KR102545844B1

KR102545844B1 - Led 램프의 색상 변환 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102545844B1
Application number: KR1020220125783A
Authority: KR
Inventors: 신점옥
Original assignee: (주)동일이엔티
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2023-06-21

Abstract

본 발명은, SMPS로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프의 LED들의 점등 신호를 출력하여 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로, 각 LED 어레이의 출력 전압을 그때그때 센싱하여, 그 센싱된 전압을 기준으로 제어를 행함으로써, 좀더 정확한 제어가 행하여질 수 있으며, LED 컨버터의 종류에 따라 일일이 세팅을 해 주지 않아도 정확한 제어가 되므로, 편리하며, LED 컨버터의 종류에 관계없이 적용가능하므로, 하나의 모델로서 여러 LED 컨버터에 적용가능하므로, 호환성도 뛰어난다는 추가적인 장점을 갖는다.

Description

LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법{A apparatus and method for converting a color of LED Lamps}

본 발명은 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 최대한 간단한 회로 및 방법으로 LED 램프의 색상을 변환하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

조명기구의 광원으로서 최근 많이 사용되는 LED는, 조도는 높으면서도 소비전력은 적고, 반영구적인 수명을 갖고, 친환경적, 감성적 조명 등의 다양한 장점이 있어, 최근 조명기구의 광원으로 대세를 형성하고 있다.

이러한 LED 등기구류는 다수 배열 설치된 LED의 점멸 순서, 발광 색상, 밝기(디밍) 등의 제어에 의해 다양한 연출을 할 수 있다.

일반적으로, LED 등기구류는 일정 색상의 빛을 출사하는 LED 모듈과, LED 모듈에서 출사되는 빛의 색상, 점멸상태, 밝기(디밍) 등을 제어하는 제어회로로 구성된다.

아울러 LED 등기구류의 제어회로에는 외부에서 인가받은 전원을 LED 모듈과 제어회로에 적합한 전압, 전류로 변환하여 공급하는 전원부를 포함하여 구성된다.

LED 모듈은 회로기판(주로 PCB)에 다수의 LED 소자가 일정한 배열로 장착되어 구성되며, LED 소자는 단일 색상의 빛을 출사하는 것일 수도 있고, 외부의 전기/전자 신호에 따라 여러 색상을 선택적으로 출사하는 것을 적용할 수 있다.

제어회로는 다수의 LED에 대한 점멸 순서, 발광 색상, 밝기(디밍) 등의 동작을 제어하기 위한 신호를 출력하는 구성이다.

또한, 최근의 등기구류는 단순히 켜고 끄는 것에서 나아가, 사용자 자신이 원하는 밝기나 색상으로 자유롭게 조절할 수 있는 기능들이 적용되고 있다.

예를 들어 사용자가 벽에 설치된 조작장치나 조명 디밍 조절용 무선 리모컨을 손으로 조작해서 조명의 밝기를 조절하거나 원하는 색상의 LED 조명으로 변경하는 기술들이 있으나, 이 경우, 별도의 조작장치나 리모컨을 구비해야 하므로 제작비가 크게 발생하는 문제점이 있었다.

그런데, 별도의 조작장치나 리모컨 없이 전원스위치의 ON/OFF 조작만으로 사용자가 원하는 LED 조명 빛의 색상 및 밝기를 조절할 수 있어 회로를 간단히 구성할 수 있고 제작비를 줄일 수 있는 전원스위치 조작에 의한 LED 조명 빛의 색상 및 디밍 제어방법을 제공하기 위한 제1 종래기술로서, 대한민국 특허공개 제2015-0069717호 (전원스위치 조작에 의한 LED 조명 빛의 색상 및 디밍 제어방법) 와 같은 것이 있다.

상기 제1 종래기술은, 도 1에서 보는 바와 같이, AC 전원스위치(2), 낙뢰 보호부(3), 필터부(4), 정류/평활부(5), PWM 정전류부(6), 마이컴(7), 제1LED 모듈 제어부(8), 제2LED 모듈 제어부(9), 정전류 보정부(10), PWM IC 동작 제어부(11), 입력파형부(12), 펌웨어 저장커넥터(13) 및 LED 모듈(14)을 포함하여 구성된다.

AC 전원스위치(2)는 LED 모듈(14)을 점소등하기 위해 일반적으로 사용하는 ON/OFF 스위치이다.

낙뢰 보호부(3)는 AC 전원선로로 낙뢰전압이 유입되는 경우 바리스터(varistor), 써미스터(thermistor)를 통해 내부로 유입되는 전압을 최소화하여 후단의 회로를 보호한다.

필터부(4)는 인덕터 및 콘덴서의 용량값으로 뒷단에서 발생한 특정 주파수에 의한 노이즈가 AC 전원선로로 전달되는 것을 방지한다.

정류/평활부(5)는 외부에서 입력된 AC전원을 DC전원으로 전환하고, 이 DC전원에 포함된 맥류를 콘덴서 등을 이용하여 평활한다.

LED 모듈(14)은 예를 들어 백색(cool) 계열의 제1LED 모듈(14a)과 적색(warm) 계열의 제2LED 모듈(14b)로 이루어지고, 각각의 LED 모듈(14a,14b)은 다수의 LED가 직병렬 연결되어 이루어지며, 각각 제1LED 모듈 제어부(8)와 제2LED 모듈 제어부(9)에 의해 제어된다.

여기서는 LED 모듈이 두 개의 LED 모듈로 이루어지는 것을 예를 들어 설명하였으나 그 이상으로 구성할 수도 있다.

마이컴(7)은 상기 LED 모듈(14)의 색상과 디밍을 조절하기 위한 소프트웨어가 저장되어 상기 PWM 정전류부(6)의 출력 전원에 따라 LED 모듈(14)의 색상과 디밍을 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, PWM 정전류부(6)는 제어신호에 의해 구동하는 PWM IC 동작부(11)를 통해 정류/평활부(5)의 출력 전원의 전류폭을 PWM 제어한다.

PWM 제어는 전압을 일정하게 놓고 전류를 펄스 방식으로 공급하며, 펄스의 폭의 비율(듀티비)을 제어하는 방식이다.

상기 마이컴(7)은 AC 전원스위치의 ON 또는 OFF 조작 여부를 입력파형부(12)에서 들어온 입력파형으로 식별하여, 제1LED 모듈 제어부와 제2LED 모듈 제어부를 제어한 후, PWM IC 동작제어부(11)를 통해 PWM 정전류부(6)를 구동시키면 LED 모듈(14)에 설계에 맞는 정전압과 정전류가 공급된다.

이에 의해 제1LED 모듈 제어부(8)와 제2LED 모듈 제어부(9)의 제어에 맞는 LED조명 빛의 색상과 밝기가 동작하게 된다.

상기 마이컴(7)에 색상 및 밝기 제어 소프트웨어를 어떻게 프로그래밍하느냐에 따라 다양한 방식으로 LED 조명 빛의 색상 및 밝기를 조절할 수 있다.

또한, 상기 마이컴(7) 대신에 일반 디바이스류나 트랜지스터(TR)를 구비하여 상기 입력파형부(12)를 통해 상기 AC 전원스위치(2)의 ON/OFF 조작 시간 및 순서를 식별할 수도 있다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이 도 1과 같은 시스템을 구현한 후 AC 전원스위치(2)를 처음 ON 조작하는(S202) 경우, 마이컴(7)은 입력파형부(12)를 통해 AC 전원스위치(2)의 ON 조작을 식별하여 제1,2LED 모듈(14a,14b)이 모두 최대 밝기를 유지하도록 출력을 제어한다(S204).

이에 의해 제1,2LED 모듈 각각이 모두 최대 밝기로 점등되고 AC 전원스위치(2)의 OFF 조작이 없는 경우 최대 밝기를 계속 유지한다.

사용자가 AC 전원스위치(2)의 OFF 조작이(S206) 있은 후 제한시간(예를 들어 02~05초 또는 10초) 이내에 AC 전원스위치(2)의 ON 조작을(S208) 하는 경우, 마이컴(7)에서 입력파형부(12)를 통해 이를 식별하여 세팅 시작신호로 인식하고 세팅시간 동안 순차적으로 제1LED 모듈(14a) 및/또는 제2LED 모듈(14b)의 디밍을 단계별로 제어한다(S210).

상기 제1 종래기술의 경우는, AC 전원스위치(2)의 ON/OFF 조작에 의해 디밍 제어 및 LED 모듈의 색상을 원하는 색상으로 조절할 수 있으므로, 종래 기술에 비해 간단해졌다고는 하나, 그럼에도 불구하고, 도 1에서 보는 바와 같이, 아직도 상당히 복잡한 회로를 구성하고 있다.

한편, 벽 스위치를 이용하여 엘이디 조명의 다단계 색 변환장치를 제공하기 위한 제2 종래기술로서, 대한민국 특허 제1887869호 (벽 스위치를 이용한 엘이디 조명의 다단계 색 변환장치) 와 같은 것이 있다.

이하, 첨부된 도면 도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 제2 종래기술에 따른 벽 스위치를 이용한 엘이디 조명의 다단계 색 변환장치를 설명하면, 상기 제2 종래기술에 따른 벽 스위치를 이용한 엘이디 조명의 다단계 색 변환장치는, 컨트롤러(IC), 정류부(10), 전류인가부(20), 전원입력부(30), 스위칭 모니터링부(40), 스위칭부(50), 변압부(60), 엘이디 전류감지부(70), 엘이디 점등부(80), 전류설정부(90), 보상부(100) 및 엘이디 모듈(110)로 구성된다.

상기 컨트롤러(IC)는 일반적인 조명 컨버터용 컨트롤러로서 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)가 외부의 CLK와 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)에 연결되어 있다. 상기 CLK는 외부 벽 스위치의 CLK 신호를 감지하여 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)에 신호를 인가하게 위치조절부(SW1/SW2 Control)가 MOSFET 트랜지스터[(Q2; 전계효과(電界效果) 트랜지스터(FET: field effect transistor)] 및 트랜지스터(Q3)의 온(On)/오프(Off)를 결정하여 벽 스위치의 온(On)/오프(Off)의 반복회수에 의하여 동일한 색상을 조광하는 다수개의 엘이디(LED1, LED2: Light Emitting Diode: 발광 다이오드)를 선택적으로 점등하게 하여 조명등이 색 변환 점등되게 한다.

상기 제2 종래기술은 교류(AC)의 상용전원을 사용하여 엘이디(LED1, LED2)를 선택 점등하여 다단계 색 변환 점등되는 조명용 회로가 구성된 장치로서 교류 전원을 브릿지 정류기(BR: Bridge Rectifer)를 통해 직류 전원(DC)으로 전환하여 회로의 입력 단자로 공급한다. 상기 직류 전원(DC)이 컨트롤러(IC)의 VDD에 공급되어 컨트롤러(IC)가 작동을 시작하며, DRV는 MOSFET 트랜지스터(Q1)를 작동시켜 전체 회로가 가동되어 엘이디 모듈(110)의 엘이디(LED1, LED2)가 발광한다.

상기 CLK는 컨트롤러(IC)의 외부에서 벽 스위치의 온(On)/오프(Off)를 CLK 신호로 받아 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)를 작동시키며 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)는 스위치(SW1, SW2)를 결정하여 구동(Driver)를 조절한다.

상기 교류(AC) 전원은 브릿지 정류기(BR: Bridge Rectifer)를 통해 직류(DC)로 전환하여 회로의 입력 단자로 공급된다. 상기 직류(DC) 전원의 공급으로 컨트롤러(IC)의 VDD에 전원이 공급되어 컨트롤러(IC)가 작동하여 DRV는 외부 MOSFET 트랜지스터(Q1)를 작동시켜 전체 회로가 가동되어 엘이디 모듈(110)의 엘이디(LED1, LED2)의 동작을 유도한다. 변압기(T1)의 2차 권선에 유도된 출력 전류는 바로 엘이디(LED1, LED2)를 발광시킬 수 있으나 엘이디(LED1, LED2) 결선의 음극부가 스위칭 MOSFET 트랜지스터(Q2, Q3)에 결선되어 MOSFET 트랜지스터(Q2, Q3) 스위칭의 온(On) 상태에서만 엘이디(LED1, LED2)의 폐회로가 구성되므로 엘이디(LED1, LED2)의 발광 상태는 MOSFET 트랜지스터(Q2, Q3)가 온(On)일 때 발광(점등)하고 MOSFET 트랜지스터(Q2, Q3)가 오프(Off)일 때는 비발광(소등)하는 조절이 된다.

상기 벽스위치의 온(On)/오프(Off)에 따른 CLK는 직류 입력에 의하여 상하에 연결되어 있는 저항(R2) 및 저항(R3)을 통해 CLK 신호가 인가되며 CLK는 직류 입력의 유무에 따라 CLK 신호를 감지하여 컨트롤러(IC)의 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)에 신호를 인가하게 된다.

상기 제2 종래기술은 조명 컨버터용 컨트롤러에 이러한 단계로 추가장치나 부품 또는 부가결선을 사용하지 않고 벽 스위치의 온(On)/오프(Off)에 의해 컨트롤러(IC)의 스위치 조절부(SW1/SW2 Control)가 MOSFET 트랜지스터(Q2)과 MOSFET 트랜지스터(Q3)의 온(On)/오프(Off)를 결정하여 다단계로 원격 조정으로 엘이디(LED1), 엘이디(LED2)를 선택 온(On)/오프(Off)하여 손쉽게 다단계 색 변환 조명을 할 수 있다.

상기 제2 종래기술의 조광 제어 흐름도를 참조하여 3단계 색 변환을 설명하면, 상기 벽 스위치의 온(On)에 의하여 상기 제2 종래기술의 회로에 교류 전원이 처음 공급되면 엘이디(LED) 구동에 교류 입력 전압이 인가되며 VDD 전압이 150V를 초과하면 컨트롤러(IC)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 주광색(Cool White)을 발광하는 엘이디(LDE1)는 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW1 신호)에 의해 활성화된다.

상기 엘이디(LDE1)의 전류는 저항(R7)에 의해 감지되고 검출된 전압은 내부 기준 전압과 비교되고, 컨트롤러는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 엘이디(LDE1)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW1 신호)가 처음에 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q3 )(SW2)는 턴오프(Turn Off)된다.

상기 벽 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 및 CLK 전압이 모두 감소하고, CLK 신호가 약 10V의 오프(Off) 임계 값 아래로 떨어지면 컨트롤러(IC)의 내부 타이머가 활성화되고, VDD가 9.5V 미만으로 떨어지기 전에 19ms (밀리 초)의 기간이 완료되면 MOSFET 트랜지스터(Q2)가 오프(Off)된다.

상기 벽 스위치의 온(On)에 의하여 상기 제2 종래기술의 회로에 교류 전원이 다시 공급되면 엘이디(LED) 구동에 교류 입력 전압이 인가되며 VDD 전압이 15.0V를 초과하면 컨트롤러(IC)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 전구색(Warm White)을 발광하는 엘이디(LDE2)는 MOSFET 트랜지스터(Q3)(SW2 신호)에 의해 활성화된다.

상기 엘이디(LDE2)의 전류는 저항(R7)에 의해 감지되고 검출된 전압은 내부 기준 전압과 비교되고, 컨트롤러(IC)는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 엘이디(LDE2)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q3)(SW2 신호)가 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q3)(SW2)는 턴 오프(Turn Off)된다.

상기 벽 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 및 CLK 전압이 모두 감소하고, CLK 신호가 약 10V의 오프(Off) 임계 값 아래로 떨어지면 컨트롤러(IC)의 내부 타이머가 활성화되고, VDD가 9.5V 미만으로 떨어지기 전에 19ms (밀리 초)의 기간이 완료되면 MOSFET 트랜지스터(Q3)가 오프(Off)된다.

상기 벽 스위치의 온(On)에 의하여 상기 제2 종래기술의 회로에 교류 전원이 재차 공급되면 엘이디(LED) 구동에 교류 입력 전압이 인가되며 VDD 전압이 15.0V를 초과하면 컨트롤러(IC)가 동작하여 스위칭 동작을 시작하고 주광색(Cool White)과 전구색(Warm White)을 발광하는 엘이디(LDE1)(LED2)는 MOSFET 트랜지스터(Q2)(Q3) (SW1/SW2 신호)에 의해 활성화된다.

상기 엘이디(LDE1)(LED2)의 전류는 저항(R7)에 의해 감지되고 검출된 전압은 내부 기준 전압과 비교되고, 컨트롤러는 적절한 턴 온(Turn On) 시간과 함께 DRV 듀티 신호를 출력으로 엘이디(LDE1)(LED2)가 현재 설정 레벨로 전류를 조절하며 MOSFET 트랜지스터(Q2)(SW1 신호)가 턴 온(Turn On)되는 동안, MOSFET 트랜지스터(Q3 )(SW2)도 턴 온(Turn On)된다.

상기 벽 스위치가 오프(Off)되어 교류 입력 전압이 제거되면 VDD 및 CLK 전압이 모두 감소하고, CLK 신호가 약 10V의 오프(Off) 임계 값 아래로 떨어지면 컨트롤러(IC)의 내부 타이머가 활성화되고, VDD가 9.5V 미만으로 떨어지기 전에 19ms (밀리 초)의 기간이 완료되면 MOSFET 트랜지스터(Q2)(Q3)가 모두 오프(Off)된다.

상기 VDD 전압이 4.0V 아래로 떨어져 교류 입력이 다시 인가되면 컨트롤러(IC)와 색상(COLOR) 제어 임시 회로가 재설정되고, 이 경우의 회로는 MOSFET 트랜지스터(Q3)가 오프(Off) 기간 동안 MOSFET 트랜지스터(Q2)가 온(On)되며 초기 교류 전원 온(On) 조건에서 상술한 것과 동일하다.

그러나, 상기 제2 종래기술은 주광색(Cool White))을 발광하는 제1 엘이디 어레이(LDE1)와 전구색(Warm White)을 발광하는 제2 엘이디 어레이(LED2)의 전압이 항상 일정하다는 전제에서 전압을 감지하여 제어를 하게 되는데, 상기 각 어레이 전압은 동일하지 않을 수 있고, 더욱이 LED 컨버터의 종류마다 동작전압이 달라지므로 이를 일일이 설정해 주기도 불편한바, 따라서 제2 종래기술에서와 같이 고정된 전압에서 제어를 행하게 되면, 제어 시점이 부정확해 질 수 있다는 문제점이 있으며, 이는 상기 제1 종래기술에서도 마찬가지이다.

대한민국 특허공개 제2015-0069717호 (전원스위치 조작에 의한 LED 조명 빛의 색상 및 디밍 제어방법) 대한민국 특허 제1887869호 (벽 스위치를 이용한 엘이디 조명의 다단계 색 변환장치)

본 발명은, 상기 제1 및 제2 종래기술의 문제점에 대한 대책으로서, 각 LED 어레이의 출력 전압을 그때그때 센싱하여, 그 센싱된 전압을 기준으로 제어를 행함으로써, 좀더 정확한 제어가 행하여질 수 있는 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명의 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법은, LED 컨버터의 종류에 따라 일일이 세팅을 해 주지 않아도 정확한 제어가 되므로, 편리하다.

당연히, LED 컨버터의 종류에 관계없이 적용가능하므로, 하나의 모델로서 여러 LED 컨버터에 적용가능하므로, 호환성도 뛰어난다는 추가적인 목적을 달성 가능하다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 LED 램프의 색상 변환 장치는, 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 출력하는 SMPS(100)에 의해 전원 공급되며 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력에 의해 LED 램프(300)에 상이한 색상의 LED들을 점등하도록 제어하는 LED 램프의 색상 변환 장치로서, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하며, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200) 전체를 제어하는 중앙제어부(220)와, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 전원부(210)와, 상기 중앙제어부(220)의 스위칭 신호에 응하여 상기 LED 램프(300)의 제1 LED 모듈(LED1)과 제2 LED 모듈(LED2)로의 전원공급 여부를 스위칭하는 스위칭부(230)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 전원부(210)는, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 메인 전원부(211) 외에도, 제2 커넥터(JP2)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)에 의해 제1 LED 모듈(LED1)의 LED들을 점등하는 제1 LED 전원부(212)와, 제3 커넥터(JP3)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)에 의해 제2 LED 모듈(LED2)의 LED들을 점등하는 제2 LED 전원부(213)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 중앙제어부(220)의 MCU칩(U2)의 6번단자로부터 인터페이스부(224)의 'MISO' 단자를 통하여 제1 제어신호가 출력되면, 상기 스위칭부(230)의 제1 LED 스위칭부(231)의 제1 스위칭소자(Q1)가 턴온되어 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)가 'Low'로 되면서 상기 제2 커넥터(212)가 도통되기 때문에, 상기 제1 LED 모듈(310)로 전원(MAIN_VCC)이 공급되며, 상기 중앙제어부(220)의 MCU칩(U2)의 7번단자로부터 인터페이스부(224)의 'SCK' 단자를 통하여 제2 제어신호가 출력되면, 상기 스위칭부(230)의 제2 LED 스위칭부(232)의 제2 스위칭소자(Q2)가 턴온되어 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)가 'Low'로 되면서 상기 제3 커넥터(213)가 도통되기 때문에, 상기 제2 LED 모듈(320)로 전원(MAIN_VCC)이 공급되는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하게는, 상기 제1 LED 모듈(310)의 LED들은 주백색(COOL White) 색상을 출력하는 LED이고, 상기 제2 LED 모듈(320)의 LED들은 전구색(WARM White) 색상을 출력하는 LED인 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 중앙제어부(220)는, 상기 MCU(221) 및 인터페이스부(224) 외에도, 분압용 제5 및 제6 저항(R5, R6)에 의해 제 및 제2 LED 모듈로의 출력전압을 검출하는 출력전압검출부(222) 및 리셋부(223)가 추가되어 이루어지며, 상기 인터페이스부(224)의 단자들을 통하여, 초기에 프로그램이 외부로부터 MCU 칩(U2)으로 다운되어 초기 설치가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하고, 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 특정 색상의 LED들의 점등 신호를 출력하되, 외부 스위치에 의해 AC 전압이 ON에서 OFF로 되면, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)가 DC 전압을 감시 중인 상태에서 저장된 기준전압(Vr) 보다 내려가면 변환을 준비하고, 일정시간 안에 다시 AC 전압이 인가되면 DC 전압이 저장된 기준전압과 동일하면 LED 모듈의 색상을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법은, (c) 기 저장된 색온도값(Ta)을 판독하는 단계(S3); (d) 상기 (c) 단계에서 판독된 상기 색온도값(Ta)에 해당하는 기본 LED 모듈(LEDa)을 점등하는 단계(S4); (e) 상기 (d) 단계 후, 점등시 ADC 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하는 단계(S5); (f) 상기 (e) 단계 후, 현재 출력전압이 기준전압보다 작은지? (Vr<Vr) 여부를 체크하는 단계(S6); (g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 현재 출력전압이 기준전압 이상이면 계속해서 체크하고, 그렇지 않으면 기본모드로 설정된 현재 LED 모듈(LEDa=LED1)을 소등하면서 동시에 타이머 카운팅을 시작하는 단계(S7); (h) 상기 (g) 단계 후, 일정 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지? 여부를 체크하는 단계(S8); (j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않은 경우에는, 다시 일정시간(T2>T1) 대기 후, 상기 제1 시간(T1) 보다 더 긴 제2 시간(T2) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지? 여부를 체크하는 단계(S9); (m) 상기 (j) 단계에서의 판단 결과, 상기 제1 시간(T1) 내에는 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않았지만, 상기 제2 시간(T2) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 상기 기본 LED 모듈(LEDa)로 설정된 제1 LED 모듈(LED1)을 점등 후(S10), 상기 (f) 단계로 리턴하여 계속 수행하는 단계; (n) 상기 (j) 단계에서의 판단 결과, 제2 시간(T2) 내에도 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않는 경우에는, 시스템을 종료하는 단계; 및 (p) 다른 한편, 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 기본모드로 설정되지 않은 LED 모듈(LEDb)인 제2 LED 모듈(LED2)을 점등하는 단계(S11); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (p) 단계 후에, (q) 기본모드로 설정되지 않았던 LED 모듈(LEDb)인 제2 LED 모듈(LED2)의 색온도값을 저장함으로써, 현재 점등 상태의 제2 LED 모듈을 기본 LED 모듈(LEDa)로 전환하고 난 이후, 상기 (e) 단계로 진행하여 계속해서 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, (a) 리셋이 행하여졌는지? 여부를 체크하는 단계(S1); 및 (b) 리셋이 행하여졌으면 초기화하여 제1 LED 모듈(310)을 기본 모드로 세팅하는 단계(S2); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법에 따르면, 각 LED 어레이의 출력 전압을 그때그때 센싱하여, 그 센싱된 전압을 기준으로 제어를 행함으로써, 좀더 정확한 제어가 행하여질 수 있다.

아울러, 본 발명의 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법에 따르면, LED 컨버터의 종류에 따라 일일이 세팅을 해 주지 않아도 정확한 제어가 되므로, 초기 장착이 편리하다.

당연히, LED 컨버터의 종류에 관계없이 적용가능하므로, 하나의 모델로서 여러 LED 컨버터에 적용가능하므로, 호환성도 뛰어난다는 추가적인 장점이 있다.

상기 목적 및 효과 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1은 제1 종래기술에 따른 제어방법이 적용되는 시스템의 구성도.
도 2는 제1 종래기술에 따른 색상 및 디밍 제어방법을 나타내는 순서도.
도 3은 제2 종래기술에 따른 다단계 색 변환장치의 회로 장치도.
도 4는 제2 종래기술에 따른 다단계 색 변환장치의 색 변환 제어흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치를 포함하는 등기구 장치의 전체 블럭도.
도 6은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 전원부(210)의 상세회로도.
도 7은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 중앙제어부(220)의 상세회로도.
도 8은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 스위칭부(230)의 상세회로도.
도 9는 본 발명에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법에 대한 흐름도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치를 포함하는 등기구 장치의 전체 블럭도이고, 도 6은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 전원부(210)의 상세회로도이고, 도 7은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 중앙제어부(220)의 상세회로도이며, 도 8은 도 5의 색상 변환 장치(200) 중 스위칭부(230)의 상세회로도이다. 도 9는 본 발명에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법에 대한 흐름도이다.

(LED 램프의 색상 변환 장치의 실시예)

먼저, 본 발명의 최적 실시예에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법에 대하여 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 최적 실시예의 LED 램프의 색상 변환 장치는, 도 5 내지 도 도 8에서 보는 바와 같이, 상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 출력하는 SMPS(100); 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력에 의해 상이한 색상의 LED들을 점등하는 LED 램프(300); 및 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하는 LED 램프의 색상 변환 장치(200); 를 포함하되, 상기 LED 램프(300)는, 제1 LED 모듈(LED1)과, 상기 제1 LED 모듈(LED1)의 색상과 상이한 색상의 제2 LED 모듈(LED2)을 포함하여, 2 이상의 색상을 갖는 LED 모듈들로 이루어지고, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200) 전체를 제어하는 중앙제어부(220)와, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 전원부(210)와, 상기 중앙제어부(220)의 스위칭 신호에 응하여 상기 제1 LED 모듈(LED1)과 상기 제2 LED 모듈(LED2)로의 전원공급 여부를 스위칭하는 스위칭부(230)로 이루어진다.

이를 더욱 상술하면, 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이, 먼저 상기 전원부(210)의 메인 전원부(211)는, 제1 커넥터(JP1)를 통해 상기 SMPS(100)의 메인 DC 전압(MAIN_VCC)을 인가받아, DC-DC 컨버터(U1)에 의해 칩 동작전압(일례로 5V_VCC)으로 컨버팅하며, 이때 상기 DC-DC 컨버터(U1)의 주변회로로서 제1 및 제2 가변저항(R1, R2)에 의해 칩 동작전압을 5V가 아닌 3.3V나 다른 동작전압으로 출력가능한바, 도 6의 회로에서 상기 DC-DC 컨버터(U1)에 의해 출력되는 상기 동작전압(Vout)의 수식은 다음 [수학식1]과 같다.

아울러, 상기 전원부(210)는, 상기 메인 전원부(211) 외에도, 제2 커넥터(JP2)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)에 의해 제1 LED 모듈(LED1)의 LED들을 점등하는 제1 LED 전원부(212)와, 제3 커넥터(JP3)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)에 의해 제2 LED 모듈(LED2)의 LED들을 점등하는 제2 LED 전원부(213)를 포함한다.

계속해서, 상기 제1 LED 모듈 제어신호(COOL) 및 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)와 관련하여, 상기 중앙제어부(220) 및 상기 스위칭부(230)에 대하여 상술하면, 먼저, 상기 중앙제어부(220)의 MCU(도 7의 U2)의 6번단자로부터 인터페이스부(224)의 'MISO' 단자를 통하여 제1 제어신호가 출력되면, 도 8의 제1 LED 스위칭부(231)의 제1 스위칭소자(Q1)가 턴온되어 상기 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)가 'Low'로 되면서 상기 제2 커넥터(JP2)가 도통되기 때문에(LED1 출력신호), 비로소 상기 제1 LED 모듈(310)로 전원(MAIN_VCC)이 공급된다. 일례로, 상기 제1 LED 모듈(310)의 LED들은 주백색(COOL White) 색상을 출력하는 LED이다. 마찬가지로, 상기 중앙제어부(220)의 MCU(도 7의 U2)의 7번단자로부터 인터페이스부(224)의 'SCK' 단자를 통하여 제2 제어신호가 출력되면, 도 8의 제2 LED 스위칭부(232)의 제2 스위칭소자(Q2)가 턴온되어 상기 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)가 'Low'로 되면서 상기 제3 커넥터(JP3)가 도통되기 때문에(LED2 출력신호), 비로소 상기 제2 LED 모듈(320)로 전원(MAIN_VCC)이 공급된다. 일례로, 상기 제2 LED 모듈(320)의 LED들은 전구색(WARM White) 색상을 출력하는 LED이다.

추가적으로, 상기 도 6 및 도 7에서 'ADC_VCC'는 출력전압 체크용 VCC인바, 도 7에서 보는 바와 같이, 중앙제어부(220)는, 상기 MCU(221) 및 인터페이스부(224) 외에도, 분압용 제5 및 제6 저항(R5, R6)에 의해 제 및 제2 LED 모듈로의 출력전압을 검출하는 출력전압검출부(222) 및 리셋부(223)가 추가된다.

일례로, 상기 MCU(221)의 마이크로칩(U2)은 'ATTINY13-SU' 계열의 칩일 수 있고, 상기 제1 스위칭소자(Q1) 및 제2 스위칭소자(Q2)는 N채널 파워 MOSFET일 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 인터페이스부(224)의 단자들을 통하여, 초기에 프로그램이 외부로부터 MCU 칩(U2)으로 다운되어 초기 설치가 이루어지도록 하며, 초기 설정은, 주백색(COOL White) 색상을 출력하는 상기 제1 LED 모듈(310)이 기본 모드로 설정되도록 하는바, 처음 장치가 시작될 경우, 혹은 상기 리셋부(223)가 리셋되면, 주백색(COOL White) 색상을 출력하는 상기 제1 LED 모듈(310)이 기본적으로 점등되어 진다.

이제, 상기 MCU 칩(U2)에 의한 LED 램프의 색상 변환 장치(200)의 제어방법을 간략히 설명하면, 먼저, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하고, 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하되, 외부 스위치에 의해 AC 전압이 ON에서 OFF로 되면, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)가 DC 전압을 감시 중인 상태에서 저장된 기준전압(Vr) 보다 내려가면 변환을 준비하고, 일정시간 (일례로 2초) 안에 다시 AC 전압이 인가되면 DC 전압이 저장된 기준전압과 동일하면 주백색이던 LED 모듈이 전구색으로 변환된다. 아울러, 저장된 전압보다 내려가고 일정 시간 (2초~3초) 이 더 지나면, 현재 점등 상태의 LED 모듈의 색상이 자장되어, 또다른 기준전압(Vr)이 설정되도록 한다.

(LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법의 실시예)

이제, 도 9를 주로 참조하고, 도 5 내지 도 8을 보조적으로 참조하면서, 본 발명의 최적 실시예에 따른 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명에 관한 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법이 시작되면, 리셋이 행하여졌는지를 체크하여(S1), 리셋이 행하여졌으면 초기화하여(S2), 제1 LED 모듈(310)(COOL)을 기본 모드로 세팅한다 (상기 리셋에 의해 기본모드로 설정된 색상의 LED가 색온도값으로 저장됨).

이제, 일례로 EEPROM에 기 저장된 색온도값(Ta)을 판독하여(S3), 상기 색온도값(Ta)에 해당하는 기본 LED 모듈(LEDa)을 점등한다(S4). 참고로, 최초 구동시 혹은 리셋 시에는, (일례로 주백색(COOL)의) 제1 LED 모듈(LED1)이 기본 LED 모듈(LEDa)이 된다 (즉, a=1).

이제, 점등시 ADC 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하여 두고(S5), 현재 출력전압이 기준전압보다 작은지? (Vr<Vr) 여부를 체크하여(S6), 현재 출력전압이 기준전압 이상이면 계속해서 체크하고, 그렇지 않으면 스위칭 오프로 파악하여, 기본모드로 설정된 현재 LED 모듈(LEDa=LED1)을 소등하면서 동시에 타이머 카운팅을 시작하게 된다(S7).

이후, 일정 시간(T1)(일례로 2초) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지? 여부를 체크하게 되며(S8), 상기 S8 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1)(일례로 2초) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않은 경우에는, 다시 일정시간(T2>T1) 대기 후, 상기 제1 시간(T1) 보다 더 긴 제2 시간(T2) (일례로 3초) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지? 여부를 체크하여(S9), 상기 S9 단계에서의 판단 결과, 제2 시간(T2)(일례로 3초) 내에도 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않는 경우에는, 시스템을 종료한다.

한편, 상기 S9 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1)(일례로 2초) 내에는 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않았지만, 제2 시간(T2)(일례로 3초) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 단순히 유저가 스위치를 껐다가 다시 켠 상태로 간주하여, 기본 LED 모듈(LEDa)로 설정된 (일례로 주백색(COOL)의) 제1 LED 모듈(LED1)을 점등 후(S10), 상기 S6 단계로 리턴하여 계속 수행한다.

다른 한편, 상기 S8 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1)(일례로 2초) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 유저가 LED의 색상을 변경하기를 원하는 것으로 간주하여, 기본모드로 설정되지 않은 LED 모듈(LEDb)인 (일례로 전구색(WARM)의) 제2 LED 모듈(LED2)을 점등하고(S11), 곧이어 기본모드로 설정되지 않았던 LED 모듈(LEDb)인 (일례로 전구색(WARM)의) 제2 LED 모듈(LED2)의 색온도값을 저장함으로써, 현재 점등 상태의 제2 LED 모듈을 기본 LED 모듈(LEDa)로 전환하게 된다 (즉, a=2). 이후, 상기 S5 단계로 진행하여 계속해서 수행한다.

부연하여 설명하면, (일례로 전구색(WARM)의) 상기 제2 LED 모듈(LED2)의 색온도값을 저장한 이후에는, 설령 시스템이 종료되더라도, 이후 다시 스위치를 켤 경우, 이제는 기본적으로 (일례로 전구색(WARM)의) 상기 제2 LED 모듈(LED2)이 먼저 점등된다. 이는 유저의 기호에 따라서, 기본모드로 설정되는 LED 색상을 자신의 취향대로 설정하는 효과가 있다.

특히, 상기 본 발명의 LED 램프의 색상 변환 장치 및 방법에 의하면, 제1 LED 모듈과 제2 LED 모듈의 점등시 출력 전압이 상이하더라도, 아울러 외부 환경에 의해 혹은 SMPS나 컨버터의 교체에 의해 출력 전압이 달라지더라도, 매번 점등시 전압을 검출하여 기준전압(Vr)으로 세팅하여 두고, 온/오프 체크를 하여 제어를 행하기 때문에, 보다 더 정확하고 확실한 전환이 이루어질 수 있다.

더욱이, 종래기술과 같이, 기준전압이 일정 값으로 고정되어 있는 경우에는, 처음 설치 시에 기준전압을 판매자나 생산자가 일일이 설정해 주어야 하며, 혹은 출력단과 제어부 사이에 포토커플러나 기타 회로가 단절되는 전압 검출을 위한 별도의 복잡한 장치가 추가되어야 하나, 본 발명에서는 그러한 복잡한 검출 장치가 생략 가능하다.

부가적으로, LED 컨버터의 종류에 관계없이 적용가능하므로, 미리 기성품으로 다량 생산하여 두고, 하나의 모델로서 여러 LED 컨버터에 프로그램 식재에 의해 적용가능하므로, 주문 생산 방식이 아니어도 된다는 부수적인 장점도 누릴 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 점등부를 3개 이상으로 하는 경우와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

(제1 종래기술)(도 1, 도 2)
2: AC 전원스위치 7: 마이컴
89: LED 모듈 제어부 12: 입력파형부
14a,14b: LED 모듈
(제2 종래기술)(도 3, 도 4)
10: 정류부 20: 전류인가부
30: 전원입력부 40: 스위칭 모니터링부
50: 스위칭부 60: 변압부
70: 엘이디 전류감지부 80: 엘이디 점등부
90: 전류설정부 100: 보상부
110: 엘이디 모듈 BR: 브릿지 정류기
IC: 컨트롤러
(본 발명)(도 5 ~ 도 9)
100 : SMPS
200 : LED 램프의 색상 변환 장치 210 : 전원부
211 : 메인 전원부 212 ; 제1 LED 전원부
213 : 제2 LED 전원부 220 : 중앙처리부
221 : MCU 222 : 출력전압검출부
223 : 리셋부 224 : 인터페이스부
230 : 스위칭부 231 : 제1 LED 스위칭부
232 : 제2 LED 스위칭부
300 : LED 램프 310 : 제1 LED 모듈(주백색)
320 : 제2 LED 모듈(전구색)

Claims

상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 출력하는 SMPS(100)에 의해 전원 공급되며 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력에 의해 LED 램프(300)에 상이한 색상의 LED들을 점등하도록 제어하는 LED 램프의 색상 변환 장치로서,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하며,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200) 전체를 제어하는 중앙제어부(220)와,
상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 전원부(210)와,
상기 중앙제어부(220)의 스위칭 신호에 응하여 상기 LED 램프(300)의 제1 LED 모듈(310)과 제2 LED 모듈(320)로의 전원공급 여부를 스위칭하는 스위칭부(230)
로 이루어지며,
상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하고, 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 특정 색상의 LED들의 점등 신호를 출력하되, 외부 스위치에 의해 AC 전압이 ON에서 OFF로 되면, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)가 DC 전압을 감시 중인 상태에서 저장된 기준전압(Vr) 보다 내려가면 변환을 준비하고, 일정시간 안에 다시 AC 전압이 인가되면 DC 전압이 저장된 기준전압과 동일하면 LED 모듈의 색상을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전원부(210)는, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 메인 전원부(211) 외에도, 제2 커넥터(JP2)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)에 의해 제1 LED 모듈(310)의 LED들을 점등하는 제1 LED 전원부(212)와, 제3 커넥터(JP3)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)에 의해 제2 LED 모듈(320)의 LED들을 점등하는 제2 LED 전원부(213)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 출력하는 SMPS(100)에 의해 전원 공급되며 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력에 의해 LED 램프(300)에 상이한 색상의 LED들을 점등하도록 제어하는 LED 램프의 색상 변환 장치로서,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하며,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)는,
상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200) 전체를 제어하는 중앙제어부(220)와,
상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 전원부(210)와,
상기 중앙제어부(220)의 스위칭 신호에 응하여 상기 LED 램프(300)의 제1 LED 모듈(310)과 제2 LED 모듈(320)로의 전원공급 여부를 스위칭하는 스위칭부(230)
로 이루어지며,
상기 전원부(210)는, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 메인 전원부(211) 외에도, 제2 커넥터(JP2)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)에 의해 제1 LED 모듈(310)의 LED들을 점등하는 제1 LED 전원부(212)와, 제3 커넥터(JP3)에 접속되면서 상기 스위칭부(230)로부터의 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)에 의해 제2 LED 모듈(320)의 LED들을 점등하는 제2 LED 전원부(213)를 포함하며,
상기 중앙제어부(220)의 MCU(221)의 MCU칩(U2)의 6번단자로부터 인터페이스부(224)의 'MISO' 단자를 통하여 제1 제어신호가 출력되면, 상기 스위칭부(230)의 제1 LED 스위칭부(231)의 제1 스위칭소자(Q1)가 턴온되어 제1 LED 모듈 제어신호(COOL)가 'Low'로 되면서 상기 제2 커넥터(JP2)가 도통되기 때문에, 상기 제1 LED 모듈(310)로 전원(MAIN_VCC)이 공급되며,
상기 중앙제어부(220)의 MCU(221)의 MCU칩(U2)의 7번단자로부터 인터페이스부(224)의 'SCK' 단자를 통하여 제2 제어신호가 출력되면, 상기 스위칭부(230)의 제2 LED 스위칭부(232)의 제2 스위칭소자(Q2)가 턴온되어 제2 LED 모듈 제어신호(WARM)가 'Low'로 되면서 상기 제3 커넥터(JP3)가 도통되기 때문에, 상기 제2 LED 모듈(320)로 전원(MAIN_VCC)이 공급되는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 LED 모듈(310)의 LED들은 주백색(COOL White) 색상을 출력하는 LED이고, 상기 제2 LED 모듈(320)의 LED들은 전구색(WARM White) 색상을 출력하는 LED인 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 중앙제어부(220)는, 상기 MCU(221) 및 인터페이스부(224) 외에도, 분압용 제5 및 제6 저항(R5, R6)에 의해 제1 및 제2 LED 모듈로의 출력전압을 검출하는 출력전압검출부(222) 및 리셋부(223)가 추가되어 이루어지며,
상기 인터페이스부(224)의 단자들을 통하여, 초기에 프로그램이 외부로부터 상기 MCU(221)의 MCU칩(U2)으로 다운되어 초기 설치가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하고, 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 특정 색상의 LED들의 점등 신호를 출력하되, 외부 스위치에 의해 AC 전압이 ON에서 OFF로 되면, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200)가 DC 전압을 감시 중인 상태에서 저장된 기준전압(Vr) 보다 내려가면 변환을 준비하고, 일정시간 안에 다시 AC 전압이 인가되면 DC 전압이 저장된 기준전압과 동일하면 LED 모듈의 색상을 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치.
상용 교류 전원을 입력받아 직류 전압으로 출력하는 SMPS(100)에 의해 전원 공급되며 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력에 의해 LED 램프(300)에 상이한 색상의 LED들을 점등하도록 제어하되, 상기 SMPS(100)로부터 DC 출력을 입력받은 후 DC 전압을 감지하여 처음 점등시 전압을 저장하고 스위칭 신호에 따라서 상기 LED 램프(300)의 LED들의 점등 신호를 출력하며, 상기 LED 램프의 색상 변환 장치(200) 전체를 제어하는 중앙제어부(220)와, 상기 SMPS(100)로부터 입력받은 DC 전압(MAIN_VCC)을 출력전압 체크용 DC 전압(ADC_VCC)과 상기 중앙제어부(220)의 칩 구동전원(5V_VCC)을 포함하는 여러 전원으로 컨버팅하는 전원부(210)와, 상기 중앙제어부(220)의 스위칭 신호에 응하여 상기 LED 램프(300)의 제1 LED 모듈(310)과 제2 LED 모듈(320)로의 전원공급 여부를 스위칭하는 스위칭부(230)로 이루어지는 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법으로서,
(c) 기 저장된 색온도값(Ta)을 판독하는 단계(S3);
(d) 상기 (c) 단계에서 판독된 상기 색온도값(Ta)에 해당하는 기본 LED 모듈(LEDa)을 점등하는 단계(S4);
(e) 상기 (d) 단계 후, 점등시 ADC 전압을 기준전압(Vr)으로 저장하는 단계(S5);
(f) 상기 (e) 단계 후, 현재 출력전압이 기준전압보다 작은지 (Vr<Vr) 여부를 체크하는 단계(S6);
(g) 상기 (f) 단계에서의 판단 결과, 현재 출력전압이 기준전압 이상이면 계속해서 체크하고, 그렇지 않으면 기본모드로 설정된 현재 LED 모듈(LEDa=LED1)을 소등하면서 동시에 타이머 카운팅을 시작하는 단계(S7);
(h) 상기 (g) 단계 후, 일정 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지 여부를 체크하는 단계(S8);
(j) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않은 경우에는, 다시 일정시간(T2>T1) 대기 후, 상기 제1 시간(T1) 보다 더 긴 제2 시간(T2) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하는지 여부를 체크하는 단계(S9);
(m) 상기 (j) 단계에서의 판단 결과, 상기 제1 시간(T1) 내에는 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않았지만, 상기 제2 시간(T2) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 상기 기본 LED 모듈(LEDa)로 설정된 제1 LED 모듈(310)을 점등 후(S10), 상기 (f) 단계로 리턴하여 계속 수행하는 단계;
(n) 상기 (j) 단계에서의 판단 결과, 제2 시간(T2) 내에도 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생하지 않는 경우에는, 시스템을 종료하는 단계; 및
(p) 다른 한편, 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 제1 시간(T1) 내에 상기 기준전압(Vr) 이상의 전압이 발생한 경우에는, 기본모드로 설정되지 않은 LED 모듈(LEDb)인 제2 LED 모듈(320)을 점등하는 단계(S11);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법.
제 7 항에 있어서,
상기 (p) 단계 후에,
(q) 기본모드로 설정되지 않았던 LED 모듈(LEDb)인 제2 LED 모듈(320)의 색온도값을 저장함으로써, 현재 점등 상태의 제2 LED 모듈을 기본 LED 모듈(LEDa)로 전환하고 난 이후, 상기 (e) 단계로 진행하여 계속해서 수행하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법.
제 7 항에 있어서,
(a) 리셋이 행하여졌는지 여부를 체크하는 단계(S1); 및
(b) 리셋이 행하여졌으면 초기화하여 제1 LED 모듈(310)을 기본 모드로 세팅하는 단계(S2);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 램프의 색상 변환 장치의 제어방법.