KR20220001209A - Light control system using power line communication - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a lighting control system using power line communication.
종래에는 조명의 조도를 조절하기 위하여 조명의 특성에 따라 전류 제어 또는 전압 제어로 달리 구성되었기 때문에, 다수의 조명을 사용하는 경우 해당 조명에 해당하는 조도 조절을 별도로 설치해야 하는 문제가 발생하였다. Conventionally, in order to adjust the illuminance of lighting, current control or voltage control is configured differently depending on the characteristics of lighting, so that when a plurality of lights are used, there is a problem that an illuminance control corresponding to the corresponding lighting needs to be separately installed.
또한, 조도 조절에 필요한 정보를 중앙에서 제어하기 어려웠고, 유선을 이용할 경우 별도의 통신선을 가설하기 위한 비용이 증가하고, 무선을 이용할 경우 설치는 간편하지만 유선에 비해 상대적으로 고가인 통신장치를 이용하여야 하며 혼선에 의한 데이터 유실의 가능성이 있다는 문제점이 있다. 그 결과, 다수의 조명을 독립된 공간에서 사용하는 건물에서는 종래의 조도 조절 방식을 적용할 수 없다. In addition, it is difficult to centrally control the information required for illuminance control, and when using a wired connection, the cost to install a separate communication line increases. And there is a problem that there is a possibility of data loss due to confusion. As a result, in a building using a plurality of lights in an independent space, the conventional illumination control method cannot be applied.
따라서 종래에는 전력선 통신 방식을 이용하여 조명의 조도를 제어할 수 있는 기술들이 제안되었다. Therefore, conventionally, techniques for controlling the illuminance of lighting using a power line communication method have been proposed.
종래의 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템은 전력선 통신을 통하여 마스터의 제어명령을 수신한 슬레이브에서 조명장치의 조도를 제어하고, 슬레이브에서 마스터로 응답하는 방식으로 이루어진다. The conventional lighting control system using power line communication controls the illuminance of the lighting device in a slave receiving a control command from the master through power line communication, and responds from the slave to the master.
AC 위상 제어 전력선 통신 방법에서 슬레이브에서 마스터로 전송 방법은 전력을 소비시켜 전류의 파형을 변형하고, 마스터에서 전류를 모니터링 하는 방법이 일반적이다. In the AC phase control power line communication method, the transmission method from the slave to the master is a method of consuming power to transform the current waveform and monitoring the current from the master.
이와 같은 종래의 전력선 통신 방법은, 예를 들면, AC 220V를 직접 제어할 때, DC 12V에서 1A를 소비하면, 전력은 12W가 되기에 순간적인 쇼트를 시켜 마스터(10)에 전력신호를 전달할 수 있다. In such a conventional power line communication method, for example, when directly controlling AC 220V, when 1A is consumed at DC 12V, the power becomes 12W, so a power signal can be delivered to the
그러나 AC 220V를 직접 제어하는 경우라면, AC 220V를 직류로 변환하면 DC 311V 되고, 1A의 전류를 쇼트시켜 신호를 전송할 경우에 311W(P=I×V=1×311의 전력이 소비되어야 함에 따라 제어 소자의 용량이 크고 순간 전력 소자의 방열이 필요한 단점이 발생하는 문제점이 있다. However, in the case of direct control of AC 220V, when AC 220V is converted to DC, it becomes DC 311V. There is a problem in that the capacity of the control element is large and the heat dissipation of the instantaneous power element is required.
또한, 종래의 전력선 통신을 이용한 조명시스템은 각 슬레이브의 제어에 의해 LED 조명의 디밍 제어(Dimming Control)가 이루어진다. 이는 도 1을 참조하여 설명한다. In addition, in the conventional lighting system using power line communication, dimming control of LED lighting is performed by control of each slave. This will be described with reference to FIG. 1 .
도 1은 종래의 디밍 제어 장치를 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram illustrating a conventional dimming control device.
도 1을 참조하면, 종래의 디밍 제어 장치는 각각 LED 조명을 구비한 복수의 모듈(4)을 구비하고, 각 모듈(4)들은 조명 전원(5)으로부터 공급되는 전원에 의해 점등된다. 여기서 모듈(5)들은 디밍 제어(Dimming control)를 위하여 CPU(1)의 제어에 의해 D/A 컨버터(2)에서 출력되는 0~10V의 전원의 디밍 제어 신호에 따라 서로 다른 조도로 발광한다. Referring to FIG. 1 , the conventional dimming control device includes a plurality of
그러나 위와 같은 종래의 디밍 시스템은 CPU(1)가 오동작 하거나 또는 전원이 문제가 발생하면, D/A 컨버터(2)가 오동작하게 되어 출력이 펄스 파형으로 떨거나 의도치 않은 값이 출력된다. 따라서 LED 조명은 위와 같이 펄스파형이 떠는 현상과, 낮은 레벨의 신호로 인하여 깜박임 현상 또는 낮은 조도로 점등되는 문제점이 있었다. However, in the conventional dimming system as described above, when the
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬레이브에서 마스터에 신호를 송신할 때, 발생되는 순간 전력에 의한 손상을 방지할 수 있는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템을 제공함에 있다. Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent damage caused by instantaneous power when a signal is transmitted from a slave to a master. Lighting using power line communication To provide a control system.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제어 장치의 이상이 발생할 경우 사용자의 불편함을 최소화할 수 있도록 LED 조명이 100%의 출력으로 조명이 가능한 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템을 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a lighting control system using power line communication in which LED lighting can be illuminated with an output of 100% so as to minimize user inconvenience when an abnormality occurs in the control device.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following examples to achieve the above object.
본 발명의 실시예는 데이터를 송신하는 마스터와, 마스터로부터 수신된 데이터에 따라 연결된 조명부를 제어하는 복 수개의 슬레이브를 포함하고, 조명부는 각각 LED 조명을 구비한 하나 이상의 모듈과, 슬레이브의 제어에 의해 LED 조명의 디밍(Dimming) 제어 신호를 출력하는 디밍 컨버터와, 디밍 컨버터에서 모듈로 연결되는 디밍 신호 라인(DS:Dimming Signal Line)을 절연시키는 절연 스위치 및 슬레이브의 이상 유무를 감지하여 절연 스위치를 작동시키는 디밍 스위칭 드라이버를 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템을 포함할 수 있다. An embodiment of the present invention includes a master that transmits data, and a plurality of slaves that control a connected lighting unit according to data received from the master, and the lighting unit includes one or more modules each having an LED light, and the control of the slave The dimming converter that outputs the dimming control signal of LED lighting by means of It may include a lighting control system using powerline communication that includes a dimming switching driver that activates it.
따라서 본 발명은 디밍 신호를 제어하는 제어 장치의 고장 또는 신호 출력 장치의 고장이 발생될 경우에 디밍 신호 라인을 완벽히 차단하여 LED 조명이 100% 출력으로 점등될 수 있어 사용자의 불편함을 최소화할 수 있다. Therefore, in the present invention, when a failure of a control device controlling a dimming signal or a failure of a signal output device occurs, the dimming signal line is completely cut off so that the LED light can be turned on at 100% output, thereby minimizing user inconvenience. have.
또한, 본 발명은 슬레이브에서 마스터로 데이터의 송신시 발생되는 순간 전력을 소모시킬 수 있어 부품의 손상을 방지할 수 있다. In addition, the present invention can consume the instantaneous power generated when data is transmitted from the slave to the master, thereby preventing damage to parts.
또한, 본 발명은 슬레이브에서 마스터로 데이터 송신시 발생된 순간 전력을 저장하여 슬레이브의 동작 전원으로 공급함에 따라 에너지의 재활용이 가능하다. In addition, according to the present invention, instantaneous power generated when data is transmitted from the slave to the master is stored and supplied as the operating power of the slave, so that energy can be recycled.
도 1은 종래의 디밍 제어 장치를 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 3은 슬레이브의 블럭도이다.
도 4는 슬레이브의 다른 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 5는 조명부를 도시한 블럭도이다.
도 6은 절연 스위치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 방법을 도시한 순서도이다. 1 is a block diagram illustrating a conventional dimming control device.
2 is a block diagram illustrating a lighting control system using power line communication according to the present invention.
3 is a block diagram of a slave.
4 is a block diagram illustrating another embodiment of a slave.
5 is a block diagram illustrating a lighting unit.
6 is a view showing an isolation switch.
7 is a flowchart illustrating a lighting control method using power line communication according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.Although the present invention can be made various changes and can have various embodiments, it will be described in detail by exemplifying specific embodiments in the drawings. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and to any one of all modifications, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention for connecting and/or fixing structures extending in different directions. should be understood as applicable.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof does not preclude the possibility of addition.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하에서는 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a lighting control system using power line communication according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템을 도시한 블럭도이다. 2 is a block diagram illustrating a lighting control system using power line communication according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명은 마스터(10)와, 전력선을 통하여 마스터(10)에 통신 연결되어 하나 이상의 조명부(30)를 제어하는 복 수개의 슬레이브(20)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the present invention includes a
마스터(10)는 AC 전원을 스위칭하여 4진법에 따른 데이터를 생성하여 슬레이브(20)로 송신하고, 슬레이브(20)로부터 수신된 응답 신호를 모니터링하여 데이터를 추출한다. The
예를 들면, 마스터(10)는 외부 입력신호(예를 들면, 유무선 통신 가능한 단말로부터 송신된 신호) 또는 설정된 프로그램에 의해 전원의 피크치에 따라 설정된 시간구간 동안 AC 전원을 스위칭(쇼트)하여 데이터를 슬레이브(20)에 송신하고, 슬레이브(20)에서 수신되는 데이터를 수신한다. For example, the
여기서 외부 신호는 외부 통신망 또는 유선 연결되는 단말로부터 입력된 데이터로서, 각 슬레이브(20)로 송신 예정인 데이터 및/또는 명령을 외부 통신망 또는 유선 연결된 단말로부터 송신된 신호에 해당된다. Herein, the external signal is data input from an external communication network or a wired-connected terminal, and corresponds to a signal transmitted from a terminal connected to the external communication network or wired for data and/or a command to be transmitted to each
슬레이브(20)는 AC 전원 라인에서 변형된 파형을 감지하여 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 포함된 명령어를 해석하여 조명부(30)를 제어한다. 그리고 슬레이브(20)는 마스터(10)에서 응답을 송신한다. 여기서 슬레이브(20)는 통상적으로 AC 전원 라인에 전류 부하를 걸어서 데이터를 생성하게 된다. The
종래의 슬레이브(20)에서 마스터(10)에 송신하는 방법은 순간 전력을 발생시킬 수 있고, 발생된 순간 전력에 의한 제어 소자의 과열을 방지하기 위하여 별도의 방열수단을 추가 해야되었다. In the conventional method of transmitting from the
따라서 본 발명에서는 위와 같은 슬레이브(20)에서 마스터(10)로의 응답시 발생되는 순간 전력에 의한 부품 손실을 방지하기 위한 수단을 포함하고 있으며, 이는 도 2를 참조하여 설명한다. Therefore, the present invention includes a means for preventing loss of parts due to instantaneous power generated in response from the
도 2는 슬레이브를 도시한 블럭도이다. 2 is a block diagram illustrating a slave.
도 2를 참조하면, 슬레이브(20)는 마스터(10)에 신호를 송신할 때 발생되는 순간 전력을 소모시키는 순간 전력 입력부(210)와, 마스터(10)의 신호를 수신하여 조명부(30)를 제어하는 슬레이브 컨트롤러(220)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
슬레이브 컨트롤러(220)는 마스터(10)로부터 수신된 데이터를 추출하고, 데이터에 포함된 조명부(30)의 제어 명령(예를 들면, 온/오프, 디밍(Dimming) 제어)에 따라 조명부(30)를 제어한다. 그리고 슬레이브 컨트롤러(220)는 마스터(10)의 송신 데이터에 따른 응답으로 AC 전원 라인에 전류 부하(쇼트)를 걸어 AC 파형을 변형시키는 방식으로 데이터를 송신한다. The
순간 전력 입력부(210)는 AC 전원을 정류하는 정류수단(211)과, 제1스위칭 소자(Q1)를 스위칭하는 스위칭 드라이버(212)와, 제1스위칭 소자(Q1)로부터 출력되는 순간 전력을 충전하는 충전소자(213)와, 충전소자(213)에서 방전된 순간 전력을 소모시키는 전력소모소자(214)를 포함한다. The instantaneous
정류수단(211)은 AC 순간 전력을 DC로 정류시켜 제1스위칭 소자(Q1)로 연결되는 전원 라인으로 출력한다. The rectifying
스위칭 드라이버(212)는 슬레이브 컨트롤러(220)의 제어에 의하여 제1스위칭 소자(Q1)를 온/오프시킨다. The
예를 들면, 슬레이브 컨트롤러(220)는 AC 전원 라인에서 전류 부하를 걸어 파형을 변형시켜 마스터(10)에 데이터를 송신하고, 이와 동시에 스위칭 드라이버(212)를 구동시킬 수 있다. 그러므로 스위칭 드라이버(212)는 슬레이브 컨트롤러(220)의 제어에 의하여 마스터(10)로 데이터를 송신하는 시점과 동일하게 제1스위칭 소자(Q1)를 온 시킨다. For example, the
제1스위칭 소자(Q1)는 정류수단(211)과 충전소자(213) 및 전력소모소자(214) 사이의 전원 라인을 온오프시킨다. 예를 들면, 제1스위칭 소자(Q1)는 FET, 또는 TR로서 베이스에 스위칭 드라이버(212), 입력단자에 정류수단(211), 출력단자에 충전소자(213) 측의 전원 라인에 연결된다. 따라서 제1스위칭 소자(Q1)는 스위칭 드라이버(212)의 제어에 의해 온 되면서 정류수단(211)에서 출력되는 DC를 충전소자(213)로 출력한다.The first switching element Q1 turns on/off the power line between the rectifying means 211 and the charging
충전소자(213)는, 예를 들면, 콘덴서로서 제1스위칭 소자(Q1)를 통해 출력된 전원을 일정시간 충전 후 전력소모소자(214)로 방전한다. 즉, 슬레이브 컨트롤러(220)의 제어에 의한 AC 전원의 쇼트로 인해 발생 된 순간 전력은 제1스위칭 소자(Q1)를 거쳐 충전소자(213)에 급속 충전된 후 방전된다. The charging
전력소모소자(214)는 예를 들면, 충전소자(213)의 양단에 걸린 저항으로서 충전소자(213)에서 방전된 전류를 소모시킨다. The
즉, 본 발명은 슬레이브 컨트롤러(220)에서 AC 전원 라인을 쇼트시켜 전류 부하를 걸기 때문에 발생되는 순간 전력을 충전소자(213)에 급속 충전 후 전력소모소자(214)를 통하여 소모시킬 수 있어 종래와 달리 순간 전력에 의한 부품 손상을 방지할 수 있다. That is, according to the present invention, instantaneous power generated by short-circuiting the AC power line in the
또한, 본 발명은 슬레이브(20)의 송신 시에 발생되는 순간 전력을 슬레이브(20)의 구동 전원으로 사용할 수 있다. 이는 도 4를 참조하여 설명한다. In addition, in the present invention, instantaneous power generated during transmission of the
도 4는 슬레이브(20)의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 4 is a view showing another embodiment of the
도 4를 참조하면, 슬레이브(20)는 AC 전원 라인에서 발생된 순간 전력을 수신하는 순간 전력 입력부(210)와, 슬레이브 컨트롤러(220)와, 순간 전력 입력부(210)에서 출력된 순간 전력을 변환시키는 변환 컨버터(230)와, 변환 컨버터(230)에서 변환된 전력을 저장하는 저장수단(240)과, 주 전원 수단(250)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
순간 전력 입력부(210)는 정류수단(211)과, 제1스위칭 소자(Q1)와, 스위칭 드라이버(212)를 포함할 수 있다. The instantaneous
여기서 제1스위칭 소자(Q1)는 정류수단(211)에서 출력된 순간 전력을 변환 컨버터(230)로 출력한다. Here, the first switching element Q1 outputs the instantaneous power output from the rectifying means 211 to the
변환 컨버터(230)는 DC/DC 컨버터로서 순간 전력 입력부(210)에서 출력된 DC를 설정된 레벨의 DC로 변환시켜 출력한다. The
저장수단(240)은, 예를 들면, 배터리 또는 수퍼 콘덴서로서 변환 컨버터(230)에서 변환된 순간 전력을 충전하여 슬레이브 컨트롤러(220)의 구동 전원으로 공급한다. The storage means 240 charges the instantaneous power converted in the
주 전원 수단(250)은 슬레이브(20)의 구동 전원을 공급하는 장치이다. The main
즉, 본 발명의 다른 실시예는 주 전원 수단(250)과, 순간 전력을 저장하는 저장수단(240)을 모두 구비한 것으로서 순간 전력을 소모하는 것이 아닌 슬레이브(20)의 구동 전원으로 활용하는 것을 특징으로 한다. That is, another embodiment of the present invention includes both the main power source means 250 and the storage means 240 for storing instantaneous power, and uses it as the driving power of the
조명부(30)는 각각 하나 이상의 모듈(310)을 포함하고, 슬레이브 컨트롤러(220)에 의한 디밍 제어 명령에 따라 밝기가 가변 될 수 있다. 조명부(30)는 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다. The
도 5는 조명부를 도시한 블럭도, 도 6은 절연 스위치를 도시한 도면이다. 5 is a block diagram illustrating a lighting unit, and FIG. 6 is a diagram illustrating an isolation switch.
도 5 및 도 6을 참조하면, 조명부(30)는 조명 전원(5)에 의해 공급된 전원으로 발광되는 LED 조명(311)을 구비한 복수의 모듈(310)과, 모듈(310)에 연결되는 디밍 신호 라인(DS)을 절연 및/또는 통전시키는 절연 스위치(320)와, 슬레이브 컨트롤러(220)의 상태를 감시하여 절연 스위치(320)를 제어하는 디밍 스위칭 드라이버(330)와, 디밍 신호를 출력하는 디밍 컨버터(340)를 포함한다. 5 and 6 , the
모듈(310)은 조명 전원으로부터 공급되는 전원에 의해 발광되는 LED 조명(311)과, 디밍 신호 라인(DS)의 오프시에 LED 조명(311)을 100% 출력으로 점등시키는 풀업수단(312)을 포함한다.The
LED 조명(311)은 조명 전원에 의해 공급되는 전원으로 점등되되, 디밍 신호 라인(DS)을 통하여 입력되는 0~10V(최대 밝기는 O, 최저 조도는 10V)에 따라서 밝기가 조절된다. The
풀업수단(312)은 LED 조명(311)과 병렬로서 디밍 신호 라인(DS)에 설치되는 다이오드와 풀업 저항(R1)으로 이루어진다. 여기서 풀업 저항(R1)은 Vcc 전원 및 다이오드 사이에 설치되고, LED 조명의 출력측은 풀업 저항과 다이오드 사이에 연결된다. The pull-up means 312 consists of a diode and a pull-up resistor R1 installed on the dimming signal line DS in parallel with the
LED 조명(311)은 디밍 신호 라인(DS)이 개방 되면, 풀업 저항(R1) 및 다이오드가 출력측 전원 라인에 연결됨에 따라 정격 출력의 100%로 조명할 수 있다. When the dimming signal line DS is opened, the
절연 스위치(320)는, 예를 들면, 포토 커플러(Photo-coupler)로서 발광 소자가 디밍 스위칭 드라이버(330)에 연결되고, 수광소자가 디밍 신호 라인(DS)에 연결된다. 발광소자는 디밍 스위칭 드라이버(330)의 작동에 따라 발광되고, 수광소자(322)는 발광소자(321)에서 광이 출력되면 온 되어 디밍 컨버터(340)와 모듈(310) 사이의 디밍 신호 라인(DS)을 통전시킨다. The
즉, 절연 스위치(320)는 슬레이브 컨트롤러(220)에서 연결되는 제어 신호 라인(CS)과, 컨버터와 모듈(310)간의 디밍 신호 라인(DS)을 절연시켜 슬레이브 컨트롤러(220)에 이상이 발생될 경우, 디밍 신호 라인(DS)을 완벽하게 개방시킬 수 있다. That is, the
그러므로 본 발명은 종래와 같이 CPU의 고장으로 인하여 D/A 컨버터에서 출력된 불안정한 전원으로 인하여 LED 조명(311)의 깜박임 또는 저 출력으로 점등되는 종래의 문제점을 해결하였다. Therefore, the present invention solves the conventional problem that the
디밍 스위칭 드라이버(330)는 슬레이브 컨트롤러(220)의 이상 유무를 감시하는 상태감시수단(331)과, 상태감시수단(331)의 출력값에 따라 절연 스위치(320)의 발광소자(321)를 온오프 시키는 제2스위칭 소자(332)(Q2)를 포함한다. The
상태감시수단(331)은 예를 들면, 와치독 타이머(Watch Dog timer)로서 슬레이브 컨트롤러(220)의 상태를 감시하여 이상 여부가 발생 되면, 제2스위칭 소자(332)를 오프시킨다. The state monitoring means 331 monitors the state of the
제2스위칭 소자(332)는 상태감시수단(331)의 제어신호에 따라 오프되면서 절연 스위치(320)의 발광소자(321)를 오프시킨다. The
디밍 컨버터(340)는 슬레이브 컨트롤러(220)의 제어에 의해 주 전원 수단(250)에서 공급된 전원을 설정된 레벨의 전원(예를 들면, 0~10V)을 디밍 신호 라인(DS)으로 출력한다. The dimming
본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기의 구성들에 의해 달성되는 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 방법을 설명한다. The present invention includes the configuration as described above, and below, a lighting control method using power line communication according to the present invention achieved by the above configurations will be described.
도 7은 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 조명 제어 방법을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a lighting control method using power line communication according to the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명은 마스터(10)에서 제어신호를 송신하는 S10 단계와, 슬레이브(20)에서 디밍 제어하는 S20 단계와, 슬레이브(20)에서 마스터(10)에 응답하는 S30 단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the present invention includes a step S10 of transmitting a control signal from the
여기서 S30 단계는 S20 단계 이전 또는 이후에 진행될 수 있다. 즉, 위 단계들은 그 순서가 한정되는 것이 아니며, 상황에 따라 다양한 응용이 가능하다. Here, step S30 may be performed before or after step S20. That is, the order of the above steps is not limited, and various applications are possible depending on the situation.
S10 단계는 마스터(10)에서 슬레이브(20)에 데이터를 송신하는 단계이다. 마스터(10)는 AC 전원의 피크치 또는 제로 크로싱(Zero Crossing)을 감지하여 AC 전원의 위상을 제어하여 데이터를 송신할 수 있다. 이는 공지된 기술을 적용할 수 있다. Step S10 is a step of transmitting data from the
S20 단계는 슬레이브(20)에서 조명부(30)의 디밍(Dimming)을 제어하는 단계이다. 여기서 슬레이브(20)의 조명 제어는 마스터(10)의 명령, 또는 설정된 프로그램에 의해 이루어질 수 있다. Step S20 is a step in which the
구체적으로 설명하자면, 슬레이브 컨트롤러(220)는 디밍 컨버터(340)를 제어하여, 예를 들면, 0~10V의 디밍(Dimming) 제어 신호를 출력하도록 제어하고, 디밍 스위칭 드라이버(330)를 구동시켜 절연 스위치(320)를 온시킨다. Specifically, the
따라서 디밍(Dimming) 제어 신호는 디밍 신호 라인(DS)을 따라 조명부(30)의 각 모듈(310)로 입력된다. 그러므로 LED 조명(311)은 디밍 제어 신호에 따라 그 밝기가 조절된다. Accordingly, the dimming control signal is input to each
여기서 디밍 스위칭 드라이버(330)는 슬레이브 컨트롤러(220)에 고장이 발생됨을 감지하여 절연 스위치(320)를 제어하여 디밍 신호 라인을 개방시킨다. 즉, 디밍 스위칭 드라이버(330)는 제어 신호 라인(CS)를 통해 연결되는 슬레이브 컨트롤러(220)의 상태를 감시하여 이상이 감지되면, 절연 스위치(320)의 발광소자(321)에 연결되는 제2스위칭 소자(332)를 제어하여 절연 스위치(320)를 오프시킨다. Here, the
따라서 디밍 신호 라인(DS)은 절연 스위치(320)가 오프됨에 따라 개방(Open) 된다. Accordingly, the dimming signal line DS is opened as the
그리고 LED 조명(311)은 디밍 신호 라인(DS)이 개방 됨에 따라 100% 출력으로 조명된다. And the
즉, 본 발명은 제어 장치의 고장시에 디밍 신호 라인에 불안정한 신호가 출력되는 종래의 문제를 해결하기 위하여 디밍 신호 라인(DS)을 완벽하게 개방시켰고, 이와 같은 디밍 신호 라인(DS)의 개방으로 인하여 LED 조명은 설정된 바와 같이 100% 출력으로 점등될 수 있다. That is, the present invention perfectly opens the dimming signal line DS in order to solve the conventional problem that an unstable signal is output to the dimming signal line when the control device fails. Due to this, the LED light can be turned on with 100% output as set.
S30 단계는 슬레이브(20)가 마스터(10)에 신호를 송신하는 단계이다. 슬레이브 컨트롤러(220)는 AC 전원에서 전류 부하를 걸어 파형을 변화시키고, 이와 동시에 스위칭 드라이버(212)를 작동시킨다. Step S30 is a step in which the
스위칭 드라이버(212)는 제1스위칭 소자(Q1)를 작동시켜 정류수단(211)에서 정류된 DC 순간 전력을 충전소자(213)로 충전시킨다. 순간 전력은 충전소자(213)에 급속 충전 후 방전되면서 전력소모소자(214)에 소모된다. The switching
또는, 다른 실시예로서, 제1스위칭 소자(Q1)에서 출력된 DC 순간 전력은 변환 컨버터(230)에서 설정된 레벨로 변환되어 저장수단(240)에 저장된 후 슬레이브 컨트롤러(220)에 공급될 수 있다. Alternatively, as another embodiment, the DC instantaneous power output from the first switching element Q1 may be converted to a level set by the
이와 같이 본 발명은 슬레이브(20)의 데이터 송신시에 발생되는 순간 전력을 소모시키거나, 배터리 또는 수퍼 콘덴서를 통하여 구동 전원으로 활용할 수 있어 종래와 같은 문제점을 해소할 수 있고, 조명부(30)의 디밍(Dimming) 제어 역시 컨트롤러의 이상 시 발생 되는 깜박임 현상이나 낮은 조도로 점등되는 문제점을 해소할 수 있었다. As described above, the present invention consumes instantaneous power generated during data transmission of the
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.
10 : 마스터
20 : 슬레이브
30 : 조명부
210 : 순간 전력 입력부
211 : 정류수단
212 : 스위칭 드라이버
213 : 충전소자
214 : 전력소모소자
220 : 슬레이브 컨트롤러
230 : 변환 컨버터
240 : 저장수단
250 : 주 전원 수단
310 : 모듈
311 : LED 조명
312 : 풀업수단
320 : 절연 스위치
330 : 디밍 스위칭 드라이버
340 : 디밍 컨버터
DS : 디밍 신호 라인
CS : 제어 신호 라인
Q1, Q2 :. 스위칭 소자10: master 20: slave
30: lighting unit 210: instantaneous power input unit
211: rectifying means 212: switching driver
213: charging element 214: power consuming element
220: slave controller 230: conversion converter
240: storage means 250: main power means
310: module 311: LED light
312: pull-up means 320: isolation switch
330: dimming switching driver 340: dimming converter
DS: dimming signal line CS: control signal line
Q1, Q2:. switching element
Claims (6)
조명부(30)는
각각 LED 조명(311)을 구비한 하나 이상의 모듈(310);
슬레이브(20)의 제어에 의해 LED 조명(311)의 디밍(Dimming) 제어 신호를 출력하는 디밍 컨버터(340);
디밍 컨버터(340)에서 모듈로 연결되는 디밍 신호 라인(DS)(Dimming Signal Line)을 절연시키는 절연 스위치(320); 및
슬레이브(20)의 이상 유무를 감지하여 절연 스위치(320)를 작동시키는 디밍 스위칭 드라이버(330); 를 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
a plurality of slaves 20 for controlling the master 10 for transmitting data and the lighting unit 30 connected according to the data received from the master 10; including,
The lighting unit 30
one or more modules 310 each having an LED light 311;
a dimming converter 340 for outputting a dimming control signal of the LED lighting 311 under the control of the slave 20;
an isolation switch 320 for insulating a dimming signal line (DS) connected from the dimming converter 340 to the module; and
a dimming switching driver 330 that detects the presence or absence of an abnormality in the slave 20 and operates the isolation switch 320; Lighting control system using power line communication comprising a.
제어 신호 라인(CS)에 연결되는 발광소자와, 디밍 신호 라인(DS)에 연결되는 수광소자로 이루어진 포토 커플러(Photo coupler)(Photo coupler); 인 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1, The isolation switch (320) is
a photo coupler including a light emitting element connected to the control signal line CS and a light receiving element connected to the dimming signal line DS; Lighting control system using power line communication, characterized in that.
LED 조명의 출력측에 연결되어 디밍 신호 라인의 개방 이후 LED 조명(311)을 100%의 출력으로 점등시키는 풀업수단(312); 을 더 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1, wherein the module (310)
Pull-up means 312 connected to the output side of the LED light to light the LED light 311 at 100% output after the dimming signal line is opened; Lighting control system using power line communication further comprising.
슬레이브(20)의 고장 유무를 감지하여 절연 스위치를 작동시키는 디밍 스위칭 드라이버(330);을 더 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1, The lighting unit 30
A lighting control system using power line communication further comprising a; dimming switching driver 330 for operating the isolation switch by detecting the presence or absence of a failure of the slave 20.
AC 전원에 전류 부하를 걸어 마스터(10)에 데이터를 송신하는 슬레이브 컨트롤러(220); 및
슬레이브 컨트롤러(220)의 전류 부하시 발생되는 순간 전력을 입력받아 소모시키는 순간 전력 입력부(210); 를 포함하고,
순간 전력 입력부(210)는
AC를 DC로 변환시키는 정류수단(211);
정류수단(211)에서 출력된 순간 전력을 충전하는 충전소자(213);
슬레이브 컨트롤러(220)의 제어에 의하여 정류수단(211)의 출력측과 충전소자(213) 사이에서 전원 라인을 스위칭하는 제1스위칭 소자(Q1); 및
충전소자(213)에서 방전된 순간 전력을 소모시키는 전력소모소자(214); 를 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1, Slave (20)
a slave controller 220 for transmitting data to the master 10 by applying a current load to the AC power; and
Instantaneous power input unit 210 for receiving and consuming instantaneous power generated when the current load of the slave controller 220; including,
The instantaneous power input unit 210 is
rectifying means 211 for converting AC to DC;
a charging device 213 for charging the instantaneous power output from the rectifying means 211;
a first switching element (Q1) for switching the power line between the output side of the rectifying means (211) and the charging element (213) under the control of the slave controller (220); and
a power consuming device 214 that consumes instantaneous power discharged from the charging device 213; Lighting control system using power line communication comprising a.
AC 전원에 전류 부하를 걸어 데이터를 마스터(10)에 송신하도록 제어하는 슬레이브 컨트롤러(220);
슬레이브 컨트롤러(220)의 전류 부하시 발생되는 순간 전력을 정류하여 출력시키는 순간 전력 입력부(210);
순간 전력 입력부(210)에서 정류된 순간 전력을 설정 레벨로 변환시키는 변환 컨버터(230); 및
변환 컨버터(230)에서 출력된 순간 전력을 저장하여 슬레이브(20)에 구동 전원으로 공급하는 저장수단(240); 을 포함하는 전력선 통신을 이용한 조명 제어 시스템.
The method according to claim 1, Slave (20)
Slave controller 220 for controlling to transmit data to the master 10 by applying a current load to the AC power;
an instantaneous power input unit 210 for rectifying and outputting instantaneous power generated during a current load of the slave controller 220;
a conversion converter 230 for converting the instantaneous power rectified by the instantaneous power input unit 210 to a set level; and
a storage means 240 for storing the instantaneous power output from the conversion converter 230 and supplying it as driving power to the slave 20; Lighting control system using power line communication comprising a.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200079263A KR20220001209A (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Light control system using power line communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200079263A KR20220001209A (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Light control system using power line communication |
Publications (1)
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KR20220001209A true KR20220001209A (en) | 2022-01-05 |
Family
ID=79349058
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KR1020200079263A KR20220001209A (en) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | Light control system using power line communication |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20220001209A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101263066B1 (en) | 2010-03-16 | 2013-05-09 | 엘에스전선 주식회사 | Lighting Control System FOR CONTROLING LUMINANCE OF PLURAL LIGHTING |
-
2020
- 2020-06-29 KR KR1020200079263A patent/KR20220001209A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101263066B1 (en) | 2010-03-16 | 2013-05-09 | 엘에스전선 주식회사 | Lighting Control System FOR CONTROLING LUMINANCE OF PLURAL LIGHTING |
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