KR20160069050A - 비상 조명용 엘이디 조명 장치 - Google Patents

비상 조명용 엘이디 조명 장치 Download PDF

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Abstract

조명 전체를 비상등화하거나 별도의 비상용 LED를 설치하지 않고도 정전이나 재난 발생시에도 배터리 전력으로 일부 LED를 비상용 LED로서 동작시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공한다. 비상조명용 LED 조명 장치는 각각 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED 직렬 세트가 서로 병렬로 연결되고, 복수의 LED 직렬 세트는 평상시에 AC 전원으로 구동되며 비상시에는 구동되지 않는 제1 LED 그룹 및 평상시에는 AC 전원으로 구동되고, 비상시에는 배터리 전원으로 구동되는 제2 LED 그룹을 포함하는 LED 조명등과, AC 전원을 입력받아서 DC 전력으로 변환 출력하여 LED 조명등을 구동하는 AC/DC 변환부와, 비상시에 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트에 전원을 공급하는 배터리와, AC/DC 변환부와 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트 사이에 설치되어, AC 전원이 입력되는 경우에는 오프되고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는 온으로 동작하여, AC 전원이 입력되는 경우에는, LED 조명등 전체에 전력을 공급하여 LED 조명등을 구동하도록 하고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는, LED 조명등 중 제2 LED 그룹의 LED 직렬 세트가 배터리로부터 전력을 공급받아 구동되도록 하는 스위칭부를 포함한다.

Description

비상 조명용 엘이디 조명 장치{LED lighting apparatus operable in emergency}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전과 같은 비상시에 비상 조명으로 이용가능한 엘이디 조명 장치에 관한 것이다.
정전이나 재난 발생시에 조명 전체를 비상등화하거나 비상용 LED를 상용 조명 외곽에 별도로 설치하였다. LED(light emitting diode)는 빛을 발하는 반도체 소자로서 소형이고, 수명이 길며, 에너지 절감효과가 뛰어나기 때문에 이를 이용한 다양한 조명장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나, 조명 전체를 비상등화하는 경우 전력 소모가 심해지는 문제가 있으며, LED를 사용하여 조명 외곽에 설치할 경우 비상용 LED를 구현하기 위한 별도의 LED와 구동 회로가 추가되어 비용 상승의 문제가 있다.
등록실용신안공보 제20-0322120호(2003.8.2)
조명 전체를 비상등화하거나 별도의 비상용 LED를 설치하지 않고도 정전이나 재난 발생시에도 배터리 전력으로 일부 LED를 비상용 LED로서 동작시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공한다.
일 측면에 따른 비상조명용 LED 조명 장치는 각각 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED 직렬 세트가 서로 병렬로 연결되고, 복수의 LED 직렬 세트는 평상시에 AC 전원으로 구동되며 비상시에는 구동되지 않는 제1 LED 그룹 및 평상시에는 AC 전원으로 구동되며 비상시에는 배터리 전원으로 구동되는 제2 LED 그룹을 포함하는 LED 조명등과, AC 전원을 입력받아서 DC 전력으로 변환 출력하여 LED 조명등을 구동하는 AC/DC 변환부와, 비상시에 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트에 전원을 공급하는 배터리와, AC/DC 변환부와 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트 사이에 설치되어, AC 전원이 입력되는 경우에는 오프되고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는 온으로 동작하여, AC 전원이 입력되는 경우에는, LED 조명등 전체에 전력을 공급하여 LED 조명등을 구동하도록 하고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는, LED 조명등 중 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트가 배터리로부터 전력을 공급받아 구동되도록 하는 스위칭부를 포함한다.
스위칭부는 제2 LED 그룹에 포함되는 하나 이상의 LED 직렬 세트 각각에 직렬 연결되는 하나 이상의 트랜지스터로 구성될 수 있다.
조명 전체를 비상등화하거나 별도의 비상용 LED를 설치하지 않고도 정전이나 재난 발생시에도 배터리 전력으로 일부 LED를 비상용 LED로서 동작시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공함으로써 별도의 비상용 LED의 설치 비용을 줄일 수 있으며, 신속한 대응을 유도하여 위험에서 신속히 대피하는데 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치의 개념을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치의 개념을 나타내는 도면이다.
비상조명용 LED 조명 장치(100)는 평상시에는 상용 전원(110)으로 LED 조명등(140)을 구동하고, 비상시에는 배터리 전원(120)으로 LED 조명등(140)을 구동한다. LED 조명등(140)은 복수의 LED를 포함하며, 각각 복수의 LED로 구성되는 제1 LED 그룹(141) 및 제2 LED 그룹(142)을 포함할 수 있다. 제1 LED 그룹(141)은 평상시에 상용 전원(110)으로 구동되며 비상시에는 구동되지 않는다. 제2 LED 그룹(142)은 평상시에는 상용 전원(110)으로 구동되고, 비상시에는 배터리 전원(120)으로 구동된다.
이를 위하여, 비상시 작동되는 제2 LED 그룹(142)에 포함되는 복수의 LED는 상용 전원(110)에서 트랜지스터(130)를 통하여 연결되어, 비상시에 배터리 전원(120)을 공급받아 동작한다. 예를 들어, LED 조명등(140)이 144개의 LED가 포함되는 LED 평판등일 경우, 12개의 LED가 직렬로 연결된 LED 직렬 세트 12개가 서로 병렬로 연결되어 구성되고, 병렬로 연결된 12개의 LED 직렬 세트 중 하나 이상의 일부 LED 직렬 세트가 제2 LED 그룹(142)으로 구성될 수 있다. 이 경우, 제2 LED 그룹(142)에 포함되는 하나 이상의 일부 LED 직렬 세트는 평상시에는 제1 LED 그룹(141)의 LED들과 같이 점등되고, 비상시에는 비상등으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다.
비상조명용 LED 조명 장치(100)는 AC/DC 변환부(210), 배터리 충전부(220), 배터리(230), 스위칭부(240) 및 LED 조명등(250)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, LED 조명등(250)은 도 1의 LED 조명등(140)에 대응하며, 각각 복수의 LED(1)가 직렬로 연결된 복수의 LED 직렬 세트(10-1, 10-2, …, 10-n)가 서로 병렬로 연결된다. 복수의 LED 직렬 세트(10-1, 10-2, …, 10-n)는 평상시에 상용 전원(110)으로 구동되며 비상시에는 구동되지 않는 제1 LED 그룹(141) 및 평상시에는 상용 전원(110)으로 구동되고, 비상시에는 배터리 전원(120, 230)으로 구동되는 제2 LED 그룹(142)을 포함한다. 제2 LED 그룹(142)으로서 복수의 LED 직렬 세트(10-1, 10-2, …, 10-n) 중 하나 이상의 LED 직렬 세트가 선택될 수 있다. 여기에서는 설명의 편의를 위하여, 일부의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n)가 제2 LED 그룹(142)의 LED 조명으로 이용되는 것으로 설명한다.
AC/DC 변환부(210)는 외부의 벽면 스위치(도시되지 않음)가 켜짐에 따라 상용 전원인 AC 전원을 입력받아서 DC 전력으로 변환하여 출력한다. AC/DC 변환부(210)는 변환된 DC 전력을 조절하여 LED 조명등(250)의 밝기를 조절하는 디밍 소자(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 디밍 소자는 AC/DC 변환부(210)와 LED 조명등(250) 사이에 추가로 설치될 수도 있다. AC/DC 변환부(210)에서 출력된 DC 전력은 LED 조명등(250)에 공급된다.
배터리(230)는 충전지 또는 건전지일 수 있다. 배터리(230)는 비상시에 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n)에 전원을 공급한다. 배터리(230)는 충전가능한 충전지로 구성되는 경우, 비상조명용 LED 조명 장치(110)는 평상시에 AC/DC 변환부(210)에서 출력된 DC 전력으로 배터리(230)를 충전하기 위한 배터리 충전부(220)를 추가로 선택적으로 포함할 수 있다. 배터리 충전부(220)는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 방식을 사용할 수 있다.
스위칭부(240)는 AC/DC 변환부(210)와 LED 조명등(250) 중 비상시에도 동작하는 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n) 사이에 연결되어 설치된다. 스위칭부(240)는 AC 전원이 입력되는 경우에는 오프되고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는 온으로 동작한다. 이에 따라, 스위칭부(240)는 AC 전원이 입력되는 경우에는, LED 조명등(250) 전체에 전력을 공급하여 LED 조명등을 구동하도록 하고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는, LED 조명등(250) 중 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n)가 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 구동되도록 한다.
스위칭부(240)는 AC 전원의 입력 여부를 감지하여 AC 전원이 입력되는 경우에는 오프되고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는 온으로 동작하도록 구성될 수 있다. 스위칭부(240)는 트랜지스터로 구성될 수 있다. 스위칭부(240)는 제2 LED 그룹에 포함되는 하나 이상의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n) 각각에 직렬 연결되는 하나 이상의 스위칭 소자(예를 들어, 트랜지스터)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상조명용 LED 조명 장치(100)의 구동 방법을 나타내는 도면이다.
비상조명용 LED 조명 장치(100)는 상용 전원인 AC 전원이 입력되면(310), LED 조명등(250) 전체에 전력이 공급되어 전체 LED 조명등(250)을 구동한다(320). AC 전원이 입력되지 않는 경우에는(310), LED 조명등(250) 중 일부인 제2 LED 그룹의 LED 직렬 세트(예를 들어, 도 2의 LED 직렬 세트(10-2, 10-n))가 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 구동되고, 그 외의 제1 LED 그룹의 LED 직렬 세트는 구동되지 않는다(330).
이와 같이, 조명 전체를 비상등화하거나 별도의 비상용 LED를 설치하지 않고도 정전이나 재난 발생시에도 배터리 전력으로 일부 LED를 비상용 LED로서 동작시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공함으로써 별도의 비상용 LED의 설치 비용을 줄일 수 있으며, 신속한 대응을 유도하여 위험에서 신속히 대피하는데 도움을 줄 수 있다. 또한, LED 조명등(250)이 각각 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED 직렬 세트(10-1, 10-2, …, 10-n)가 서로 병렬로 연결되어 구성되므로, 일부 LED 소자가 고장나는 경우에도 LED 조명등(250) 전체가 동작하지 않게 되는 위험을 차단할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
110: 상용 전원 120: 배터리 전원
130: 트랜지스터 140: LED 조명등
141: 제1 LED 그룹 142: 제2 LED 그룹
210: AC/DC 변환부 220: 배터리 충전부
230: 배터리 240: 스위칭부
250: LED 조명등

Claims (2)

  1. 각각 복수의 LED가 직렬로 연결된 복수의 LED 직렬 세트가 서로 병렬로 연결되고, 복수의 LED 직렬 세트는 평상시에 AC 전원으로 구동되며 비상시에는 구동되지 않는 제1 LED 그룹 및 평상시에는 AC 전원으로 구동되며 비상시에는 배터리 전원으로 구동되는 제2 LED 그룹을 포함하는 LED 조명등;
    AC 전원을 입력받아서 DC 전력으로 변환 출력하여 상기 LED 조명등을 구동하는 AC/DC 변환부;
    비상시에 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트에 전원을 공급하는 배터리; 및
    상기 AC/DC 변환부와 상기 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트 사이에 설치되어, AC 전원이 입력되는 경우에는 오프되고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는 온으로 동작하여, AC 전원이 입력되는 경우에는, LED 조명등 전체에 전력을 공급하여 LED 조명등을 구동하도록 하고, AC 전원이 입력되지 않는 경우에는, LED 조명등 중 제2 LED 그룹의 하나 이상의 LED 직렬 세트가 배터리로부터 전력을 공급받아 구동되도록 하는 스위칭부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 조명용 LED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭부는 제2 LED 그룹에 포함되는 하나 이상의 LED 직렬 세트 각각에 직렬 연결되는 하나 이상의 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 비상 조명용 LED 조명 장치.
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