KR20130109744A - Dc dimmable ballst and dimmer switch for dc distribution systems - Google Patents

Dc dimmable ballst and dimmer switch for dc distribution systems Download PDF

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KR20130109744A
KR20130109744A KR1020120031741A KR20120031741A KR20130109744A KR 20130109744 A KR20130109744 A KR 20130109744A KR 1020120031741 A KR1020120031741 A KR 1020120031741A KR 20120031741 A KR20120031741 A KR 20120031741A KR 20130109744 A KR20130109744 A KR 20130109744A
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이규찬
배현수
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Abstract

PURPOSE: A DC dimming stabilizer for DC distribution and a DC dimming switch easily control the on, off, and dimming of multiple lamps by only with one DC diming switch. CONSTITUTION: A DC dimming stabilizer (3) includes an input voltage dimming control unit (33), a stabilizer unit (32), and an auxiliary power unit (31). The input voltage dimming control unit generates a signal to control the illuminance of a lamp according to input voltages. The stabilizer unit drives a lighting device by receiving a DC variable voltage. The auxiliary power unit provides a specific voltage corresponding to a wide input voltage range as auxiliary power of the stabilizer unit. A DC dimming switch (2) receives a DC distribution voltage (1) and outputs the DC variable voltage. [Reference numerals] (1) DC distribution voltage; (2) DC dimming switch; (26) Control unit; (27) Dimming setting unit; (28) External device; (29) DC converter unit; (3,EE) DC dimming stabilizer; (31) Auxiliary power unit; (32) Stabilizer unit; (33) Input voltage dimming control unit; (AA) Voltage feedback; (BB) DC adjustable voltage; (CC) Lamp #1; (DD) Feed back; (FF) Lamp #2

Description

직류 배전용 직류디밍 안정기 및 직류디밍 스위치 {DC dimmable ballst and dimmer switch for DC distribution systems}DC dimmable ballst and dimmer switch for DC distribution systems}

본 발명은 기 설치된 직류배전시스템의 직류 배전 전압 또는 AC/DC 정류기를 통해 생성된 적어도 100V 이상의 직류 배전 전압을 직류디밍 스위치를 통해 가변 직류 전압으로 변환하여, 직류 입력전압에 따라 램프의 조도조절 기능을 가지는 직류디밍 안정기에 공급함으로써 조도 조절이 가능한 조명제어시스템에 관한 것이다.
The present invention converts the DC distribution voltage of at least 100V or more generated by the DC distribution voltage or the AC / DC rectifier of the pre-installed DC distribution system to a variable DC voltage through a DC dimming switch, to adjust the illuminance of the lamp according to the DC input voltage The present invention relates to a lighting control system capable of adjusting illuminance by supplying a DC dimming ballast having a light intensity.

종래에, 일반적으로 각종 전기 기기에 전력을 공급하기 위해 상용 전원을 중심으로 한 교류 배전 시스템이 사용되었다. 최근, 태양 전지(태양광 발전), 연료 전지 혹은 축전지 등을 이용한 직류 분산 전원이 보급되고 있다. 또한, 각각의 전기 기기에 있어서의 교류 전력을 직류 전력으로 변환할 때의 전력 손실을 저감하기 위해, 직류 배전 시스템의 도입도 제안되고 있다. 특히 조명용 안정기는 교류 입력을 직류전력으로 변환하고, 이를 다시 램프에 필요한 직류 전원 또는 교류전력으로 변환하는 이중 변환과정을 가진다. 직류 배전시스템을 도입하면 교류를 직류로 바꾸는 변환과정이 없이, 직류를 램프에 필요한 전압으로 바꿀 수 있어 안정기의 효율 향상 및 사이즈를 절감할 수 있다. 또한 교류 입력전압 주파수의 2배 주파수(예를 들어 120Hz)를 가지는 전력 변동이 발생하지 않으므로 안정기 내에 120Hz 전력 변동을 필터링하기 위한 수명이 짧은 저주파용 전해콘덴서를 사용하지 않도록 구성이 가능하여, 안정기의 수명을 연장할 수 있다. Conventionally, an AC distribution system centered on a commercial power source has been generally used to supply power to various electric appliances. In recent years, DC distributed power supplies using solar cells (photovoltaic power generation), fuel cells, storage batteries, and the like have become popular. In addition, in order to reduce the power loss at the time of converting AC power in each electric device into DC power, introduction of the DC power distribution system is also proposed. In particular, the lighting ballast has a double conversion process of converting the AC input into DC power, and converts it back into DC power or AC power required for the lamp. The introduction of a DC power distribution system enables the conversion of direct current to the voltage required for a lamp without the conversion process of alternating current to direct current, thereby improving the efficiency and size of the ballast. In addition, since power fluctuations having twice the frequency of the AC input voltage frequency (for example, 120 Hz) do not occur, it is possible to configure such that the low frequency electrolytic capacitor for filtering the 120 Hz power fluctuations is not used in the ballast. It can extend the life.

또한 종래의 조명제어시스템에서 사용되는 디밍 안정기는 아날로그 방식(0~10V)이건 디지털방식(유선통신방식-DALI, RS485등)이건 관계없이 안정기 각각에 별도의 디밍 제어선을 통해 안정기의 출력을 조절하는 방식을 사용한다. 이에 따라 별도의 신호선을 추가적으로 설치하여야 하므로 시공 및 설치가 복잡해지며, 특히 기존 건물에서는 중앙제어형 디밍 시스템으로 교체하기가 매우 어렵다. 최근 무선통신모듈을 이용한 디밍방식(ZIGBEE, WIFI, PLC 등)도 제안되고 있지만, 이러한 방식에서도 안정기 각각에 통신모듈을 탑재하여야 하기 때문에 가격이 상승하며, 통신 모듈에 공급되는 대기전력이 생겨, 전체 시스템 효율이 저하되는 단점이 있다. In addition, the dimming ballast used in the conventional lighting control system is analog type (0 ~ 10V) or digital type (wired communication method-DALI, RS485, etc.). Use the way. Accordingly, additional signal lines need to be additionally installed, which makes the construction and installation complicated. Especially, it is very difficult to replace the centralized dimming system in an existing building. Recently, a dimming method using a wireless communication module (ZIGBEE, WIFI, PLC, etc.) has been proposed, but even in this method, since the communication module must be installed in each ballast, the price increases, and the standby power supplied to the communication module is generated. There is a disadvantage that the system efficiency is reduced.

위와 같은 단점을 극복하기 위해 본 발명에서는 구내 조명 배전을 직류배전시스템으로 구성함으로써 등기구내 위치한 조명용 안정기에 저 수명 부품인 전해콘덴서를 사용하지 않고도 교류 입력전압 주파수의 2배에 해당하는 리플에 의한 플리커를 제거할 수 있으며, 1단계 전력 변환만으로 안정기의 구성이 가능하여 안정기의 전력변환 효율을 높게 할 수 있어 등기구에 내장되는 안정기 사이즈를 감소할 수 있다.In order to overcome the above disadvantages, in the present invention, by configuring the premises lighting distribution as a DC distribution system, the flicker due to the ripple corresponding to twice the AC input voltage frequency without using an electrolytic capacitor which is a low-life component in the lighting ballast located in the luminaire. The ballast can be removed, and the ballast can be configured by only one-step power conversion, so that the power conversion efficiency of the ballast can be increased, thereby reducing the size of the ballast embedded in the luminaire.

또한 구내 배전전압이 직류이므로 본 발명에서 제안한 직류디밍 스위치를 통해 간단히 가변 직류 전압을 얻을 수 있으며, 이 전압이 직류디밍 안정기에 공급되고, 직류디밍 안정기에서는 가변되는 입력전압 레벨을 디밍 신호로써 사용이 가능하다. 따라서 별도의 디밍을 위한 신호선을 제거할 수 있어 전체 조명제어시스템의 신규 설치 및 기존 조명시스템의 교체 시공이 간편하게 된다. 종래에도 신호선을 사용하지 않기 위해, 전원선을 제어 신호선으로 사용하는 PLC 방식이나 무선통신 방식의 디밍안정기가 존재하지만, 안정기 각각에 통신 모듈을 설치해야 하기 때문에 가격이 상승하며, 안정기의 사이즈가 커지고, 오프 시에도 통신을 위해 대기전력이 발생하는 단점이 있다.  In addition, since the distribution voltage of the premises is DC, a variable DC voltage can be obtained simply through the DC dimming switch proposed in the present invention, and this voltage is supplied to the DC dimming ballast, and in the DC dimming ballast, a variable input voltage level is used as a dimming signal. It is possible. Therefore, it is possible to remove signal lines for separate dimming, which simplifies the installation of the entire lighting control system and the replacement of the existing lighting system. Conventionally, a dimming ballast of a PLC method or a wireless communication method using a power line as a control signal line exists in order not to use a signal line. However, since the communication module must be installed in each ballast, the price increases and the size of the ballast increases. In other words, there is a disadvantage that standby power is generated for communication even when it is off.

기존 교류시스템에서도 별도의 디밍선 없이 기존의 트라이액 디머를 통해 입력전압의 실효치를 가변하여 조도를 조절하는 경우도 있지만, 주로 백열등, 할로겐 램프등 안정기가 없는 시스템에서만 동작이 된다. 또한 최근 전구식 형광등, LED 전구, LED형광등용 안정기에도 특수한 회로를 사용하여 기존 교류배전에서의 트라이액 디머를 사용하여 디밍하는 방식이 제안되기도 하였지만, 트라이액 디머에 의한 역률 저하 문제가 있고 안정기 내부에 트라이액 디머에 대응하기 위해 추가적으로 트라이액이 턴온하는 순간 돌입전류를 차단하는 댐핑 회로 및 트라이액 오프구간동안 적절한 홀딩 전류를 유지하기 위해 페이스 디코더 회로 및 블리더 회로를 추가해야 하므로, 안정기의 가격이 상승하고 일반 안정기에 비해 전력변환 효율이 저하된다. 따라서 10W 미만의 개별 전구형 램프에서만 적용이 가능하고, 대규모의 조명제어시스템에는 적용하기 어렵다.
In the existing AC system, there is a case that the illuminance is controlled by varying the effective value of the input voltage through the existing triac dimmer without a separate dimming line. In addition, a method of dimming by using a triac dimmer in an existing AC distribution using a special circuit is also proposed for bulb type fluorescent lamps, LED bulbs, and LED fluorescent lamp ballasts. In order to cope with the triac dimmer, additionally, a damping circuit that blocks the inrush current at the time the triac turns on, and a face decoder circuit and a bleeder circuit must be added to maintain the proper holding current during the triac off section. This rises and the power conversion efficiency is lowered compared to the general ballast. Therefore, it is only applicable to individual bulb type lamps of less than 10W, and is difficult to apply to large-scale lighting control systems.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 교류 배전시스템에서 조명용 안정기의 낮은 수명 및 저효율 등의 문제점을 해결하기 위하여 조명 배선을 직류배전시스템에 의해 공급하고, 종래의 디밍 제어 방식에서 사용하는 별도의 통신선을 없애기 위해, 직류디밍 스위치로 직류 출력 전압의 크기를 가변하고, 이 입력전압의 크기에 따라 디밍할 수 있는 기능을 부가한 직류디밍 안정기를 설치함으로써 램프의 조도를 조절하는 디밍 기능을 가진 직류 조명제어시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to supply the lighting wiring by the DC distribution system in order to solve the problems such as low life and low efficiency of the lighting ballast in the conventional AC distribution system, to eliminate the separate communication line used in the conventional dimming control method DC lighting control system with a dimming function to adjust the illuminance of the lamp by installing a DC dimming ballast with a function of varying the magnitude of the DC output voltage with a DC dimming switch and dimming according to the magnitude of the input voltage. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은 복수의 램프들에 공급되는 하나의 직류디밍 스위치의 직류전압을 제어하여 복수의 램프를 온/오프하거나 디밍을 함으로써, 별도의 디밍 신호선이 필요하지 않아 신규 설치 시공 및 기존 시스템의 변경이 용이한 조명제어시스템을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to control the DC voltage of one DC dimming switch supplied to a plurality of lamps to turn on / off or dimming the plurality of lamps, thereby eliminating the need for a separate dimming signal line. The present invention provides a lighting control system that can be easily modified.

또한 본 발명에서 제안한 직류디밍 스위치의 출력전압을 점등전압과 디밍 전압으로 가변 제어하고, 직류디밍 스위치의 출력인 직류 가변 전압을 기존 교류배전시스템에 사용되고 있는 일반적인 형광등 안정기 및 방전등 전자식 안정기에 전원으로 공급함으로써, 기존의 형광등을 사용하고 있는 장소에서도 조명 계통망의 형태를 변화시키지 않고도 안정기의 직류전압제어를 통해 형광등 및 방전등의 조도제어가 가능하도록 한다. 또한, 본 발명에 의한 장치의 허용 용량에 따라 다수의 안정기에 기존의 시스템 구성의 변화 없이 전원을 동시에 공급할 수 있어 일괄 온/오프제어, 일괄 디밍 등이 가능하다.
In addition, the output voltage of the DC dimming switch proposed in the present invention is variably controlled by the lighting voltage and the dimming voltage, and the DC variable voltage, which is the output of the DC dimming switch, is supplied to a general fluorescent ballast and a discharge lamp electronic ballast used in an existing AC distribution system. By doing so, it is possible to control the illuminance of the fluorescent lamp and the discharge lamp through the DC voltage control of the ballast without changing the shape of the lighting system network even in the place where the existing fluorescent lamp is used. In addition, according to the allowable capacity of the apparatus according to the present invention, power can be simultaneously supplied to a plurality of ballasts without changing the existing system configuration, thereby enabling batch on / off control, batch dimming, and the like.

본 발명에 따른 직류디밍 안정기는, 외부로부터 공급되는 직류가변전압을 입력받아 램프의 밝기를 조절하면서 구동하기 위한 구동전원을 생성하는 직류디밍 안정기로서, 직류가변전압을 입력받고 램프를 구동하기 위한 구동전원을 출력하되 출력 피드백 루프를 사용하여 출력을 제어하는 전자식 안정기; 직류가변전압을 검출하고, 검출된 전압에 따라 램프의 출력을 조절하는 디밍 기능을 수행하도록 검출된 전압에 의존하는 디밍 제어신호를 생성하는 입력전압 디밍제어부; 및 직류가변전압을 입력받고 일정한 크기의 보조전원을 생성하여 전자식 안정기의 제어용 전원으로 사용되도록 전자식 안정기로 공급하는 보조전원부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The DC dimming ballast according to the present invention is a DC dimming ballast for generating a driving power for driving while receiving the DC variable voltage supplied from the outside to adjust the brightness of the lamp, the drive for driving the lamp by receiving the DC variable voltage An electronic ballast that outputs power but controls the output using an output feedback loop; An input voltage dimming control unit for detecting a DC variable voltage and generating a dimming control signal dependent on the detected voltage to perform a dimming function of adjusting the output of the lamp according to the detected voltage; And an auxiliary power supply unit configured to receive a DC variable voltage and generate an auxiliary power having a predetermined size, and supply the auxiliary power supply to the electronic ballast to be used as a control power supply of the electronic ballast.

상기 입력전압 디밍제어부는, 직류가변전압을 검출하여 검출된 전압인 입력전압을 생성하는 검출부; 및 검출된 입력전압과 디밍을 위한 기준전압인 디밍시작전압의 차이에 따라 전자식 안정기의 츨력을 가변하도록 디밍을 위한 제어신호를 생성하는 디밍 제어신호 생성부;를 더 포함할 수 있다.The input voltage dimming controller may include: a detector configured to detect a DC variable voltage and generate an input voltage which is a detected voltage; And a dimming control signal generator configured to generate a control signal for dimming so as to vary an output of the electronic ballast according to a difference between the detected input voltage and the dimming start voltage, which is a reference voltage for dimming.

상기 전자식 안정기부는 램프 전력을 디지털 방식으로 제어하기 위한 디지털 램프전력 제어부를 포함하고, 상기 디밍 제어신호 생성부는 검출된 입력전압에 따라 상기 디지털 램프전력 제어부의 전류 지령값을 조절하여 안정기의 출력을 가변하는 디지털 방식일 수 있다.The electronic ballast includes a digital lamp power control unit for digitally controlling the lamp power, and the dimming control signal generator adjusts the current command value of the digital lamp power control unit according to the detected input voltage to vary the output of the ballast. Can be digital.

상기 보조전원부는 직류가변전압의 전압 변동에 대응하여 일정한 크기의 전압을 생성하도록 스위칭 방식의 컨버터를 사용할 수 있다.The auxiliary power supply may use a switching type converter to generate a voltage having a constant magnitude in response to the voltage variation of the DC variable voltage.

상기 직류디밍 안정기는 전해 콘덴서를 포함하지 않는 대신 필름 또는 세라믹 콘덴서를 사용할 수 있다.The direct current dimming ballast does not include an electrolytic capacitor but may use a film or ceramic capacitor.

본 발명에 따른 직류디밍 스위치는, 직류배전시스템에 사용되어 직류배전전압을 입력받고 직류가변전압을 출력하여 조명장치를 구동하기 위한 전원을 제공하는 직류디밍 스위치로서, 외부장치로부터 제공되는 디밍을 위한 신호를 출력 전압 지령값으로 변경하는 디밍설정부; 상기 직류배전전압을 입력받아 직류가변전압을 출력하되, 디밍설정부의 출력전압 지령값에 따라 출력전압을 가변하여 출력하는 직류 컨버터부; 및 직류 컨버터부의 출력 전압인 직류가변전압을 피드백 받고 이를 디밍설정부의 전압 지령값과 비교하여 직류가변전압이 원하는 값이 되도록 직류 컨버터부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The DC dimming switch according to the present invention is a DC dimming switch used in a DC distribution system to receive a DC distribution voltage and output a DC variable voltage to provide a power source for driving a lighting device. A dimming setting unit for changing a signal to an output voltage command value; A DC converter that receives the DC distribution voltage and outputs a DC variable voltage, and outputs a variable output voltage according to an output voltage command value of the dimming setting unit; And a control unit which receives a DC variable voltage, which is an output voltage of the DC converter unit, and compares the DC variable voltage with a voltage command value of the dimming setting unit to control the DC converter unit so that the DC variable voltage becomes a desired value.

상기 제어부는 온/오프 신호에 따라 직류 컨버터부의 출력을 차단하는 기능 및 직류 컨버터부의 전류를 검출하여 과전류를 차단하는 기능을 포함할 수 있다.The control unit may include a function of blocking an output of the DC converter unit according to an on / off signal and a function of blocking an overcurrent by detecting a current of the DC converter unit.

본 발명에 따른 조명제어시스템은 상기 직류디밍 스위치와 형광등용 전자식 안정기를 포함하는 조명제어시스템으로서, 상기 형광등용 전자식 안정기는 상기 직류디밍 스위치의 출력인 직류가변전압을 입력받아 램프를 구동하되, 피드백 루프를 포함하지 않는 대신 직류디밍 스위치의 직류가변전압의 가변에 의하여 디밍 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.The lighting control system according to the present invention is a lighting control system including the DC dimming switch and an electronic ballast for fluorescent lamps, wherein the electronic ballast for fluorescent lamps receives a DC variable voltage which is an output of the DC dimming switch to drive a lamp. Instead of including a loop, the dimming function is performed by varying the DC variable voltage of the DC dimming switch.

상기 직류디밍 스위치는 점등 시에는 확실한 점등을 위해 일정 시간동안 충분한 크기의 점등전압이 되도록 직류가변전압의 크기를 유지하고, 점등 후 조도조절 기간에는 원하는 조도가 되도록 직류가변전압을 낮추어 조절할 수 있다.The DC dimming switch maintains the magnitude of the DC variable voltage to be a lighting voltage of sufficient magnitude for a certain time when the lighting is lit, and can be adjusted by lowering the DC variable voltage to the desired illuminance during the illumination control period after lighting.

본 발명에 따른 조명제어시스템은 상기 직류디밍 안정기와 상기 직류디밍 스위치를 포함하여 조명을 제어하는 직류디밍 조명제어시스템으로서, 상기 직류디밍 안정기는 상기 직류디밍 스위치의 출력인 직류가변전압을 입력받아 조명을 구동하는 것을 특징으로 한다.Lighting control system according to the present invention is a DC dimming lighting control system for controlling the lighting including the DC dimming ballast and the DC dimming switch, the DC dimming ballast receives the DC variable voltage which is the output of the DC dimming switch It characterized in that to drive.

상기 조명제어시스템은 외부로부터 전달받은 디밍을 위한 신호를 직류디밍 안정기로 전달하기 위한 별도의 통신 수단을 사용하지 않는 대신, 직류가변전압의 크기를 이용하여 디밍 기능을 수행할 수 있다.
The lighting control system may perform a dimming function using the magnitude of the DC variable voltage instead of using a separate communication means for transmitting a signal for dimming received from the outside to the DC dimming ballast.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 다수의 램프들을 하나의 직류디밍 스위치로 용이하게 온 오프 및 디밍 제어할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 직류배전전압을 사용함으로써 안정기의 종류에 관계없이 안정기 내에 120Hz 플리커를 방지하는 저수명의 전해콘덴서를 사용하는 대신 수명이 긴 필름 또는 세라믹 콘덴서로 대치가 가능하게 되어, 전해콘덴서 없는 장수명 안정기가 가능하다. 또한 안정기 내에 있는 교류 직류 변환부분을 제거하여, 1단계 전력변환만 수행함으로써 등기구내 장착되는 안정기의 효율이 높아져, 기존 안정기에 비해 사이즈절감이 가능하다. As described above, in the present invention, a plurality of lamps may be easily turned on and off by one DC dimming switch. In addition, in the present invention, by using a DC distribution voltage, it is possible to replace a long life film or ceramic capacitor instead of using a low life electrolytic capacitor that prevents 120 Hz flicker in the ballast regardless of the type of the ballast. Long life ballast is possible. In addition, by removing the AC direct current conversion part in the ballast, and performing only one-step power conversion, the efficiency of the ballast mounted in the luminaire increases, it is possible to reduce the size compared to the existing ballast.

본 발명에서 제안한 직류디밍 스위치와 직류디밍 안정기는 직류배전시스템이 구비된 장소뿐 아니라, 교류배전 시스템에서도 별도의 단방향 AC/DC 정류기를 설치하여 직류배전전압을 만들어 사용이 가능하다. The DC dimming switch and DC dimming ballast proposed in the present invention can be used by making a DC distribution voltage by installing a separate unidirectional AC / DC rectifier in the AC distribution system as well as a place equipped with a DC distribution system.

특히 태양광, 연료전지와 같은 신재생에너지원이 장착된 시스템에서는 본 발명의 직류디밍 스위치와 직류 디밍 안정기를 사용하면 신재생에너지원에서 생성된 직류전원을 교류전원으로 바꾸지 않고 직접 직류형태로 사용이 가능하기 때문에 전체 시스템의 효율을 높이는 것이 가능하다. 이 경우 신재생 에너지원의 에너지가 조명 에너지보다 큰 경우에는 AC/DC 양방향 정류기와 에너지 저장장치를 병행 사용할 수 있다.In particular, in a system equipped with renewable energy sources such as solar light and fuel cell, if the DC dimming switch and DC dimming ballast of the present invention are used, the DC power generated from the renewable energy source is used in direct DC form without changing to AC power. This makes it possible to increase the efficiency of the overall system. In this case, when the energy of the renewable energy source is greater than the lighting energy, the AC / DC bidirectional rectifier and the energy storage device may be used in parallel.

본 발명의 직류디밍 안정기는 기존 아날로그 피드백 방식의 안정기에 입력전압 디밍 제어부를 추가하는 아날로그 방식 및 디지털 제어기에 입력전압 검출부를 추가하여 출력전류를 가변하는 디지털 방식 어느 것으로도 구현이 가능하다. 그 결과 LED 및 고압 방전등 등의 안정기에 별도의 디밍 신호선을 장착하지 않고 디밍이 가능하여 신규설치가 용이하며, 기존 조명용 배선시스템에도 용이하게 교체 시공이 가능하다. 또한 직류디밍 스위치의 출력특성을 기존 형광등 안정기에 맞도록 설정하면 기존에 설치된 형광등의 디밍도 가능하다.
DC dimming ballast of the present invention can be implemented in any of the analog method of adding the input voltage dimming control unit to the conventional analog feedback type ballast and the digital method of varying the output current by adding the input voltage detector to the digital controller. As a result, dimming is possible without attaching a dimming signal line to the ballasts such as LED and high-pressure discharge lamps, and it is easy to install new and easily replace and install existing lighting wiring system. In addition, if the output characteristics of the DC dimming switch is set to match the existing fluorescent ballast, dimming of the existing fluorescent lamp is possible.

도 1은 본 발명에 따른 직류배전용 직류디밍 스위치(2) 및 직류디밍 안정기(3)로 구성된 조명제어시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에서 제안한 직류디밍 스위치(2)의 구체적인 실시예이다.
도 3은 일반적으로 많이 사용되는 플라이백 LED 안정기부(32)에 입력전압 디밍제어부(33)와 스위칭 방식의 보조전원부(31)를 추가한 직류디밍 안정기(3)의 구체적인 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명에서 제안한 입력전압 디밍제어부(33)의 동작에 의해 디밍 동작이 구현되는 원리를 설명한다.
도 5는 일반적으로 많이 사용되는 고압방전등에 본 발명에 따른 직류디밍 안정기(3)를 구현한 실시예이다.
도 6은 기존에 많이 사용되고 있는 교류 배전용 형광등 전자식 안정기와 본 발명에 따른 직류 디밍 스위치(2)를 결합하여 사용한 실시예이다.
도 7은 본 발명의 직류디밍 스위치(2)를 기존의 고압등용 전자식 안정기에 사용하기 위한 제어방식의 실시예이다.
1 is a configuration diagram of a lighting control system composed of a DC dimming switch 2 and a DC dimming ballast 3 according to the present invention.
2 is a detailed embodiment of the DC dimming switch 2 proposed in the present invention.
FIG. 3 shows a specific embodiment of a DC dimming ballast 3 in which an input voltage dimming control part 33 and a switching type auxiliary power supply 31 are added to a flyback LED ballast part 32 which is generally used.
4 illustrates the principle that the dimming operation is implemented by the operation of the input voltage dimming control unit 33 proposed in the present invention.
5 is an embodiment of implementing a DC dimming ballast (3) according to the present invention in a high-pressure discharge lamp that is commonly used.
Figure 6 is an embodiment used in combination with a conventional DC dimming switch 2 according to the present invention and a fluorescent electronic ballast for alternating current widely used.
7 is an embodiment of a control method for using the DC dimming switch 2 of the present invention in the conventional electronic ballast for high pressure lamp.

본 발명의 실시형태에 따른 직류디밍 스위치와 직류디밍 안정기, 이로 구성된 조명제어시스템에 관하여 도면을 참조하여 설명한다.A direct current dimming switch, a direct current dimming ballast, and a lighting control system including the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 직류배전용 직류디밍 스위치(2) 및 직류디밍 안정기(3)로 구성된 조명제어시스템의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a lighting control system composed of a DC dimming switch 2 and a DC dimming ballast 3 according to the present invention.

직류배전전압(1)은 직류배전시스템의 직류배전전압을 사용하거나 신재생 에너지의 출력 전압 또는 교류배전시스템에 설치된 AC/DC 정류기의 출력을 사용하며, 통상 적어도 직류 100V 이상으로 구성한다. 태양광과 같은 신재생에너지의 출력을 직류배전전압(1)에 연결하는 경우에는 양방향 AC/DC 정류기를 사용하여 직류배전전압(1)을 제어할 수 있다. The DC distribution voltage 1 uses the DC distribution voltage of the DC distribution system, the output voltage of renewable energy, or the output of the AC / DC rectifier installed in the AC distribution system, and usually constitutes at least DC 100V or more. When the output of renewable energy such as sunlight is connected to the DC distribution voltage (1) it may be controlled by using a bidirectional AC / DC rectifier (DC).

직류디밍 스위치(2)는 직류배전전압(1)을 입력받아 직류가변전압을 출력하는 기능을 수행한다. 이 직류가변전압은 후단의 직류디밍안정기(3)의 입력이 되어 램프 등의 조명기구의 전원으로 사용된다. The DC dimming switch 2 receives a DC distribution voltage 1 and outputs a DC variable voltage. This DC variable voltage is input to the DC dimming ballast 3 at the rear stage and used as a power source for lighting equipment such as lamps.

이를 위해 직류디밍 스위치(2)는 외부장치(28)의 디밍 신호를 입력 받아 직류가변전압의 지령값을 생성하는 디밍설정부(27), 전압 지령값와 전압 피드백값을 비교하여 출력전압을 제어하는 제어부(26), 및 직류배전전압(1)을 제어부(26)의 지령에 따른 전압으로 가변하여 직류가변전압을 제공하는 직류컨버터(29)를 포함할 수 있다. To this end, the DC dimming switch 2 receives the dimming signal of the external device 28 and generates a command value of the DC variable voltage. The dimming setting unit 27 compares the voltage command value and the voltage feedback value to control the output voltage. The control unit 26 may include a DC converter 29 that provides a DC variable voltage by varying the DC distribution voltage 1 to a voltage according to the command of the control unit 26.

직류디밍 스위치(2)는 외부장치와 연결되어 디밍을 위한 신호를 입력받을 수 있고, 중앙 조명제어시스템과도 일반적인 유, 무선의 통신 수단을 사용하여 연결되어 디밍제어 신호를 교환할 수 있다.The DC dimming switch 2 may be connected to an external device to receive a signal for dimming, and may also be connected to a central lighting control system using general wired or wireless communication means to exchange dimming control signals.

직류디밍 스위치(2)는 중앙제어식에서는 직류 분전반 내의 직류조명제어장치의 일부로 사용할 수 있으며, 센서입력 방식에서는 조도센서에 연결되어 로칼 디밍을 할 수 있다. 또한 프로그램 스위치, 프로그램 디머와 연결되어 수동조절도 가능하다. 소규모 시스템에서는 기존 조명용 벽스위치에 직류디밍 스위치(2)를 설치하면 현재 교류배전시스템용 조명장치의 활용도 가능하다. The DC dimming switch 2 can be used as a part of the DC lighting control device in the DC distribution panel in the central control type, and can be connected to the illumination sensor in the sensor input method to perform local dimming. It is also connected to the program switch and program dimmer for manual adjustment. In small systems, installing a dimming switch (2) on an existing wall switch for lighting can also utilize the lighting equipment for an AC distribution system.

직류디밍 스위치(2)는 디밍을 위한 센서, 디밍 지시 수단 등의 외부장치(28)와 연결될 수 있고, 외부장치는 조도센서, 원적외선센서, 프로그램 스위치, 프로그램 디머, 리모콘 스위치, 리모콘 디머, 매뉴얼 디머 등의 하나 이상을 포함할 수 있다. The DC dimming switch 2 may be connected to an external device 28 such as a sensor for dimming and a dimming indicating means, and the external device may be an illuminance sensor, a far infrared sensor, a program switch, a program dimmer, a remote control switch, a remote control dimmer, a manual dimmer And one or more of the like.

직류디밍 스위치(2)의 제어부(26)는 온/오프 신호에 따라 직류 컨버터부의 출력을 차단하는 기능을 수행할 수 있고, 전류 검출 저항(25)를 통해 검출된 전류의 크기가 정상값을 넘어서는 경우에는 컨버터의 동작을 정지시켜 과전류 차단기능을 수행하도록 구현될 수 있다. The control unit 26 of the DC dimming switch 2 may perform a function of blocking the output of the DC converter unit according to the on / off signal, and the magnitude of the current detected through the current detection resistor 25 exceeds a normal value. In this case, the overcurrent blocking function may be performed by stopping the operation of the converter.

직류디밍 안정기(3)는 직류디밍 스위치(2)의 출력인 직류가변전압을 입력받아 램프 등의 조명기구를 구동하는 기능을 수행한다.The DC dimming ballast 3 receives a DC variable voltage that is an output of the DC dimming switch 2 and drives a lighting device such as a lamp.

직류디밍 안정기(3)는 입력전압에 따라 램프의 조도를 조절하기 위한 신호를 생성하는 입력전압 디밍제어부(33), 직류가변전압을 입력받아 조명기구를 구동하는 안정기부(32), 및 넓은 입력전압범위에 대응하여 일정한 전압을 안정기부(32)의 보조전원으로 제공하기 위한 리니어 방식 혹은 스위칭 방식의 보조전원부(31)를 포함할 수 있다. The DC dimming ballast 3 includes an input voltage dimming control unit 33 for generating a signal for adjusting the illuminance of the lamp according to the input voltage, a ballast unit 32 for driving the luminaire by receiving a DC variable voltage, and a wide input. Auxiliary power supply unit 31 of a linear or switching method for providing a constant voltage to the auxiliary power supply of the ballast 32 in response to the voltage range may be included.

안정기부(32)는 기존의 안정기 제어방식을 사용할 수 있다. 조명기구가 LED 램프인 경우 안정기부(32)는 전류피드백에 따라 램프의 전류제어를 하며, 조명기구가 고압방전등인 경우 안정기부(32)는 전력피드백에 따라 램프의 전력제어를 할 수 있다.The ballast 32 may use an existing ballast control method. When the luminaire is an LED lamp, the ballast 32 controls the current of the lamp according to the current feedback. When the luminaire is a high-pressure discharge lamp, the ballast 32 may control the power of the lamp according to the power feedback.

직류가변전압에는 적어도 하나 이상의 직류디밍 안정기(3)가 연결될 수 있으며, 직류디밍 안정기(3)는 LED램프, 고압방전등과 같이 출력을 피드백하여 제어하는 방식에는 모두 적용이 가능하다. 또한 적절한 직류가변전압을 채택하면 기존 교류 배전에서 사용되고 있는 출력 피드백제어를 하지 않는 형광등 안정기에도 적용이 가능하며, 이 경우에도 형광등 안정기는 직류디밍 안정기로서의 역할을 할 수 있고 일정 범위의 디밍이 가능하다. At least one DC dimming ballast 3 may be connected to the DC variable voltage, and the DC dimming ballast 3 may be applied to a method of controlling the feedback by controlling an output such as an LED lamp and a high voltage discharge lamp. In addition, if the proper DC variable voltage is adopted, it can be applied to the fluorescent ballast which does not have the output feedback control used in the existing AC distribution. In this case, the fluorescent ballast can act as the DC dimming ballast and can be dimmed to a certain range. .

도 2는 본 발명에서 제안한 직류디밍 스위치(2)의 구체적인 실시예이다.2 is a detailed embodiment of the DC dimming switch 2 proposed in the present invention.

직류디밍 스위치(2)의 직류 컨버터부(29)는 MOSFET 등의 스위칭 소자(21), 다이오드(22), 인덕터(23), 콘덴서(24)를 포함하여 구성될 수 있다. 직류 컨버터부(29)는 제어부(26)의 제어에 따라 스위칭 소자(21)을 온/오프하는 스위칭 방식에 의해 직류배전전압(1)을 원하는 크기의 직류가변전압으로 변환한다.The DC converter unit 29 of the DC dimming switch 2 may include a switching element 21 such as a MOSFET, a diode 22, an inductor 23, and a capacitor 24. The DC converter 29 converts the DC distribution voltage 1 into a DC variable voltage having a desired size by a switching method of turning on / off the switching element 21 under the control of the controller 26.

제어부(26)는 직류디밍 스위치(2)의 출력전압인 직류가변전압을 검출하고, 디밍 설정부(27)의 지령값에 따라 직류가변전압이 원하는 값이 되도록 직류 컨버터부의 스위칭 소자(21)를 제어한다. 제어부(26)는 기존의 아날로그방식의 IC를 사용해도 되고, 디지털제어를 할 수도 있다. The control unit 26 detects the direct current variable voltage which is the output voltage of the direct current dimming switch 2, and controls the switching element 21 of the direct current converter so that the direct current variable voltage becomes a desired value according to the command value of the dimming setting unit 27. To control. The control unit 26 may use a conventional analog IC or may perform digital control.

디밍 설정부(27)는 외부장치(28)에서 들어오는 디밍 지령을 제어부의 전압 지령값으로 바꾸는 역할을 한다. 디밍 설정부(27)는 아날로그 디밍신호(0~10V) 또는 PWM 디밍신호 등을 입력받을 수 있고, 유선 디지털통신(RS485, DALI등) 및 무선통신에 대응 가능하다. The dimming setting unit 27 changes the dimming command coming from the external device 28 to the voltage command value of the controller. The dimming setting unit 27 may receive an analog dimming signal (0 to 10V) or a PWM dimming signal and the like, and can cope with wired digital communication (RS485, DALI, etc.) and wireless communication.

도 3은 일반적으로 많이 사용되는 플라이백 LED 안정기부(32)에 입력전압 디밍제어부(33)와 스위칭 방식의 보조전원부(31)를 추가한 직류디밍 안정기(3)의 구체적인 실시예를 나타낸다. FIG. 3 shows a specific embodiment of a DC dimming ballast 3 in which an input voltage dimming control part 33 and a switching type auxiliary power supply 31 are added to a flyback LED ballast part 32 which is generally used.

안정기부(32)는 입력 고주파 필터용 콘덴서 C1, 스위칭 소자 Q1(MOSFET 등), 절연 트랜스 TR1, 다이오드 D1, 출력측 필터 콘덴서 C2, 및 전류 검출 저항 Rs를 포함할 수 있다. The ballast section 32 may include an input high frequency filter capacitor C1, a switching element Q1 (such as a MOSFET), an insulation transformer TR1, a diode D1, an output side filter capacitor C2, and a current detection resistor Rs.

콘덴서 C1과 C2는 일반적으로 교류 배전 시스템에서는 120Hz 리플을 상쇄하기 위해 매우 큰 용량의 전해 콘덴서를 사용하여야 하지만 본 발명에서는 작은 용량의 필름 콘덴서 또는 세라믹 콘덴서를 사용할 수 있다. Capacitors C1 and C2 generally require very large capacitance electrolytic capacitors to compensate for 120 Hz ripple in AC distribution systems, but in the present invention, small capacity film capacitors or ceramic capacitors may be used.

전류/전압제어 IC(U3)는 LED 램프의 전류를 검출하여 일정한 전류로 제어하기 위해 혹은 LED 램프에 인가되는 전압을 검출하여 일정한 전압으로 제어하기 위해 포토커플러(U2)를 통해 1차측 PWM 제어 IC(U1)로 제어 신호를 전달하여 PWM 제어 IC(U1)가 피드백 제어 기능을 수행할 수 있게 한다. The current / voltage control IC (U3) detects the current of the LED lamp and controls the constant current or the primary PWM control IC through the photocoupler (U2) to detect and control the voltage applied to the LED lamp. The control signal is transmitted to U1 to enable the PWM control IC U1 to perform the feedback control function.

입력전압 디밍제어부(33)는 입력전압 검출부와 디밍을 위한 제어신호를 생성하는 디밍 제어신호 생성부를 포함한다. 검출부는 입력전압을 제어신호로 사용할 수 있도록 크기를 줄여주는 분압 회로를 통해 직류가변전압을 분압한 입력 검출 전압을 생성할 수 있다. 분압 회로에는 도 3의 저항 Ra과 Rb와 같은 저항 분압 회로 혹은 커패시터를 사용한 분압 회로 등이 사용될 수 있다. The input voltage dimming controller 33 includes an input voltage detector and a dimming control signal generator for generating a control signal for dimming. The detector may generate an input detection voltage obtained by dividing the DC variable voltage through a voltage dividing circuit that reduces the size so that the input voltage may be used as a control signal. As the voltage dividing circuit, a resistor voltage dividing circuit such as resistors Ra and Rb of FIG. 3 or a voltage dividing circuit using a capacitor may be used.

입력전압 디밍제어부(33)의 디밍 제어신호 생성부는 입력 검출전압과 기준전압(디밍 시작전압을 설정용)의 차이를 연산하여 디밍을 위한 제어신호를 생성하는 기능을 한다. 예로는 도 3과 같이 증폭기(U4)와 저항 R1, R2, R3, R4를 포함하는 감산기를 사용하여 연산함으로써 입력 검출 전압과 디밍 시작전압의 차에 의존하는 디밍 제어신호를 생성한다. 이 디밍 제어신호를 사용하여 일반적인 PWM 제어 IC(U1)의 제어단자의 제어전압을 조절함으로써 디밍 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예로서 감산기(U4)의 출력단자를 PNP 트랜지스터 Q2의 베이스 단자에 연결하고 PNP 트랜지스 Q2의 에디터 단자를 PWM 제어 IC(U1)의 제어단자에 연결하여, 감산기의 출력에 따라 PWM IC의 제어단자의 전압을 조절함으로써 LED 램프를 디밍할 수 있다. The dimming control signal generator of the input voltage dimming control unit 33 functions to generate a control signal for dimming by calculating a difference between the input detection voltage and the reference voltage (for setting the dimming start voltage). For example, as shown in FIG. 3, a dimming control signal that is dependent on a difference between an input detection voltage and a dimming start voltage is generated by using an amplifier U4 and a subtractor including resistors R1, R2, R3, and R4. By using the dimming control signal, the dimming function can be performed by adjusting the control voltage of the control terminal of the general PWM control IC U1. As an example, the output terminal of the subtractor U4 is connected to the base terminal of the PNP transistor Q2, and the editor terminal of the PNP transistor Q2 is connected to the control terminal of the PWM control IC U1. The LED lamp can be dimmed by adjusting the voltage at the control terminal.

직류디밍 안정기(3)는 디밍 시작전압을 설정하기 위한 기준전압을 조절함으로써 원하는 전압에서부터 디밍을 시작하게 할 수 있고, 감산기의 저항값들(R1, R2, R3, R4)을 조절함으로써 디밍 시작전압과 직류가변전압의 차이에 따라 얼마나 민감하게 디밍 정도가 변화될지를 결정하는 디밍 이득도 조정이 가능하다. The DC dimming ballast 3 can start dimming from a desired voltage by adjusting a reference voltage for setting the dimming start voltage, and dimming start voltage by adjusting the resistance values R1, R2, R3, and R4 of the subtractor. The dimming gain can also be adjusted to determine how sensitive the dimming degree is to vary with the difference between the over and dc variable voltages.

보조전원부(31)에는 일반적으로 PWM 제어 IC(U1)의 제어전원으로 사용되는 리니어 방식을 사용할 수도 있지만, 본 발명에서는 넓은 범위의 직류가변전압에서도 일정한 제어전원을 유지하기 위해 스위칭 방식의 보조전원부(31)을 사용하는 것이 바람직하다.The auxiliary power unit 31 may be a linear method which is generally used as a control power supply for the PWM control IC U1. However, in the present invention, the auxiliary power supply unit of the switching method is used to maintain a constant control power even in a wide range of DC variable voltages. Preference is given to using 31).

도 4는 본 발명에서 제안한 입력전압 디밍제어부(33)의 동작에 의해 디밍 동작이 구현되는 원리를 설명한다. 가로축은 입력전압(직류가변전압이 분압 저항 Ra, Rb 등과 같은 검출용 회로에 의해 검출된 전압)이고 세로축은 램프 출력으로서, 직류가변전압을 검출한 입력전압의 크기에 따라 램프 출력이 어떻게 변화하는지를 설명하는 도면이다. 직류가변전압을 검출한 입력전압이 디밍 시작전압보다 높은 경우에는 입력전압 디밍제어부(33)는 램프 출력에 영향을 주지 않고 램프 안정기부(32)는 기존 안정기와 동일하게 램프를 정출력으로 제어한다. 일단 입력전압이 디밍 시작전압보다 낮아지면 입력전압 디밍제어부(33)의 감산기와 트랜지스터 Q2가 앞서 설명한 바와 같이 PWM 제어 IC(U1)의 제어전압을 조절하고, 이로 인해 램프 전력을 감소시켜 디밍 동작이 구현된다. 입력전압이 차단전압 이하로 낮아지면 감산기의 출력이 로우가 되고 트랜지스터 Q2를 통해 PWM 제어 IC(U1)의 제어단자의 전압을 낮게 형성하게 되므로 램프의 구동은 차단된다. 이와 같은 방식을 통상 많이 사용하는 직관형 LED 램프(20W~24W)에 적용시키면 100:1 정도(20W~0.2W)의 넓은 디밍 범위를 가지도록 램프를 구동시킬 수 있다. 이 실시예에서는 입력전압 디밍제어부(33)를 아날로그 회로를 사용하여 구현한 실시예에 대해 설명하였으나, 이와 동일한 원리로 동작하는 구성은 디지털 방식으로도 구현할 수 있다.4 illustrates the principle that the dimming operation is implemented by the operation of the input voltage dimming control unit 33 proposed in the present invention. The horizontal axis represents the input voltage (the voltage of which the DC variable voltage is detected by a detection circuit such as voltage divider Ra, Rb, etc.), and the vertical axis represents the lamp output, and how the lamp output changes according to the magnitude of the input voltage that detects the DC variable voltage. It is a figure explaining. When the input voltage detecting the DC variable voltage is higher than the dimming start voltage, the input voltage dimming control unit 33 does not affect the lamp output, and the lamp ballast unit 32 controls the lamp at the constant output in the same manner as the existing ballast. . Once the input voltage is lower than the dimming start voltage, the subtractor of the input voltage dimming control unit 33 and the transistor Q2 adjust the control voltage of the PWM control IC U1 as described above, thereby reducing the lamp power and dimming operation is performed. Is implemented. When the input voltage is lowered below the cutoff voltage, the output of the subtractor goes low and the driving of the lamp is blocked because the voltage of the control terminal of the PWM control IC U1 is made low through the transistor Q2. Applying such a method to a commonly used straight-type LED lamp (20W ~ 24W) can drive the lamp to have a wide dimming range of about 100: 1 (20W ~ 0.2W). In this embodiment, the embodiment in which the input voltage dimming control unit 33 is implemented using an analog circuit has been described. However, a configuration that operates on the same principle may be implemented in a digital manner.

도 5는 일반적으로 많이 사용되는 고압방전등에 본 발명에 따른 직류디밍 안정기(3)를 구현한 실시예이다. 5 is an embodiment of implementing a DC dimming ballast (3) according to the present invention in a high-pressure discharge lamp that is commonly used.

교류배전시스템에서는 교류 입력전압을 역률제어 컨버터를 통해 직류전압으로 바꾸고 이 직류전압이 직류디밍 안정기(3)로 공급된다. 이 경우 120Hz 리플을 억제하기 위해 입력단 콘덴서(C)에 큰 전해콘덴서를 사용해야 한다. 직류배전시스템에서는 역률제어 컨버터는 불필요하기 때문에 큰 용량의 전해콘덴서를 사용하지 않아도 되고, 입력단 콘덴서(C)에는 크기가 작은 필름 또는 세라믹 콘덴서를 사용할 수 있다. In the AC distribution system, the AC input voltage is converted into a DC voltage through a power factor control converter, and the DC voltage is supplied to the DC dimming ballast (3). In this case, a large electrolytic capacitor must be used for the input capacitor (C) to suppress 120Hz ripple. Since the power factor control converter is unnecessary in the DC power distribution system, it is not necessary to use a large capacity electrolytic capacitor, and a small film or ceramic capacitor can be used for the input capacitor C.

일반적인 고압방전등용 안정기에 포함되어 있는 디지털 램프전력 제어부(35)에 도 4에 설명된 본 발명에 따른 입력전압 디밍제어부(33)의 기능을 구현할 수 있다. 디지털 램프전력 제어부(35)에 입력전압을 검출하는 부분을 추가하고, 램프 전력 제어 알고리즘에 도 4의 입력전압에 따라 램프 전력이 제어되도록 알고리즘을 수정(입력전압 디밍 제어부(33)와 같은 기능을 수행하도록 프로그램)하는 것으로 구현이 가능하다. The function of the input voltage dimming controller 33 according to the present invention described in FIG. 4 may be implemented in the digital lamp power controller 35 included in the ballast for a general high voltage discharge lamp. A part for detecting an input voltage is added to the digital lamp power controller 35 and the algorithm is modified to control lamp power according to the input voltage of FIG. 4 to the lamp power control algorithm (having the same function as the input voltage dimming controller 33). Can be implemented.

통상적으로 고압방전등 전자식 안정기는 디지털 램프전력 제어부에서 램프전압을 검출하고, 정출력제어를 하기 위해 전류지령치를 생성하고, 전류제어부에서는 벅컨버터의 전류를 제어함으로써 고압방전등의 출력을 제어한다. 본 발명에서는 통상의 고압방전등 디지털 램프전력제어부에 입력전압검출을 추가하여, 도 4와 같이 일정 전압범위에서는 정출력 제어를 하고, 입력전압이 디밍 시작전압 이하로 떨어지면 전류제어부의 전류지령값을 조절하여 고압방전등의 디밍을 시작하고, 고압방전등의 최저 아크 유지 전력(통상 50%)까지 디밍을 실시한다. 입력전압이 차단전압 이하가 되면 램프의 구동을 정지하도록 프로그램할 수 있다. 디밍 시작전압과 차단전압은 프로그램내 파라메터값을 이용하여 조절 가능하다. In general, an electronic ballast of a high voltage discharge lamp detects a lamp voltage in a digital lamp power controller, generates a current command value for constant power control, and controls a current of the high voltage discharge lamp by controlling a current of a buck converter. In the present invention, the input voltage detection is added to the digital lamp power control unit of the normal high-voltage discharge lamp, and the constant output control is performed in a predetermined voltage range as shown in FIG. 4, and the current command value of the current control unit is adjusted when the input voltage falls below the dimming start voltage. Begin dimming the high-pressure discharge lamp, and then dimming to the lowest arc holding power (typically 50%) of the high-voltage discharge lamp. It can be programmed to stop driving the lamp when the input voltage falls below the breaking voltage. The dimming start voltage and cutoff voltage can be adjusted using parameter values in the program.

도 6은 기존에 많이 사용되고 있는 교류 배전용 형광등 전자식 안정기와 본 발명에 따른 직류 디밍 스위치(2)를 결합하여 사용한 실시예이다. 일반적으로 내부에 정전류 피드백 제어루프가 없는 형광등 전자식 안정기는 입력전압이 낮아지면 램프의 광량이 감소하는 방식으로 동작한다. 이점을 이용하여, 본 발명에 따른 직류 디밍 스위치(2)로 직류 가변 전압을 만들어 기존의 교류용 형광등 전자식 안정기에 공급을 하면 형광등 디밍이 가능하다. 통상의 형광등의 경우 10:1 정도 범위까지 디밍이 가능하다.Figure 6 is an embodiment used in combination with a conventional DC dimming switch 2 according to the present invention and a fluorescent electronic ballast for alternating current widely used. In general, a fluorescent electronic ballast without a constant current feedback control loop inside operates in a manner that the amount of light in the lamp decreases when the input voltage decreases. By using this advantage, if the direct current dimming switch (2) according to the present invention to make a DC variable voltage and supply to the existing alternating current fluorescent electronic ballast is possible fluorescent dimming. In the case of ordinary fluorescent lamps, dimming is possible in the range of about 10: 1.

도 7은 본 발명의 직류디밍 스위치(2)를 기존의 고압등용 전자식 안정기에 사용하기 위한 제어방식의 실시예이다. 고압등은 확실한 점등을 위해 점등 초기에는 정상적인 점등 유지 전압이나 디밍시의 전압보다 높은 고전압을 인가하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 출력을 점등용 스위치의 턴온시 일정 점등시간 동안은 직류디밍 스위치(2)가 디밍 전압보다 큰 점등전압을 공급하도록 하여 확실한 점등을 보장하고, 일정 시간후 디밍을 위한 디밍전압으로 가변시키는 것이 바람직하다. 통상 고압방전등의 경우 5:1정도 범위까지 디밍이 가능하다. 7 is an embodiment of a control method for using the DC dimming switch 2 of the present invention in the conventional electronic ballast for high pressure lamp. In order to surely turn on the high voltage lamp, it is desirable to apply a high voltage higher than the normal sustain voltage or the voltage at dimming at the beginning of the lighting. To this end, during the constant lighting time when the light switch is turned on, the DC dimming switch 2 supplies a lighting voltage greater than the dimming voltage to ensure reliable lighting, and to change the dimming voltage for dimming after a predetermined time. desirable. In the case of high-pressure discharge lamps, dimming is possible in the range of about 5: 1.

이상 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
Although preferred embodiments of the present invention have been described above, these are just examples, and the present invention is not limited thereto, and may be modified and implemented in various ways. Further, additional technical features may be added based on the disclosed technical idea. It will be obvious that it can be implemented.

1 : 직류배전전압
2 : 직류디밍 스위치
3 : 직류디밍 안정기
26 : 제어부
27 : 디밍설정부
28 : 외부장치
29 : 직류컨버터부
31 : 보조전원부
32 : 안정기부
33 : 입력전압 디밍제어부
1: DC distribution voltage
2: DC dimming switch
3: DC dimming ballast
26:
27: dimming setting section
28: external device
29: DC converter section
31: auxiliary power unit
32: ballast part
33: input voltage dimming control unit

Claims (11)

외부로부터 공급되는 직류가변전압을 입력받아 밝기를 조절하면서 램프를 구동하기 위한 구동전원을 생성하는 직류디밍 안정기로서,
직류가변전압을 입력받고 램프를 구동하기 위한 구동전원을 출력하되 출력 피드백 루프를 사용하여 출력을 제어하는 전자식 안정기;
직류가변전압을 검출하고, 검출된 전압에 따라 램프의 출력을 조절하는 디밍 기능을 수행하도록 검출된 전압에 의존하는 디밍 제어신호를 생성하는 입력전압 디밍제어부; 및
직류가변전압을 입력받고 일정한 크기의 보조전원을 생성하여 전자식 안정기의 전원으로 사용되도록 전자식 안정기로 공급하는 보조전원부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 안정기.
DC dimming ballast which generates driving power to drive the lamp while adjusting the brightness by receiving the DC variable voltage supplied from the outside,
An electronic ballast configured to receive a DC variable voltage and output driving power for driving the lamp, and to control the output by using an output feedback loop;
An input voltage dimming control unit for detecting a DC variable voltage and generating a dimming control signal dependent on the detected voltage to perform a dimming function of adjusting the output of the lamp according to the detected voltage; And
An auxiliary power supply unit configured to receive a DC variable voltage and generate an auxiliary power having a predetermined size and supply the electronic ballast to be used as a power source of the electronic ballast;
DC dimming ballast, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 입력전압 디밍제어부는,
직류가변전압을 검출하여 검출된 전압인 입력전압을 생성하는 검출부; 및
검출된 입력전압과 디밍을 위한 기준전압인 디밍시작전압의 차이에 따라 전자식 안정기의 출력을 가변하도록 디밍을 위한 제어신호를 생성하는 디밍 제어신호 생성부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 안정기.
The method of claim 1,
The input voltage dimming control unit,
A detector for detecting a DC variable voltage and generating an input voltage which is a detected voltage; And
A dimming control signal generator configured to generate a control signal for dimming to vary an output of the electronic ballast according to a difference between the detected input voltage and the dimming start voltage, which is a reference voltage for dimming;
DC dimming ballast, characterized in that it further comprises.
제2항에 있어서,
상기 전자식 안정기부는 램프 전력을 디지털 방식으로 제어하기 위한 디지털 램프전력 제어부를 포함하고,
상기 디밍 제어신호 생성부는 검출된 입력전압에 따라 상기 디지털 램프전력 제어부의 전류 지령값을 조절하여 안정기의 출력을 가변하는 디지털 방식인 것을 특징으로 하는 직류디밍 안정기.
3. The method of claim 2,
The electronic ballast includes a digital lamp power control unit for digitally controlling the lamp power,
The dimming control signal generator is a digital dimming ballast, characterized in that the digital method for varying the output of the ballast by adjusting the current command value of the digital lamp power control unit in accordance with the detected input voltage.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조전원부는 직류가변전압의 전압 변동에 대응하여 일정한 크기의 전압을 생성하도록 스위칭 방식의 컨버터를 사용하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 안정기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The auxiliary power supply unit DC dimming ballast, characterized in that for using a switching type converter to generate a voltage of a constant magnitude in response to the voltage variation of the DC variable voltage.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직류디밍 안정기는 전해 콘덴서를 포함하지 않는 대신 필름 또는 세라믹 콘덴서를 사용하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 안정기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The DC dimming ballast does not include an electrolytic capacitor, DC dimming ballast, characterized in that using a film or ceramic capacitor.
직류배전시스템에 사용되어 직류배전전압을 입력받고 직류가변전압을 출력하여 조명장치를 구동하기 위한 전원을 제공하는 직류디밍 스위치로서,
외부장치로부터 제공되는 디밍을 위한 신호를 출력 전압 지령값으로 변경하는 디밍설정부;
상기 직류배전전압을 입력받아 직류가변전압을 출력하되, 디밍설정부의 출력전압 지령값에 따라 출력전압을 가변하여 출력하는 직류 컨버터부; 및
직류 컨버터부의 출력 전압인 직류가변전압을 피드백 받고 이를 디밍설정부의 전압 지령값과 비교하여 직류가변전압이 원하는 값이 되도록 직류 컨버터부를 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 스위치.
DC dimming switch which is used in DC distribution system and receives DC distribution voltage and outputs DC variable voltage to provide power for driving lighting device.
A dimming setting unit for changing a signal for dimming provided from an external device into an output voltage command value;
A DC converter that receives the DC distribution voltage and outputs a DC variable voltage, and outputs a variable output voltage according to an output voltage command value of the dimming setting unit; And
A control unit which receives a DC variable voltage, which is an output voltage of the DC converter unit, and compares the DC variable voltage with a voltage command value of the dimming setting unit to control the DC converter unit such that the DC variable voltage becomes a desired value;
DC dimming switch comprising a.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 온/오프 신호에 따라 직류 컨버터부의 출력을 차단하는 기능 및 직류 컨버터부의 전류를 검출하여 과전류를 차단하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 디밍 스위치.
The method according to claim 6,
And the control unit includes a function of blocking an output of the DC converter unit in response to an on / off signal and a function of detecting an overcurrent by detecting a current of the DC converter unit.
제6항의 직류디밍 스위치와 형광등용 전자식 안정기를 포함하는 조명제어시스템으로서,
상기 형광등용 전자식 안정기는 상기 직류디밍 스위치의 출력인 직류가변전압을 입력받아 램프를 구동하되, 피드백 루프를 포함하지 않는 대신 직류디밍 스위치의 직류가변전압의 가변에 의하여 디밍 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 조명제어시스템.
An illumination control system comprising the DC dimming switch of claim 6 and an electronic ballast for fluorescent lamps,
The electronic ballast for the fluorescent lamp receives a DC variable voltage, which is an output of the DC dimming switch, and drives a lamp, but does not include a feedback loop, but performs a dimming function by varying the DC variable voltage of the DC dimming switch. Lighting control system.
제 8항에 있어서,
상기 직류디밍 스위치는 점등 시에는 확실한 점등을 위해 일정 시간동안 충분한 크기의 점등전압이 되도록 직류가변전압의 크기를 유지하고, 점등 후 조도조절 기간에는 원하는 조도가 되도록 직류가변전압을 낮추어 조절하는 것을 특징으로 하는 조명제어시스템.
The method of claim 8,
The DC dimming switch maintains the magnitude of the DC variable voltage to be a lighting voltage of sufficient magnitude for a predetermined time when the lighting is lit, and lowers and adjusts the DC variable voltage to the desired illuminance during the illumination control period after the lighting. Lighting control system.
제1항의 직류디밍 안정기와 제6항의 직류디밍 스위치를 포함하여 조명을 제어하는 직류디밍 조명제어시스템으로서,
상기 직류디밍 안정기는 상기 직류디밍 스위치의 출력인 직류가변전압을 입력받아 조명을 구동하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 조명제어시스템.
A direct current dimming lighting control system comprising a direct current dimming ballast of claim 1 and a direct current dimming switch of claim 6 to control illumination.
The DC dimming ballast is DC dimming lighting control system, characterized in that for driving the illumination by receiving a DC variable voltage that is the output of the DC dimming switch.
제 10항에 있어서,
상기 조명제어시스템은 외부로부터 전달받은 디밍을 위한 신호를 직류디밍 안정기로 전달하기 위해 별도의 통신 수단을 사용하지 않는 대신, 직류가변전압의 크기를 이용하여 디밍 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 직류디밍 조명제어시스템.
The method of claim 10,
The lighting control system does not use a separate communication means to transfer a signal for dimming received from the outside to the DC dimming ballast, instead of performing a dimming function using the magnitude of the DC variable voltage. Lighting control system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102254002B1 (en) * 2021-01-19 2021-05-18 이석현 Power Switch for LED Light

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