KR20190138010A - Converter to control flicker - Google Patents

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KR20190138010A
KR20190138010A KR1020180064021A KR20180064021A KR20190138010A KR 20190138010 A KR20190138010 A KR 20190138010A KR 1020180064021 A KR1020180064021 A KR 1020180064021A KR 20180064021 A KR20180064021 A KR 20180064021A KR 20190138010 A KR20190138010 A KR 20190138010A
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신흥승
김구도
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주식회사 아이레즈
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Abstract

The present invention relates to a flicker adjustable converter capable of adjusting an excessive change of a flicker generated during dimming of an LED lighting device to be a reference value level through a combined control of a micro controller unit (MCU) and a passive tunable integrated circuit (PTIC). The present invention comprises: a dimming angle sensing part; a ripple voltage sensing part; a memory part; a calculation part; and a PTIC.

Description

플리커 조절 컨버터{Converter to control flicker}Flicker Control Converter {Converter to control flicker}

본 발명은 LED 조명기구의 플리커 조절 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a flicker control converter of an LED luminaire.

오늘날 조명기구의 광원으로 주목받고 있는 LED는 조도가 높으면서도 소비전력은 적고 이산화탄소, 수은 등의 유해물질의 발생이 없어 친환경적이며, 5만 시간 이상의 긴 수명, 기존 광원에 비해 빠른 응답 시간 등의 장점이 있다.LED, which is attracting attention as a light source of lighting equipments today, is high in illuminance and consumes less power and is eco-friendly because it does not generate harmful substances such as carbon dioxide and mercury. It has long life of more than 50,000 hours and fast response time compared to existing light sources. There is this.

이러한 LED 조명기구는 눈부심 제거, 쾌적한 분위기 연출, 에너지 절감 등을 위해 대개 전력을 제어해 조도를 조절하는 디밍(Dimming) 기능을 갖는다. 문제는, 디밍 기능이 있는 LED 조명기구의 경우 디밍 시 플리커(Flicker)의 과도한 변화(증가)가 발생하는데 이를 조절하기 위한 기술적 방안이 아직까지 제시되지 못하고 있다는 점이다. 이러한 플리커의 과도한 변화는 페이즈컷(Phase-cut) 신호를 발생하는 디머의 느린 스위칭 동작과 다양한 형태의 디머 동작 방식 등에 의해 유발되는 것으로 알려져 있다.These LED luminaires usually have a dimming function that adjusts the illuminance by controlling power to remove glare, create a pleasant atmosphere, and save energy. The problem is that in the case of an LED luminaire having a dimming function, an excessive change (increase) of flicker occurs when dimming, and technical methods for adjusting the dimming have not yet been proposed. Excessive change of the flicker is known to be caused by the slow switching operation of the dimmer that generates a phase-cut signal and various types of dimmer operation methods.

LED 조명기구의 작동 시 교류전류가 통전하는 과정에서 빠른 속도로 극성이 바뀌면서 깜빡이는 빛의 떨림 현상이 발생하는데, 이를 플리커, 즉 깜빡임 현상이라고 한다. 디밍 시 발생하는 플리커의 변화는 LED 밝기를 낮추었을 때 특히 두드러지는데, 이러한 플리커 현상은 불안, 두통, 민감성 발작 등 부작용을 일으킬 것으로 미국 전기전자엔지니어협회(IEEE)가 밝힘에 따라 이를 해결해야 할 각종 기술적인 규제가 강화되는 추세이다.When the LED luminaire is operating, the flickering phenomenon of flickering light occurs as the polarity is rapidly changed while AC current is energized. This is called flicker, or flickering. The flicker changes during dimming are particularly noticeable when the LED brightness is lowered, which causes side effects such as anxiety, headaches and seizure attacks. Technical regulation is on the rise.

전력량 제어를 통한 LED 디밍 장치 (특허출원 제10-2009-0123877호)LED dimming device through power control (Patent Application No. 10-2009-0123877)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, LED 조명기구의 디밍 시 발생하는 플리커의 과도한 변화를 MCU(Micro Controller Unit)와 PTIC(Passive Tunable Integrated Circuit)의 복합제어를 통하여 기준값 수준이 되도록 조절할 수 있는 플리커 조절 컨버터를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the reference value level is increased through the combined control of the MCU (Micro Controller Unit) and PTIC (Passive Tunable Integrated Circuit) excessive flicker occurs when dimming the LED lighting fixture It is an object of the present invention to provide a flicker control converter which can be adjusted as possible.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,

디머의 신호 중 디밍각도를 센싱하여 연산부로 전달하되, 상기 디머의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 연산부로 전달하는 디밍각도센싱부;A dimming angle sensing unit which senses a dimming angle among signals of a dimmer and transmits the dimming angle to a calculating unit, and converts the analog signal of the dimmer into a digital signal and transmits it to the calculating unit;

플리커저감회로를 통과한 전원의 리플전압 크기를 센싱하여 상기 연산부로 전달하는 리플전압센싱부;A ripple voltage sensing unit configured to sense the magnitude of the ripple voltage of the power that has passed through the flicker reduction circuit and transmit it to the operation unit;

리플전압 기준값을 저장하는 메모리부;A memory unit for storing a ripple voltage reference value;

상기 리플전압센싱부에 의해 센싱된 리플전압 크기와 상기 메모리부에 저장된 리플전압 기준값을 비교하여, 상기 센싱된 리플전압 크기가 상기 리플전압 기준값보다 크면 보정값을 연산해내고, 직류전압증폭회로를 작동시켜 PTIC에 인가되는 구동전압이 상기 보정값에 상응하는 크기만큼 증폭되도록 하는 연산부; 및The ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit is compared with the ripple voltage reference value stored in the memory unit. When the sensed ripple voltage is larger than the ripple voltage reference value, a correction value is calculated and a DC voltage amplifier circuit is used. An operation unit configured to amplify the driving voltage applied to the PTIC by a magnitude corresponding to the correction value; And

상기 직류전압증폭회로의 작동에 따라 리플전압 크기를 상기 리플전압 기준값 이하로 낮추어 LED에 최종 인가하는 PTIC;A PTIC for lowering the magnitude of the ripple voltage below the ripple voltage reference value according to the operation of the DC voltage amplifier circuit and finally applying it to the LED;

를 포함하는, 플리커 조절 컨버터를 제공한다.It includes, provides a flicker adjustable converter.

상기 리플전압 기준값은 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 변경할 수 있으며, 제1 기준값, 제2 기준값과 같이 2개 이상의 값으로 설정할 수 있다.The ripple voltage reference value may be set to any value, may be changed, and may be set to two or more values such as a first reference value and a second reference value.

상기 연산부는 상기 센싱된 리플전압 크기가 상기 리플전압 기준값과 같거나 상기 리플전압 기준값보다 작다면 상기 직류전압증폭회로를 작동시키지 않는다.The operation unit does not operate the DC voltage amplifier if the sensed ripple voltage is equal to or smaller than the ripple voltage reference value.

상기 PTIC는 가변콘덴서를 포함하는바, 상기 직류전압증폭회로에 의해 증폭된 구동전압의 크기만큼 상기 가변콘덴서의 용량을 증가시켜 리플전압 크기를 줄인다.The PTIC includes a variable capacitor, and increases the capacitance of the variable capacitor by the magnitude of the driving voltage amplified by the DC voltage amplifier circuit to reduce the ripple voltage.

상기 연산부는 상기 디밍각도센싱부에 의해 센싱된 디밍각도의 크기에 변화가 있을 때 상기 리플전압센싱부에 의해 센싱된 리플전압 크기와 상기 메모리부에 저장된 리플전압 기준값을 비교한다.The calculator compares the magnitude of the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit with the ripple voltage reference value stored in the memory unit when there is a change in the magnitude of the dimming angle sensed by the dimming angle sensing unit.

상기 연산부는 상기 디밍각도의 크기 변화 과정에서 매순간 상기 센싱된 리플전압 크기와 상기 리플전압 기준값을 비교하거나, 상기 디밍각도의 크기 변화가 멈추고 일정 시간이 경과한 후에 상기 센싱된 리플전압 크기와 상기 리플전압 기준값을 비교한다.The calculating unit compares the sensed ripple voltage magnitude and the ripple voltage reference value every time in the process of changing the dimming angle, or after the predetermined time elapses after the change of the dimming angle stops, the sensed ripple voltage magnitude and the ripple Compare the voltage reference.

상기 메모리부는 상기 디밍각도에 상응하는 상기 보정값을 저장하는바, 상기 연산부는 상기 디밍각도와 동일한 디밍각도로 디밍이 이루어지는 경우 상기 메모리부에 저장된 ‘디밍각도에 상응하는 보정값’을 추출해 내어 곧바로 상기 직류전압증폭회로를 작동시킨다.The memory unit stores the correction value corresponding to the dimming angle. When the dimming is performed at the same dimming angle as the dimming angle, the memory unit extracts a 'correction value corresponding to the dimming angle' stored in the memory unit. The DC voltage amplifier circuit is operated.

본 발명에 따르면, LED 조명기구를 디밍하는 경우에도 플리커를 최소 수준으로 유지할 수 있어, 플리커로 인한 각종 부작용으로부터 벗어날 수 있다.According to the present invention, even when dimming the LED luminaire can maintain the flicker to a minimum level, it is possible to escape from various side effects due to the flicker.

도 1은 본 발명의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플리커 조절결과를 보여주는 그래프이다.
도 3은 아날로그 디밍 방식을 보여주는 예시도이다.
도 4는 플리커의 크기와 디밍률의 상관관계를 보여주는 그래프이다.
도 5는 디밍 시 플리커의 과도한 변화가 발생하는 모습을 보여주는 그래프이다.1 is a block diagram of the present invention.
2 is a graph showing the results of flicker adjustment according to the present invention.
3 is an exemplary view showing an analog dimming method.
4 is a graph showing a correlation between flicker size and dimming rate.
5 is a graph showing an excessive change of flicker occurs when dimming.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 아날로그 디밍이 이루어지는 LED 조명기구에 적용되는 것이다. LED 조명기구의 디밍 방식은 크게 아날로그 디밍과 디지털 디밍으로 구분되는데, 아날로그 디밍이란 도 3에서 보는 것과 같이 페이즈컷(Phase-cut: 위상을 바꿈으로써 전압, 전류 혹은 에너지의 양을 제어하는 것) 방식으로 디밍이 이루어지는 것을 말한다.The present invention is applied to an LED luminaire with analog dimming. Dimming methods of LED lighting fixtures are largely divided into analog dimming and digital dimming. Analog dimming is a phase-cut method of controlling the amount of voltage, current or energy by changing a phase as shown in FIG. Dimming is done.

이와 관련하여, 본 발명에서는 설명의 편의상 다음과 같은 용어의 정의를 둔다. 우선 디밍 구간에서 LED 조명기구의 조도를 ‘디밍률’이라 정의하며, 상기 디밍률을 0에서 100까지의 디밍 구간으로 수치화된 값으로 표현한다. 따라서 디밍률은 0에서 100까지 중 어느 하나의 값을 갖는다. 이 때, 디밍률이 0인 경우는 디밍이 최대한으로 이루어져 조도가 0이 된 순간을, 디밍률이 100인 경우는 디밍이 전혀 없어 조도가 100이 된 순간을 의미한다.In this regard, in the present invention, the following terms are defined for convenience of description. First, illuminance of the LED lighting fixture is defined as a 'dimming rate' in the dimming section, and the dimming rate is expressed as a numerical value with a dimming section from 0 to 100. Thus, the dimming rate has any value from 0 to 100. In this case, when the dimming rate is 0, the dimming is maximized, and the illuminance becomes 0. When the dimming rate is 100, the dimming rate is 100, the dimming is not performed at all.

도 3에 나타난 파형은 디밍률에 따른 교류전류의 파형 변화를 보여주는데, 위로 갈수록 디밍률이 큰 것이고 아래로 갈수록 디밍률이 작은 것이다. 예를 들면, 도 3에서 ①은 디밍률이 100인 경우를, ③은 디밍률이 50인 경우를, ⑤는 디밍률이 0인 경우를 나타낸다. 도 3의 ②에서 θ는 페이즈컷에 의해 위상이 제어된(깎인) 정도를 표시한 것인데, 본 발명에서는 설명의 편의상 θ를 ‘디밍각도’라고 정의한다. 따라서 예를 들어 디밍각도(θ)가 0인 경우는 디밍이 전혀 없는 상태라고 할 수 있다(도 3의 ①).The waveform shown in Figure 3 shows the waveform change of the AC current according to the dimming rate, the dimming rate is larger toward the top and the dimming rate is smaller to the bottom. For example, in Fig. 3, ① denotes a case where the dimming rate is 100, ③ denotes a case where the dimming rate is 50, and ⑤ denotes a case where the dimming rate is zero. 3 in FIG. 3 indicates the degree of phase control (cutting) by the phase cut. In the present invention, θ is defined as a 'dimming angle' for convenience of description. Therefore, for example, when the dimming angle θ is 0, it can be said that there is no dimming at all (1 in FIG. 3).

문제는, LED 조명기구의 경우 디밍 시 플리커의 과도한 변화(증가)가 발생하며 이는 조도가 낮아질수록, 즉 디밍률이 작아질수록 특히 두드러진다는 점이다. 한마디로 플리커의 크기와 디밍률은 도 4에서 보는 것과 같이 서로 역비례하는 관계에 있다. 도 4에서, 가로축은 디밍률을, 세로축은 플리커의 크기를 나타내며, 허용 가능한 플리커 기준값은 20%라 가정(미국의 경우에는 2012년 에너지스타 인증프로그램에서 LED 조명기구의 플리커 기준값을 20% 이하로 규정한 바 있으나 한국의 경우에는 아직까지 이에 관한 명시적인 기준을 두고 있지 않음)한다. 이 때, 플리커의 크기는 디밍률이 0에서 80까지 증가할 때 최대 80~90%에서 기준값인 20%까지 감소하며, 디밍률이 80 이상인 구간에서는 기준값인 20%를 유지하는 모습을 보인다.The problem is that in the case of LED luminaires there is an excessive change (increase) in flicker during dimming, which is particularly pronounced at lower illumination, i.e., dimming rate. In short, flicker size and dimming rate are inversely related to each other as shown in FIG. In Figure 4, the horizontal axis represents the dimming rate, the vertical axis represents the size of the flicker, assuming that the acceptable flicker reference value is 20% (in the US, the flicker reference value of the LED luminaire in the 2012 Energy Star certification program to 20% or less) In Korea, there is no explicit standard for this). At this time, the size of the flicker decreases from 80 to 90% up to 20% of the reference value when the dimming rate increases from 0 to 80, and maintains the reference value of 20% in the dimming rate of 80 or more.

따라서 예를 들어, 도 5에서 보는 것과 같이 처음에는 ⓐ의 위치에 있어 플리커의 크기가 기준값인 20%를 유지하였다가도 디머(10)를 작동시키면 매 순간의 디밍률에 따라 플리커의 크기가 큰 폭으로 증가하게 된다(ⓑ, ⓒ, ⓓ). 이처럼 기준값을 초과하는 플리커에 노출되는 것은 불안, 두통, 민감성 발작 등의 부작용을 유발할 위험성이 있으므로 이를 그대로 방치하는 것은 문제가 되며, 따라서 디밍 시 매 순간 플리커의 크기가 증가하지 않고 기준값 수준으로 유지되도록 조절할 필요가 있다. 그리고 이와 같은 필요성에 따라 도출된 것이 바로 본 발명이다. 이하, 본 발명의 기능 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.Therefore, for example, as shown in FIG. 5, when the size of the flicker is maintained at the position of ⓐ at the initial value of 20%, the dimmer 10 is operated, but the size of the flicker is large depending on the dimming rate at every moment. (Ⓑ, ⓒ, ⓓ). As such, exposure to flicker above the reference value may cause side effects such as anxiety, headache, and sensitive seizures, so it is problematic to leave it as it is, so that the size of the flicker does not increase every minute when dimming, so that it remains at the reference level. It needs to be adjusted. And it is this invention derived from such a necessity. Hereinafter, the function and action of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 플리커 조절결과를 보여주는 그래프이다.1 is a block diagram of the present invention, Figure 2 is a graph showing the results of the flicker adjustment according to the present invention.

도 1에서, 디머(10)는 디밍을 실시하며, 본 발명에 따른 플리커 조절 장치는 디밍 시 발생하는 플리커의 과도한 변화를 조절하며, LED(60)는 상기 조절된 플리커 수준으로 발광한다.In FIG. 1, the dimmer 10 performs dimming, and the flicker control apparatus according to the present invention controls excessive variation of flicker generated when dimming, and the LED 60 emits light at the adjusted flicker level.

본 발명은 정류기(20), 변압기(30), 플리커저감회로(40), MCU(Micro Controller Unit)(70) 및 PTIC(Passive Tunable Integrated Circuit)(50)를 구비하는데, 특히 MCU(70)와 PTIC(50)의 복합제어를 통하여 디밍 시 발생하는 플리커의 과도한 변화를 기준값 수준이 되도록 조절하는 것에 그 특징이 있다.The present invention includes a rectifier 20, a transformer 30, a flicker reduction circuit 40, a micro controller unit (MCU) 70 and a passive tunable integrated circuit (PTIC) 50, in particular the MCU 70 and It is characterized by controlling the excessive change of flicker generated during dimming to a reference value level through the combined control of the PTIC (50).

디머(10)는 페이즈컷 방식의 아날로그 디밍을 실시한다. 디밍은 예를 들면, 0에서 100까지의 디밍 구간에 걸쳐 실시될 수 있다. 정류기(20)는 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류전류를 직류전류로 변화시키며, 변압기(30)는 전자기유도현상을 이용하여 전압을 LED 조명기구에 적합한 크기로 변화시킨다. 그리고 플리커저감회로(40)는 정류기(20)와 변압기(30)를 통과한 전원의 플리커를 1차적으로 저감시킨다. 플리커저감회로(40)를 통과한 전원은 PTIC(50)를 거쳐 최종적으로 LED(60)에 인가된다.The dimmer 10 performs a phase cut analog dimming. Dimming may be performed over a dimming interval from 0 to 100, for example. The rectifier 20 converts an alternating current into a direct current using a switching transistor or the like, and the transformer 30 changes the voltage to a size suitable for an LED luminaire by using an electromagnetic induction phenomenon. And the flicker reduction circuit 40 primarily reduces the flicker of power passing through the rectifier 20 and the transformer 30. Power passing through the flicker reduction circuit 40 is finally applied to the LED 60 via the PTIC 50.

문제는, 디밍으로 유발된 플리커의 과도한 증가분이 플리커저감회로(40)를 통과하면서도 해소가 되지 않아 기준값을 초과하게 되는 경우이다. 즉, 플리커저감회로(40)를 통과한 전원은 경우에 따라 리플전압(Ripple Voltage)의 크기가 큰 경우도 있고 작은 경우도 있는데, 어느 경우이든 리플전압의 크기가 기준값 이하가 되면 이를 그대로 LED(60)에 인가할 수 있지만, 리플전압의 크기가 기준값을 초과하게 되면 플리커 또한 기준값을 초과하게 되어 이를 그대로 LED(60)에 인가할 수 없는 문제가 생기는 것이다. 이에, 본 발명은 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 특유의 기술적 수단을 제시한다.The problem is that an excessive increase in flicker caused by dimming does not resolve while passing through the flicker reduction circuit 40 and thus exceeds the reference value. That is, in some cases, the power that has passed through the flicker reduction circuit 40 may have a large ripple voltage or a small ripple voltage. 60, but if the magnitude of the ripple voltage exceeds the reference value, the flicker also exceeds the reference value, which causes a problem that cannot be applied to the LED 60 as it is. Accordingly, the present invention proposes a unique technical means that can effectively solve this problem.

상술한 부분에서 본 발명은 MCU(70)와 PTIC(50)의 복합제어를 통하여 디밍 시 발생하는 플리커의 과도한 변화를 기준값 수준이 되도록 조절한다고 하였는바, 상기 MCU(70)는 보다 구체적으로는 디밍각도센싱부(71), 리플전압센싱부(72), 메모리부(73), 연산부(74), 직류전압증폭회로(75)로 구성된다.In the above-described part, the present invention controls the excessive change of flicker generated during dimming to be a reference value level through the combined control of the MCU 70 and the PTIC 50, and the MCU 70 more specifically dimming. An angle sensing unit 71, a ripple voltage sensing unit 72, a memory unit 73, a calculating unit 74, and a DC voltage amplifier circuit 75.

디밍각도센싱부(71)는 디머(10)의 신호 중 디밍각도(θ)를 센싱하여 연산부(74)로 전달한다. 다만, 디머(10)의 신호는 교류전류의 파형으로 이루어진 아날로그 신호이므로, 디밍각도센싱부(71)는 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 연산부(74)로 전달함으로써 연산부(74)가 디밍각도(θ)의 값을 인식할 수 있게 한다.The dimming angle sensing unit 71 senses the dimming angle θ of the signal of the dimmer 10 and transmits the dimming angle θ to the operation unit 74. However, since the signal of the dimmer 10 is an analog signal having an alternating current waveform, the dimming angle sensing unit 71 converts the analog signal into a digital signal and transmits the analog signal to the calculating unit 74 so that the calculating unit 74 dimming angle. It makes it possible to recognize the value of (θ).

리플전압센싱부(72)는 플리커저감회로(40)를 통과한 전원의 리플전압 크기를 센싱하여 연산부(74)로 전달한다.The ripple voltage sensing unit 72 senses the magnitude of the ripple voltage of the power supply passing through the flicker reduction circuit 40 and transmits the magnitude of the ripple voltage to the operation unit 74.

메모리부(73)는 리플전압 기준값을 저장한다. 상기 리플전압 기준값은 LED 조명기구의 허용 가능한 플리커 기준값에 상응하는 것이다. 리플전압 기준값은 임의의 값으로 설정할 수 있으며 이를 변경할 수도 있다. 또한 제1 기준값, 제2 기준값, … 등과 같이 2개 이상의 기준값을 설정할 수도 있다.The memory unit 73 stores the ripple voltage reference value. The ripple voltage reference value corresponds to the acceptable flicker reference value of the LED luminaire. The ripple voltage reference can be set to any value and can be changed. The first reference value, the second reference value,... It is also possible to set two or more reference values.

연산부(74)는 수치연산 및 제어를 수행하는 일종의 CPU(Central Processing Unit)로서, 디밍 시 플리커저감회로(40)를 통과한 리플전압이 일정한 크기의 낮은 수준을 유지하도록 하는 기능을 한다. 이를 위하여, 연산부(74)는 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교하여, 센싱된 리플전압 크기가 기준값보다 크면 그 차이값(이하, ‘보정값’이라고 함)을 연산해내고, 직류전압증폭회로(75)를 작동시켜 PTIC(50)에 인가되는 구동전압이 상기 보정값에 상응하는 크기만큼 증폭되도록 한다. 만약 센싱된 리플전압 크기가 기준값과 같거나 기준값보다 작다면 연산부(74)는 직류전압증폭회로(75)를 작동시키지 않는다. 따라서 이 경우 PTIC(50)에 인가되는 구동전압은 증폭되지 않고 동일한 값을 유지한다.The operation unit 74 is a kind of central processing unit (CPU) that performs numerical calculation and control, and functions to maintain a low level of the ripple voltage passing through the flicker reduction circuit 40 when dimming. To this end, the calculation unit 74 compares the ripple voltage magnitude sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the ripple voltage reference value stored in the memory unit 73, and if the sensed ripple voltage magnitude is larger than the reference value, the difference value ( Hereafter, the " correction value " is calculated, and the DC voltage amplification circuit 75 is operated so that the driving voltage applied to the PTIC 50 is amplified by a magnitude corresponding to the correction value. If the sensed ripple voltage is equal to or smaller than the reference value, the operation unit 74 does not operate the DC voltage amplifier circuit 75. Therefore, in this case, the driving voltage applied to the PTIC 50 is not amplified and maintains the same value.

PTIC(50)는 직류전압증폭회로(75)와 연결된 일종의 집적회로로서 가변콘덴서를 포함한다. PTIC(50)는 직류전압증폭회로(75)의 작동에 따라 리플전압 크기를 기준값 이하로 낮추어 LED(60)에 최종 인가한다. 이 경우, PTIC(50)는 직류전압증폭회로(75)에 의해 증폭된 구동전압의 크기(이는 상기 보정값에 상응하는 것임)만큼 콘덴서의 용량을 증가시켜 리플전압 크기를 줄인다. 따라서 PTIC(50)에 의해 줄어든 리플전압 크기는 항상 기준값 이하가 되며, 그 결과 LED(60)는 매번 디밍 시마다, 디밍률이 얼마이든 관계없이 항상, 기준값 이하로 조절된 플리커 수준으로 발광하게 된다(도 2의 “S”).The PTIC 50 is a kind of integrated circuit connected to the DC voltage amplifier 75 and includes a variable capacitor. The PTIC 50 lowers the magnitude of the ripple voltage below the reference value according to the operation of the DC voltage amplifier circuit 75 and finally applies it to the LED 60. In this case, the PTIC 50 increases the capacitance of the capacitor by the magnitude of the driving voltage amplified by the DC voltage amplifier 75 (which corresponds to the correction value) to reduce the ripple voltage. Therefore, the magnitude of the ripple voltage reduced by the PTIC 50 is always below the reference value, and as a result, the LED 60 always emits light at the flicker level adjusted below the reference value regardless of how much the dimming rate is every time dimming ( “S” in FIG. 2).

한편, 본 발명의 목적은 LED 조명기구의 ‘디밍 시’ 발생하는 플리커의 과도한 변화를 조절하는 데 있으므로, 상기 목적에 부합하기 위해서는, 연산부(74)가 가급적이면 디머(10)가 작동하는 순간, 즉 디밍이 이루어지고 있는 순간에 맞추어 작동하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, since the purpose of the present invention is to control the excessive change of the flicker generated during the 'dimming' of the LED lighting fixture, in order to meet the above object, when the operation unit 74 preferably dimmer 10, That is, it is more preferable to operate at the moment when dimming is performed.

이를 위하여, 연산부(74)는 디밍각도센싱부(71)에 의해 센싱된 디밍각도(θ)의 크기에 변화가 있을 때 비로소 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교한다. 그리고 센싱된 리플전압 크기가 기준값보다 크면 보정값을 연산해내고, 직류전압증폭회로(75)를 작동시켜 PTIC(50)에 인가되는 구동전압이 상기 보정값에 상응하는 크기만큼 증폭되도록 한다.To this end, the calculation unit 74 does not change the magnitude of the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the memory unit when the magnitude of the dimming angle θ sensed by the dimming angle sensing unit 71 changes. Compare the ripple voltage reference value stored in 73). When the sensed ripple voltage is larger than the reference value, the correction value is calculated, and the DC voltage amplifier 75 is operated so that the driving voltage applied to the PTIC 50 is amplified by the magnitude corresponding to the correction value.

디머(10)가 작동하여 디밍이 이루어지는 순간에는 그 크기가 어떠하든 관계없이 임의의 크기만큼 디밍각도(θ)가 변하게 되므로, 이처럼 디밍각도(θ)의 크기에 변화가 있는 경우에만 연산부(74)가 작동함으로써 ‘디밍 시’ 특히 심하게 증가하는 플리커만을 특정하여 조절할 수 있게 된다. 그리고 이렇게 함으로써 연산부(74)에 과부하가 걸리는 경우를 피할 수도 있다.Since the dimming angle θ is changed by an arbitrary size at the moment when the dimmer 10 is operated and dimming is performed, the operation unit 74 may be used only when there is a change in the size of the dimming angle θ. This allows you to specify and adjust only 'flickering', especially the increasing flicker. In this way, the overloading of the calculation unit 74 can be avoided.

한편, 디밍각도(θ)의 크기 변화가 일정 시간 동안 연속적으로 이루어지는 경우, 연산부(74)는 상기 변화 과정에서 매순간 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교할 수도 있겠지만, 연산부(74)에 과부하가 걸리는 것을 피하기 위해서는 디밍각도(θ)의 크기 변화가 멈추고 일정 시간이 경과한 후에 연산부(74)가 작동하는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 디밍각도(θ)의 크기 변화가 시작되었다가 멈추고 일정 시간(이는 임의로 설정 가능한 시간임)이 경과한 후에 연산부(74)는 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교하는 것이다.On the other hand, when the magnitude change of the dimming angle θ is continuously performed for a predetermined time, the calculation unit 74 is applied to the magnitude of the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the memory unit 73 every time during the change process. Although the stored ripple voltage reference values may be compared, in order to avoid overloading the calculator 74, it is more preferable that the calculator 74 operates after a predetermined time has elapsed since the change in the dimming angle θ stops. That is, after the change in the dimming angle θ starts and stops, and after a predetermined time (which is an arbitrarily set time) elapses, the calculation unit 74 senses the magnitude of the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the memory. The ripple voltage reference value stored in the unit 73 is compared.

이는 통상의 경우 디밍이 이루어지는 과정에서는 디머(10)가 작동하면서 디밍률이 계속 변하게 되며(점점 증가하거나 점점 감소함), 적당한 디밍률에 이르렀을 때 디머(10)의 작동이 멈추면서 디밍이 종료되고 해당 디밍률에 따라 LED(60)가 발광하게 되는바, 본 발명의 경우 플리커의 조절은 이처럼 디밍이 막 종료한 시점에 맞추어 시행되는 것이 가장 합리적이고 효율적임을 반영한 것이다. 그리고 이렇게 함으로써 연산부(74)에 걸리는 부하를 더욱 줄일 수 있다.In the normal dimming process, the dimming rate is continuously changed (increasing or decreasing gradually) while the dimming process is performed. The LED 60 emits light according to the dimming rate. In the present invention, the flicker adjustment reflects that it is most rational and efficient to be performed at the end of the dimming. In this way, the load on the calculation unit 74 can be further reduced.

한편, 메모리부(73)는 기본적으로 리플전압 기준값을 저장하는 기능을 하지만, 나아가 디밍각도(θ)에 상응하는 보정값을 저장하는 기능도 한다. 메모리부(73)가 일종의 데이터베이스 기능을 하는 것이다. 이하, 이러한 메모리부(73)의 기능에 대해 보다 상세히 설명한다.The memory unit 73 basically stores a ripple voltage reference value, but also stores a correction value corresponding to the dimming angle θ. The memory unit 73 serves as a kind of database. Hereinafter, the function of the memory unit 73 will be described in more detail.

상술한 바와 같이 디밍각도센싱부(71)는 디머(10)의 신호 중 디밍각도(θ)를 센싱하여 연산부(74)로 전달하고, 리플전압센싱부(72)는 플리커저감회로(40)를 통과한 전원의 리플전압 크기를 센싱하여 연산부(74)로 전달하며, 연산부(74)는 상기 센싱된 디밍각도(θ)와 리플전압 크기를 기반으로 보정값을 연산해낸다. 이 때, 디밍각도(θ)와 리플전압 크기는 일대일로 매칭되는 관계에 있다. 즉, 동일한 LED 조명기구라면 매번 특정 디밍각도(θ)에서 일정한 리플전압 크기가 센싱되는 것이다. 따라서 연산부(74)가 작동한 결과가 하나둘씩 쌓일 때마다 메모리부(73)가 해당 ‘디밍각도(θ)에 상응하는 보정값’을 저장해 두면, 만약 다음번에 또 동일한 디밍각도(θ)로 디밍이 이루어지는 일이 생길 때 연산부(74)는 이전과 동일한 연산을 반복할 필요 없이 메모리부(73)에 저장된 해당 ‘디밍각도(θ)에 상응하는 보정값’을 바로 추출해 내어 곧바로 직류전압증폭회로(75)를 작동시킬 수 있게 된다. 이로써 연산부(74)의 처리속도도 현저히 증가시킬 수 있으며 연산부(74)에 걸리는 부하도 현저히 줄일 수 있다.As described above, the dimming angle sensing unit 71 senses the dimming angle θ of the signal of the dimmer 10 and transmits it to the operation unit 74, and the ripple voltage sensing unit 72 transfers the flicker reduction circuit 40. The magnitude of the ripple voltage of the passed power source is sensed and transferred to the calculator 74, and the calculator 74 calculates a correction value based on the sensed dimming angle θ and the magnitude of the ripple voltage. At this time, the dimming angle θ and the magnitude of the ripple voltage are in a one-to-one relationship. That is, in the same LED lighting fixture, a constant ripple voltage magnitude is sensed each time at a specific dimming angle θ. Therefore, whenever the operation of the operation unit 74 accumulates one by one, the memory unit 73 stores the 'correction value corresponding to the dimming angle θ', and then dimming at the same dimming angle θ next time. When this happens, the calculation unit 74 immediately extracts a corresponding 'correction value corresponding to the dimming angle θ' stored in the memory unit 73 without having to repeat the same operation as before. 75) can be operated. As a result, the processing speed of the calculation unit 74 can be significantly increased, and the load on the calculation unit 74 can be significantly reduced.

지금껏 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, LED 조명기구를 디밍하는 경우에도 플리커를 최소 수준으로 유지할 수 있어, 플리커로 인한 각종 부작용으로부터 벗어날 수 있다.As described above, according to the present invention, even when dimming the LED luminaire, the flicker can be kept to a minimum level, thereby releasing various side effects caused by the flicker.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 디머 20 : 정류기
30 : 변압기 40 : 플리커저감회로
50 : PTIC 60 : LED
70 : MCU 71 : 디밍각도센싱부
72 : 리플전압센싱부 73 : 메모리부
74 : 연산부 75 : 직류전압증폭회로10: dimmer 20: rectifier
30: transformer 40: flicker reduction circuit
50: PTIC 60: LED
70: MCU 71: dimming angle sensing unit
72: ripple voltage sensing unit 73: memory unit
74: calculating unit 75: DC voltage amplification circuit

Claims (8)

디머(10)의 신호 중 디밍각도를 센싱하여 연산부(74)로 전달하되, 상기 디머(10)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 연산부(74)로 전달하는 디밍각도센싱부(71);
플리커저감회로(40)를 통과한 전원의 리플전압 크기를 센싱하여 상기 연산부(74)로 전달하는 리플전압센싱부(72);
리플전압 기준값을 저장하는 메모리부(73);
상기 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 상기 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교하여, 상기 센싱된 리플전압 크기가 상기 리플전압 기준값보다 크면 보정값을 연산해내고, 직류전압증폭회로(75)를 작동시켜 PTIC(50)에 인가되는 구동전압이 상기 보정값에 상응하는 크기만큼 증폭되도록 하는 연산부(74); 및
상기 직류전압증폭회로(75)의 작동에 따라 리플전압 크기를 상기 리플전압 기준값 이하로 낮추어 LED(60)에 최종 인가하는 PTIC(50);
를 포함하는, 플리커 조절 컨버터.A dimming angle sensing unit 71 which senses a dimming angle among the signals of the dimmer 10 and transmits the dimming angle to the operation unit 74, converting the analog signal of the dimmer 10 into a digital signal and transmitting the digital signal to the operation unit 74;
A ripple voltage sensing unit 72 configured to sense the magnitude of the ripple voltage of the power supply passing through the flicker reduction circuit 40 and transmit it to the operation unit 74;
A memory unit 73 for storing a ripple voltage reference value;
Comparing the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the ripple voltage reference value stored in the memory unit 73, if the sensed ripple voltage is greater than the ripple voltage reference value, a correction value is calculated. An operation unit 74 operating the DC voltage amplifier circuit 75 so that the driving voltage applied to the PTIC 50 is amplified by a magnitude corresponding to the correction value; And
A PTIC (50) for lowering the magnitude of the ripple voltage below the ripple voltage reference value and finally applying it to the LED (60) according to the operation of the DC voltage amplifier circuit (75);
Including, a flicker adjustable converter. 청구항 1에 있어서,
상기 리플전압 기준값은 임의의 값으로 설정할 수 있으며, 변경할 수 있으며, 제1 기준값, 제2 기준값과 같이 2개 이상의 값으로 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 1,
The ripple voltage reference value may be set to any value, and may be changed, and may be set to two or more values such as a first reference value and a second reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 연산부(74)는 상기 센싱된 리플전압 크기가 상기 리플전압 기준값과 같거나 상기 리플전압 기준값보다 작다면 상기 직류전압증폭회로(75)를 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 1,
And the calculating part (74) does not operate the DC voltage amplifier (75) if the sensed ripple voltage is equal to or less than the ripple voltage reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 PTIC(50)는 가변콘덴서를 포함하는바, 상기 직류전압증폭회로(75)에 의해 증폭된 구동전압의 크기만큼 상기 가변콘덴서의 용량을 증가시켜 리플전압 크기를 줄이는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 1,
The PTIC 50 includes a variable capacitor, characterized in that to increase the capacity of the variable capacitor by the magnitude of the drive voltage amplified by the DC voltage amplifier circuit 75, it is characterized in that to reduce the ripple voltage, flicker control Converter. 청구항 1에 있어서,
상기 연산부(74)는 상기 디밍각도센싱부(71)에 의해 센싱된 디밍각도의 크기에 변화가 있을 때 상기 리플전압센싱부(72)에 의해 센싱된 리플전압 크기와 상기 메모리부(73)에 저장된 리플전압 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 1,
The calculation unit 74 may change the magnitude of the ripple voltage sensed by the ripple voltage sensing unit 72 and the memory unit 73 when the magnitude of the dimming angle sensed by the dimming angle sensing unit 71 changes. And comparing the stored ripple voltage reference values. 청구항 5에 있어서,
상기 연산부(74)는 상기 디밍각도의 크기 변화 과정에서 매순간 상기 센싱된 리플전압 크기와 상기 리플전압 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 5,
The calculator 74 compares the sensed ripple voltage magnitude and the ripple voltage reference value every moment in the process of changing the size of the dimming angle. 청구항 5에 있어서,
상기 연산부(74)는 상기 디밍각도의 크기 변화가 멈추고 일정 시간이 경과한 후에 상기 센싱된 리플전압 크기와 상기 리플전압 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 5,
The calculator 74 compares the sensed ripple voltage magnitude with the ripple voltage reference value after a predetermined time elapses after the change in the dimming angle stops. 청구항 1에 있어서,
상기 메모리부(73)는 상기 디밍각도에 상응하는 상기 보정값을 저장하는바,
상기 연산부(74)는 상기 디밍각도와 동일한 디밍각도로 디밍이 이루어지는 경우 상기 메모리부(73)에 저장된 ‘디밍각도에 상응하는 보정값’을 추출해 내어 곧바로 상기 직류전압증폭회로(75)를 작동시키는 것을 특징으로 하는, 플리커 조절 컨버터.The method according to claim 1,
The memory unit 73 stores the correction value corresponding to the dimming angle.
When the dimming is performed at the same dimming angle as the dimming angle, the operation unit 74 extracts a 'correction value corresponding to the dimming angle' stored in the memory unit 73 to immediately operate the DC voltage amplifier circuit 75. A flicker adjustable converter, characterized in that.
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