KR20160109752A - Led 조명 디밍 제어장치 - Google Patents

Abstract

전원스위치의 ON 동작에 의하여 전원스위치로부터 AC 전원을 공급받아 DC전원으로 변환 출력하는 컨버터를 통하여 LED 모듈에 DC 전원이 공급되면서 발광하는 LED 조명등기구에 있어 종래 세대 거실의 조명 스위치가 2개 이상인 곳에 LED 조명 디밍 제어장치를 추가하여 종래와 같이 2개 이상의 조명스위치가 사용되도록 하고 그 스위치의 개별 조작에 의하여 조명의 발광이 서로 다르게 하는 것이 본 발명의 목적이다.
제2 스위치가 OFF 상태에서 제1 스위치를 ON 하면 컨버터의 출력을 100% 릴레이부의 NC 접점을 통하여 LED 모듈에 공급되어 발광하게 된다. 이때 제2 스위치 ON하면 릴레이는 활성화되어 릴레이부에서 컨버터출력이 NC 접점을 통하여 LED모듈로 바로 가는 회로를 차단하고, 컨버터의 출력 전압을 전원부에서 받아 디밍 제어부에서 설정된 디밍값을 PWM 디밍부에 의하여 활성화하여 PWM 제어 출력을 출력부를 통하여 발생한 전원을 활성화된 릴레이부의 NO접점을 통하여 LED모듈로 공급되어 발광하게 하는 것이다.

Description

LED 조명 디밍 제어장치 {THE LED LIGHTING DIMMING CONTROL UNIT}

본 발명은 "LED 조명 디밍 제어장치"에 관한 것으로서, 구체적으로는 각 세대의 거실에 사용되는 종래의 조명등기구의 ON/OFF 스위치가 2개 이상이던 것을 LED 조명등기구로 교체하면서 1개의 ON/OFF 스위치로 사용되고 있는 것을 LED 조명등기구로 교체하더라도 종래와 같이 2개 이상의 ON/OFF 스위치를 사용하면서 각각의 ON/OFF 스위치를 조작하더라도 LED 조명등기구의 조도가 서로 다르게 동작이 이루어지도록 구성한 "LED 조명 디밍 제어장치"에 관한 것이다.

친환경 에너지 절감이라는 시대 상황에 맞추어 개별 세대에도 에너지 소비를 절감하기 위한 노력 들이 많아지고 있다.

세대별로 살펴보면 종래의 조명등기구를 LED 조명등기구로 교체하거나 에너지 절감형 멀티콘센트 등을 사용하여 전기에너지 절약에 많은 노력을 하고 있다. 세대의 거실에 사용되는 조명등기구는 세대마다 차이는 있으나 조명등을 ON/OFF 하는 스위치가 통상 1개에서 3개까지 사용되고 있으나 주로 2개의 스위치를 많이 사용하고 있다. 이렇게 수개의 스위치 중에서 제1스위치를 ON하면 조명등기구의 일부 전등이 켜지게 되고 제1스위치가 ON 상태에서 제2스위치를 ON하면 제1스위치에 의하여 켜진 조명을 제외한 나머지 조명이 켜지게 되어 전체 전등이 켜지는 것이 종래의 조명등기구를 제어하는 스위치의 역할이다.

이렇게 종래의 조명등기구를 LED 조명등기구로 교체할 경우 종래의 조명등기구와는 달리 1개의 컨버터로 구성된 LED 조명등기구는 일부만 켜지는 것이 아니라 전체의 LED가 켜지게 되어 LED 조명등기구가 100% 켜지게 되는 것이다.

물론 LED의 컨버터를 2개 또는 3개를 사용하여 제품을 만들면 일반인이 아닌 통상의 지식을 가진자는 종래와 같이 2개 또는 3개의 스위치 사용이 가능하겠지만 LED 컨버터를 2개 또는 3개를 사용한 LED 조명등기구는 효율이 떨어지며 제품 가격의 상승요인 등의 원인이 되기 때문에 컨버터를 1개만 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 이유로 종래 2개 이상의 ON/OFF 스위치로 동작하던 조명등기구가 LED 조명등기구로 바뀌면서 사용되는 제1 스위치를 제외한 스위치는 불필요하게 되어 1개의 스위치만이 사용되는 것이다.

상기와 같이 LED 조명등기구를 1개의 스위치로만 조작하도록 만들어진 제품의 단점을 해결하기 위하여 종래와 같이 2개 이상의 스위치를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 각각의 스위치를 ON/OFF 하여도 LED 조명등기구의 발광 정도가 서로 다르게 동작할 수 있도록 하는 "LED 조명 디밍 제어장치"에 관한 것이다.

종래의 세대 거실의 조명등기구를 켜고 끄기 위한 ON/OFF 스위치가 2개 이상 일 때 LED 조명등기구로 교체하면 2개 이상의 ON/OFF 스위치 중에서 제1 스위치를 제외한 나머지 스위치는 불필요하게 되어 1개의 스위치로 LED 조명등기구를 켜거나, 끄는 단순 동작 기능으로 인하여 종래의 2회로 이상의 스위치를 1회로 스위치로 교체하게 되면서, LED 조명등기구는 한가지의 밝기로 동작하며 종래의 조명등기구의 사용 습관에 따라 LED의 장점인 전기에너지가 절약되지 않는 경우의 단점도 발생하게 되는 것이다.

또한, LED 조명등기구에 리모컨으로 디밍을 하는 제품과 별도의 디밍 컨트롤러를 설치하여 디밍을 하는 두 가지 방법의 제품이 있다. 리모컨에 의한 디밍은 종래의 전원스위치가 2개 이상이더라도 1개의 전원스위치만을 사용하여 단지 ON/OFF만 가능하며, 리모컨에 의하여 디밍을 실시하고 있다. 또한, 디밍 컨트롤러에 의한 방식은 종래의 전원스위치가 2개 이상이더라도 1개의 전원스위치만을 사용하거나 종래 스위치를 사용하지 않고 별도로 컨트롤러를 설치하며, 별도의 신호선을 컨트롤러로부터 LED 조명등기구까지 포설하여 결선하여야하는 전문적인 기술이 요구되어 설치방법이 난해한 단점이 있다. 이렇게 리모컨을 사용하거나 디밍 컨트롤러를 사용하는 방식 모두 1개의 스위치만을 사용하거나 종래스위치를 사용하지 않는 방식으로 이로 인하여 LED 조명등기구를 사용하는 사용자 입장에서는 편리할 수 있으나 설치가 어렵거나 제품의 가격이 높은 것이 단점이 있다.

이렇게 상기와 같이 디밍은 사용자가 그때그때 조정하여 사용하는 의미의 디밍 이지만 본 발명에서의 디밍은 사용자나 설치자가 설정한 디밍 출력을 다시 바꾸지 않는 한 매번 같은 밝기로 디밍된 상태로 ON/OFF 한다는 큰 차이점이 있는 것이다.

이렇게 LED조명등기구가 종래의 조명등기구와 다르게 설치, 사용되는 단점을 설치의 용이함과 제품의 가격은 낮으면서 종래와 같이 단계별 디밍이 가능하도록 해결하고, 종래와 같이 2개 이상의 전원스위치를 그 상태 그대로 사용하여 LED 조명등기구의 밝기를 다르게 켜지게 하는 것이 가능하도록 하는 "LED 조명 디밍 제어장치"를 제공하는 데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상술한 본 발명의 목적에 따른 "LED 조명 디밍 제어장치"는 도 5에서와 같은 LED 제어부(200)는 도 6의 제1스위치를 ON하면 제1스위치를 통하여 컨버터가 AC 입력을 받아 LED모듈에 맞는 DC 전원으로 변환 출력하게 되고, 컨버터의 DC 출력을 PWM 디밍부(220)와 디밍제어부(230)의 전원으로 공급하는 전원부(210)와, 컨버터의 DC 출력을 디밍 제어부(230)에 의한 제어된 디밍 출력을 PWM 디밍부(220)에 의하여 만들어진 PWM 출력을 출력부(240)를 통하여 LED모듈에 디밍한 전원을 공급하는 LED제어부(200)로 구성된다.

도 6에서와 같이 제2 스위치는 OFF 상태이고 제1 스위치가 ON되면 컨버터는 제1스위치로부터 AC전원을 받아 LED 모듈에 공급되는 DC 전원을 생성하여 릴레이부의 NC 접점을 통하여 LED 모듈에 공급하여 100% 밝기로 발광하며, 이때 제2 스위치가 ON되면 릴레이부(150)는 제2 스위치로부터 AC전원을 받아 릴레이는 활성화되고 LED 제어부(200)의 디밍제어부(230)에서 설정된 디밍값이 PWM 디밍부(220)에 의하여 만들어진 디밍 출력은 출력부(240)를 거쳐 생성된 디밍된 LED 모듈의 전원을 릴레이부(150)의 활성화된 NO 접점을 통하여 LED 모듈에 공급하여 디밍 된 밝기로 발광하게 된다. 이렇게 종래의 제1스위치와 제2스위치에 의하여 공급되는 AC 입력 전원에 동작하여 LED 제어부(200)에서 디밍 된 전원을 릴레이부(150)의 활성화된 NO접점을 통하여 LED 모듈에 공급하거나 컨버터의 DC 출력을 릴레이부(150)를 NC접점을 통하여 LED 모듈에 공급하는 방법으로 LED 조명 디밍 제어장치를 통하여 과제를 해결하는 것이다.

상기와 같은 LED 조명 디밍 제어장치에 의하여, 제1 스위치와 제2 스위치를 각각 조작할 때 LED 조명 등기구의 발광 상태가 다르게 되어 사용 조건에 따라 전기에너지를 절약할 수 있고, 또한 종래의 방식으로 전등을 끄고, 켜는 방식에 익숙한 많은 이용자의 습관을 그대로 유지할 수 있으며 종래의 조명등기구에 비하여 LED 조명등 기구로 교체하면서 전기에너지는 절감되지만, 더불어 1개의 스위치로 ON/OFF 하는 것보다 이용자의 다수의 스위치 선택에 따라 더 많은 전기에너지를 절감할 수 있게 되는 것이다.

또한, 이를 활용하여 디밍제어부(230)의 디밍 출력을 취침을 위한 조명 수준으로 설정하여 사용하면 안방이나 자녀 방에 사용하여 취침을 위한 조명등으로도 활용할 수 있어 전기에너지 절약과 함께 제1, 제2, 제3 스위치로 확장하여 사용하면 한 개의 LED 조명등기구를 여러 가지의 조명등 기구로 활용할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 사용자에 의하여 제1 및 제2 스위치를 조작하기에 따라 사용자에 의하여 디밍 된 밝기와 100% 발광하는 밝기를 선택하여 사용할 수 있는 것으로 사용자의 선택적 사용에 의하여 사용자의 환경에 맞게 사용할 뿐만 아니라 전기에너지를 절약할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 LED 조명등기구의 구성도이다.
도 2는 LED 조명등기구에서 리모컨을 적용한 디밍 방식의 구성도이다.
도 3은 LED 조명등기구에 디밍 컨트롤러를 적용한 방식의 구성도이다.
도 4는 도 1의 LED 조명등기구에 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명
디밍 제어장치를 적용한 구성도이다.
도 5는 LED 조명 디밍 제어장치의 일부인 "LED 제어부" 구성도이다.
도 6은 LED 조명등기구에 본 발명의 실시 예에 따른 "LED 조명 디밍 제어
장치"를 적용한 LED 조명등기구의 블록 구성도이다.

본 발명은 LED 조명등기구가 다양하듯이 그에 맞게 구성하기 위하여 본 발명의 범위에 벗어나지 않도록 회로구성을 다양하게 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도에 예시하고 발명을 하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 가능한 회로와 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호와 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

본 발명에 따른 내용 설명에 있어 밝기를 선택하여 사용할 수 있다는 실제 제품에 사용자의 편의를 위한 방법을 제공하여 사용자가 손쉽게 그때그때 선택할 수 있겠지만, 필요에 의하여 선택된 밝기로 동작한다는 뜻으로 이해되어야 할 것이다. 또한, "조절된 전원"이나 "전원의 크기", "디밍 값" 등은 LED 모듈에 공급되는 전원을 필요에 의하여 선택된 밝기로 동작하게 하는 의미로 이해되어야 할 것이다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 LED 조명등기구에 디밍 기능을 리모컨에 의하여 구현하는 일반적 구성도이며 ON/OFF 스위치는 단순하게 LED 조명등기구를 ON/OFF 하는 기능만을 수행하며 디밍은 리모컨에 의하여 실시되며, 도 3은 LED 조명등 기구에 디밍을 구현하기 위하여 컨트롤러를 적용한 예이며 컨버터는 0V DC 10V DC에 의하여 동작하는 디밍 컨버터여야 하며 PWM 제어부는 ON/OFF 스위치 주변에 위치하며 PWM 컨트롤러는 LED조명등기구에 위치하게 되며 이를 제어하기 위하여 컨버터에 공급되는 AC전원 외에 PWM 제어부와 PWM 컨트롤러 간에 별도의 신호선을 포설하여야 한다. 이렇게 그림 3과 같이 구성한 경우에 LED 조명등기구의 밝기는 PWM 제어부에서 조절하는 값에 따라 발광하게 되는 것이다.

도 4는 1개의 LED 조명등기구에 본 발명의 실시 예에 따른 LED 조명 디밍 제어장치를 적용하여 종래와 같이 제1 스위치와 제2 스위치 각각의 조작에 따라 LED 모듈의 발광을 달리하는 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시를 위하여 구성되는 것으로 컨버터로부터 PWM 디밍부(220)와 디밍 제어부(230)의 전원을 공급하는 전원부(210)와, 디밍제어부(230)와 PWM 디밍부(220)와 출력부(240) 등으로 구성되는 LED 제어부(200) 구성도이다.

도 6은 본 발명의 실시를 위하여 LED 제어부(200), 릴레이부(150) 등으로 구성된 LED 조명 디밍 제어장치(100)를 LED 조명등기구에 사용하는 블록 구성도이다.

전원부(210)는 제1 스위치를 ON 하면 제1 스위치로부터 AC 입력 전원을 공급받은 컨버터는 LED 모듈에 필요한 DC 출력 전압으로 변환된 출력을 생성하며, 이로부터 받은 DC 전압을 LED 조명 디밍 제어장치(100)에 사용되는 DC 전원으로 변환하고, 디밍 제어부(230)에서 설정한 제어 신호를 PWM 디밍부(220)에서 출력부(240)를 통하여 디밍제어부(230)에서 설정한 디밍 값의 전원을 공급하여 LED 모듈을 발광하게 하며, 릴레이부(150)는 사용자가 제1, 제2 스위치를 어떻게 조작하느냐에 따라 LED 모듈의 전원을 컨버터 출력을 보낼 것인지 LED 조명 디밍 제어장치(100)에서 조절된 전원을 LED 모듈에 공급할지를 제어하는 기능을 한다.

즉, 도 6에서와 같이 제2 스위치는 OFF 이고 제1 스위치가 ON되면 컨버터는 제1스위치로부터 AC전원을 공급받아 LED 모듈에 공급되는 DC 출력 전압으로 변환하며 이렇게 변환된 DC 출력전압은 릴레이부(150)의 NC 접점을 통하여 LED 모듈에 공급하여 100% 밝기로 발광하게 되며, 이때 제2 스위치가 ON되면 릴레이부(150)는 제2 스위치로부터 AC전원을 받아 릴레이는 활성화되고 LED 제어부(200)에서는 디밍 제어부(230)에서 설정된 디밍값이 PWM 디밍부(220)에 의하여 만들어진 디밍 출력이 출력부(240)를 거쳐 생성된 디밍 출력을 릴레이부(150)의 활성화된 NO 접점을 통하여 LED 모듈에 공급하여 디밍 된 밝기로 발광하게 된다.

이렇게 종래의 제1스위치와 제2스위치에 의하여 공급되는 AC 입력 전원에 동작하여 LED 제어부(200)에 의하여 생성된 디밍 출력은 릴레이부(150)를 통하여 LED 모듈에 공급하거나, 제2 스위치가 OFF된 상태에서 제1 스위치를 ON하면 제1 스위치로부터 공급받은 AC 입력에 의하여 DC 출력으로 변환된 전원을 비활성화된 릴레이부(150)의 NC접점을 거쳐 바로 LED 모듈에 공급하여 LED조명등기구의 밝기를 결정하게 되며 이와 같이 회로를 늘리면 제3, 제4 스위치에 의한 동작을 구현하게 되고 이렇게 디밍 제어부(230)에 의하여 디밍값을 다르게 설정하면 다양하게 사용되게 되는 것이다.

이상과 같이 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 실시 예를 기술하였으며 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 실시한 제품은 각 세대 및 건물에 다양하게 사용이 가능하며 조명을 이용하는 자가 세대 거실에서 일상적인 생활에서 TV를 시청할 때는 은은한 조도를 유지하면 TV 시청 때 눈의 피로를 줄일 수 있으며 이웃이나 친지와의 대화 때는 밝은 조도를 유지하는 것이 가능하며, 안방에서 일상생활을 할 때에는 밝은 조도가 필요하지만 수면을 취할 때는 은은한 조명을 유지하면 숙면을 취할 수도 있고 수면 중 일어나 잠시 볼일을 볼 경우 옆에서 수면 중인 가족을 밟고 지나는 일 등을 예방할 수도 있어 전기 에너지를 절약하는 것뿐 아니라 생활의 편리함에도 기여하는 효과가 있다고 판단된다.

100; LED 조명 디밍 제어장치 150; 릴레이부
200; LED 제어부 210; 전원부
220; PWM 디밍부 230; 디밍 제어부
240; 출력부

Claims (1)

1. 제1스위치를 ON 하면 제1 스위치를 통하여 AC 전원을 공급받아 DC 전원으로 변환 출력하는 컨버터의 출력을 릴레이부의 NC 접점을 통하여 LED 모듈에 공급하거나, 제1 스위치가 ON 상태에서 제2 스위치를 ON하면 제2 스위치를 거쳐 AC 입력 전원을 공급받는 릴레이부는 활성화되며 이때 릴레이부의 NC 접점을 통하여 LED 모듈로 가는 회로를 차단하고, LED 제어부에서 활성화된 디밍 출력을 NO 접점을 통하여 LED 모듈로 공급되어 조절된 디밍 출력으로 발광하게 하는 LED 조명 디밍 제어장치

Images