KR102334196B1

KR102334196B1 - 맥류파 제거용 조명장치 및 led 조명장치의 맥류파 제거방법

Info

Publication number: KR102334196B1
Application number: KR1020200054217A
Authority: KR
Inventors: 이성
Original assignee: 이성
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2021-12-02
Also published as: KR20210136247A

Abstract

실시예에 따른 맥류파 제거용 조명장치는 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환하는 다이오드; 정상위상 파형을 출력하는 정상위상 LED 발광소자; 및 정상위상과 180도 차이 나는 반대위상파형을 출력하는 반대위상 LED 발광소자; 를 포함한다. 다른 실시예에 따른 다이오드, 정상위상 LED 발광소자, 반대위상 LED 발광소자, 메인 콘덴서, 서브콘덴서 및 펄스리스모듈을 포함하는 LED 조명장치의 맥류파 제거방법은 (A) 다이오드에서 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환하는 단계; (B) 메인 콘덴서에서 출력된 맥류파를 정류하는 단계; 및 (C) 정상위상 LED 발광소자는 정류된 맥류파를 정상위상으로 출력하고, 반대위상 LED 발광소자는 정류된 맥류파의 위상을 반전시키는 단계; 를 포함한다.

Description

맥류파 제거용 조명장치 및 LED 조명장치의 맥류파 제거방법{LIGHTING DEVICE FOR REMOVING PULSE WAVE AND METHOD FOR REMOVING PULSE WAVE OF LED LIGHTING DEVICE}

맥류파 제거용 조명장치 및 LED 조명장치의 맥류파 제거방법에 관한 것으로 구체적으로, 눈의 피로감 증가의 주요 원인인 맥류파를 반대 위상 파형을 통해 제거하는 맥류파 제거용 조명장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반 조명은 AC 60Hz 교류전기의 영향으로 조명의 빛이 점멸하여 급격한 눈의 피로감을 발생시킨다. 눈에 가장 좋은 조명은 빛의 깜빡임이 없는 백열등이겠지만, 전력 소비량이 많은 단점이 있다. 이 때문에 독서실이나 스터디 카페에서는 전력소비가 1/10에 불과한 LED 조명을 사용하는 추세이고, LED 조명은 60hz교류 전기에서 빛 깜빡임이 발생한다. 빛 깜빡임이 있는 조명은 눈의 피로를 가중시켜 독서실이나 스터디카페에는 적합하지 않다. 물론, LED 는 반도체 발광소자로 직류전기에서 작용하므로 형광등처럼 과도한 점멸은 일어나지 않지만, LED 발광 다이오드에 빛이 들어오도록 전류를 공급하는 회로의 구성은 점멸을 고려하지 않고 제작되어, 맥류파를 완전히 차단하지 못하는 단점을 가지고 있다.

맥류파(ripple current)는 직류에 교류성분이 포함된 맥동전류로서, 흐르는 방향은 일정하지만 크기의 변화가 계속 되풀이 되는 전류이다. 정류기에 의해 교류를 정류한 직류는 거의 맥류이며 그 맥동성분을 감소시키기 위해 각종 평활 회로를 사용한다. 하지만, 독서실, 강의실, 스터디카페 등에서 사용하는 LED 조명장치에는 맥류파를 완전히 없애는 회로구성이 아니기 때문에, 조명 점등 후 일정시간이 지나면 사용자들의 눈의 피로가 가중된다.

1. 한국 특허등록 제 10-1293064호(2013.07.30) 2. 한국 특허등록 제10-0661906(2006.12.20)

실시예에 따른 맥류 제거용 조명장치는 조명 빛의 점멸에 의한 눈의 피로감을 줄이기 위해, LED 발광소자를 짝수로 배열하고, 배열된 발광 소자의 절반은 정상위상, 나머지 절반은 반대위상의 파형을 출력함으로써, 출력된 파형이 결합되면 맥류파의 형질이 펄스리스화 되어 맥류파를 제거시킨다.

실시예에 따른 맥류파 제거용 조명장치는 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환하는 다이오드; 정상위상 파형을 출력하는 정상위상 LED 발광소자; 및 정상위상과 180도 차이 나는 반대위상파형을 출력하는 반대위상 LED 발광소자; 를 포함한다.

다른 실시예에 따른 다이오드, 정상위상 LED 발광소자, 반대위상 LED 발광소자, 메인 콘덴서, 서브콘덴서 및 펄스리스모듈을 포함하는 LED 조명장치의 맥류파 제거방법은 (A) 다이오드에서 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환하는 단계; (B) 메인 콘덴서에서 출력된 맥류파를 정류하는 단계; 및 (C) 정상위상 LED 발광소자는 정류된 맥류파를 정상위상으로 출력하고, 반대위상 LED 발광소자는 정류된 맥류파의 위상을 반전시키는 단계; 를 포함한다.

이상에서와 같은 맥류파 제거용 조명장치는 LED 조명에서 발생하는 맥류파를 전류의 위상변화를 통해 간단히 제거함으로써, LED조명을 장시간 이용하는 경우 발생하는 눈의 피로감을 없애고, 저렴한 비용으로 맥류파 제가 기능을 갖춘 LED 조명장치를 제작할 수 있도록 한다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 실시예에 따른 맥류파 제거용 조명장치의 회로 구성도.
도 2는 실시예에 따른 LED 조명장치의 맥류파 제거방법의 데이터 처리 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 실시예에 따른 맥류파 제거용 조명장치의 회로 구성도이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 맥류파 제거용 조명장치는 다이오드(100), 메인 콘덴서(200), 서브 콘덴서(300), 정상위상 LED 발광소자(400), 반대위상 LED 발광소자(500) 및 펄스리스모듈(600)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.

다이오드(100)는 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환한다. 메인 콘덴서(200)는 다이오드에서 출력된 맥류파를 정류한다. 실시예에서 서브콘덴서(300)는 다이오드에서 출력된 맥류파의 리플 크기 최대값이 일정 수치 이상인 경우 메인 콘덴서와 연결되어 조명장치의 정류작용을 향상시킨다. 이를 위해 실시예에 따른 서브콘덴서(300)은 메인 콘덴서와 연결되어 멕류파의 리플 크기에 따라 선택적으로 동작한다.

정상위상 LED 발광소자(400)는 정류된 맥류파의 정상위상 파형을 출력하고,

반대위상 LED 발광소자(500)는 정상위상과 180도 차이 나는 반대위상파형을 생성하여 출력한다.

펄스리스 모듈(600)은 정상위상 LED 발광소자에서 출력되는 정상위상 파형과 반대위상 LED 발광소자에서 출력되는 반대위상 파형을 결합시켜 맥류파를 제거한다. 실시예에서 펄스리스 모듈(600)은 메인 콘덴서(200) 또는 서브 콘덴서(300)에서 출력된 정류과정 이후의 맥류파의 리플 크기가 일정 수치를 초과하는 경우, 정상위상 LED 발광소자에서 출력되는 정상위상 파형과 반대위상 LED 발광소자에서 출력되는 반대위상 파형을 결합시키고 결합된 합성파를 출력하여 맥류파가 제거된 조명을 출력한다.

도 2는 실시예에 따른 LED 조명장치의 맥류파 제거방법의 데이터 처리 흐름도이다.

S100 단계에서는 다이오드에서 조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환한다. S200 단계에서는 맥류파가 일정 수치 이상인지 파악하여, 전환된 맥류파가 일정 수치 이상인 경우 S250 단계로 진입하여 서브 콘덴서를 가동하고, 메인 콘덴서와 서브콘덴서가 함께 맥류파를 정류한다. S200 단계에서 맥류파가 일정 수치 미만인 경우 S300 단계로 진입하여 메인 콘덴서에서 출력된 맥류파를 정류한다. S400 단계에서는 반대위상 LED 발광소자에서 맥류파 위상을 반전시킨다. S500 단계에서는 정류 이후의 맥류파가 일정 수치 이상인지 파악한다. 정류 이후의 맥류파가 일정 수치 이상인 경우 S550 단계로 진입하여 펄스리스 모듈로 반전된 파형과 정상파를 합성한 합성파를 생성시키고, S600 단계에서 합성파를 출력한다. S500 단계에서 정류 이후의 맥류파가 일정 수치 미만인 것으로 파악된 경우, S600 단계로 진입하여 정상파와 위상이 반대인 파형이 합성된 합성파를 출력한다.

실시예에 따른 맥류 제거용 조명장치는 조명 빛의 점멸에 의한 눈의 피로감을 줄이기 위해, LED 발광소자를 짝수로 배열하고, 배열된 발광 소자의 절반은 정상위상, 나머지 절반은 반대위상의 파형을 출력함으로써, 출력된 파형이 결합되면 맥류파의 형질이 펄스리스화 되어 맥류파를 제거시킨다. 이상에서와 같은 맥류파 제거용 조명장치는 LED 조명에서 발생하는 맥류파를 전류의 위상변화를 통해 간단히 제거함으로써, LED조명을 장시간 이용하는 경우 발생하는 눈의 피로감을 없애고, 저렴한 비용으로 맥류파 제가 기능을 갖춘 LED 조명장치를 제작할 수 있도록 한다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims

맥류파 제거용 조명장치에 있어서,
조명장치로 입력되는 펄스를 맥류파로 전환하는 다이오드;
상기 다이오드에서 출력된 맥류파를 정류하는 메인 콘덴서;
상기 메인 콘덴서와 연결되어 선택적으로 동작하는 서브 콘덴서;
정상위상 파형을 출력하는 정상위상 LED 발광소자;
상기 정상위상과 180도 차이 나는 반대위상파형을 출력하는 반대위상 LED 발광소자; 및
상기 정상위상 LED 발광소자에서 출력되는 정상위상 파형과 반대위상 LED 발광소자에서 출력되는 반대위상 파형을 결합시켜 맥류파를 제거하는 펄스리스 모듈;를 포함하고,
상기 서브 콘덴서는
다이오드에서 출력된 맥류파의 리플 크기 최대값이 일정 수치 이상인 경우 메인 콘덴서와 연결되어 상기 조명장치의 정류작용을 향상시키는 것을 특징으로 하고,
상기 펄스리스 모듈은
상기 메인 콘덴서 또는 서브 콘덴서에서 출력된 정류과정 이후의 맥류파의 리플 크기가 일정 수치를 초과하는 경우, 상기 정상위상 LED 발광소자에서 출력되는 정상위상 파형과 반대위상 LED 발광소자에서 출력되는 반대위상 파형을 결합시키는 것을 특징으로 하는 맥류파 제거용 조명장치.
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