KR20200021146A - Led 전광판의 온도 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Led 전광판의 온도 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 전광판 온도 제어 방법에 관한 것으로서, LED 전광판 온도 제어 방법은 격자구조를 갖는 메인 프레임과 상기 메인 프레임의 전면에 설치되는 다수의 LED모듈로 구성되는 복수의 LED 패널부와 상기 메인프레임의 둘레에 장착되어 상기 LED 패널부를 지지하는 외부 케이스를 구비하는 LED 전광판에서 LED 전광판의 온도를 제어하는 방법에 있어서 서미스터를 이용하여 LED 전광판 내부의 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계값 이상이면 전광판의 LED 패널부의 LED 모듈의 채도와 색상은 변화시키지 않고 LED 모듈들의 명도만 조절하여 흐리게 하는 단계; 명도를 조절한 후에도 LED 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계값 이상이면 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 단계; LED 패널부의 LED모듈들의 밝기를 조절한 후에도 LED 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계값을 초과하면 LED 패널부의 LED 모듈들을 강제로 오프(OFF)하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, LED 전광판 내부의 온도를 적정하게 유지함으로써 LED 전광판의 열화를 방지하고, 수명을 연장할 수 있으며, 특히 온도 상승에 따른 LED 소자의 고장이나 파손 등을 방지하고 화재를 방지함으로써 안정성을 확보할 수 있다.

Description

LED 전광판의 온도 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling temperature in LED electronic displayl}
본 발명은 전광판에 관한 것으로, 보다 구체적으로 LED 전광판의 온도 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
전광판은 상점, 식당, 회사, 각종 영업소 등에서 상호, 판매 상품, 영업 종목 등의 광고 문구나 정보를 표시하기 위해 사용되며, 건물 외벽 등 사람들의 주의를 끌 수 있는 곳에 설치된다. 일반적으로, 전광판은 사각 프레임의 내부에 조명장치가 구비되고 프레임 전면에 문자나 도형, 기호, 이미지 등이 표시된 표시 패널이 배치되는 구조로 이루어진다.
최근에는 LED를 이용한 LED 전광판의 수요가 크게 증가하고 있다. LED는 다른 발광 소자에 비해 안정적이고 신뢰성이 있으며, 전력소모가 작고, 그 수명도 긴 장점을 가지고 있다. LED 전광판은 M×N개의 LED 모듈 매트릭스(matrix)를 이용하여 문자를 표출하는 것으로, 정적인 기존의 전광판과는 다르게 다양하게 변경되는 문자나 그래픽을 표현할 수 있어 광고나 홍보 매체, 상황판, 정보전달매체 등 다양한 용도로 활용되고 있다.
이러한 LED 전광판은 격자 형태의 메인 프레임의 전면에 다수개의 LED 패널 유닛이 결합되는 형태로 구성되며, 메인 프레임의 외부 둘레에는 LED 패널 및 전기 장치 등을 보호할 수 있도록 별도의 외부 케이스가 장착된다. 각각의 LED 패널 유닛에는 다수개의 LED 모듈이 배치되어 각 LED 모듈의 온/오프(ON/OFF)를 통해 다양한 문자나 그래픽을 표현한다.
도 1은 일반적인 LED 전광판의 일 예를 개략적으로 도시하고 있는 사시도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하여 종래 LED 전광판을 구체적으로 살펴보면, 종래 LED 전광판(10)은 격자 구조를 갖는 메인 프레임(11)과, 메인 프레임(11)의 전면에 체결 수단을 통해 결합되는 다수개의 LED 패널부(12, 13, 14, 15)와, 메인 프레임(11)의 외부 둘레에 장착되어 있으며 LED 패널부(12, 13, 14, 15)를 지지하는 외부 케이스(16)를 구비하여 형성된다. 외부 케이스(16)의 내부에는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)를 구동 제어하기 위한 전원(미도시)과 구동 제어부(미도시)가 구비되어 있다. 구동 제어부는 각 LED 패널부(12, 13, 14, 15)에 배치되어 있는 M×N개의 LED 모듈을 온/오프(ON/OFF) 구동 제어하여 LED 패널부(12, 13, 14, 15)로 문자나 이미지를 디스플레이한다.
각 LED 모듈이 문자나 이미지를 구성하는 단위 픽셀로 동작하는 종래 LED 전광판의 특성에 기초하여 구동 제어부에 의해 온(ON) 구동되는 LED 모듈 조합이 특정 문자나 이미지를 형성하며, 온(ON) 구동되는 LED 모듈의 조명이 직접 사람에게 조사되어 사람에게 광고하고자 하는 문자나 이미지로 인식된다.
종래 LED 전광판은 다수의 LED 소자들이 있고 상기 다수의 LED 소자들과 제어부 및 전원공급부 들을 연결하는 연결 전선으로 인해 특별한 제어 없이 동작 및 운영되면, LED 소자들로 인해 내부 온도가 상승한다. 특히 낮 시간이 긴 여름에는 열이 많이 발생한다. 이로 인해 LED 전광판의 열화가 발생하고, 수명이 단축되며, 화재의 위험도 높아진다.
그리고 LED 전광판은 실내, 실외 뿐 아니라 옥외에도 설치된다. 실내는 전광판의 LED가 약간의 밝기만 유지해도 쉽게 인식될 수 있지만, 실외나 옥외에 설치될 때는 낮에는 외부의 밝기로 인해 전광판의 문자나 이미지가 인식되기 위해서는 LED를 매우 밝게 해야 한다. 특히 여름에는 낮의 길이가 길어 장시간 LED의 밝기를 유지해야 하므로 LED 소자에 열이 많이 나고, 외부 온도도 높아 LED 전광판 내부의 온도 제어가 필요하다.
LED 전광판의 온도 제어를 위해 LED 전광판에 통풍이 되게 하고, 쿨러를 설치할 수 있으나, 통풍은 비가 오면 방수가 안되고, 쿨러는 추가적인 비용과 공간 확보가 필요해 LED 전광판의 온도 제어에 어려움이 따른다. 따라서 전광판을 밀봉한 상태에서는 제어하기가 쉽지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 종래 LED 전광판의 온도 제어의 어려움을 해결하기 위해 창출된 것으로서, LED 전광판의 열화를 방지하고 수명을 연장하며 온도 상승에 따른 LED 소자의 고장이나 파손 등을 방지하고 안정성을 확보할 수 있는, LED 전광판의 온도 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 LED 전광판의 온도 제어 방법은, 격자구조를 갖는 메인 프레임과 상기 메인 프레임의 전면에 설치되는 다수의 LED모듈로 구성되는 복수의 LED 패널부와 상기 메인프레임의 둘레에 장착되어 상기 LED 패널부를 지지하는 외부 케이스를 구비하는 LED 전광판에서 상기 LED 전광판의 온도를 제어하는 방법에 있어서, 서미스터를 이용하여 상기 LED 전광판 내부의 온도를 측정하는 단계; 상기 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계값 이상이면 전광판의 상기 LED 패널부의 LED 모듈의 채도와 색상은 변화시키지 않고 상기 LED 모듈들의 명도만 조절하여 흐리게 하는 단계; 상기 명도를 조절한 후에도 상기 LED 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계값 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 단계; 및 상기 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절한 후에도 상기 LED 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계값을 초과하면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들을 강제로 오프(OFF)하는 단계를 포함한다.
상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기는 LED 전광판의 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온되는 시간과 오프되는 시간의 비율인 조절 인자에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에서 LED 모듈들의 밝기는 설정한 밝기에 따른 LED 모듈의 R, G, B 활성화 시간을 조절 인자에 상응하도록 조절하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 LED 전광판의 온도 제어 방법은, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들이 강제 오프(OFF)된 후, 상기 전광판의 온도가 내려가 상기 제3임계값에 이르면 상기 LED 모듈들을 온(ON)하여 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 단계; 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제2임계값에 이르면, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 명도만 조절하는 단계; 상기 전광판의 명도 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제1임계값에 이르면, 상기 전광판이 정상적으로 동작하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 LED 전광판의 온도 제어 장치는, 격자구조를 갖는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 전면에 설치되는 MxN 개의 LED모듈로 구성되는 복수의 LED 패널부; 상기 메인프레임의 둘레에 장착되어 상기 LED 패널부를 지지하는 외부 케이스를 구비하는 LED 전광판의 내부 온도를 제어하는 장치에 있어서, LED 전광판의 내부 온도에 따라 저항값이 달라지는 서미스터; 상기 서미스터의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 복수의 임계전압을 비교하는 비교부; 및 상기 제1비교부의 비교결과 상기 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계전압 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 채도와 색상은 변화시키지 않고 명도만 조절하여 흐리게 하고, 상기 명도를 조절한 후에도 상기 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계전압 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하고, 상기 밝기를 조절한 후에도 상기 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계 전압을 초과하면 상기 전광판의 LED 패널부의 LED 모듈들을 강제로 오프(OFF)하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 LED 패널부의 LED 모듈들이 강제 오프(OFF)된 후, 상기 전광판의 온도가 내려가 제3임계값에 이르면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들 온(ON)하여 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하고, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제2임계값에 이르면, 상기 전광판의 명도만 조절하고, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 명도 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제1임계값에 이르면 상기 전광판이 정상적으로 동작하게 한다.
상기 제어부는 상용 전원으로부터 정전류를 생성하는 정전류 소자와, 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 경우 LED 전광판의 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온(ON)되는 시간과 오프(OFF)되는 시간의 비율인 조절 인자를 판단하는 조절 인자 판단부와, 판단된 조절 인자값에 따라 설정한 밝기 또는 조합 색상에 따른 LED 모듈의 R, G, B 활성화 시간을 조절하기 위한 펄스 제어 신호를 생성하는 펄스 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치 및 방법에 의하면, LED 전광판 내부의 온도를 적정하게 유지함으로서 LED 전광판의 열화를 방지하고, 수명을 연장할 수 있으며, 특히 온도 상승에 따른 LED 소자의 고장이나 파손 등을 방지하고 화재를 방지함으로써 안정성을 확보할 수 있다.
도 1은 일반적인 LED 전광판의 일 예를 개략적으로 도시하고 있는 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치에 대한 일실시예를 블록도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치에서의 LED 모듈 밝기 조절을 위한 제어부의 구성에 대한 일실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에서 조절 인자에 따라 LED 모듈이 온되는 시간과 오프되는 시간의 일 예를 도시하고 있다.
도 5는 조절 인자에 따라 생성되는 펄스 제어 신호의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 방법에 대한 일실시예를 흐름도로 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치에 대한 일실시예를 블록도로 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치에 대한 일실시예는 서미스터(210), 비교부(220) 및 제어부(230)를 포함하여 이루어진다.
본 발명이 적용될 수 있는 LED 전광판은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 격자구조를 갖는 메인 프레임(11), 메인 프레임(11)의 전면에 설치되는 MxN 개의 LED모듈(21)로 구성되는 복수의 LED 패널부(12, 13, 14, 15), 메인프레임(11)의 둘레에 장착되어 LED 패널부(12, 13, 14, 15)를 지지하는 외부 케이스(16)를 구비할 수 있다.
서미스터(210)는 LED 전광판의 내부 온도에 따라 저항값이 달라지며, LED 전광판의 내부 온도를 측정하는 온도 센서로 동작한다. 본 발명은 서미스터(210)을 온도 센서로 사용하지만, 이에 온도센서로 서미스터(210)에 한정되지는 않고 통상의 온도센서를 이용할 수도 있다.
비교부(220)는 서미스터(210)의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 복수의 임계값으로서의 임계전압을 비교하며, 제1 비교부(222), 제2 비교부(224) 및 제3 비교부(226)을 구비할 수 잇다.
제1 비교부(222)는 서미스터(210)의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 제1 임계값을 비교한다. 제1 비교부(222)의 비교결과 측정된 전광판 내부의 온도가 제 1임계값 이상이면 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 채도와 색상은 변화시키지 않고 명도만 조절하여 흐리게 한다.
제2 비교부(224)는 서미스터(210)의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 제2 임계값을 비교한다. LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 명도를 조절한 후에도 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2 임계값 이상이면 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 밝기를 조절한다.
제3 비교부(226)는 서미스터(210)의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 제3 임계값을 비교한다. LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 밝기를 조절한 후에도 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3 임계값 이상이면, 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)을 강제로 오프(OFF)한다.
한편, 제어부(230)는 전광판이 강제 오프(OFF)된 후, 전광판의 온도가 내려가 제3 임계값에 이르면 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)을 온(ON)하여 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 밝기를 조절한다. 또한 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 밝기 조절에 의해 전광판의 온도가 계속 하강하여 제2 임계값에 이르면, LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 명도만 조절한다. 또한 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 명도 조절에 의해 전광판의 온도가 계속 하강하여 제1 임계값에 이르면 전광판이 정상적으로 동작하게 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 장치에서의 LED 모듈들의 밝기 조절을 위한 제어부(230)의 구성에 대한 일 실시예를 나타낸 것이다. 제어부(230)는 LED 패널부(12, 13, 14, 15)의 LED 모듈들(21)의 밝기 조절을 위해, 정전류소자(310), 조절 인자 판단부(330) 및 펄스 조절부(350)를 포함하여 이루어질 수 있다.
정전류소자(310)는 상용 전원으로부터 정전류를 생성한다.
조절 인자 판단부(330)는 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 경우, 즉 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 구간인 경우 LED 전광판의 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온(ON)되는 시간과 오프(OFF)되는 시간을 조절하기 위한 조절 인자를 판단한다.
여기서 듀티 사이클이란 LED 패널의 전체 LED 픽셀들이 구동되는 사이클을 의미하는데, 16×16개의 LED 픽셀로 이루어진 LED 모듈을 1/4 듀티 사이클로 동작시키는 경우 1행부터 4행까지의 LED 픽셀 그룹을 제1 픽셀 그룹, 제5행부터 제8행까지의 LED 픽셀 그룹을 제2 픽셀 그룹, 제9행부터 제12행까지의 LED 픽셀 그룹을 제3 픽셀 그룹 및 제13행부터 제16행까지의 LED 픽셀 그룹을 제4 픽셀 그룹으로 나누는 경우, 4개의 구동칩을 이용하여 각 구동칩에 의해 4번 순차적으로 픽셀 그룹행의 각 행에 위치하는 LED 픽셀들이 구동되어 전체 LED 픽셀들이 구동된다. 시간 차를 두고 순차적으로 각 행의 LED 픽셀들이 구동되는 경우에도 사람의 시각에서는 LED 모듈의 모든 LED 픽셀이 구동되어 생성되는 이미지로 인식하게 된다.
도 4는 본 발명에서 조절 인자에 따라 LED 모듈이 온되는 시간과 오프되는 시간의 일 예를 도시하고 있다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 전광판 내부의 온도가 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 상태에서 전광판 내부의 온도가 제1 구간인 경우 조절 인자를 80%로 설정하면, 도 4(a)에 도시되어 있는 바와 같이 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈은 80%로 온 제어하고 20%로 오프 제어된다. 전광판 내부의 온도가 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 상태에서 전광판 내부의 온도가 더 상승하여 제2 구간인 경우 조절 인자를 65%로 설정하면, 도 4(b)에 도시되어 있는 바와 같이 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈은 65%로 온 제어되고 35%로 오프 제어된다. 전광판 내부의 온도가 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 상태에서 전광판 내부의 온도가 계속 상승하여 제3 구간인 경우 조절 인자를 40%로 설정하면 도 4(c)에 도시되어 있는 바와 같이 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈은 40%로 온 제어되고 60%로 오프 제어된다. 전광판 내부의 온도가 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 상태에서 전광판 내부의 온도가 계속 상승하여 제4 구간인 경우 조절 인자를 15%로 설정하면, 도 4(d)에 도시되어 있는 바와 같이 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈은 15%로 온 제어되고 85%로 오프 제어된다.
본 발명이 적용되는 분야에 따라 LED 전광판의 내부 온도가 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 상태에서, LED 모듈들의 밝기를 조절하기 위한 구간을 다양하게 구분하거나 조절 인자값을 다양하게 설정할 수 있으며 이는 본 발명의 범위에 속한다.
다시 도 3을 참고로 살펴보면, 펄스 조절부(350)는 판단된 조절 인자값에 따라 설정한 밝기에 따른 LED 모듈의 R, G, B 활성화 시간을 조절하기 위한 펄스 제어 신호를 생성한다. 즉, LED 모듈은 설정한 밝기에 따라 또는 조합 색상에 따라 R(적색) LED 모듈, G(그린) LED 모듈, B(블루) LED 모듈별로 활성화 시간이 상이할 수 있는데, 판단한 조절 인자값에 따라 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온되는 시간을 설정한 밝기에 따라 또는 조합 색상에 따라 R, G, B LED 모듈의 활성화 시간을 제어하기 위한 펄스 제어 신호를 생성한다. 예를 들어, 조절인자가 40%인 경우 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온되는 시간을 40%로 판단한 경우, LED 모듈의 밝기 또는 조합 색상에서 R, G, B LED 모듈의 온되는 시간이 40%가 되도록 기설정된 R, G, B LED 모듈의 온 시간을 40%로 균등하게 제어하는 펄스 제어 신호를 생성한다.
정전류 소자에서 출력되는 정전류는 펄스 제어 신호에 따라 온/오프 시간으로 나뉘어 LED 모듈로 전원을 공급한다.
도 5는 LED 모듈의 온 시간을 제어하기 위한 펄스 제어 신호의 일 예를 도시하고 있다.
도 5(a)는 기설정된 RGB LED 모듈의 온 시간을 제어하기 위한 펄스 제어 신호를 도시하고 있으며, 도 5(b)는 40% 조절 인자에 따라 RGB 모듈의 온 시간을 제어하기 위한 펄스 제어 신호의 일 예를 도시하고 있다.
한편, LED 소자는 온도에 따라 발광 특성이 변하게 되고, 이와 같은 발광 특성은 RGB LED 소자 각각에 따라 서로 다를 수 있다. 그리고 LED 모듈은 작동 과정에서 많은 열이 발생하므로 작동 과정에서 요구되는 밝기로 조명이 되지 않을 수 있고, RGB LED 소자 각각의 온도에 따른 서로 다른 발광 특성으로 인하여 예를 들어 백색광과 같이 미리 결정된 색상이 나타나지 않을 수 있다. 따라서 제어부(230)는 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 전류 변화에 따른 RGB 소자의 밝기 특성을 고려한 순방향 전류값을 조절함으로써 상기 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기를 조절할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따라 LED 모듈은 적어도 하나의 엘이디 RGB 소자를 포함할 수 있고, 서로 다른 색상의 LED 소자는 서로 다른 LED 소자 유닛을 형성할 수 있다. 그리고 서로 다른 LED 소자 유닛은 서로 다른 출력 조건에 따라 제어될 수 있다. 구체적으로 LED R 소자 유닛의 LED R 소자는 동일한 순방향 전류(forward current) 값에 의하여 출력이 조절되고, LED G 소자 유닛 또는 LED B 소자 유닛의 엘이디 소자와 서로 다른 순방향 전류값을 가질 수 있다. 이와 같은 서로 다른 전류 값에 의한 출력 제어는 발현되어야 하는 색상 또는 밝기에 따라 결정될 수 있다. LED 모듈의 출력 제어는 순방향 전류 값을 높이거나 낮추는 것에 의해 이루어질 수 있고, 칩 단위로 또는 엘이디 RGB 소자 유닛 별로 이루어질 수 있다. 그리고 출력 제어는 미리 결정된 출력 특성에 따라 이루어질 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 LED 전광판의 온도 제어 방법에 대한 일실시예를 흐름도로 나타낸 것이다. 도 2 내지 도 6을 참조하면, 서미스터(210)를 이용하여 LED 전광판 내부의 온도를 측정한다.(S410단계) 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계값 이상이면(S420단계), LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 채도와 색상은 변화시키지 않고 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 명도만 조절하여 흐리게 한다.(S430단계)
LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 명도를 조절한 후에도 상기 LED 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계값 이상이면(S440단계), LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기를 조절한다.(S450단계) LED 모듈들(240)의 밝기는 정전류 소자(310)로부터 출력되어 LED 모듈로 인가되는 정전류 전원의 펄스 폭을 제어하여 제어 가능한데, LED 전광판의 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온되는 시간과 오프되는 시간 비율인 조절인자를 상이하게 설정하여 LED 모듈의 밝기를 조절한다. 또한 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기는 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 전류 변화에 따른 RGB소자의 밝기 특성 고려하여 순방향 전류값에 의해 조절될 수도 있다.
LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기를 조절한 후에도 LED 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계값을 초과하면(S460단계), LED 패널부의 LED 모듈들(240)을 강제로 오프(OFF)한다.(S470단계)
한편, 전광판의 LED 모듈이 강제 오프(OFF)된 후, 전광판의 온도가 내려가 제3임계값에 이르면 LED 패널부의 LED 모듈들(240)을 온(ON)하여 LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기를 조절한다.(S450단계)
LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 밝기 조절에 의해 전광판의 온도가 계속 하강하여 제2임계값 보다 작으면(S440단계), LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 명도만 조절한다.(S430단계) LED 패널부의 LED 모듈들(240)의 명도 조절에 의해 전광판의 온도가 계속 하강하여 제1임계값에 이르면(S420단계), LED 패널부의 LED 모듈들(240)이 정상적으로 동작하게 하고 LED 전광판의 내부 온도를 측정한다.(S410단계)
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : LED 전광판 11 : 메인 프레임
12, 13, 14, 15 : LED 패널부 21 : MxN 개의 LED모듈
16 : 외부 케이스 210 : 서미스터
220 : 비교부 222 : 제1비교부
224 : 제2비교부 226 : 제3비교부
230 : 제어부 240 : LED패널부의 LED 모듈들
310 : 정전류 소자 320 : 저항부
330 : 저항 선택부

Claims (8)

  1. 격자구조를 갖는 메인 프레임과 상기 메인 프레임의 전면에 설치되는 다수의 LED모듈로 구성되는 복수의 LED 패널부와 상기 메인프레임의 둘레에 장착되어 상기 LED 패널부를 지지하는 외부 케이스를 구비하는 LED 전광판에서 상기 LED 전광판의 온도를 제어하는 방법에 있어서
    서미스터를 이용하여 상기 LED 전광판 내부의 온도를 측정하는 단계;
    상기 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계값 이상이면 전광판의 상기 LED 패널부의 LED 모듈의 채도와 색상은 변화시키지 않고 상기 LED 모듈들의 명도만 조절하여 흐리게 하는 단계;
    상기 명도를 조절한 후에도 상기 LED 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계값 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 단계;
    상기 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절한 후에도 상기 LED 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계값을 초과하면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들을 강제로 오프(OFF)하는 단계를 포함하는 LED 전광판 온도 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 모듈들의 밝기는
    상기 LED 전광판의 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온되는 시간과 오프되는 시간의 비율인 조절 인자에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 LED 전광판 온도 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 LED모듈들의 밝기는
    설정한 밝기에 따른 LED 모듈의 R, G, B 활성화 시간을 상기 조절 인자에 상응하도록 조절하여 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 전광판 온도 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 패널부의 LED 모듈들이 강제 오프(OFF)된 후, 상기 전광판의 온도가 내려가 상기 제3임계값에 이르면 상기 LED 모듈들을 온(ON)하여 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하는 단계;
    상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제2임계값에 이르면, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 명도만 조절하는 단계;
    상기 전광판의 명도 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제1임계값에 이르면, 상기 전광판이 정상적으로 동작하게 하는 단계를 더 포함하는 LED 전광판 온도 제어 방법.
  5. 격자구조를 갖는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 전면에 설치되는 MxN 개의 LED모듈로 구성되는 복수의 LED 패널부; 상기 메인프레임의 둘레에 장착되어 상기 LED 패널부를 지지하는 외부 케이스를 구비하는 LED 전광판의 내부 온도를 제어하는 장치에 있어서,
    LED 전광판의 내부 온도에 따라 저항값이 달라지는 서미스터;
    상기 서미스터의 저항값에 따른 전압과 미리 설정된 복수의 임계전압을 비교하는 비교부; 및
    상기 제1비교부의 비교결과 상기 측정된 전광판 내부의 온도가 제1임계전압 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 채도와 색상은 변화시키지 않고 명도만 조절하여 흐리게 하고, 상기 명도를 조절한 후에도 상기 전광판 내부의 온도가 상승하여 제2임계전압 이상이면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하고, 상기 밝기를 조절한 후에도 상기 전광판 내부 온도가 계속 상승하여 제3임계 전압을 초과하면 상기 전광판의 LED 패널부의 LED 모듈들을 강제로 오프(OFF)하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, LED 전광판 온도 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 LED 패널부의 LED 모듈들이 강제 오프(OFF)된 후, 상기 전광판의 온도가 내려가 제3임계값에 이르면 상기 LED 패널부의 LED 모듈들 온(ON)하여 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기를 조절하고, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 밝기 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제2임계값에 이르면, 상기 전광판의 명도만 조절하고, 상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 명도 조절에 의해 상기 전광판의 온도가 계속 하강하여 상기 제1임계값에 이르면 상기 전광판이 정상적으로 동작하게 하는 것을 특징으로 하는 LED 전광판 온도 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는
    상용 전원으로부터 정전류를 생성하는 정전류 소자;
    전광판 내부의 온도가 상승하여 제2 임계값 이상이고 제3 임계값 이하인 경우, LED 전광판의 동작 듀티 사이클에서 LED 모듈이 온(ON)되는 시간과 오프(OFF)되는 시간의 비율인 조절 인자를 판단하는 조절 인자 판단부; 및
    판단된 조절 인자값에 따라 설정한 밝기 또는 조합 색상에 따른 LED 모듈의 R, G, B 활성화 시간을 조절하기 위한 펄스 제어 신호를 생성하는 펄스 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 전광판 온도 제어 장치.
  8. 제5항에 있어서, 제어부는
    상기 LED 패널부의 LED 모듈들의 전류 변화에 따른 RGB소자의 휘도 특성 또는 밝기 특성 고려한 순방향 전류값을 조절함으로써 상기 LED 모듈의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 전광판 온도 제어 장치.
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