 LED 모듈을 포함하는 LED 조명장치의 색온도 및 조도를 조절하는 2 채널 색온도 출력 제어에 의한 LED 및 조도 조절방법에 있어서, 상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정하는 듀티비 결정단계; 상기 듀티비 결정단계에서 결정된 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형을 생성하되, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성하는 색온도 및 조도 조절 파형 생성단계; 및 상기 제1 및 제2 채널 파형에 의거하여 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하는 전원 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, in order to achieve the above object, the method for controlling the color temperature and illuminance of an LED lighting device by two-channel output control provided in the present invention is a two-channel color temperature for controlling the color temperature and illuminance of an LED lighting device including a plurality of LED modules. A method for controlling an LED and an illuminance by output control, comprising: a duty ratio determining step of determining a duty ratio for color temperature control of the LED lighting device; First and second channel waveforms for adjusting the color temperature of the LED lighting device are generated based on the duty ratio determined in the duty ratio determining step, and after generating any one of the first and second channel waveforms a color temperature and illuminance control waveform generating step of inverting the waveform to generate the other waveform; and a power supply step of supplying power to the LED lighting device based on the first and second channel waveforms.
바람직하게, 상기 방법은 상기 LED 조명장치의 조도를 결정하는 조도 결정단계; 상기 조도 결정단계에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수를 생성하는 밝기 제어용 주파수 생성단계; 및 상기 제1 및 제2 채널 파형 각각과 상기 밝기 제어용 주파수를 곱하여 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 제1 및 제2 채널 파형을 변경하는 파형 변경단계를 더 포함할 수 있다. Preferably, the method comprises the illuminance determining step of determining the illuminance of the LED lighting device; a brightness control frequency generating step of generating a brightness control frequency for controlling the brightness of the LED module based on the illuminance determined in the illuminance determining step; and a waveform changing step of changing the first and second channel waveforms to simultaneously adjust color temperature and illuminance by multiplying each of the first and second channel waveforms by the brightness control frequency.
바람직하게, 상기 방법은 상기 LED 조명장치의 색온도 또는 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신 단계를 더 포함하고, 상기 듀티비 결정단계 및 상기 조도 결정단계 각각은 상기 수신단계에서 수신한 제어명령에 의거하여 상기 듀티비 또는 조도를 결정할 수 있다. Preferably, the method further comprises a receiving step of receiving a control command for adjusting the color temperature or illuminance of the LED lighting device, wherein each of the duty ratio determining step and the illuminance determining step is based on the control command received in the receiving step. Based on this, the duty ratio or the illuminance may be determined.
바람직하게, 상기 수신단계는 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신할 수 있다. Preferably, in the receiving step, the control command may be received from an external terminal device connected through a wired/wireless communication network including a power line communication network.
바람직하게, 상기 전원 공급 단계는 상기 제1 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류 회로; 및 상기 제2 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류 회로를 통해 상기 LED 조명장치로 전원을 공급할 수 있다. Preferably, the power supply step comprises: a first constant current circuit whose on/off is controlled by the first change waveform; And it is possible to supply power to the LED lighting device through a second constant current circuit whose on/off is controlled by the second change waveform.
본 발명의 LED 조명장치 색온도 및 조도 조절 장치 및 그 방법은, 복수의 채널을 사용하는 LED 조명장치에 있어서, 임의의 한 채널의 색온도 제어 파형의 반전 신호를 이용하여 나머지 하나의 색온도 제어 파형을 생성함으로써, 컨버터의 출력 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명은 색온도 조절을 위해 생성된 색온도 제어 신호와 밝기 조절을 위해 설정된 주파수를 곱한 신호를 이용하여 색온도와 조도를 동시에 조절함으로써, LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The LED lighting device color temperature and illuminance control apparatus and method of the present invention, in an LED lighting device using a plurality of channels, generate the other color temperature control waveform by using an inverted signal of the color temperature control waveform of any one channel By doing so, there is an advantage in that the output efficiency of the converter can be improved. In addition, the present invention has the advantage of improving the color temperature and illuminance control performance of the LED lighting device by simultaneously adjusting the color temperature and illuminance using a signal obtained by multiplying a color temperature control signal generated for color temperature control and a frequency set for brightness control. have.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절을 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법에 대한 개략적인 처리 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치를 이용하여 다양한 색온도를 표현하기 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치를 이용하여 다양한 조도를 표현하기 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치의 실제 구동화면의 예를 나타낸 도면이다.1 is a schematic block diagram of a color temperature and illuminance control apparatus of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a timing diagram for explaining a waveform generated for adjusting the color temperature and illuminance of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic flowchart of a method for adjusting color temperature and illuminance of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a timing diagram for explaining waveforms generated to express various color temperatures using the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
5 is a timing diagram illustrating waveforms generated to express various illuminances using the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an example of an actual driving screen of the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but it will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. On the other hand, in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. In addition, even if the detailed description is omitted, descriptions of parts that can be easily understood by those skilled in the art are omitted.
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.Throughout the specification and claims, when a part includes a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치(200)의 색온도 및 조도 조절장치(100)는 수신모듈(110), 듀티비 결정부(120), 2채널 파형 생성부(130), 조도 결정부(140), 밝기 제어용 주파수 생성부(150), 파형 변경부(160), LED 컨버터(170) 및 전원 공급부(180)를 포함하고, LED 조명장치(200)의 색온도를 조절하기 위한 제어정보를 출력한다. 이 때, LED 조명장치(200)는 2가지 이상의 LED로 구성된 복수의 LED 모듈을 포함하며, 상기 LED 모듈은 각각 전력선 통신망으로 연결될 수 있다. 1 is a schematic block diagram of a color temperature and illuminance control device of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the color temperature and
수신모듈(110)은 LED 조명장치(200)의 색온도 및 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하고, 그 결과를 듀티비 결정부(120) 및 조도 결정부(140)로 전달한다. 이때, 수신모듈(110)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.The
듀티비 결정부(120)는 LED 조명장치(200)의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정한다. 이 때, 듀티비 결정부(120)는 수신모듈(110)을 통해 수신된 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 듀티비를 결정할 수 있다. 이를 위해, 듀티비 결정부(120)는 상기 제어명령에 의거하여 결정 가능한 듀티비를 미리 저장하고, 상기 저장된 정보에 의거하여 듀티비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 듀티비 결정부(120)는 학습모드인 경우 90:10, 수면모드인 경우 80:20 등 그 동작모드에 따라 다르게 설정된 듀티비를 미리 저장하고, 상기 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 듀티비를 결정할 수 있다.The duty
2채널 파형 생성부(130)는 듀티비 결정부(120)에서 결정된 듀티비에 기초하여 LED 조명장치(200)의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형(CH1, CH2)을 생성한다. 이 때, 2채널 파형 생성부(130)는 상기 제1 또는 제2 채널 파형(CH1, CH2) 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 본 발명은 컨버터를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명은 복수의 채널 파형 중 하나의 반전 구간에 다른 하나를 활용함으로써, 컨버터의 출력을 2배로 활용할 수 있도록 한다. The two-
조도 결정부(140)는 LED 조명장치(200)의 조도를 결정한다. 이 때, 조도 결정부(140)는 수신모듈(110)을 통해 수신된 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 조도를 결정할 수 있다. 이를 위해, 조도 결정부(140)는 상기 제어명령에 의거하여 결정 가능한 조도를 미리 저장하고, 상기 저장된 정보에 의거하여 조도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 조도 결정부(140)는 학습모드인 경우 700 룩스(lx), 수면모드인 경우 30 룩스(lx) 등 그 동작모드에 따라 다르게 설정된 조도 정보를 미리 저장하고, 상기 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 조도를 결정할 수 있다.The
밝기 제어용 주파수 생성부(150)는 조도 결정부(140)에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수(freq.)를 생성한다. 이 때, 결정된 조도에 따라 밝기를 제어하기 위한 주파수를 생성하는 방법은 공지의 기술을 이용할 수 있다.The brightness
파형 변경부(160)는 2채널 파형 생성부(130)에서 생성된 상기 제1 및 제2 채널 파형(CH1, CH2) 각각과 밝기 제어용 주파수 생성부(150)에서 생성된 상기 밝기 제어용 주파수(freq.)를 곱하여 채널별로 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 상기 제1 및 제2 채널 파형을 변경하고, 그 변경된 파형들(즉, 제1 변경파형(CH1_f) 및 제2 변경파형(CH2_f))을 출력한다. 즉, 파형 변경부(160)는 상기 제1 및 제2 채널 파형 각각이 1(High)이 되는 구간에서 밝기 제어용 주파수를 표현할 수 있도록 파형을 변경한다. 이로 인해, 본 발명은 색온도와 조도를 동시에 조절할 수 있다.The
LED 컨버터(170)는 색온도 및 조도 조절장치(100)와 LED 조명장치(200)를 구동시키기 위한 전원을 입력받아 변환하여 출력한다. 즉, LED 컨버터(170)는 AC 전원을 입력받아 DC 전원으로 변환하여 전원공급부(180)로 출력한다. 이 때, LED 컨버터(170)는 도 1에 예시된 바와 같이 색온도 및 조도 조절장치(100)에 포함될 수도 있도, 별도의 장치로 구성될 수도 있다.The
전원 공급부(180)는 LED 컨버터(170)로부터 전달된 DC 전원을 LED 조명장치(200)로 전달한다. 이 때, 전원공급부(180)는 상기 제1 변경파형(CH1_f)에 의해 온/오프가 제어되는 LED 정전류 회로1(181) 및 상기 제2 변경파형(CH2_f)에 의해 온/오프가 제어되는 LED 정전류 회로2(182)를 포함할 수 있다. The
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 1에 예시된 색온도 및 조도 조절 장치(100)는 조도 결정부(140), 밝기 제어용 주파수 생성부(150) 및 파형 변경부(160)를 생략할 수 있는데, 이 경우, 전원공급부(180)는 2채널 파형 생성부(130)에서 생성된 상기 제1 및 제2 채널 파형(CH1, CH2)에 의거하여 LED 조명장치(200)로 전원을 공급하며, 이를 위해, LED 정전류 회로1(181)는 상기 제1 채널 파형(CH1)에 의해 온/오프가 제어되고, LED 정전류 회로2(182)는 상기 제2 채널 파형(CH2)에 의해 온/오프가 제어될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, in the color temperature and
또한, 도 1의 예에서, 수신모듈(110)은 생략 가능하며, 이 경우, 듀티비 결정부(120) 및 조도 결정부(140)는 미리 설정된 동작 프로그램에 의거하여, 듀티비 및 조도를 결정할 수 있다.In addition, in the example of FIG. 1 , the receiving
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절을 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도로서, 도 2의 (a)는 2채널 파형 생성부(130)에서 생성된 제1 채널 파형, 도 2의 (b)는 2채널 파형 생성부(130)에서 생성된 제2 채널 파형, 도 2의 (c)는 밝기 제어용 주파수 생성부(150)에서 생성된 밝기 제어용 주파수, 도 2의 (d)는 파형 변경부(160)에서 변경된 제1 변경 파형, 도 2의 (e)는 파형 변경부(160)에서 변경된 제2 변경 파형의 예를 각각 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, 상기 제1 변경 파형(d)는 상기 제1 채널 파형(a)이 1(High)이 되는 구간(△t1)에서만 밝기 제어용 주파수를 표현하고, 제2 변경 파형(e)는 제2 채널 파형(b)이 1(High)이 되는 구간(△t2)에서만 밝기 제어용 주파수를 표현하고 있음을 알 수 있다.2 is a timing diagram for explaining a waveform generated for color temperature and illuminance control of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention. A first channel waveform, (b) of FIG. 2 is a second channel waveform generated by the two-
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법에 대한 개략적인 처리 흐름도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법은 다음과 같다. 3 is a schematic flowchart of a process for adjusting a color temperature and illuminance of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3 , a method for adjusting color temperature and illuminance of an LED lighting device according to an embodiment of the present invention is as follows.
먼저, 단계 S110에서는, 수신모듈(110)이 LED 조명장치(200)의 색온도 및 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하고, 그 결과를 듀티비 결정부(120) 및 조도 결정부(140)로 전달한다. 이 때, 단계 S110에서, 수신모듈(110)은 전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망 또는 근거리 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신할 수 있다. First, in step S110 , the receiving
단계 S120에서는, 듀티비 결정부(120)가 LED 조명장치(200)의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정한다. 이 때, 듀티비 결정부(120)는 단계 S110에서 수신된 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 듀티비를 결정할 수 있다. 이를 위해, 듀티비 결정부(120)는 상기 제어명령에 의거하여 결정 가능한 듀티비를 미리 저장하고, 상기 저장된 정보에 의거하여 듀티비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 듀티비 결정부(120)는 학습모드인 경우 90:10, 수면모드인 경우 80:20 등 그 동작모드에 따라 다르게 설정된 듀티비를 미리 저장하고, 상기 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 듀티비를 결정할 수 있다.In step S120 , the duty
단계 S130에서는, 2채널 파형 생성부(130)가 단계 S120에서 결정된 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형을 생성한다. 이 때, 단계 S130에서는, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 본 발명은 컨버터를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명은 복수의 채널 파형 중 하나의 반전 구간에 다른 하나를 활용함으로써, 컨버터의 출력을 2배로 활용할 수 있도록 한다. In step S130, the two-
단계 S140에서는, 조도 결정부(140)가 LED 조명장치(200)의 조도를 결정한다. 이 때, 조도 결정부(140)는 단계 S110에서, 수신된 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 조도를 결정할 수 있다. 이를 위해, 조도 결정부(140)는 상기 제어명령에 의거하여 결정 가능한 조도를 미리 저장하고, 상기 저장된 정보에 의거하여 조도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 조도 결정부(140)는 학습모드인 경우 700 룩스(lx), 수면모드인 경우 30 룩스(lx) 등 그 동작모드에 따라 다르게 설정된 조도 정보를 미리 저장하고, 상기 제어명령에 의거하여 결정된 동작 모드에 따라 상기 조도를 결정할 수 있다.In step S140 , the
단계 S150에서는, 밝기 제어용 주파수 생성부(150)가 단계 S140에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수를 생성하는 밝기 제어용 주파수 생성한다. 이 때, 결정된 조도에 따라 밝기를 제어하기 위한 주파수를 생성하는 방법은 공지의 기술을 이용할 수 있다.In step S150, the brightness
단계 S160에서는, 파형 변경부(160)가 제1 및 제2 채널 파형을 변경한다. 즉, 단계 S160에서, 파형 변경부(160)는 상기 제1 및 제2 채널 파형 각각과 상기 밝기 제어용 주파수를 곱하여 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 제1 및 제2 채널 파형을 변경한다. 즉, 단계 S160에서, 파형 변경부(160)는 제1 및 제2 변경 파형을 생성한다. In step S160, the
단계 S170에서는, 전원공급부(180)가 단계 S160에서 생성된 제1 및 제2 변경 파형에 의거하여 LED 조명장치(200)로 전원을 공급한다. 특히, 단계 S170에서, 전원공급부(180)는 상기 제1 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류 회로; 및 상기 제2 변경 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류 회로를 통해 상기 LED 조명장치(200)로 전원을 공급할 수 있다. In step S170 , the
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 2에 예시된 방법 중 단계 S140 내지 단계 S160을 생략할 수 있는데, 이 경우, 단계 S170에서, 전원공급부(180)는 단계 S130에서 생성된 상기 제1 및 제2 채널 파형에 의거하여 LED 조명장치(200)로 전원을 공급하되, 상기 제1 채널 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류 회로; 및 상기 제2 채널 파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류 회로를 통해 상기 LED 조명장치로 전원을 공급할 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, steps S140 to S160 of the method illustrated in FIG. 2 may be omitted. In this case, in step S170, the
또한, 도 2의 예에서, 단계 S110는 생략 가능하며, 이 경우, 단계 S120 및 단계 S140는 미리 설정된 동작 프로그램에 의거하여, 듀티비 및 조도를 결정할 수 있다. In addition, in the example of FIG. 2 , step S110 may be omitted, and in this case, steps S120 and S140 may determine a duty ratio and illuminance based on a preset operation program.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치를 이용하여 다양한 색온도를 표현하기 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도로서, 한 주기가 5ms인 색온도 및 조도 조절장치에서, 채널 A를 통해 하얀빛의 LED를 제어하고, 채널 B를 통해 노란빛의 LED를 제어하기 위한 색온도 제어 파형을 출력하는 경우의 예를 도시하고 있다. 이 때, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에서 상단의 파형은 채널 A의 파형을, 하단의 파형은 채널 B의 파형을 나타내며, 도 4의 (a)는 색온도가 10%인 경우의 예를 나타내고, 도 4의 (b)는 색온도가 50%인 경우의 예를 나타내고, 도 4의 (c)는 색온도가 90%인 경우의 예를 나타낸다. 4 is a timing diagram for explaining waveforms generated to express various color temperatures using the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention, wherein one cycle is 5 ms. , an example of controlling a white LED through channel A and outputting a color temperature control waveform for controlling a yellow LED through channel B is shown. At this time, in FIGS. 4(a) to 4(c), the upper waveform represents the channel A waveform, the lower waveform represents the channel B waveform, and FIG. 4(a) shows a color temperature of 10%. case, FIG. 4(b) shows an example when the color temperature is 50%, and FIG. 4(c) shows an example when the color temperature is 90%.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치를 이용하여 다양한 조도를 표현하기 위해 생성되는 파형을 설명하기 위한 타이밍도로서, 한 주기가 5ms인 색온도 및 조도 조절장치에서, 채널 A를 통해 하얀빛의 LED를 제어하고, 채널 B를 통해 노란빛의 LED를 제어하기 위한 색온도 제어 파형을 출력하되, 색온도가 50%인 경우, 조도를 표현하기 위해 생성되는 파형을 나타내고 있다. 이 때, 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에서 상단의 파형은 채널 A의 파형을, 하단의 파형은 채널 B의 파형을 나타내며, 도 5의 (a)는 밝기가 100%인 경우의 예를 나타내고, 도 5의 (b)는 밝기가 50%인 경우의 예를 나타내고, 도 5의 (c)는 밝기가 10%인 경우의 예를 나타낸다. 5 is a timing diagram illustrating waveforms generated to express various illuminances using the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention, wherein one cycle is 5 ms. , a color temperature control waveform for controlling a white light LED through channel A and a yellow light LED through channel B is output, but when the color temperature is 50%, a waveform generated to express illuminance is shown. At this time, in FIGS. 5(a) to 5(c), the upper waveform represents the channel A waveform, the lower waveform represents the channel B waveform, and FIG. 5(a) shows the 100% brightness. case, FIG. 5 (b) shows an example when the brightness is 50%, and FIG. 5 (c) shows an example when the brightness is 10%.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치의 실제 구동화면의 예를 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 한 주기가 △t인 경우, 파형 변경부(160)에서 출력된 제1 및 제2 변경 파형(CH1_f, CH2_f)의 예를 알 수 있다.6 is a view showing an example of an actual driving screen of the color temperature and illuminance control device of the LED lighting device according to an embodiment of the present invention. 1 and 6 , examples of the first and second change waveforms CH1_f and CH2_f output from the
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.Although embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is easily changed from the embodiments by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains and recognized as equivalent. including all changes and modifications to the scope of
100: 색온도 및 조도 조절 장치 110: 수신모듈
120: 듀티비 결정부 130: 2채널 파형생성부
140: 조도 결정부 150: 밝기 제어용 주파수 생성부
160: 파형 변경부 170: LED 컨버터
180: 전원공급부 200: LED 조명장치100: color temperature and illuminance control device 110: receiving module
120: duty ratio determiner 130: 2-channel waveform generator
140: illuminance determiner 150: frequency generator for brightness control
160: waveform change unit 170: LED converter
180: power supply 200: LED lighting device
Claims (10)
상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정하는 듀티비 결정부;
상기 듀티비 결정부에서 결정된 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형을 생성하되, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성하여, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형의 반전 구간에 다른 하나를 활용하는 2채널 파형 생성부;
상기 LED 조명장치의 조도를 결정하는 조도 결정부;
상기 조도 결정부에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수를 생성하는 밝기 제어용 주파수 생성부;
상기 제1 및 제2 채널 파형 각각과 상기 밝기 제어용 주파수를 곱하여, 채널별로 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 제1 및 제2 채널 파형을 변경하여 제1 변경 파형 및 제2 변경파형을 출력하는 파형 변경부; 및
상기 제1 변경파형 및 제2 변경파형에 의거하여 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하되, 상기 제1 변경파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류회로와, 상기 제2 변경파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류회로를 포함하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치.In the color temperature and illuminance control apparatus of an LED lighting device by two-channel output control for adjusting the color temperature and illuminance of the LED lighting device including a plurality of LED modules,
a duty ratio determining unit for determining a duty ratio for color temperature control of the LED lighting device;
First and second channel waveforms for adjusting the color temperature of the LED lighting device are generated based on the duty ratio determined by the duty ratio determiner, and after generating any one of the first and second channel waveforms a two-channel waveform generation unit generating the other waveform by inverting the waveform, and using the other one in an inversion period of any one of the first and second channel waveforms;
an illuminance determining unit for determining the illuminance of the LED lighting device;
a brightness control frequency generator for generating a brightness control frequency for controlling the brightness of the LED module based on the illuminance determined by the illuminance determiner;
The first and second channel waveforms are multiplied by the frequency for controlling the brightness, and the first and second channel waveforms are changed to simultaneously adjust the color temperature and illuminance for each channel, and the first and second modified waveforms are output. wealth; and
A first constant current circuit that supplies power to the LED lighting device based on the first modified waveform and the second modified waveform, the on/off of which is controlled by the first modified waveform, and the second modified waveform Color temperature and illuminance control apparatus of an LED lighting device by two-channel output control, characterized in that it includes a power supply including a second constant current circuit in which /off is controlled.
상기 LED 조명장치의 색온도 또는 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신모듈을 더 포함하고,
상기 듀티비 결정부 및 상기 조도 결정부 각각은
상기 수신모듈을 통해 수신된 제어명령에 의거하여 상기 듀티비 또는 조도를 결정하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치.According to claim 1,
Further comprising a receiving module for receiving a control command for adjusting the color temperature or illuminance of the LED lighting device,
Each of the duty ratio determiner and the illuminance determiner
A color temperature and illuminance control device for an LED lighting device by two-channel output control, characterized in that the duty ratio or illuminance is determined based on a control command received through the receiving module.
전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절장치.The method of claim 3, wherein the receiving module
A color temperature and illuminance control device for an LED lighting device by two-channel output control, characterized in that it receives the control command from an external terminal device connected through a wired/wireless communication network including a power line communication network.
상기 LED 조명장치의 색온도 조절을 위한 듀티비를 결정하는 듀티비 결정단계;
상기 듀티비 결정단계에서 결정된 듀티비에 기초하여 상기 LED 조명장치의 색온도를 조절하기 위한 제1 및 제2 채널 파형을 생성하되, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형을 생성한 후 그 파형을 반전시켜 나머지 하나의 파형을 생성하여, 상기 제1 또는 제2 채널 파형 중 어느 하나의 파형의 반전 구간에 다른 하나를 활용하도록 하는 2채널 파형 생성단계;
상기 LED 조명장치의 조도를 결정하는 조도 결정단계;
상기 조도 결정단계에서 결정된 조도에 기초하여 상기 LED 모듈의 밝기를 제어하기 위한 밝기 제어용 주파수를 생성하는 밝기 제어용 주파수 생성단계;
상기 제1 및 제2 채널 파형 각각과 상기 밝기 제어용 주파수를 곱하여, 채널별로 색온도 및 조도를 동시에 조절하도록 제1 및 제2 채널 파형을 변경하여 제1 변경 파형 및 제2 변경 파형을 출력하는 파형 변경단계; 및
상기 제1 변경파형 및 제2 변경파형에 의거하여 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하되, 상기 제1 변경파형에 의해 온/오프가 제어되는 제1 정전류회로와, 상기 제2 변경파형에 의해 온/오프가 제어되는 제2 정전류회로를 통해 상기 LED 조명장치로 전원을 공급하는 전원 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법.A method for adjusting the color temperature and illuminance of an LED lighting device by two-channel output control for controlling the color temperature and illuminance of the LED lighting device including a plurality of LED modules, the method comprising:
a duty ratio determining step of determining a duty ratio for color temperature control of the LED lighting device;
First and second channel waveforms for adjusting the color temperature of the LED lighting device are generated based on the duty ratio determined in the duty ratio determining step, and after generating any one of the first and second channel waveforms a two-channel waveform generating step of inverting the waveform to generate the other waveform, and using the other one in an inversion section of any one of the first and second channel waveforms;
an illuminance determining step of determining the illuminance of the LED lighting device;
a brightness control frequency generating step of generating a brightness control frequency for controlling the brightness of the LED module based on the illuminance determined in the illuminance determining step;
The first and second channel waveforms are multiplied by the frequency for controlling the brightness, and the first and second channel waveforms are changed to simultaneously control the color temperature and illuminance for each channel, and the first and second modified waveforms are output. step; and
A first constant current circuit that supplies power to the LED lighting device based on the first modified waveform and the second modified waveform, the on/off of which is controlled by the first modified waveform, and the second modified waveform Color temperature and illuminance control method of an LED lighting device by two-channel output control, comprising the step of supplying power to the LED lighting device through a second constant current circuit in which on/off is controlled.
상기 LED 조명장치의 색온도 또는 조도 조절을 위한 제어명령을 수신하는 수신 단계를 더 포함하고,
상기 듀티비 결정단계 및 상기 조도 결정단계 각각은
상기 수신단계에서 수신한 제어명령에 의거하여 상기 듀티비 또는 조도를 결정하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법.7. The method of claim 6,
Further comprising a receiving step of receiving a control command for adjusting the color temperature or illuminance of the LED lighting device,
Each of the duty ratio determining step and the illuminance determining step
Color temperature and illuminance control method of an LED lighting device by two-channel output control, characterized in that the duty ratio or illuminance is determined based on the control command received in the receiving step.
전력선 통신망을 포함한 유/무선 통신망을 통해 연결된 외부 단말장치로부터 상기 제어명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 2채널 출력 제어에 의한 LED 조명장치의 색온도 및 조도 조절방법.The method of claim 8, wherein the receiving step
A method for adjusting color temperature and illuminance of an LED lighting device by two-channel output control, characterized in that the control command is received from an external terminal device connected through a wired/wireless communication network including a power line communication network.
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KR102630378B1 (en) * | 2023-03-27 | 2024-01-29 | 주식회사 바이오일렉트로닉스 | Smart lighting system |
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---|---|---|---|---|
KR101648788B1 (en) | 2015-12-28 | 2016-08-18 | 엘이디라이팅 주식회사 | LED emotional lighting luminaire using both of correlated color temperature control and luminous flux control apparatus |
KR20180020469A (en) * | 2016-08-18 | 2018-02-28 | (주) 강동테크 | Lighting apparatus being capable of various color temperature and Lighting system having the lighting apparatus |
KR20180109474A (en) * | 2017-03-28 | 2018-10-08 | 메를로랩 주식회사 | Led lighting device for controlling color temperature |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |