KR20090117341A - Led lighting system using ac power sources applied wireless interface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선인터페이스가 적용된 교류전원 엘이디 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to an AC power LED lighting device to which a wireless interface is applied.
상세하게 본 발명은, SMPS 등의 전용회로구성을 통하지 않고도 간소화된 정류회로와 LED 소자의 개수 조절에 의해 교류로 구동하는 엘이디 조명을 구현하고, LED 모듈로 교류전원을 정류하여 공급하기 위한 구성과 LED 조명의 밝기를 조절하기 위한 구성을 일체화하여 원케이스에 내장하며, LED 조명의 밝기를 무선통신을 통해 조절할 수 있도록 한 무선인터페이스가 적용된 교류전원 엘이디 조명장치에 관한 것이다.In detail, the present invention implements LED lighting to be driven by alternating current by controlling the number of LED rectification circuits and simplified rectification circuits through a dedicated circuit configuration such as SMPS, and to rectify and supply AC power to LED modules. The present invention relates to an AC power LED lighting device having a wireless interface that integrates a configuration for adjusting the brightness of an LED light and is integrated in a single case, and that allows the brightness of the LED light to be adjusted through wireless communication.
일반적으로 건축물의 실내 조명은 대표적으로 형광등 또는 할로겐 등이 천장이나 벽체에 설치되어 구현된다. 이와 같은, 형광등 또는 할로겐 등은 실내 등으로 보편적인 것에 반하여 소비전력이 크고, 주로 단색의 조명만을 제공하게 된다.In general, indoor lighting of a building is typically implemented by installing a fluorescent lamp or a halogen lamp on a ceiling or a wall. As described above, fluorescent lamps or halogen lamps have a large power consumption as opposed to the general ones for indoor lighting, and mainly provide only monochromatic lighting.
이러한 높은 소비전력 및 조명의 단조로움을 해결하고자 최근에는 형광등 또는 할로겐 등에 비해 낮은 소비전력으로 다양한 색상의 조명을 연출할 수 있도록 한 LED 조명등이 제작되어 출시되고 있다.Recently, in order to solve such high power consumption and monotony of lighting, LED lighting lamps have been manufactured and released to produce lights of various colors with lower power consumption than fluorescent lamps or halogen lamps.
상기와 같은 LED 조명등 장치는 방이나 사무실의 메인등, 탁상용 스텐드 등으로 많이 사용되며, 이러한 실시형태에서 더 발전된 형태로 도광판을 이용한 조명타일 등을 예시할 수 있다.The LED lighting device as described above is widely used as a main lamp of a room or an office, a stand for a table, and the like, and an example of an illumination tile using a light guide plate in a more advanced form in this embodiment.
이와 같은 조명등 장치는 다수의 LED가 실장된 LED 모듈을 특정의 배열로 여러개 배치하고, 상기 LED 모듈을 공간의 천장이나 벽면 등에 설치하여 구성된다. 특히, 상기 LED 모듈은 LED 소자가 적정 전압의 직류전류에 의해 구동하는 특성에 의해 외부에서 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변화시키기 위한 A/D 컨버터를 수반하게 된다. 이 때, 상기 A/D 컨버터는 교류를 강압하기 위한 트랜스 코일을 갖는 변압기 회로를 수반하게 되며, 이러한 변압기 회로는 LED 모듈에서 상당한 크기로 배치되기 때문에 이를 적용한 제품이 대형화되는 문제점이 발생된다.Such a lighting device is configured by arranging a plurality of LED modules in which a plurality of LEDs are mounted in a specific arrangement, and installing the LED modules in a ceiling or a wall of a space. In particular, the LED module is accompanied by an A / D converter for changing the AC power input from the outside into a DC power by the characteristic that the LED element is driven by a DC current of a suitable voltage. At this time, the A / D converter is accompanied by a transformer circuit having a transformer coil for stepping down alternating current, and this transformer circuit is disposed in a considerable size in the LED module, there is a problem that the product to which it is applied becomes large.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 LED가 채용되는 소형의 장치에 SMPS(Switching Mode Power Supply)라 호칭되는 전원공급장치가 적용된다. 이와 같은 SMPS는 교류전원의 주파수를 직류전원의 높은 주파수로 변경하도록 하여 기존의 변압기 등에 비해 소형화/경량화된 컨버팅 회로를 구현하도록 한 것이다.In order to solve the above problems, recently, a power supply device called a switching mode power supply (SMPS) is applied to a small device employing an LED. The SMPS is to change the frequency of the AC power source to the high frequency of the DC power source to implement a miniaturized / lightweight converting circuit compared to a conventional transformer.
그러나, 상기 SMPS는 기존의 변압기 회로 등에 비해 소형화/경량화된 컨버팅 회로를 구현할 수 있는 반면, 대체로 220V의 교류전원을 12~24V의 직류전원으로 변환시킴에 따른 상당히 많은 전류용량을 요구하게 되며, 상기 높은 전류용량의 SMPS는 LED 모듈의 제작비용을 대폭 상승시켜 조명 용도에는 그 적용이 미미한 실정이다. 또한, 상기 SMPS 모듈은 대체로 SMPS 모듈에 비해 더 소형화 제작되는 LED 모듈에 비해서는 상당히 큰 크기로 제작되기 때문에 LED 모듈의 소형화/경량화에 한계를 보이게 된다.However, the SMPS can implement a miniaturized / lightened converting circuit compared to a conventional transformer circuit, etc., but it requires a considerable current capacity due to converting an AC power source of 220V into a DC power source of 12 to 24V. SMPS of high current capacity greatly increases the manufacturing cost of LED module, and its application is insignificant for lighting applications. In addition, since the SMPS module is manufactured in a considerably larger size than the LED module, which is generally made smaller than the SMPS module, the SMPS module is limited in miniaturization / light weight of the LED module.
동시에, 상기 LED 조명은 다수의 LED 소자가 배열된 모듈구성, LED 모듈로 외부의 전원을 컨버팅하여 공급하기 위한 전원공급구성, LED 소자를 ON/OFF하기 위한 스위칭구성이 각각 별도의 구성으로 구분 제작되어 특정의 위치, 예로써 일반 주택이나 사무실 내부의 벽체 여러곳(각각의 구성을 설치하기 위해)을 파손시키고 설치해야 한다.At the same time, the LED lighting is divided into a module configuration in which a plurality of LED elements are arranged, a power supply configuration for converting and supplying external power to the LED module, and a switching configuration for turning on / off the LED elements into separate configurations. It is necessary to break and install a certain location, for example several walls (to set up the respective components) inside a typical house or office.
이로인해, 일반 형광등이나 할로겐 등의 조명을 LED 조명으로 교체설치하고자 할 때 추가적인 공사를 수행하게 되어 그 시공비용이 상승되는 문제점이 노출된다.As a result, when the replacement of ordinary fluorescent lamps or halogen lights with LED lights is carried out additional construction is exposed to the problem that the construction cost increases.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems.
이에 본 발명은, LED 조명을 구현하기 위한 전원의 입력이 보다 간소화된 회 로에 의해 교류/직류를 컨버팅하여 수행될 수 있도록 하고, LED 모듈로 교류전원을 정류하여 공급하기 위한 구성과 LED 조명의 밝기를 조절하기 위한 구성을 일체화하여 원케이스에 내장시킬 수 있도록 구성함과 동시에, LED 조명의 밝기를 무선통신을 통해 조절할 수 있도록 하여, SMPS의 구성이 배재된 구성의 간소화에 따른 제작비용의 감소 및 구성을 보다 소형화/경량화 할 수 있도록 하고, 낮은 시공비용으로 LED 조명을 신속하게 설치할 수 있도록 함과 동시에 조명의 밝기 조절이 편리하게 수행될 수 있도록 한 LED 조명장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention, the input of the power for implementing the LED lighting can be performed by converting the AC / DC by a more simplified circuit, and the configuration and the brightness of the LED lighting to rectify and supply AC power to the LED module It can be integrated into one case by integrating the configuration to control the lighting, and the brightness of the LED light can be adjusted through wireless communication, reducing the production cost by simplifying the configuration that is exclusively composed of SMPS. The purpose of the present invention is to provide an LED lighting device that can make the configuration more compact and lighter, to quickly install the LED lighting at a low construction cost, and to adjust the brightness of the lighting conveniently.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
본 발명은, 외부에서 입력되는 교류전원을 입력받아 LED 소자를 구동시키기 위한 전원으로 정류하여 공급하고, 사용자에 의해 입력되는 조작신호를 인가받아 LED 모듈의 점등과 소등 및 밝기 조절을 수행하며, 상기 사용자의 조작신호를 무선으로 수신하기 위한 무선통신모듈을 갖추어서 된 LED 조명부와; 상기 LED 조명부를 조작하기 위해 조작신호를 입력하며, LED 조명부의 무선통신모듈과 대응하는 무선통신모듈을 갖추어서 된 컨트롤부를 포함하여 구성된다.The present invention receives the AC power input from the outside to rectify and supply to the power for driving the LED device, and receives the operation signal input by the user to perform the lighting and turn off and brightness control of the LED module, An LED lighting unit provided with a wireless communication module for wirelessly receiving a user's operation signal; The control unit is configured to input an operation signal to manipulate the LED lighting unit and include a wireless communication module corresponding to the wireless communication module of the LED lighting unit.
여기서, 상기 LED 조명부는, 사용자의 조작신호를 수신하는 무선통신모듈과, 이 신호를 인가받아 LED 모듈의 점등과 소등 및 밝기를 제어하기 위한 마이콤과, 마이콤의 제어신호에 의해 LED 모듈의 밝기를 조절하는 디밍회로부가 원케이스에 설치된다. 또한, 상기 원케이스에는 마이콤으로 사용자가 직접 조작신호를 입력할 수 있도록 하기 위한 스위칭부가 더 갖추어져 구성된다.Here, the LED lighting unit, a wireless communication module for receiving a user's operation signal, a microcomputer for controlling the lighting, turn off and brightness of the LED module by receiving the signal, and the brightness of the LED module by the control signal of the microcomputer The dimming circuit to adjust is installed in one case. In addition, the one case is further configured with a switching unit for allowing the user to directly input the operation signal to the microcomputer.
특히, 상기 LED 모듈은, 장치의 구동원이 되는 교류전원을 외부에서 입력받는 전원부; 상기 입력된 전원을 브릿지 정류회로에 의해 정류하는 정류부; 상기 정류부에서 정류된 전원을 공급받아 LED 소자를 구동하며, 입력된 전원에 대응하는 다수개의 LED 소자와 저항이 직렬연결되어 목적하는 전압에 의해 LED 소자가 구동되도록 한 LED 구동부;를 포함하여 구성된다.In particular, the LED module, the power supply unit for receiving an AC power source to drive the device from the outside; A rectifier for rectifying the input power by a bridge rectifier circuit; The LED driver receives the power rectified by the rectifying unit to drive the LED element, and the LED driver for driving the LED element by a desired voltage by connecting a plurality of LED elements and resistors corresponding to the input power in series. .
한편, 상기 컨트롤부는, 무선통신부를 통해 LED 조명부로 조작신호를 전송하기 위한 키입력부와; 키입력된 신호를 무선통신부를 통해 전송하기 위한 조작신호로 생성하는 신호생성부;를 포함하여 구성된다.On the other hand, the control unit, and a key input unit for transmitting the operation signal to the LED lighting unit through a wireless communication unit; And a signal generation unit for generating a keyed signal as an operation signal for transmitting the signal through the wireless communication unit.
이상에서와 같이 본 발명은, 브릿지 정류회로와 연동하는 적정개수의 LED 소자가 배치되어 전용의 SMPS가 배재된 간소화된 구성에 의해 입력전원이 교류에서 직류로 컨버팅될 수 있게 되므로써, 제작비용의 감소 및 제품의 크기가 소형화되므로써 제품의 판매원가 절감에 따른 판매효율 촉진 및 소형화된 크기에 따른 제품의 적용범위를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the input power can be converted from AC to DC by a simplified configuration in which an appropriate number of LED elements are interlocked with the bridge rectifier circuit and exclusive SMPS is disposed, thereby reducing manufacturing costs. And since the size of the product is reduced in size, there is an effect of promoting the sales efficiency according to the reduction of the cost of the product and extending the application range of the product according to the miniaturized size.
특히, 본 발명은 LED 모듈의 조명 밝기를 무선통신방식을 통해 조절할 수 있도록 구성하고, 전원공급구성과 밝기를 조절하기 위한 디밍 구성을 원케이스에 내장시킬 수 있도록 구성하여, 사용상의 편리함과, 일반 시공 및 일반 형광등, 할로겐 등을 LED 조명으로 교체시공하는 과정이 신속하고 낮은 비용으로 수행될 수 있 도록 한 효과를 얻게 된다.In particular, the present invention is configured to adjust the brightness of the LED module through a wireless communication method, and to configure a dimming configuration for adjusting the power supply configuration and brightness in one case, convenience in use, general Construction and replacement of ordinary fluorescent lamps and halogen lamps with LED lighting can be performed quickly and at low cost.
상기 구성이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention to which the above configuration is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 LED 조명장치의 블록도, 도 2는 본 발명에 의한 LED 조명시스템 중 LED 모듈의 회로도, 도 4는 본 발명에 의한 LED 조명시스템 중 디밍회로부의 회로도이다.1 is a block diagram of an LED lighting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of an LED module of the LED lighting system according to the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram of a dimming circuit part of the LED lighting system according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 LED 조명장치는 LED 조명부(1)와, LED 조명부(1)를 무선제어하기 위한 컨트롤부(3)로 이루어진다. 이 때, 상기 LED 조명의 빛을 발산하는 LED 소자(L)는 인쇄회로기판(PCB) 상에 다수개가 정렬되어 배치되고, 이들 LED 소자(L)를 구동(점등 및 소등)시키기 위한 여러 전기, 전자부품이 인쇄회로기판 상에 실장된 구성을 적용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.Referring to the drawings, the LED lighting apparatus according to the present invention comprises an
상기 LED 조명부(1)는 외부에서 입력되는 교류전원을 입력받아 LED 소자(L)를 구동시키기 위한 전원으로 정류하여 공급하도록 한 구성이다. 또한, 상기 LED 조명부(1)는 사용자에 의해 입력되는 조작신호를 인가받아 LED 모듈(20)의 점등과 소등 및 밝기 조절을 수행하게 된다. 특히, 상기 LED 조명부(1)는 사용자의 조작신호를 무선으로 수신하기 위한 무선통신모듈(2)을 갖추어서 구성된다.The
보다 구체적으로, 상기 LED 조명부(1)는 무선통신모듈(2), 마이콤(5), 디밍 회로부(10), 스위칭부(6), LED 모듈(20)을 포함하며, 이 때, 상기 무선통신모듈(2), 마이콤(5), 디밍회로부(10), 스위칭부(6)는 원케이스(C) 내에 설치되어 구성된다.In more detail, the
상기 무선통신모듈(2)은 컨트롤부(3)를 통해 사용자의 조작신호를 수신하기 위한 구성이다. 이와 같은 무선통신모듈(2)은 RF신호를 수신하기 위한 RF통신기, 블루투스 모듈 등으로 적용될 수 있으며, 바람직한 구성으로 RS485가 적용된다.The
참고적으로, 상기 RS485는 RS 232, RS 422의 확장 버전으로, 홈 네트워크를 지원하는 일종의 시리얼 통신 프로토콜 표준 규격이다. 이러한 RS 485는 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터 전송 및 수신을 할 수 있으며, 반이중 방식과 전 이중 통신 방식을 모두 지원한다. 특히, RS 485는 최대 드라이버·리시버 수가 각각 32개에 이르고, 최대 속도 10Mbps에 최장 거리 1.2km까지 네트워크 구축이 가능하다.For reference, the RS485 is an extended version of RS 232 and RS 422, and is a kind of serial communication protocol standard that supports a home network. This RS 485 allows all devices to transmit and receive data on the same line, supporting both half duplex and full duplex communication. In particular, the RS 485 has a maximum number of 32 drivers and receivers, and it is possible to build a network with a maximum speed of 10 Mbps and a maximum distance of 1.2 km.
즉, 상기 무선통신모듈에 의해 다수의 LED 모듈(20)을 원케이스(C)에 설치된 제어구성 및 이를 사용자가 제어하는 컨트롤부(3)에 의해 동시제어가 가능하게 되는 것이다.That is, by the wireless communication module it is possible to simultaneously control the control configuration installed in the one case (C) a plurality of
상기 마이콤(5)은 무선통신모듈(2)을 통해 입력된 조작신호에 대응하여 LED 조명의 밝기를 조절(LED 조명의 점등/소등을 포함)하기 위한 제어신호를 생성하기 위한 구성이다. 이와 같은 마이콤(2)은 도시되지 않았지만, 입력되는 조작신호에 대응하는 제어신호를 생성하기 위해 각종 조명의 점멸, 밝기조절에 대한 데이터가 저장된 메모리 등의 구성을 포함하게 된다.The
상기 디밍회로부(10)는 마이콤(2)에서 입력된 제어신호에 의해 외부에서 인가되는 교류전원을 PWM 제어하여 LED 소자(L)의 구동밝기가 조절된 구동신호를 생성하는 구성이다. 즉, 상기 디밍회로부(10)는 PWM(펄스폭 변조) 제어를 통해 전류의 입력량을 제어하여 LED 소자(L)의 구동밝기를 조절할 수 있도록 한 구성이다. 이를 위해 상기 디밍회로부(10)는 적외선 인터페이스 회로를 LED 모듈(20)에 연결하여 구현할 수 있다.The
특히, 상기 디밍회로부(10)는 LED 소자(L)가 설정된 시간동안 점차적으로 밝아지도록 하여 점등되는 과정과, 설정된 시간동안 점차적으로 어두워지도록 하여 소등되는 과정을 수행할 수 있도록 구성된다. 상기 디밍회로부(10)는 조명이 밝아지는 시간과 어두워지는 시간을 각각 설정할 수 있도록 한 타이머(미도시) 등의 구성이 연결되어 구성될 수 잇다.In particular, the
이러한 구성에서 상기 LED 소자(L)에 의해 구현된 조명이 점차 밝아지는 과정, 점차 어두워지는 과정은 어느 한 과정을 선택적으로 적용하거나 모두 동시에 적용 할 수 있다.In this configuration, a process in which the illumination implemented by the LED element L is gradually brightened and gradually darkened may be selectively applied to any one process or all at the same time.
상기 스위칭부(6)는 마이콤(5)으로 사용자가 직접 조작신호를 입력할 수 있도록 하기 위한 키입력 조작반의 형태이며, 이는 후술할 컨트롤러(3)의 키입력부(7) 구성과 동일한 구성으로 적용된다.The
도면 중 부호 9는 제어구성으로 전원을 공급하기 위한 파워서플라이 형태의 제어전원부를 나타낸다.
상기 LED 모듈(20)은 디밍회로부(10)에서 생성된 구동신호에 의해 설정된 조명의 기능을 수행하기 위한 구성이다. 이를 위해 상기 LED 모듈(20)은 전원부(40), 정류부(50), LED 구동부(60)로 이루어진 기본 구성을 갖는다.The
상기 전원부(40)는 장치의 구동원이 되는 교류전원을 외부에서 입력받기 위한 구성이다. 이 때, 상기 외부의 교류전원은 본 실시예에서 한국표준으로 사용되는 220V의 전원이며 이에 따라 후술할 LED 구동부(60)의 LED 소자(L) 개수가 지정된다.The
특히, 상기와 같은 전원부(40)는 특정한 상황시 외부의 전원을 차단하기 위한 퓨즈(41)를 포함한다. 여기서, 상기 특정한 상황은 합선 등의 불의의 요인에 의해 외부에서 정격을 초과하는 과도한 교류전원이 입력되는 상황등을 의미한다.In particular, the
상기 정류부(50)는 입력된 전원을 정류하기 위한 다이오드 회로로 구성된다. 이 때, 상기 다이오드 회로는 브릿지 정류회로(51)가 적용된다.The
상기 LED 구동부(60)는 전술한 220V의 전원에 대응하여 다수개의 LED 소자(L)와 저항(61)이 직렬연결되어 구성된다. 이와 같은 LED 구동부(60)는 정류부(50)에서 정류된 전원을 공급받아 LED 소자(L)를 목적하는 전압으로 구동시키기 위한 구성이다.The
즉, 도면에서와 같이 상기 외부의 교류 전압이 220V로 입력되고 LED 소자(L)의 구동전압이 3.2V일 때, 상기 LED 소자(L)는 60개를 배치하여 192V의 전압이 LED 소자(L)에 나누어져 인가되도록 하고, 나머지 8V의 전압이 저항에 걸리도록 하면 안정적인 회로를 얻을 수 있게 된다.That is, as shown in the drawing, when the external AC voltage is input at 220V and the driving voltage of the LED element L is 3.2V, 60 LED elements L are disposed so that the voltage of 192V is the LED element L. ), And the remaining 8V voltage is applied to the resistor to obtain a stable circuit.
또한, 상기 LED 구동부(60)를 더 증설하기 위해서는 다수의 LED 소자(L)와 저항(61)의 직렬연결된 구성을 1조로 하여 다수조가 병렬연결되어 구성된다.In addition, in order to further expand the
상기 컨트롤부(3)는 LED 조명부(1)를 조작하기 위해 조작신호를 입력하기 위한 리모트 컨트롤러의 형태로 구성된다. 이와 같은 컨트롤부(3)는 LED 조명부(1)의 무선통신모듈(2)과 대응하는 무선통신모듈(4)을 갖추어서 구성된다.The
특히, 상기 컨트롤부(3)는 키입력부(7), 신호생성부(8)의 구성을 포함한다.In particular, the
상기 키입력부(7)는 무선통신부(4)를 통해 LED 조명부(1)로 조작신호를 전송하도록 한 키패드 형태의 구성이다. 또한, 상기 신호생성부(8)는 키입력된 신호를 무선통신부(4)를 통해 전송하기 위한 조작신호로 생성하는 신호처리기의 구성이다.The
도 1은 본 발명에 의한 LED 조명시스템의 블록도.1 is a block diagram of an LED lighting system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 LED 조명시스템 중 LED 모듈의 회로도.Figure 3 is a circuit diagram of the LED module of the LED lighting system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 LED 조명시스템 중 디밍회로부의 회로도.4 is a circuit diagram of a dimming circuit of the LED lighting system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: LED 조명부 2, 4: 무선통신모듈1:
3: 컨트롤부 5: 마이콤3: control part 5: microcomputer
10: 디밍회로부 20: LED 모듈10: dimming circuit unit 20: LED module
40: 전원부 50: 정류부40: power supply unit 50: rectification unit
51: 브릿지 정류회로 60: LED 구동부51: bridge rectification circuit 60: LED driver
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016122211A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | (주)씨지라이팅 | Converter module using wireless communication and lighting control system including same |
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2008
- 2008-05-09 KR KR1020080043346A patent/KR20090117341A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016122211A1 (en) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | (주)씨지라이팅 | Converter module using wireless communication and lighting control system including same |
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