KR20160005939A - 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치 - Google Patents

위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160005939A
KR20160005939A KR1020140085080A KR20140085080A KR20160005939A KR 20160005939 A KR20160005939 A KR 20160005939A KR 1020140085080 A KR1020140085080 A KR 1020140085080A KR 20140085080 A KR20140085080 A KR 20140085080A KR 20160005939 A KR20160005939 A KR 20160005939A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
dimmer
diode
current
output voltage
Prior art date
Application number
KR1020140085080A
Other languages
English (en)
Inventor
허남현
이기봉
안근준
Original Assignee
안근준
허남현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안근준, 허남현 filed Critical 안근준
Priority to KR1020140085080A priority Critical patent/KR20160005939A/ko
Publication of KR20160005939A publication Critical patent/KR20160005939A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

본 발명은 백열등용 위상 제어 조광기를 사용함으로써 호환성 및 편리성 그리고 가격 절감의 효과를 가지는 AC 디밍 방식의 LED 조명 제어 장치를 제공한다. 본 발명의 LED 조명 제어 장치는, 교류 전원의 위상각을 제어하여 LED 조명의 밝기를 조절하는 위상 제어 조광기; 위상 제어된 교류 전원을 정류하는 정류 회로; 정류된 교류 전원에 대한 역률을 개선하는 역률 개선 회로; 상기 위상 제어 조광기의 타입을 판별하는 조광기 판별 회로; 상기 조광기 판별 회로의 제어에 따라 스위칭을 수행하는 스위칭 회로; LED 조명의 부하에 맞게 출력 전압 및 출력 전류를 조절하는 출력 전압 및 전류 조절 회로; 출력 전압 및 출력 전류를 감지하여 상기 스위칭 회로로 전달하는 전압 및 전류 감지 회로; 조절된 출력 전압 및 출력 전류를 정류하는 출력 고주파 정류 회로를 포함하고, 상기 정류 회로는 제1 다이오드, 제1 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로로 구성되고, 상기 제1 다이오드, 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로를 구성하는 4개의 다이오드는 적어도 100nS 이하의 빠른 속도를 갖는 고속 스위칭 다이오드로 구성된다.

Description

위상 제어 조광기를 이용한 LED 조명 제어 장치{Apparatus for Controlling LED Power Using Triac Dimmer}
본 발명은 LED 조명 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위상 제어 조광기를 이용한 LED 조명 제어 장치에 관한 것이다.
LED 조명의 경우 통상적으로 DC 전원을 공급하기 위해 정전류 전원 공급장치를 사용하기 때문에, 백열등을 사용할 때와 같이 AC 방식의 위상 제어 조광기(TRIAC Dimmer)를 이용하여 밝기 조절을 손쉽게 할 수 없다는 인식이 보편화되어 있다.
따라서, LED 조명에서 밝기를 조절하기 위해 DC 방식의 조광 장치를 사용하게 되는데, 이러한 DC 방식의 조광 장치는 그 적용에 한계가 있을 뿐만 아니라 가격 상승의 요인이 되고 있다.
또한, LED 조명의 종래의 밝기 조절 방식에는 DC 디밍 방식으로서 0-10방식, DALI 방식, PWM 방식 등 대표적인 방식들이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 DC 디밍 방식을 사용하려면, 별도의 밝기 조절용 배선을 두고, 고가의 조절 장치를 사용하여야 하며, 또한 기존 특허로 인하여 비싼 특허료를 지불하고 이들 방식을 사용해야 한다. 이러한 이유로, DC 디밍 방식을 사용하는 데는 많은 비용이 든다.
일부 기업들이 제한적으로 AC 방식의 위상 제어 조광기를 이용한 디밍 제어 장치를 개발하여 사용하고는 있으나, 현재까지 출시되어 있는 제품들은 모두 한계가 있다. 즉, 위상 제어 조광기는 통상적으로 500W급, 1000W급으로 시중에 저렴하게 판매가 되고 있는데, 백열등을 사용할 경우에는 60W 백열등을 이 1000W 조광기 하나에 최소 10개 이상 사용이 가능하다. 이론적으로는 60W×15개 = 900W 이므로 15개까지는 사용 가능하나, 신뢰성 등을 이유로 조광기 능력의 약 50% 수준에서 조명의 개수를 제한하여 사용하고 있다(60W×10개 = 600W).
그런데, 일반적으로 판매되고 있는 교류형 LED 조명들은 이 조광기의 능력과는 상관없이 10W 내외의 LED 조명을 5개 수준에서 사용하는 등 그 한계가 있다. 예를 들어, 10개 정도의 LED 조명을 1000W용 위상 제어 조광기 1개에 사용하는 경우(10W×10개 = 100W), 즉 조광기 능력의 10% 정도만 사용하더라도 전체적으로 밝기 조절에 문제를 일으켜서 깜박이거나 불빛이 흔들리는 현상이 발생하여 사용할 수 없게 되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0027167호 "TRIAC 조광기를 이용한 LED 제어 시스템"(2013.3.15. 공개)
본 발명의 목적은 백열등용 위상 제어 조광기를 사용하면서도 호환성 및 편리성 그리고 가격 절감의 효과를 가지는 AC 디밍 방식의 LED 조명 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 LED 조명 제어 장치는, 교류 전원의 위상각을 제어하여 LED 조명의 밝기를 조절하는 위상 제어 조광기; 위상 제어된 교류 전원을 정류하는 정류 회로; 정류된 교류 전원에 대한 역률을 개선하는 역률 개선 회로; 상기 위상 제어 조광기의 타입을 판별하는 조광기 판별 회로; 상기 조광기 판별 회로의 제어에 따라 스위칭을 수행하는 스위칭 회로; LED 조명의 부하에 맞게 출력 전압 및 출력 전류를 조절하는 출력 전압 및 전류 조절 회로; 출력 전압 및 출력 전류를 감지하여 상기 스위칭 회로로 전달하는 전압 및 전류 감지 회로; 조절된 출력 전압 및 출력 전류를 정류하는 출력 고주파 정류 회로를 포함하고, 상기 정류 회로는 제1 다이오드, 제1 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로로 구성되고, 상기 제1 다이오드, 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로를 구성하는 4개의 다이오드는 적어도 100nS 이하의 빠른 속도를 갖는 고속 스위칭 다이오드로 구성될 수 있다.
상기 제1 다이오드 및 제2 다이오드의 접속점으로부터 연결된 제1 저항을 통해 조광기 판별 회로가 연결되며, 상기 조광기 판별 회로는 상기 제1 저항을 통해 전달되는 신호를 이용하여 조광기 유무 및 종류를 판별할 수 있다.
상기 출력 전압 및 전류 감지 회로는, 상기 출력 전압 및 전류 조절 회로에 포함되는 변압기의 1차측에서 출력된 전압을 상기 스위칭 회로의 구동전원으로 제공하고, 2개의 저항을 이용한 피드백 회로를 통하여 출력 전압 및 출력 전류를 감지할 수 있다.
본 발명의 LED 조명 제어 장치에 따르면, 백열등에 사용하던 위상 제어 조광기를 LED 조명에도 적용함으로써 그 호환성을 제공할 수 있다.
또한, 백열등과 같이 조광기의 능력에 이르기까지 그 사용개수가 제한이 없이 이용할 수 있다.
뿐만 아니라, 정류 회로를 구성하는 다이오드를 고속 스위칭 다이오드로 구성함으로써, 종래에 LED 조명의 수가 증가함에 따라 위상 제어 조광기의 리딩 에지 또는 트레일링 에지의 응답 속도에 대한 대응이 늦어져 디밍 타이밍이 무너져 떨림 현상이 발생되는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 위상 제어 조광의 원리를 나타내는 도면이다.
도 3은 리딩 에지 타입의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 4는 트레일링 에지 타입의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 5는 교류 전원이 정류 회로를 거쳐 출력되는 맥류 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 전단의 일부 회로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 전단의 일부 회로의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 후단의 구성의 일 예를 나타내는 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
LED 조명 제어 장치(100)는 LED 조명(190)에 전원을 제어하여 공급하는 장치로서, 위상 제어 조광기(110), 정류 회로(120), 역률 개선 회로(130), 조광기 판별 회로(140), 스위칭 회로(150), 출력 전압 및 전류 조절 회로(160), 출력 전압 및 전류 감지 회로(170) 및 출력 고주파 정류 회로(180)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1의 LED 조명(190)은 하나의 LED 조명이거나, 복수의 LED 조명 그룹일 수 있다.
통상 벽에 설치되어 있는 전원 스위치(도시되지 않음)를 온(ON)으로 조작함에 따라 220V의 교류 전원이 위상 제어 조광기(110)로 입력된다.
위상 제어 조광기(110)는 교류 전원의 위상각을 제어하여 LED 조명(190)의 밝기를 조절한다. 상세하게는, 위상 제어 조광기(110)는 이하에서 도 2를 참고하여 설명하는 바와 같이 싸인파 교류 입력(AC)의 위상각 θ를 제어하여 부하에 공급되는 실효 전력을 가변하여 공급함으로써 부하인 LED 조명(190)의 밝기를 조절한다.
도 2는 위상 제어 조광의 원리를 나타내는 도면이다.
위상 제어에 의한 조광의 원리는 싸인파 교류 전류의 위상각을 크게 또는 작게 제어하여 부하에 공급되는 유효전력을 가변하여 공급함으로써 밝기를 조절하는 것이다. 도 2에서 빗금친 부분이 위상제어되어 정류 회로(120)를 통해 전파정류되는 부분으로, 빗금친 부분만이 LED 조명(190)측으로 전달된다. 즉, 교류 전원이 인가되어 위상제어됨으로써 위상제어각 θ 시간 동안만 LED 조명(190)이 점등되고, 이러한 θ 값이 변경되면 LED 조명(190)의 점등시간과 소등시간의 비율이 변경되어 조광된다. θ를 크게 하는 경우 부하인 LED 조명(190)측으로 전달되는 실효 전력이 커지게 되므로 부하전력은 증가하고, θ를 작게 하는 경우 LED 조명(190) 측으로 전달되는 실효 전력이 작아지게 되어 부하전력은 감소한다.
위상 제어 조광기(110)의 내부의 구성부품 중 다이악(DIAC)에서 트리거를 발생시키는 방식에 따라 리딩 에지(leading edge) 타입 및 트레일링 에지(trailing edge) 타입이 있다.
도 3은 리딩 에지 타입의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 리딩 에지 타입의 출력 파형은 지연각인 딜레이를 먼저 인가하는 방식으로, 입력 교류 파형의 앞쪽이 잘려지게 된다.
도 4는 트레일링 에지 타입의 출력 파형을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 트레일링 에지 타입의 출력 파형은 도통각을 먼저 인가하는 방식으로, 입력 교류 파형의 뒤쪽이 잘려지게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 정류 회로(120)는 위상 제어된 교류 전원을 정류한다. 정류 회로(120)는 브릿지 정류 회로를 포함하여 구성된다. 정류 회로(120)는 60Hz의 정현파 AC 전류를 입력받으면 120Hz의 맥류로 변화시킬 수 있다.
도 5는 교류 전원이 정류 회로(120)를 거쳐 출력되는 맥류 파형을 나타내는 도면이다. 위상 제어 조광기(110)가 없는 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 맥류 파형이 정류 회로(120)로부터 출력될 것이다.
역률 개선 회로(130)는 정류된 교류 전원에 대한 역률을 개선한다.
역률 개선 회로(130)는 조광기 판별 회로(140)의 제어 신호에 따라 역률을 개선할 수 있다. 예를 들어, 조광기 판별 회로(140)에서 조광기가 없다고 판별하면, 역률 개선 회로(130)는 역률을 0.9 이상으로 올려서 스위칭 회로(150)로 역률이 개선된 신호를 전달할 수 있다.
조광기 판별 회로(140)는 정류 회로(120)로부터 출력되는 맥류를 이용하여 위상 제어 조광기(110)의 존재 여부를 판별할 수 있다. 또한, 조광기 판별 회로(140)는 위상 제어 조광기(110)의 타입을 판별한다. 조광기 판별 회로(140)는 정류 회로(120)로부터 출력되는 맥류를 이용하여 입력측에 조광기가 있는지 없는지, 또는 있다면 어떤 종류의 조광기가 있는지 판별을 할 수 있다. 조광기 판별 회로(140)는 어떤 종류의 위상 제어 조광기(110)가 있는지 판별하고, 그 조광기에 알맞은 모드로 스위칭 회로(150)가 동작하도록 스위칭 회로(150)에 신호를 보내주게 된다.
조광기 판별 회로(140)는 조광기의 유무 및 어떤 종류의 조광기가 있는지를, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 입력되는 전원 신호의 파형으로 판별할 수 있다. 위상 제어 조광기(110)가 있는 경우에는 조광기 판별 회로(140)에 입력되는 전원 신호 파형의 폭이 위상 제어 조광기(110)가 없는 경우보다 좁다. 따라서, 조광기 판별 회로(140)는 입력되는 전원 신호의 파형 폭이 좁아져 있으면 위상 제어 조광기(110)가 있는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 조광기 판별 회로(140)는 입력되는 전원 신호의 파형 폭이 좁아지는 시점이 파형의 앞인지 뒤쪽인지를 판단하여 그 종류를 알 수 있다.
스위칭 회로(150)는 조광기 판별 회로(140)의 제어에 따라 스위칭을 수행한다. 스위칭 회로(150)는 입력되는 전원의 형상에 따라 스위칭 주파수를 조절하여 스위칭 제어 신호를 생성하여 출력 전압 및 전류 조절 회로(160)를 제어한다.
출력 전압 및 전류 조절 회로(160)는 스위칭 회로(150)의 제어에 따라 LED 조명(190)의 부하에 맞게 출력 전압 및 출력 전류를 조절하여 출력한다.
출력 전압 및 전류 감지 회로(170)는 출력 전압 및 출력 전류를 감지하고, LED 조명(190)에 맞는 출력 전압 및 출력 전류가 출력되는지를 나타내는 감지 신호를 스위칭 회로(150)로 피드백한다. 스위칭 회로(150)는 피드백된 감지 신호를 이용하여 LED 조명(190)에 맞는 출력 전압 및 출력 전류가 출력되는지 확인하고, 확인 결과에 따라 LED 조명(190)의 부하에 맞는 출력 전압 및 출력 전류가 출력되도록 출력 전압 및 전류 조절 회로(160)를 제어할 수 있다.
출력 전압 및 전류 감지 회로(170)는, 출력 전압 및 전류 조절 회로(160)에 포함되는 변압기의 1차측에서 출력된 전압을 스위칭 회로(150)의 구동 전원으로 제공하고, 통상적으로 이용되는 포토커플러를 이용하지 않고 2개의 저항을 이용한 피드백 회로를 통하여 출력 전압 및 출력 전류를 감지할 수 있다.
출력 고주파 정류 회로(180)는 조절된 출력 전압 및 출력 전류에서 고주파 신호를 정류하여 LED 조명(190)에 안정적인 DC 전원을 공급한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치(100)의 전단의 일부 회로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치(100)에 위상 제어 조광기(110)가 있는 경우의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 도 1의 위상 제어 조광기(110)는 도 6의 트라이악 블록(Q1)에 대응한다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나, LED 조명 제어 장치(100)에는 브릿지 정류 회로(D3)의 전단에 도 6에 도시된 바와 같은 EMI 필터(EMI Line Filter)가 포함될 수 있다. EMI 필터는 전력선에 실리는 노이즈를 제거한다.
제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2) 및 브릿지 정류 회로(D3)는 도 1의 정류 회로(120)에 대응한다. EMI 필터 및 브릿지 정류 회로(D3) 사이에는 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)가 연결된다. 제2 다이오드(D2)는 제1 다이오드(D1)와 역방향으로 연결된다. 브릿지 정류 회로(D3)는 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)와 병렬적으로 연결된다.
제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2) 및 브릿지 정류 회로(D3)를 구성하는 4개의 다이오드는 고속 스위칭 다이오드로 적어도 100nS 이하의 빠른 속도를 갖는다. 이와 같이, 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2) 및 브릿지 정류 회로(D3)를 구성하는 4개의 다이오드를 고속 스위칭 다이오드로 구성하여, 위상 제어 조광기(110)의 트라이악 소자의 응답 속도보다 빠르게 대응함으로써, 종래에 LED 조명의 수가 증가함에 따라 위상 제어 조광기(110)의 리딩 에지 또는 트레일링 에지의 응답 속도에 대한 대응이 늦어져 디밍 타이밍이 무너져 떨림 현상이 발생되는 문제를 방지할 수 있다.
제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)의 접속점으로부터 연결된 제1 저항(R1)을 통해 조광기 판별 회로(140)가 연결된다. 조광기 판별 회로(140)는 제1 저항(R1)을 통해 전달되는 신호를 이용하여 조광기 유무 및 종류를 판별할 수 있다. 도 1의 위상 제어 조광기(110)에 대응하는 트라이악 블록(Q1)의 존재로 인하여, 조광기 판별 회로(140)에는 도 3 또는 도 4의 파형이 입력될 것이고, 조광기 판별 회로(140)는 입력된 파형의 형태에 따라 위상 제어 조광기(110)의 타입이 리딩 에지 타입인지 트레일링 에지 타입인지 판별할 수 있다.
조광기 판별 회로(140)의 판별에 따라, 도 1의 역률 개선 회로(130)는 입력되는 파형에 따른 역률 개선을 수행할 수 있다. 역률 개선 회로(130)는 제1 변압기(trans 1) 및 제2 저항(R2)을 통해 연결될 수 있다.
제4 다이오드(D4) 및 제1 커패시터(C1)는 제1 변압기(Trans 1)의 출력을 정류한다. 정류된 출력은 스위칭 회로(150)로 들어가서 통상의 스위칭 동작이 수행된다.
이와 같이, 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2)의 회로를 이용하여 조광기 판별 회로(140)로 연결함으로써, 기존의 디밍 회로 및 스위칭 전원 회로에서 사용하고 있는 포토커플러를 사용하지 않아 비용 절감 효과가 있으며, 포토커플러의 오동작이나 편차에 의한 출력 전류 변화도 적게 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치(100)의 전단의 일부 회로의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 EMI 필터 앞단에 도 1의 위상 제어 조광기(110)에 대응하는 트라이악 블록(Q1)이 없다는 점을 제외하고는, 도 6의 회로 구성과 동일하다.
도 1의 위상 제어 조광기(110)에 대응하는 트라이악 블록(Q1)이 없으므로, 조광기 판별 회로(140)에는 도 5의 파형이 입력될 것이고, 조광기 판별 회로(140)는 입력된 파형의 형태에 따라 위상 제어 조광기(110)가 없음을 판별할 수 있다. 조광기 판별 회로(140)의 판별에 따라, 도 1의 역률 개선 회로(130)는 입력되는 파형에 따른 역률 개선을 수행할 수 있다. 예를 들어, 역률 개선 회로(130)는 역률을 0.9 이상으로 끌어올릴 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 제어 장치의 후단의 구성의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 8에서 제6 다이오드(D6), 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)은 도 1의 출력 전압 및 전류 감지 회로(170)에 포함될 수 있다.
제2 변압기(Trans 2)는 도 1의 출력 전압 및 전류 조절 회로(160)에 포함되고, 제5 다이오드(D5) 및 제2 커패시터(C2)는 도 1의 출력 고주파 정류 회로(180)에 포함될 수 있다. 제5 다이오드(D5)는 제2 변압기(Trans 2)에 의해 유기된 출력을 정류할 수 있다.
제2 변압기(Trans 2)는 1차측에 구성된 제1 권선(2a) 및 제3 권선(2c)과 2차측에 구성된 제2 권선(2b)을 포함할 수 있다. 제2 변압기(Trans 2)의 2차측에 도 1의 LED 조명(190)에 대응하는 LED(D7)가 연결된다.
제3 권선(2c)에서 제6 다이오드(D6)로 출력되는 전압은 스위칭 회로(150)의 구동전원으로 사용된다. 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)로 구성된 피드백 회로를 통하여 출력 전압 전압 및 전류가 감지될 수 있다. 이와 같이, 출력 전압 및 전류 감지 회로(170)에서 제3 저항(R3) 및 제4 저항(R4)을 이용하고 포토커플러를 사용하지 않으므로, 비용 절감 효과가 있으며, 포토커플러의 오동작이나 편차에 의한 출력 전류 변화도 적게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 LED 조명 제어 장치(100)는 조광기 판별 회로(140)의 판별에 따라 역률 개선 회로(130)에서 입력되는 파형에 따른 역률 개선을 수행하도록 함으로써, 기존에 백열등에 사용하던 AC 방식의 위상 제어 조광기를 LED 조명에도 호환성 있게 적용할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면 AC 방식의 위상 제어 조광기(110)를 채택함으로써, 별도 배선이나 장치 없이도 LED 조명의 밝기를 조절하여 더 많은 에너지 절감을 가져올 수 있으며, 기존의 DC 디밍 방식에 따른 원가 상승의 문제도 함께 해결할 수가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 LED 조명 제어 장치(100)는 위상 제어 조광기(110) 하나에 조광기의 능력만큼 LED 조명(190)을 연결하여 사용할 수 있도록 해주는 것으로, 이는 정류 회로(120)와 조광기 판별 회로(140)에서 그 기능을 수행하고 있다.
이를 위해서는, 위상 제어 조광기(110)를 통해 출력되는 파형이 위상 제어 조광기(110)에서 조절된 양만큼 짤려진 파형으로 나오기 때문에 이 짤려지는 속도에 알맞게 정류 회로(120)와 조광기 판별 회로(140)의 동작 속도를 맞게 설정해야 하며, 최소 100nS 이하의 빠른 속도를 갖도록 설계한다.
이렇게 함으로써, 본 발명에 따르면 백열등과 같이 조광기의 능력에 이르기까지 그 사용개수에 제한이 없이 이용할 수가 있다. 예를 들어, 500W 조광기 1개에 20W LED 조명 20개(20W×20개 = 400W)도 연결하여 사용할 수 있다. 이것은 백열등과 완전히 호환성을 갖는다는 의미이며, 이미 건축되어 있는 건물에서도 별도의 배선 등이 필요 없으므로, ON/OFF 전원 스위치 대신에 위상 제어 조광기만의 교체로 손쉽게 밝기 조절을 할 수 있다.
110: 위상 제어 조광기 120: 정류 회로
130: 역률 개선 회로 140: 조광기 판별 회로
150: 스위칭 회로
160: 출력 전압 및 전류 조절 회로
170: 출력 전압 및 전류 감지 회로
180: 출력 고주파 정류 회로 190: LED 조명

Claims (3)

  1. 교류 전원의 위상각을 제어하여 LED 조명의 밝기를 조절하는 위상 제어 조광기;
    위상 제어된 교류 전원을 정류하는 정류 회로;
    정류된 교류 전원에 대한 역률을 개선하는 역률 개선 회로;
    상기 위상 제어 조광기의 타입을 판별하는 조광기 판별 회로;
    상기 조광기 판별 회로의 제어에 따라 스위칭을 수행하는 스위칭 회로;
    LED 조명의 부하에 맞게 출력 전압 및 출력 전류를 조절하는 출력 전압 및 전류 조절 회로;
    출력 전압 및 출력 전류를 감지하여 상기 스위칭 회로로 전달하는 전압 및 전류 감지 회로; 및
    조절된 출력 전압 및 출력 전류를 정류하는 출력 고주파 정류 회로를 포함하고,
    상기 정류 회로는 제1 다이오드, 제1 다이오드와 역방향으로 연결된 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로로 구성되고, 상기 제1 다이오드, 제2 다이오드 및 브릿지 정류 회로를 구성하는 4개의 다이오드는 적어도 100nS 이하의 빠른 속도를 갖는 고속 스위칭 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다이오드 및 제2 다이오드의 접속점으로부터 연결된 제1 저항을 통해 조광기 판별 회로가 연결되며, 상기 조광기 판별 회로는 상기 제1 저항을 통해 전달되는 신호를 이용하여 조광기 유무 및 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력 전압 및 전류 감지 회로는, 상기 출력 전압 및 전류 조절 회로에 포함되는 변압기의 1차측에서 출력된 전압을 상기 스위칭 회로의 구동전원으로 제공하고, 2개의 저항을 이용한 피드백 회로를 통하여 출력 전압 및 출력 전류를 감지하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 제어 장치.
KR1020140085080A 2014-07-08 2014-07-08 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치 KR20160005939A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140085080A KR20160005939A (ko) 2014-07-08 2014-07-08 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140085080A KR20160005939A (ko) 2014-07-08 2014-07-08 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160005939A true KR20160005939A (ko) 2016-01-18

Family

ID=55305656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140085080A KR20160005939A (ko) 2014-07-08 2014-07-08 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160005939A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531283A (zh) * 2019-09-10 2019-12-03 温州力沃电器有限公司 一种调光开关的负载检测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130027167A (ko) 2011-09-07 2013-03-15 주식회사 유비젼 Triac 조광기를 이용한 led 제어시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130027167A (ko) 2011-09-07 2013-03-15 주식회사 유비젼 Triac 조광기를 이용한 led 제어시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531283A (zh) * 2019-09-10 2019-12-03 温州力沃电器有限公司 一种调光开关的负载检测方法
CN110531283B (zh) * 2019-09-10 2021-10-22 温州力沃电器有限公司 一种调光开关的负载检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6258951B2 (ja) 回路装置及び回路装置を備えるledランプ
JP5422650B2 (ja) Ledランプ
US8324827B2 (en) Universal dimming method and system
TWI442676B (zh) 在返馳式轉換器中使用主要功率裝置的調光器控制漏電下拉
TWI454178B (zh) Led調光器控制中線性度之改良
TWI495247B (zh) 級聯式電力轉換器及用於控制其之方法及積體電路
US8963444B2 (en) Controlling the light output of one or more LEDs in response to the output of a dimmer
WO2011065047A1 (ja) Led駆動電源装置及びled照明装置
US8896223B2 (en) Light emitting diode driving device
US20130249437A1 (en) Adaptive filter for led dimmer
EP2482439A2 (en) Adaptive bleeder circuit
US20080252233A1 (en) Universal Line Voltage Dimming Method and System
KR20120082912A (ko) 조도조절가능한 조명 시스템
EP3183941A1 (en) Ballast circuit
US9439256B2 (en) Flicker-free lamp dimming-driver circuit for sequential LED bank control
CN105265017A (zh) 使用补偿电流控制的供电电流变化的减小
JP5528883B2 (ja) Led駆動回路
JP5507957B2 (ja) 電源回路
KR101844460B1 (ko) 호환형 엘이디 램프 제어 회로 및 이를 포함하는 엘이디 램프 등기구
KR20160005939A (ko) 위상 제어 조광기를 이용한 led 조명 제어 장치
US11445586B2 (en) Adaptive power balancing in LED lamps
US11452189B2 (en) External zero-crossing detection circuit for LED drivers
JP5669447B2 (ja) 照明システム
EP3081054B1 (en) Improvements relating to power adaptors
JP2013243069A (ja) 照明用直流電源装置および照明用器具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment