KR20110104136A - 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치 - Google Patents

체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치 Download PDF

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KR20110104136A
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Abstract

본 발명은 건물 전체 또는 일부의 회의실이나 사무실, 공장이나 아파트에 설치된 여러개의 엘이디 조명을 하나의 조명 컨트롤러를 이용하여 특정 조명을 그룹별 또는 개별로 조명을 끄거나 켜고 밝기를 조절할 수 있도록 하는 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치에 관한 것으로,
그룹별 및 개별 주소에 따른 디밍 제어 프로토콜을 전송하는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러와 통신 연결되어 통신과 AC파워가 인가되는 인포트와 또 다른 베이스 보드로 통신 및 AC파워를 연결하는 제1아웃포트와 제2아웃포트 및 제어된 DC파워를 조명으로 출력하기 위한 DC아웃포트가 구성되는 베이스 보드와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 인가된 AC파워를 DC파워로 정류 및 변압하는 에스엠피에스와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 상기 에스엠피에스에서 출력되는 DC파워의 전류량을 조절하는 정전류부와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 상기 컨트롤러의 디밍 제어 명령을 전송하여 전류를 제어토록 상기 정전류부에 제어신호를 지령하는 통신보드와; 다수의 상기 베이스 보드를 AC파워 및 통신을 직병렬로 연결하여 체인형태로 구성하기 위한 연결 케이블을 포함하여 이루어짐이 특징이다.

Description

체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치{A SMPS and Lihgting Control Unit}
본 발명은 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치에 관한 것으로, 특히 교류전원선과 통신선을 체인형태로 각각의 에스엠피에스에 연결하고 각각의 에스엠피에스에 그룹주소와 개별주소를 부여하여서, 에스엠피에스의 ON/OFF 및 전류량을 그룹별 및 개별로 제어할 수 있도록 함으로서 다수개의 조명장치를 효율적으로 컨트롤할 수 있도록 하고 밝기를 조절하여서 전기사용량을 절감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치에 관한 것이다.
현재 형광등, 백열등, 할로겐 조명 등 기존의 일반조명을 대치하여 저전력을 소모하면서도 수명이 길고 친환경적인 LED조명으로 교체를 추진하고 있다.
그러나 현재 설치되고 있는 대부분의 LED조명은 단순히 교류전원을 직류전원으로 변환해주는 컨버터(에스엠피에스)를 단독으로 내장하거나 외장하는 두 가지 형태로만 설치되고 있어서 밝기조절이 가능한 LED조명의 특징을 충분히 살리지 못하고 있다.
간혹, LED조명의 밝기를 조절 할 수 있도록 한 조명장치가 있기는 하여도 조명 1개를 단독으로만 밝기 조절을 할 수 있도록 되어있고, 사무실 전체 또는 건물전체를 1개의 조명제어장치로 조절할 수 있는 제어장치나 방법이 없었던 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해서는,
공장이나 아파트, 회의실, 사무실, 건물 전체 또는 건물의 한층 등에 설치된 여러개의 LED조명을 하나의 조명제어기를 이용해서 그룹별 또는 개별로 선택된 조명을 켜고 끄고 밝기를 조절할 수 있도록 하는 조명제어장치와 관련된 에스엠피에스의 개발이 필요하다.
그리고, 상기 에스엠피에스는 개별 주소 및 그룹주소를 설정하여 소프트웨어적으로 출력 전류량을 조절할 수 있어야 하며, 여러 개의 조명 그룹을 동시에 제어할 수 있어야 한다.
또한, 밝은 빛이 들어올 때는 조도센서에 의해 자동으로 빛을 감지하여서 조명의 밝기를 조절하여 빛의 밝기에 따라 자동으로 밝기가 조절되는 자동모드 기능이 필요하다.
아울러, 상기 조명제어장치와 에스엠피에스 및 LED조명장치를 연결하는 방법을 단순화 할 수 있도록, AC파워와 통신선으로 구성되는 연결 케이블을 커넥터 단자 형태로 연결할 수 있어야 한다.
이상과 같은 특징을 갖는 본 발명의 조명제어장치와 에스엠피에스는 컨트롤러 시스템에 의하여 동작이 되며, 상기 컨트롤러는 특정 조명 그룹을 동시에 ON/OFF 및 밝기 조절을 쉽게 할 수 있는 엔코더 다이얼 또는 동일 기능의 터치스크린 방식으로 제어할 수 있어야 한다.
상기 컨트롤러는 각 그룹별로 밝기를 설정해서 사용하다가 전체를 소등한 후 다시 켰을 때 이전에 설정해두었던 각 그룹별 밝기를 기억해 두었다가 그 상태로 켤 수 있는 메모리 기능이 더 있어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,
본 발명의 제 1 목적은, 개별 및 그룹별로 주소 부여가 가능하고 에스엠피에스를 체인형으로 연결하여 소프트웨어로 전류제어가 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 체인 형태로 교류전원과 통신선이 연결된 에스엠피에스를 그룹별 또는 개별로 선택된 조명을 동시에 ON/OFF 및 전류를 제어할 수 있는 컨트롤러를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제 3 목적은, 개별 및 그룹별로 주소 부여가 가능한 에스엠피에스를 AC파워 및 통신을 직병렬로 연결하여 체인형태로 구성하도록 인/아웃포트가 구비된 베이스 보드를 연결 케이블로 커넥터 연결하여 설치가 용이하도록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위한 수단으로,
본 발명은 그룹별 및 개별 주소에 따른 디밍 제어 프로토콜을 전송하는 컨트롤러(100)와; 상기 컨트롤러와 통신 연결되어 통신과 AC파워가 인가되는 인포트와 또 다른 베이스 보드로 통신 및 AC파워를 연결하는 제1아웃포트와 제2아웃포트 및 제어된 DC파워를 조명으로 출력하기 위한 DC아웃포트가 구성되는 베이스 보드(30)와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 인가된 AC파워를 DC파워로 정류 및 변압하는 에스엠피에스(70)와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 상기 에스엠피에스에서 출력되는 DC파워의 전류량을 조절하는 정전류부와; 상기 베이스 보드의 일측에 구성되어 상기 컨트롤러의 디밍 제어 명령을 전송하여 전류를 제어토록 상기 정전류부에 제어신호를 지령하는 통신보드(80)와; 다수의 상기 베이스 보드를 AC파워 및 통신을 직병렬로 연결하여 체인형태로 구성하기 위한 연결 케이블(60);을 포함하여 이루어짐이 특징이다.
그리고, 상기 컨트롤러(100)와 통신보드(80)의 연결은 RS485 프로토콜을 이용하여 이루어지는 것이 특징이다.
또한, 상기 통신보드(80)는 그룹별 및 개별 주소부여는 딥스위치 설정 또는 펌웨어 설정으로 이루어지는 것이 특징이다.
아울러, 상기 연결 케이블(60)은 AC파워와 통신선으로 구성되어 상기 베이스 보드간을 직렬 또는 병렬의 커넥터 단자로 연결되는 것이 특징이다.
그리고, 상기 컨트롤러(100)에는 조도센서가 더 연결되어 빛의 세기에 따라 조명의 밝기가 자동으로 조절되는 것이 특징이다.
또한, 상기 컨트롤러(100)는 선택된 조명의 ON/OFF 또는 디밍 조작을 엔코더 다이얼 조절 또는 스크린의 터치 조작으로 이루어지는 것이 특징이다.
아울러, 상기 컨트롤러(100)는 개별 또는 그룹으로 선택된 조명의 개수에 따라 일괄적으로 동시에 제어하는 것이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 에스엠피에스에 고유의 그룹주소와 개별 주소를 부여하여 교류전원과 제어를 위한 통신선을 체인형태로 에스엠피에스에 연결하고 별도의 조명 콘트롤러를 이용하여서 LED조명을 그룹별 또는 개별로 ON/OFF 및 밝기 조절이 가능하도록 함으로서, 편리하게 조명을 제어하고 전기 사용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 개별 및 그룹별로 주소 부여가 가능하고 에스엠피에스를 체인형으로 연결하여 소프트웨어로 전류제어가 가능하게 되었으며, 체인 형태로 교류전원과 통신선이 연결된 에스엠피에스를 그룹별 또는 개별로 선택된 조명을 동시에 ON/OFF 및 전류를 제어할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 체인형태로 구성하도록 인/아웃포트가 구비된 베이스 보드를 연결 케이블로 커넥터 연결하여 개별 및 그룹별로 주소 부여가 가능한 에스엠피에스를 AC파워 및 통신을 직병렬로 연결함으로서 설치가 용이한 효과가 있다.
이로서, 각각의 엘이디 조명장치와 연결된 에스엠피에스에 통신보드를 설치토록 함으로서 1개의 제어장치로서 직병별로 AC파워라인이 연결된 모든 엘이디 조명장치를 일괄적으로 동시에 제어하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치 개념도.
도 2는 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 구성 실시예도.
도 3은 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 터치식 컨트롤러 구성 실시예도.
도 4는 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 버튼식 컨트롤러 구성 실시예도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치 개념도.
도 2는 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 구성 실시예도
도 3은 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 터치식 컨트롤러 구성 실시예도.
도 4는 본 발명의 체인형 엘이디 조명제어장치의 버튼식 컨트롤러 구성 실시예도로서, 본 발명의 구성요소는 크게 컨트롤러(100)와, 베이스 보드(30)와, 에스엠피에스(70)와, 정전류부(75)와, 통신보드(80)와, 연결 케이블(60)로 이루어진다.
상기 컨트롤러(100)와 연결되는 상기 베이스 보드(30)는 AC파워 케이블(10)이 일측의 인포트(40)와 연결되어 AC파워를 공급 받는다. 이때 AC파워는 일반적인 220V의 가정용 또는 상업용 전원을 지칭한다.
여기서 상기 베이스 보드(30)의 인포트(40)는 AC파워 뿐만 아니라 상기 컨트롤러(100)와 통신 케이블(20)이 더 연결되는데 본 발명에서 사용한 통신은 RS485통신을 사용한다. 상기 RS485통신은 다양한 통신방법 중 일실시예일 뿐, RS422이나 전력선통신도 가능하며 실시예의 통신방법이 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.
상기 베이스 보드(30)의 상부 일측에는 에스엠피에스(SMPS)(70)와 정전류부(75)와 통신보드(80)가 구성되고 상기 인포트(40)부터 AC파워를 공급받고 통신이 연결된다. 그리고 상기 베이스 보드(30)의 타측으로 제1아웃포트(50)와 제2아웃포트(51) 및 DC아웃포트(55)가 구성되어 전기적으로 배선이 연결되어 있다.
여기서 상기 제1아웃포트(50)와 제2아웃포트(51)는 AC파워단자와 통신단자로 구성되어, 인포트(40)와 동일하며 상호 직렬로 배선되어 있으며, 상기 제1아웃포트(50)와 제2아웃포트(51)는 서로 병렬로 연결되어 2개로 포트로 확장되는 구조이다.
이상과 같이 한 개의 인포트(40)가 두 개의 제1아웃포트(50)와 제2아웃포트(51)로 확장되는 구조로서, 도 2에서 보여지는 바와 같이 직병렬 체인형태로 구성될 수 있으며 연속적으로 연결되는 다른 베이스 보드(30)에 AC파워와 통신을 연결 케이블(60)을 통하여 추가적으로 연결 확장 할 수 있다.
또한, 베이스 보드(30) 상부 일측에 구성된 에스엠피에스(70)는 인포트(40)로 인가된 AC파워를 DC파워로 정류 및 변압하고 일측에 더 구성된 정전류부(75)에서 제어된 전류를 DC아웃포트(55)로 출력하게 된다. 상기 DC아웃포트(55)에는 LED조명이 연결되어 빛을 밝히며, 사용자가 컨트롤러(100)를 통하여 지령한 디밍 제어 명령을 통신보드(80)를 통하여 정전류부(75)로 전달하여 원하는 전류량을 제어한다.
이때 상기 통신보드(80)는 딥스위치를 통하여 개별적으로 고유의 주소를 할당할 수 있으며, 상기 컨트롤러(100)로부터 전송되는 프로토콜로 그룹별 및 개별 주소에 따른 디밍 제어값을 수신한다. 상기 통신보드(80)의 고유 주소 할당은 본 발명의 실시예인 딥스위치와 같이 하드웨어 방식으로 설정하거나, 소프트웨어 방식인 펌웨어로 설정할 수 있으며 주소 설정 방식은 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다.
상기 연결 케이블(60)은 베이스 보드(30)의 제1아웃포트(50) 또는 제2아웃포트(51)와 다른 베이스 보드(30)의 인포트(40) 사이를 연결하여 최초 조명장치 베이스 보드(30)에 공급된 AC파워가 다른 조명장치 베이스 보드(30)에도 그대로 전달되도록 한다.
즉, 상기 연결 케이블(60)을 설치하여 아웃포트로부터 전원을 입력받아 다른 조명장치 베이스 보드(30)의 인포트(40)에 연결하며, 상세하게는 다른 조명장치 베이스 보드(30)의 인포트(40)에 접속함으로서 다른 조명장치 베이스 보드(30)에도 최초 조명장치 베이스 보드(30)와 동일한 AC파워가 입력되도록 한다.
이때, 상기 연결 케이블(60)과 접속되는 인아웃포트(40, 50, 51)는 커넥터 단자 접속이 바람직하며, 실시예로는 핀 결합이나 볼팅 접속이 가능하다.
이상과 같은 본 발명의 구성은 상기 컨트롤러(100)로부터 연결 케이블(60)로 연결된 다수의 통신보드(80)에 제어신호를 인가여 LED조명램프(90)에 ON/OFF 또는 디밍 제어가 이루어지도록 한다.
즉, 상기 컨트롤러(100)는 입력부를 통해 제어신호를 인가받고 제어 내용에 따라서 통신보드(80)에 제어신호를 인가하여 LED조명램프(90)의 개별제어 또는 그룹별 제어가 가능토록 한다.
여기서, 상기 컨트롤러(100)의 입력부는 도 4에 도시된 바와 같이 제어할 조명을 선택하여 ON/OFF 또는 디밍 조작을 할 수 있는 하드웨어 버튼(110)과 엔코더 다이얼(120)이 구성되거나, 도 3에 도시한 바와 같이 터치식의 스크린(130)에 구성된 소프트웨어 버튼을 터치하여 조작할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러(100)에는 조도센서(140)가 더 연결되어 빛의 세기에 따라 조명의 밝기가 자동으로 조절되게 하거나, 동작센서를 더 연결하여 움직임이 감지되면 조명이 켜지도록 하는 것이 특징이다.
이러한 기능을 갖는 상기 컨트롤러(100)는 개별 또는 그룹으로 선택된 조명의 개수에 따라 일괄적으로 동시에 제어할 수 있는 것이 특징이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 체인형 엘이디 조명장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
AC파워 케이블(10)에서 조명장치에 적합한 AC전원을 출력하면, 인포트(40)를 통해 조명장치 베이스 보드(30)로 공급된다.
이때 인포트(40)를 통해 조명장치 베이스 보드(30) 내부에 에스엠피에스(70)와 정전류부(75)에 전달되고, 이후 아웃포트(50, 51)를 통해 출력되어 직병렬 연결 케이블(60)을 통해 다른 다수개의 조명장치 베이스 보드(30)로 전달된다. 그리고, AC파워가 전달되는 경로와 동일하게 컨트롤러(100)로부터 전송되는 통신 프로토콜도 다른 다수개의 조명장치 베이스 보드(30)로 전달된다.
상기 각각의 조명장치 베이스 보드(30)에 전달된 AC파워는 에스엠피에스(70)와 정전류부(75)를 통해 직류로 변경되어 조명램프(90)에 공급되고, 상기 정전류부(75)는 통신보드(80)의 제어신호에 따라 전류값이 컨트롤되어 LED조명램프(90)가 온오프 되거나 디밍 된다.
상기 컨트롤러(100)에는 제어신호를 송수신하기 위한 송수신모듈이 포함되어 있으며, 입력부에 조명램프(90)의 그룹제어를 위한 버튼과 다이얼 또는 터치 스크린(130)이 구비되어 있다.
따라서, 상기 컨트롤러(100)의 입력부를 통해 조명램프(90)의 온오프 제어 및 디밍제어 신호를 출력하게 되면 RS485 직렬 통신에 의해서 각각의 통신보드(80)를 제어하게 되며, 이에 따라 조명램프(90)의 온오프 제어 및 디밍 제어가 이루어지게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: AC파워 케이블 20: 통신 케이블
30: 베이스 보드 40: 인포트
50: 제1아웃포트 51: 제2아웃포트
55: DC아웃포트 60: 연결 케이블
70: 에스엠피에스 75: 정전류부
80: 통신보드 90: 조명램프
100: 컨트롤러 110: 버튼
120: 엔코더 다이얼 130: 터치 스크린
140: 조도센서

Claims (7)

  1. 그룹별 및 개별 주소에 따른 디밍 제어 프로토콜을 전송하는 컨트롤러(100)와;
    상기 컨트롤러(100)와 통신 연결되어 통신과 AC파워가 인가되는 인포트(40)와 또 다른 베이스 보드(30)로 통신 및 AC파워를 연결하는 제1아웃포트(50)와 제2아웃포트(51) 및 제어된 DC파워를 조명으로 출력하기 위한 DC아웃포트(55)가 구성되는 베이스 보드(30)와;
    상기 베이스 보드(30)의 일측에 구성되어 인가된 AC파워를 DC파워로 정류 및 변압하는 에스엠피에스(70)와;
    상기 베이스 보드(30)의 일측에 구성되어 상기 에스엠피에스(70)에서 출력되는 DC파워의 전류량을 조절하는 정전류부(75)와;
    상기 베이스 보드(30)의 일측에 구성되어 상기 컨트롤러(100)의 디밍 제어 명령을 전송하여 전류를 제어토록 상기 정전류부(75)에 제어신호를 지령하는 통신보드(80)와;
    다수의 상기 베이스 보드(30)를 AC파워 및 통신을 직병렬로 연결하여 체인형태로 구성하기 위한 연결 케이블(60);을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(100)와 통신보드(80)의 연결은 RS485 프로토콜을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신보드(80)는 그룹별 및 개별 주소부여는 딥스위치 설정 또는 펌웨어 설정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 케이블(60)은 AC파워와 통신선으로 구성되어 상기 베이스 보드(30)간을 직렬 또는 병렬의 커넥터 단자로 연결되는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(100)에는 조도센서가 더 연결되어 빛의 세기에 따라 조명의 밝기가 자동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(100)는 선택된 조명의 ON/OFF 또는 디밍 조작을 엔코더 다이얼 조절 또는 스크린의 터치 조작으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(100)는 개별 또는 그룹으로 선택된 조명의 개수에 따라 일괄적으로 동시에 제어하는 것을 특징으로 하는 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치.
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KR1020100023083A KR20110104136A (ko) 2010-03-16 2010-03-16 체인형 엘이디 조명용 에스엠피에스 및 조명제어장치

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KR20180060787A (ko) 2016-11-29 2018-06-07 조선대학교산학협력단 엘이디 조명의 통합 원격 제어 시스템

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