KR20150003354U - 절전형 엘이디 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 절전형 엘이디 조명장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 엘이디 조명장치는, 엘이디(LED) 광원과; 상용전원이 공급되는 전원공급부와; 상기 전원공급부를 통해 공급되는 상용전원을 엘이디 광원용 전원으로 변환해서 상기 엘이디 광원에 공급하는 엘이디 전원부(SMPS)와; 상기 전원공급부와 상기 엘이디 전원부 사이에 설치되어 상기 상용전원의 공급을 스위칭하는 제1스위치와; 상기 엘이디 전원부에서 공급되는 상기 엘이디 광원용 전원을 이용해 충전되고, 방전시에는 상기 엘이디 광원에 전원을 공급하는 배터리와; 상기 배터리와 상기 엘이디 광원사이에 설치되어 상기 배터리의 전원공급을 스위칭하는 제2스위치와; 상기 배터리의 충전상태에 따라 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

절전형 엘이디 조명장치{LED ILLUMINATION APPARATUS FOR POWER SAVING}

본 고안은 절전형 엘이디(LED) 조명장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, AC전원인 상용전원 사용시간을 줄이고 충전되어 있는 배터리를 사용하여 조명장치를 가동시킴으로서 소비전력을 절감할 수 있으며, 정전시 등 비상상황에서 대처가 가능한 절전형 엘이디 조명장치에 관한 것이다

일반적으로 조명장치는 전원을 공급받아 전기에너지를 빛에너지로 전환함으로써 사용자에게 어두운 곳에서도 물체를 식별할 수 있도록 하는 장치이다.

최근에는 엘이디(LED)를 광원으로 하여 사용하는 조명장치가 각광을 받고 있다. 엘이디를 광원으로 하는 조명장치는 백열등 또는 형광등과 같은 조명장치에 비하여 발열량과 소비전력이 적고 환경 친화적이며 초경량으로 전력절감 및 수명이 길다는 장점이 있어 상대적으로 고가임에도 불구하고 광원으로 엘이디를 채용한 조명장치들이 다양한 형태로 개발되고 있다.

그러나 엘이디 광원을 이용한 조명장치의 경우 발열 및 소비전력 측면에서 장점이 많지만, 가정이나 공장 등에서 전력을 사용하는 많은 장치들로 인해 소비전력이 많이 증가하는 추세이며, 누진제를 채택하고 있는 요금체계로 인해 부담이 되어 왔다.

따라서, 엘이디 조명장치의 경우에도 소비전력을 좀 더 줄일 수 있는 기술에 대한 연구가 계속되고 있는 실정에 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0131279호(2009.12.28.)

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 절전형 엘이디 조명장치를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 상용전원과 충전된 배터리를 서로 교대로 전환하여 이용하여 엘이디 조명장치를 구동함에 따라 소비전력을 줄이고 정전 등의 비상시에 대응할 수 있는 절전형 엘이디 조명장치를 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 고안의 구체화에 따라, 본 고안에 따른 엘이디 조명장치는, 엘이디(LED) 광원과; 상용전원이 공급되는 전원공급부와; 상기 전원공급부를 통해 공급되는 상용전원을 엘이디 광원용 전원으로 변환해서 상기 엘이디 광원에 공급하는 엘이디 전원부(SMPS)와; 상기 전원공급부와 상기 엘이디 전원부 사이에 설치되어 상기 상용전원의 공급을 스위칭하는 제1스위치와; 상기 엘이디 전원부 에서 공급되는 상기 엘이디 광원용 전원을 이용해 충전되고, 방전시에는 상기 엘이디 광원에 전원을 공급하는 배터리와; 상기 배터리와 상기 엘이디 광원사이에 설치되어 상기 배터리의 전원공급을 스위칭하는 제2스위치와; 상기 배터리의 충전상태에 따라 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 제어부는, 상기 배터리의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지는 상기 제1스위치는 온상태, 상기 제2스위치는 오프상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 이용해 상기 배터리를 충전시킴과 동시에 상기 엘이디 광원이 점등되도록 하고, 상기 배터리의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달하면, 상기 제1스위치는 오프상태, 상기 제2스위치는 온 상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 차단하고 상기 배터리의 방전에 의해 상기 엘이디 광원이 점등되도록 하고, 상기 배터리의 방전에 의해 상기 배터리의 충전상태가 20~30% 수준에 도달되면, 상기 제1스위치는 온상태, 상기 제2스위치는 오프상태를 가지도록 하여 상기 배터리가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지 충전되도록 함과 동시에 상기 엘이디 광원은 상기 상용전원에 의해 점등되도록 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 전원공급부를 통해 공급되는 상기 상용전원이 정전에 의해 차단되는 경우, 상기 제1스위치는 오프상태, 상기 제2스위치는 온 상태를 가지도록 하여 상기 배터리의 방전에 의해 상기 엘이디 광원이 점등되도록 제어할 수 있다.

본 고안에 따르면, 조명장치의 사용시 배터리를 사용하여 상용전원의 사용시간을 줄임으로서 소비전력을 절감할 수 있으며, 정전시에도 자동 스위칭 기능을 이용하여 배터리에 충전된 용량만큼 조명장치를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 절전형 엘이디 조명장치의 블록도이다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예가, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 절전형 엘이디 조명장치의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 절전형 엘이디 조명장치(100)는 전원공급부(110), 엘이디 전원부(120), 제1스위치(SW1), 엘이디 광원(130), 제어부(140), 제2스위치(SW2), 배터리(150)를 구비한다.

상기 엘이디(LED) 광원(130)은 일반적으로 사용되는 엘이디를 이용한 광원을 포함한다.

상기 전원공급부(110)는 상용전원(AC 220 V)을 공급한다.

상기 엘이디 전원부(120)는 상기 전원공급부(110)를 통해 공급되는 상용전원을 상기 엘이디 광원의 점등을 위한 엘이디 광원용 전원으로 변환해서 상기 엘이디 광원(130)에 공급한다. 상기 엘이디 전원부(120)는 상용전원을 상기 엘이디 광원(130)의 구동에 적합한 전압으로 변환 및 정류하여 공급하기 위한 것으로, SMPS(Switched-Mode Power Supply)를 구비할 수 있다.

상기 제1스위치(SW1)는 상기 전원공급부(110)와 상기 엘이디 전원부(120) 사이에 설치되어 상기 상용전원의 공급을 스위칭하게 된다.

상기 제1스위치(SW1)는 릴레이(relay)로 구성될 수 있으며, 상기 제어부(140)에 의해 온상태 또는 오프상태로 제어되게 된다. 여기서 온 상태란 클로즈드(closed) 상태를 의미하고, 오프상태란 오픈(open) 상태를 의미할 수 있다.

상기 제1스위치(SW1)가 온 상태일 경우에는 상기 전원공급부(110)의 상용전원이 상기 엘이디 전원부 (120)에 공급되게 되고, 상기 엘이디 전원부(120)에 의해 엘이디 광원용 전원이 상기 엘이디 광원(130)에 공급되어 상기 엘이디 광원(130)이 점등되게 된다. 상기 제1스위치(SW1)이 오프 상태일 경우에는 상기 엘이디 전원부(120)로 상용전원이 공급되지 않는다.

상기 배터리(150)는 일반적으로 사용되는 충전 및 방전이 가능한 배터리로, 상기 제1스위치(SW1)가 온 상태일 경우에 상기 엘이디 전원부(120)에서 공급되는 상기 엘이디 광원용 전원을 이용해 충전되고, 상기 제2스위치(SW2)의 온 상태에 의해 상기 엘이디 광원(130)에 전원을 공급하기 위해 방전되게 된다. 즉 상기 배터리(150)는 상기 제1스위치(SW1)가 온 상태이고 상기 제2스위치(SW2)가 오프 상태인 제1모드에서는 상기 엘이디 전원부(120)를 통해 공급되는 엘이디 광원용 전원을 이용해 충전되고, 상기 제1스위치(SW1)가 오프 상태이고 상기 제2스위치(SW2)가 온 상태인 제2모드에서는 상기 엘이디 광원(130)에 전원을 공급하기 위해 방전되게 된다.

상기 제2스위치(SW2)는 상기 배터리(150)와 상기 엘이디 광원(130) 사이에 설치되어 상기 배터리(150)의 전원공급을 스위칭한다.

상기 제2스위치(SW2)는 릴레이(relay)로 구성될 수 있으며, 상기 제어부(140)에 의해 온상태 또는 오프상태로 제어되게 된다. 여기서 온 상태란 클로즈드(closed) 상태를 의미하고, 오프상태란 오픈(open) 상태를 의미할 수 있다.

상기 제2스위치(SW2)가 온 상태일 경우에는 상기 배터리(150)의 전원이 상기 엘이디 광원(130)에 공급되어 상기 엘이디 광원(130)이 점등되게 된다. 상기 제2스위치(SW2)가 오프 상태일 경우에는 상기 엘이디 광원(130)으로 배터리(150)의 충전전원(전압)이 공급되지 않는다.

상기 제어부(140)는 상기 배터리(150)의 충전상태에 따라 상기 제1스위치(SW1) 및 상기 제2스위치(SW2)를 제어하게 된다.

상기 제어부(140)는, 우선적으로 제1모드로서 상기 배터리(150)의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지는 상기 제1스위치(SW1)는 온상태, 상기 제2스위치(SW2)는 오프상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 이용해 상기 배터리(150)를 충전시킴과 동시에 상기 엘이디 광원(130)이 점등되도록 제어하게 된다. 즉 제1모드에서는 상기 상용전원을 이용해 상기 엘이디 광원(130)이 점등되도록 하고, 이와 동시에 상기 배터리(150)가 충전되도록 한다.

이후 상기 배터리(150)의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달하면, 제2모드로서, 상기 제1스위치(SW1)는 오프상태, 상기 제2스위치(SW2)는 온 상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 차단하고 상기 배터리(150)의 방전에 의해 상기 엘이디 광원(130)이 점등되도록 한다.

즉 제2모드에서는 상기 배터리(150)의 충전전압을 이용하여 상기 엘이디 광원(130)이 점등되도록 하여 상용전원의 사용시간을 줄여 소비전력을 절감하게 된다.

다음으로, 상기 배터리(150)의 방전에 의해 상기 배터리(150)의 충전상태가 20~30% 수준에 도달되면, 상기 제1스위치는 온상태, 상기 제2스위치는 오프상태를 가지는 상기 제1모드로 전환하여 상기 배터리(150) 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지 충전되도록 함과 동시에 상기 엘이디 광원(130)은 상기 상용전원에 의해 점등되도록 제어하게 된다.

즉 상기 제어부(140)는 상기 배터리(150)의 충전상태에 따라 상기 제1모드 및 상기 제2모드를 반복함에 따라, 상용전원인 교류(AC)전원의 사용시간을 줄이고 충전되어 있는 배터리(150)를 이용하여 직류(DC)전원으로 상기 엘이디 광원(130)을 구동함에 따라 소비전력을 절감하는 것이 가능하다.

추가적으로 상기 제어부(140)는, 상기 전원공급부(110)를 통해 공급되는 상기 상용전원이 정전에 의해 차단되는 경우, 이를 감지하여, 상기 제1스위치(SW1)는 오프상태, 상기 제2스위치(SW2)는 온 상태를 가지도록 제2모드로 전환하여 상기 배터리(150)의 방전에 의해 상기 엘이디 광원(130)이 점등되도록 제어하는 것이 가능하다. 이에 따라 상용전원의 정전으로 인한 비상상황 발생 시 상기 엘이디 조명장치를 가동하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 다르면, 조명장치의 사용시 배터리를 사용하여 상용전원의 사용시간을 줄임으로서 소비전력을 절감할 수 있으며, 정전시에도 자동 스위칭 기능을 이용하여 배터리에 충전된 용량만큼 조명장치를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

상기한 실시예의 설명은 본 고안의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 고안을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

110 : 전원공급부 120 : 엘이디 전원부
130 : 엘이디 광원 140 : 제어부
150 : 배터리 SW1 : 제1스위치
SW2 : 제2스위치

Claims (3)

1. 엘이디(LED) 광원과;
   상용전원이 공급되는 전원공급부와;
   상기 전원공급부를 통해 공급되는 상용전원을 엘이디 광원용 전원으로 변환해서 상기 엘이디 광원에 공급하는 엘이디 전원부(SMPS)와;
   상기 전원공급부와 상기 엘이디 전원부 사이에 설치되어 상기 상용전원의 공급을 스위칭하는 제1스위치와;
   상기 엘이디 전원부에서 공급되는 상기 엘이디 광원용 전원을 이용해 충전되고, 방전시에는 상기 엘이디 광원에 전원을 공급하는 배터리와;
   상기 배터리와 상기 엘이디 광원사이에 설치되어 상기 배터리의 전원공급을 스위칭하는 제2스위치와;
   상기 배터리의 충전상태에 따라 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치를 제어하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 절전형 엘이디 조명장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 배터리의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지는 상기 제1스위치는 온상태, 상기 제2스위치는 오프상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 이용해 상기 배터리를 충전시킴과 동시에 상기 엘이디 광원이 점등되도록 하고,
   상기 배터리의 충전상태가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달하면, 상기 제1스위치는 오프상태, 상기 제2스위치는 온 상태를 가지도록 하여 상기 상용전원을 차단하고 상기 배터리의 방전에 의해 상기 엘이디 광원이 점등되도록 하고,
   상기 배터리의 방전에 의해 상기 배터리의 충전상태가 20~30% 수준에 도달되면, 상기 제1스위치는 온상태, 상기 제2스위치는 오프상태를 가지도록 하여 상기 배터리가 만충전 대비 70~80% 수준에 도달할 때까지 충전되도록 함과 동시에 상기 엘이디 광원은 상기 상용전원에 의해 점등되도록 제어함을 특징으로 하는 절전형 엘이디 조명장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 전원공급부를 통해 공급되는 상기 상용전원이 정전에 의해 차단되는 경우, 상기 제1스위치는 오프상태, 상기 제2스위치는 온 상태를 가지도록 하여 상기 배터리의 방전에 의해 상기 엘이디 광원이 점등되도록 제어함을 특징으로 하는 절전형 엘이디 조명장치.

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