KR20120126911A - 발광다이오드 조명용 전원장치 - Google Patents

발광다이오드 조명용 전원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광다이오드 조명용 전원장치에 관한 것으로서, 복수개의 발광다이오드가 어레이된 발광다이오드 모듈과, 발광다이오드 모듈의 구동을 제어하는 제어유니트와, 상용 교류전원으로부터 제어유니트 구동용 전원을 생성하는 제1전원부와, 상용 교류전원으로부터 발광다이오드 구동용 전원을 생성하는 제2전원부와, 상용 교류전원으로부터 제2전원부로의 전력 공급 선로 상에 마련되어 전력을 공급 및 차단하는 메인 스위치와 제2전원부와 발광다이오드 모듈 사이의 전력을 공급 및 차단하는 서브 스위치를 구비하고, 제어유니트는 발광다이오드 모듈의 구동에 대한 제어조건이 대기모드인지 휴지모드인지를 판단하고, 대기모드로 판단되면 메인스위치가 스위치 온되게 한 상태에서 발광다이오드 모듈을 입력된 제어신호에 따라 온/오프 되게 서브 스위치를 제어하고, 휴지모드로 판단되면 발광다이오드모듈 오프시 메인스위치가 오프되게 제어한다. 이러한 발광다이오드 조명용 전원장치에 의하면, 발광다이오드 모듈의 오프가 장시간 지속될 수 있는 휴지모드에서는 발광다이오드 모듈 구동용 전원의 가동을 중지시킴으로써 대기전력 소모를 억제할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

발광다이오드 조명용 전원장치{power supply apparatus of LED}
본 발명은 발광다이오드 조명용 전원장치에 관한 것으로서, 대기모드시 발광다이오드 모듈 구동용 전원의 가동을 차단하여 대기전력을 줄일 수 있는 발광다이오드 조명용 전원장치에 관한 것이다.
최근 발광다이오드(LED;Light Emitting Diode)는 형광체를 적용하여 백색광을 생성하여 출사할 수 있는 구조가 알려지면서 단순 발광표시 기능 이외에 기존의 조명등을 대체할 수 있는 조명분야까지 그 응용범위가 확장되고 있다. 또한, 조명에 적합한 고출력용 발광다이오드에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다.
이러한 발광다이오드를 광원으로 이용하는 장치는 신호등을 포함한 다양한 조명장치에 널리 이용되고 있다.
그런데, 조명영역이 넓은 대면적 또는 고휘도로 조명을 해야하는 경우 다수의 발광다이오드 모듈을 구동하기 위한 직류전원을 생성하는 전원부는 발광다이오드모듈의 온/오프와 관계없이 상용 교류전원으로부터 직류전원을 상시적으로 생성하도록 되어 있어 발광다이오드 모듈의 오프 기간 동안 대기 전력이 불필요하게 소모되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 발광다이오드모듈의 오프기간이 지속될 때의 대기전력을 줄일 수 있는 발광다이오드 조명용 전원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 발광다이오드 조명용 전원장치는 복수개의 발광다이오드가 어레이된 발광다이오드 모듈과; 상기 발광다이오드 모듈의 구동을 입력된 제어조건에 따라 제어하는 제어유니트와; 상용 교류전원으로부터 상기 제어유니트 구동용 전원을 생성하는 제1전원부와; 상기 상용 교류전원으로부터 상기 발광다이오드 구동용 전원을 생성하는 제2전원부와; 상기 상용 교류전원으로부터 상기 제2전원부로의 전력 공급 선로 상에 마련되어 전력을 공급 및 차단하는 메인 스위치와; 상기 제2전원부와 상기 발광다이오드 모듈 사이의 전력 공급 선로 상에 마련되어 상기 제2전원부로부터 상기 발광다이오드 모듈로의 전력을 공급 및 차단하는 서브 스위치;를 구비하고, 상기 제어유니트는 상기 발광다이오드 모듈의 구동에 대한 제어조건이 대기모드인지 휴지모드인지를 판단하고, 상기 대기모드로 판단되면 상기 메인스위치가 스위치 온되게 한 상태에서 상기 발광다이오드 모듈을 입력된 제어신호에 따라 온/오프 되게 상기 서브 스위치를 제어하고, 상기 휴지모드로 판단되면 상기 발광다이오드모듈 오프시 상기 메인스위치가 오프되게 제어한다.
상기 제어유니트는 상기 발광다이오드 모듈의 온/오프에 대한 제어신호를 입력받은 입력부와; 상기 제2전원부로부터 상기 발광다이오드 모듈로의 전력 공급의 온/오프를 상기 서브 스위치를 통해 제어하는 조명 구동부와; 상기 입력부로부터 입력된 온/오프 제어신호에 따라 상기 조명 구동부 및 상기 메인 스위치를 제어하는 제어부를 구비한다.
바람직하게는 조도를 검출하여 상기 제어부에 제공하는 조도센서와; 인체의 유무를 감지하여 상기 제어부에 출력하는 인체감지센서;를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 조도 센서로부터 입력된 조도가 설정된 기준조도 이상이고, 상기 입력부를 통해 상기 발광다이오드 모듈의 온구동신호가 입력되지 않은 상태에서는 상기 휴지모드로 판단하여 상기 메인 스위치가 오프되게 제어하고, 상기 조도 센서로부터 입력된 조도가 설정된 기준조도 미만이면 상기 대기모드로 판단하여 상기 입력부의 신호와 관계없이 상기 메인 스위치를 온되게 제어하고, 상기 대기모드에서 상기 입력부로부터 상기 발광다이오드 모듈의 구동 온 신호 또는 상기 인체감지센서의 인체 감지신호가 수신되면 상기 발광다이오드 모듈이 온되게 상기 조명 구동부를 제어한다.
본 발명에 따른 발광다이오드 조명용 전원장치에 의하면, 발광다이오드 모듈의 오프가 장시간 지속될 수 있는 휴지모드에서는 발광다이오드 모듈 구동용 전원의 가동을 중지시킴으로써 대기전력 소모를 억제할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드 조명용 전원장치를 나타내 보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 제2전원부에 대한 상세 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드 조명용 전원장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광다이오드 조명용 전원장치를 나타내 보인 블록도이고, 도 2는 도 1의 제2전원부에 대한 상세 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발광다이오드 조명용 전원장치(100)는 제1전원부(110), 메인 스위치(120), 제2전원부(130), 제어유니트(150) 및 발광다이오드 모듈(170) 및 서브 스위치(175)를 구비한다.
제1전원부(110)는 상용 교류전원(101)으로부터 제어유니트(150) 구동용 직류 전원을 생성한다.
여기서 제1전원부(110)는 저전력을 소모하는 제어유니트(150)에 적절한 전원변환장치 예를 들면 AC-DC 컨버터가 적용될 수 있다.
메인 스위치(120)는 상용 교류전원(101)으로부터 제2전원부(130)로 이어지는 전력공급선로 상에 설치되어 후술되는 제어유니트(150)의 제어부(153)에 제어되어 제2전원부(130)로의 전력을 공급 및 차단한다.
제2전원부(130)는 상용 교류전원(101)으로부터 발광다이오드 구동용 직류 전원을 생성한다.
이러한 제2전원부(130)는 통상적인 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구축될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 전원 공급선의 메인 스위치(120)를 통해 공급되는 상용 교류전원(101)에 포함된 노이즈를 제거하는 노이즈필터(131)와, 노이즈 필터(131)를 통과한 교류를 정류하는 1차 정류부(132)와, 1차 정류부(132)를 거쳐 평활된 전원을 고주파 트랜스포머(135)의 1차측 코일로의 전류도통을 펄스폭 변조방식에 의해 스위칭 하는 스위칭부(133)와, 고주파 트랜스포머(135)의 2차측 코일로 유기된 전력을 정류하여 발광다이오드 모듈(170) 구동용 직류전원을 생성하는 2차 정류부(137) 및 2차 정류부(137)의 출력전압을 검출하여 스위칭부(133)를 제어하는 전원 제어부(139)에 제공하는 피드백검출부(138)로 되어 있다.
발광다이오드 모듈(170)은 복수개의 발광다이오드(171)가 어레이되어 있다.
발광다이오드 모듈(170)은 제2전원부(130)의 2차 정류부(137)의 출력단으로부터 발광다이오드(171)로 이어지는 전력공급선 상에 마련된 서브 스위치(175)를 온/오프 구동하는 제어유니트(150)의 조명 구동부(155)에 의해 발광이 온/오프 된다.
제어유니트(150)는 메인 스위치(120)를 제어하여 제2전원부(130)로의 전원 공급 및 차단을 제어하고, 서브 스위치(175)를 통해 발광다이오드모듈(170)의 구동을 온/오프 제어한다.
제어유니트(150)는 발광다이오드 모듈(170)의 구동에 대한 제어조건이 대기모드인지 휴지모드인지를 판단하고, 대기모드로 판단되면 메인스위치(120)가 스위치 온되게 한 상태에서 발광다이오드 모듈(170)을 입력된 제어신호에 따라 온/오프 되게 서브 스위치(175)를 제어하고, 휴지모드로 판단되면 메인스위치(120)가 오프되게 제어한다.
제어유니트(150)는 휴지모드에서 발광다이오드 모듈(150)의 구동 온신호가 수신되면 메인스위치(120)와 서브 스위치(175)를 스위치 온시켜 발광다이오드 모듈(170)을 구동온시키고, 이후 휴지모드에서 발광다이오드 모듈(150)의 구동 오프 신호가 수신되면 메인스위치(120)와 서브 스위치(175)를 스위치 오프시키도록 구축될 수 있다.
여기서 제어유니트(150)에 대해 설정되는 대기모드와 휴지모드는 일 예로서, 하루 24시간에 대해 주간에 해당하는 오전 6시 이후부터 오후 7시까지는 휴지모드로 하고, 오후 7시 이후부터 오전 6시까지는 대기모드로 설정하고, 내장된 시계를 카운트하여 대기모드와 휴지모드를 판단하도록 구축될 수 있다.
또 다르게는 제어유니트(150)는 후술되는 조도센서(161)에 의해 검출된 조도가 설정된 기준조도 이상이면 휴지모드로 판단하고, 설정된 기준조도 미만이면 대기모드로 판단하도록 구축될 수 있다.
이와는 다르게 사용자에 의해 후술되는 입력부(151)를 통해 대기모드와 휴지모드를 선택할 수 있도록 하고, 제어유니트(150)는 입력부를 통해 입력된 모드에 따라 앞서 설명된 방식으로 메인 스위치(120)와 서브 스위치(175)를 제어하도록 구축될 수 있다.
또 다르게는 제어유니트(150)는 발광다이오드 모듈(170)의 오프지속시간이 설정된 기준 시간을 초과하면 휴지모드로 전환하고, 발광다이오드 모듈(170) 구동 온신호가 수신되면 대기모드로 전환하도록 구축될 수 있다. 여기서 기준시간은 예를 들면 1시간으로 설정될 수 있고, 이 경우 제어유니트(150)는 발광다이오드모듈(170) 오프 지속시간이 기준시간인 1시간을 초과하면 휴지모드로 전환한다.
이러한 제어유니트(150)는 입력부(151), 제어부(153), 조명 구동부(155)를 구비한다.
입력부(151)는 발광다이오드모듈(170)의 구동 조건에 해당하는 제어 입력신호를 제어부(153)를 통해 입력할 수 있도록 되어 있다.
이러한 입력부(151)는 구동조건을 조작키를 통해 제어부(153)에 입력하는 키조작 방식 또는 무선으로 제어하는 방식이 적용될 수 있고 도시된 예에서는 원격 조정기(180)를 통해 발광다이오드 모듈(170)의 온/오프 및 휘도를 조절하는 신호를 입력부(151)를 통해 입력할 수 있는 예가 적용되었다.
조명 구동부(155)는 제어부(153)에 제어되어 제2전원부(130)부로부터 공급된 전력을 서브 스위치(175)를 통해 발광다이오드모듈(170)로의 전원 공급을 온/오프 스위칭 하여 발광다이오드모듈(170)을 구동한다.
조도센서(161)는 조도를 검출하여 제어부(153)에 출력한다.
인체감지센서(163)는 인체 유무를 검출하여 제어부(153)에 출력한다.
제어부(153)는 제1전원부(130)로부터 공급된 전력에 의해 구동되며 입력부(151)를 통해 입력된 정보에 따라 조명 구동부(155)를 통해 발광다이오드 모듈(170)의 구동을 조면 구동부(155)를 통해 제어하고, 앞서 설명된 대기모드와 휴지모드에 따라 메인 스위치(120)의 구동을 제어한다.
제어부(153)는 대기모드에서는 제2전원부(130)로 전원이 공급되게 메인 스위치(120)를 스위치온되게 한 상태에서 발광다이오드 모듈(170)의 구동 온에 해당하는 신호가 수신되면 발광다이오드 모듈(170)의 발광되게 조명구동부(155)를 제어하고, 발광다이오드 모듈(170)의 구동 오프에 해당하는 신호가 수신되면 발광다이오드 모듈(170)이 발광오프 되게 조명구동부(155)를 제어한다.
또한, 제어부(153)는 휴지모드에서는 제2전원부(130)로 전원이 차단되게 메인 스위치(120)를 스위치 오프되게 제어한 상태에서 발광다이오드 모듈(170)의 구동 온에 해당하는 신호가 수신되면 메인 스위치(120)를 온시키고, 발광다이오드 모듈(170)의 발광되게 조명구동부(155)를 제어하고, 발광다이오드 모듈(170)의 구동 오프에 해당하는 신호가 수신되면 발광다이오드 모듈(170)이 발광오프 되게 조명구동부(155)를 통해 서브 스위치(175)가 오프되게 제어하고, 메인 스위치(120)도 오프시킨다.
바람직하게는 제어부(153)는 조도 센서(161)로부터 입력된 조도가 설정된 기준조도 이상이면 휴지모드로 판단하도록 구축하고, 휴지모드에서 입력부(151)를 통해 발광다이오드 모듈(170)의 온구동신호가 입력되지 않은 상태에서는 메인 스위치(120)가 오프되게 제어하고, 조도 센서(161)로부터 입력된 조도가 설정된 기준 조도 미만이면 대기모드로 판단하여 입력부(151)의 신호와 관계없이 메인 스위치(120)를 스위치 온되게 제어하고, 대기모드 상태에서는 입력부(151)로부터 온 신호 또는 인체감지센서(163)의 인체 감지 신호가 수신되면 서브스위치(175)가 스위치 온되게 조명 구동부(155)를 제어하고, 대기모드 상태에서 입력부(151)로부터 오프 신호 또는 인체감지센서(163)의 인체 미감지 신호가 수신되면 서브스위치(175)가 스위치 오프되게 조명 구동부(155)를 제어하도록 구축된다.
이러한 발광다이오드 조명용 전원 장치에 의하면, 발광다이오드모듈(170)이 장시간 오프될 수 있는 주간에는 휴지모드로 하여 제2전원부(130)로의 공급이 차단되게 하고, 야간에는 제2전원부(130)로 전력을 공급하여 빈번한 온/오프 명령에 대해 제2전원부(130)의 잦은 온/오프에 따른 전력소비를 억제할 수 있는 장점을 제공한다.
110: 제1전원부 120: 메인 스위치
130: 제2전원부 150: 제어유니트
170: 발광다이오드 모듈 175: 서브 스위치

Claims (3)

  1. 복수개의 발광다이오드가 어레이된 발광다이오드 모듈과;
    상기 발광다이오드 모듈의 구동을 입력된 제어조건에 따라 제어하는 제어유니트와;
    상용 교류전원으로부터 상기 제어유니트 구동용 전원을 생성하는 제1전원부와;
    상기 상용 교류전원으로부터 상기 발광다이오드 구동용 전원을 생성하는 제2전원부와;
    상기 상용 교류전원으로부터 상기 제2전원부로의 전력 공급 선로 상에 마련되어 전력을 공급 및 차단하는 메인 스위치와;
    상기 제2전원부와 상기 발광다이오드 모듈 사이의 전력 공급 선로 상에 마련되어 상기 제2전원부로부터 상기 발광다이오드 모듈로의 전력을 공급 및 차단하는 서브 스위치;를 구비하고,
    상기 제어유니트는 상기 발광다이오드 모듈의 구동에 대한 제어조건이 대기모드인지 휴지모드인지를 판단하고, 상기 대기모드로 판단되면 상기 메인스위치가 스위치 온되게 한 상태에서 상기 발광다이오드 모듈을 입력된 제어신호에 따라 온/오프 되게 상기 서브 스위치를 제어하고, 상기 휴지모드로 판단되면 상기 발광다이오드모듈 오프시 상기 메인스위치가 오프되게 제어하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명용 전원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어유니트는 상기 발광다이오드 모듈의 온/오프에 대한 제어신호를 입력받은 입력부와;
    상기 제2전원부로부터 상기 발광다이오드 모듈로의 전력 공급의 온/오프를 상기 서브 스위치를 통해 제어하는 조명 구동부와;
    상기 입력부로부터 입력된 온/오프 제어신호에 따라 상기 조명 구동부 및 상기 메인 스위치를 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명용 전원 장치.
  3. 제2항에 있어서, 조도를 검출하여 상기 제어부에 제공하는 조도센서와;
    인체의 유무를 감지하여 상기 제어부에 출력하는 인체감지센서;를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 조도 센서로부터 입력된 조도가 설정된 기준조도 이상이고, 상기 입력부를 통해 상기 발광다이오드 모듈의 온구동신호가 입력되지 않은 상태에서는 상기 휴지모드로 판단하여 상기 메인 스위치가 오프되게 제어하고, 상기 조도 센서로부터 입력된 조도가 설정된 기준조도 미만이면 상기 대기모드로 판단하여 상기 입력부의 신호와 관계없이 상기 메인 스위치를 온되게 제어하고, 상기 대기모드에서 상기 입력부로부터 상기 발광다이오드 모듈의 구동 온 신호 또는 상기 인체감지센서의 인체 감지신호가 수신되면 상기 발광다이오드 모듈이 온되게 상기 조명 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 조명용 전원 장치.
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