KR100850249B1

KR100850249B1 - 조광장치

Info

Publication number: KR100850249B1
Application number: KR1020070033516A
Authority: KR
Inventors: 김민재
Original assignee: (주)온앤오프
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-08-04

Abstract

본 발명은 조광장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 AC용 광원 및 디밍스위치를 구비한 조광장치 중 상기 광원을 LED로 교체한 조광장치에 있어서, 상기 조광장치는 상기 LED의 전원공급장치로서 AC전원을 정전압 및 정전류의 DC전원으로 변환하여 공급하는 정전압 정전류 전원공급장치와,; 상기 디밍스위치와 정전압 정전류 전원공급장치 사이에 위치하며 상기 디밍스위치의 AC 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부 및; 상기 정전압 정전류 전원공급장치의 출력단자와 LED사이에 위치하며 상기 입력전압 감지회로부에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부를 포함한 것을 특징으로 하는 조광장치에 관한 것으로, 본 발명은 추가적인 작업이나 설비작업 없이 기존의 건축물에 설치된 AC용 디밍스위치를 그대로 사용하여 디밍이 가능한 LED조광이 가능하여 매우 경제적이고 효율적인 조명의 설치가 가능하며, 0 내지 100% 범위의 연속적인 휘도변화가 가능한 디밍을 연출할 수 있는 조광장치를 제공한다.

엘이디(LED), 정전압 정전류 전원공급장치, AC용 디밍스위치, 조광장치

Description

조광장치{LIGHTING DIMMING APPARATUS}

도 1은 종래의 LED 조광장치의 회로구성도

도 2는 본 발명에 따른 조광장치의 일실시예의 회로 구성을 설명하기 위한 회로 구성도

도 3은 본 발명에 따른 조광장치의 전압조절을 설명하기 위한 회로구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 AC용 디밍스위치 20 정전압 정전류 전원공급장치

30 입력전압 감지회로부 40 가변회로부

본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 AC용 광원 및 디밍스위치를 구비한 조광장치 중 상기 광원을 LED로 교체한 조광장치에 있어서, 상기 조광장치는 상기 LED의 전원공급장치로서 AC전원을 정전압 및 정전류의 DC전원으로 변환하여 공급하는 정전압 정전류 전원공급장치와,; 상기 디밍스위치와 정전압 정전류 전원공급장치 사이에 위치하며 상기 디밍스위치의 AC 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부 및; 상기 정전압 정전류 전원공급장치의 출력단자와 LED사이 에 위치하며 상기 입력전압 감지회로부에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부를 포함한 것을 특징으로 하는 조광장치에 관한 것이다.

엘이디(LED)는 고휘도, 저전력소모, 초소형, 초경량 및 장수명 등의 특성을 갖고 있으며 제조시 조명장치의 형태나 크기 등에 구애받지 않는 등의 장점이 있어, 최근 엘이디(LED)를 적용한 조명장치에 대한 개발과 그 수요 및 시공사례가 급속히 증가하고 있다. 대한민국 등록실용신안 제421743호의 등록공보에는 상용 교류 전원(110[Vac]~220[Vac])을 이용하여 고휘도 LED(Light Emitted Diode)를 구동하는 상용 교류 전원 LED조명 장치에 있어서. 상기 상용 교류 전원 LED 조명 장치는 4각의 막대 바(Bar) PCB(Printed Circuit Board)에 백색, 청색, 적색, 녹색의 LED를 일련의 일정한 패턴으로 직렬 배치하여 형광등과 같은 등 기구의 효과를 낸 것으로 고휘도 LED의 전류를 제한할 수 있고, 다양한 색상을 표현할 수 있으며, 고휘도 LED의 밝기를 변경(Dimming)할 수 있도록 한 고휘도 LED 조명 장치; 및 상용 교류 전원(110[Vac]~220[Vac])을 마이컴의 PWM 신호로서 트라이액을 구동하는 조광회로(2000)를 통과하여 전력량을 제어하고, 고휘도 LED를 안정적으로 구동하는 데 필요한 전류 제한용 캐패시터(3000)와 전류 제어 및 발열방지 버퍼 T시멘트 저항(4000), 교류 전원을 직류 전원으로 변환함과 동시에 전원 오프 시 역전압을 발생을 막아 회로를 보호하는 다이오드 브리지 정류기(5000), 직렬로 연결된 고휘도 LED 조명모듈[6000]부, 전원 오프 시, 고휘도 LED의 깜박거림을 막아주는 LED 깜박거림 저지 캐패시터[8000), 고휘도 LED를 2차로 발열을 안정화 시키는 시멘트 저 항(7000)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 다양한 색상의 고휘도 LED를 PCB에 장착 함으로서 다채로운 색상 연출이 가능하며, 상용 교류 전원(110[Vac]~220[Vac])에 직접 꽂아 사용 가능한 것으로, 가정용 형광등과 같은 등 기구를 대처하며, 버섯농장 조명, 화훼 재배 시설, 양계장 하우스, 농작물의 재배시설, 백화점 쇼 케이스 그리고 기타 조명장치로서 사용이 가능한 특징을 가지는 상용 교류 전원 LED 조명 장치가 개시되어 있다.

또한, 다양한 조명을 제공하기 위하여 디밍(dimming) 및 색도 조절이 가능한 엘이디 조명장치도 계속 개발되고 있다. 대한민국 등록실용신안 제388918호의 등록공보에는 한 개 이상의 삼원색 컬러 LED를 구비한 컬러 발광부와, 상기 컬러 발광부의 전압제어 전류원형 삼원색 LED 구동부와, LED의 색도 및 광도를 조절하기 위한 3개의 포텐시오미터와 제어부 및 다전압형 SMPS를 포함한 LED 무드등이 개시되어 있다.

그러나, 상기 문헌에 개시된 조명기구를 포함하여 종래의 LED조명기구는 신규로 설치하는 경우에는 문제가 없다. 그러나, 종래의 AC 전원 및 디밍 스위치를 사용하던 조명장치의 경우 광원을 LED로 교체하는 경우에는 종래의 디밍스위치를 그대로 사용할 수 없기 때문에 디밍 기능을 삭제하거나 디밍이 필요한 경우 회로변경과 그에 따른 배선 및 장치를 새로 설치해야 하는데, 보통 건물 내부의 스위치 및 배선은 벽체에 매립되어 설치되어 있는 경우가 대부분이어서 배선 및 장치를 설치하는데 상당한 비용과 시간이 소요될 수 밖에 없다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 회로변경과 그에 따른 배선 및 장치를 새로 설치할 필요 없이 기존의 AC용 디밍스위치를 그대로 사용하여 디밍이 가능한 LED조광장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기위하여, 본 발명은 기존의 AC용 광원 및 디밍스위치를 구비한 조광장치 중 상기 광원을 LED로 교체한 조광장치에 있어서, 상기 조광장치는 상기 LED의 전원공급장치로서 AC전원을 정전압 및 정전류의 DC전원으로 변환하여 공급하는 정전압 정전류 전원공급장치와,; 상기 디밍스위치와 정전압 정전류 전원공급장치 사이에 위치하며 상기 디밍스위치의 AC 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부 및; 상기 정전압 정전류 전원공급장치의 출력단자와 LED사이에 위치하며 상기 입력전압 감지회로부에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부를 포함한 것을 특징으로 하는 조광장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 가변회로부의 DC 전압이 상기 LED의 최소구동전압부터 최대구동전압 사이의 값으로 조절되어 출력되는 것을 특징으로 하는 조광장치를 제공한다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 실시 형태를 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 이하의 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다.

본 발명의 조광장치는 사무실, 가정의 옥내 또는 가구의 내부조명등으로 사 용되며 기존의 AC용 광원 및 디밍스위치(10)를 사용하는 조광장치 중 광원을 LED로 교체한 것을 그 대상으로 한다. 상기 AC용 광원의 종류는 제한되는 것은 아니며 백열등, 할로겐등 또는 형광등일 수 있고 상기 디밍스위치(10)는 상기 AC용 광원과 조합되어 사용하던 그대로 적용한다. 상기 조광장치에 있어서 광원으로 LED를 사용하는 경우에는 직류전원이 필요하기 때문에 교류단자와 LED 사이에 직류전원 공급장치인 정전압 정전류 전원공급장치(20)를 설치해야 함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 모두 알 수 있을 것이다. 도 1은 종래의 LED 조광장치의 간략한 회로구성도이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 조명의 광원으로 LED를 사용하는 경우에는 종래의 AC용 디밍스위치(10)를 그대로 사용할 수 없으며, 따라서 조광이 되는 LED 조명장치의 설치를 위해서는 직류전원공급장치인 정전압 정전류 전원공급장치(20)는 물론 별도의 LED용 디밍 스위치 및 배선을 설치해야 하기 때문에 설치비용과 시간이 과다하게 소요되고 종래의 AC용 디밍스위치(10)를 폐기해야 하기 때문에 자원의 낭비도 심해진다.

본 발명자는 상기 문제를 해결하고자 LED의 정전압 정전류 전원공급장치(20) 전후에 AC 전원의 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부(30)와 상기 입력전압 감지회로부(30)에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치(20)에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부(40)로 구성된 디밍 회로를 구성하여 AC용 디밍스위치(10)를 그대로 이용할 수 있는 LED 조광장치를 발명하게 되었다. 도 2는 본 발명에 따른 조광장치의 일실시예의 회로 구성을 설명하기 위한 회로 구성도이다. 도 2에서 볼 수 있는 것과 같이, 본 발명 의 조광장치(100)는 AC 전원을 DC전원으로 변환하는 정전압 정전류 전원공급장치(20)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 광원으로 LED를 사용하는 경우에는 직류전원이 필요하기 때문에 교류전원단자와 LED 사이에 교류전원을 직류로 변환하여 주는 직류전원 공급장치인 정전압 정전류 전원공급장치(20)를 설치해야 한다. 상기 정전압 정전류 전원공급장치(20)의 바람직한 예로는 SMPS(switching mode power supply)를 들 수 있다. SMPS는 교류전원을 정전압 정전류의 직류전원으로 바꾸어주며 안정된 전원을 공급하고 경량, 소형이기 때문에 LED의 전원장치로 적합하여 널리 사용되고 있다.

본 발명의 조광장치는 상기 AC용 디밍스위치(10)와 정전압 정전류 전원공급장치(20) 사이에 위치하며 상기 디밍스위치(10)의 AC 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부(30)를 포함한다. 상기 입력전압 감지회로부(30)는 상기 AC용 디밍스위치(10)의 전압변화를 감지하여 하기 가변회로부(40)에서 출력되는 DC전압을 변화시킬 수 있도록 한다. 상기 입력전압 감지회로부(30)에서 감지하는 AC 전압의 범위는 특별히 제한되는 것은 아니고 상기 AC용 디밍스위치(10)의 전압변화에 따른다. 가정 또는 사무실에서 사용하는 220V AC용 디밍스위치(10)의 전압변화는 일반적으로 165V 내지 265V 범위이므로 상기 입력전압 감지회로부(30)에서 감지하는 AC 전압 역시 상기 범위에 알맞게 설정하면 될 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 조광장치의 전압조절을 설명하기 위한 회로구성도이다.

본 발명의 조광장치는 상기 정전압 정전류 전원공급장치(20)의 출력단자와 LED사이에 위치하며 상기 입력전압 감지회로부(30)에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치(20)에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부(40)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 가변회로부(40)는 상기 입력전압 감지회로부(30)에서 감지된 AC 전압의 전압변화에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치(20)로부터 출력되는 직류전원의 전압을 변압하여 준다. 상기 가변회로부(40)의 DC 전압은 사용자가 미리 지정할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 LED의 최소구동전압부터 최대구동전압 사이의 값으로 조절되어 출력되는 것이 바람직하다. 상기 가변회로부(40)의 DC출력전압이 AC용 디밍스위치(10)의 전압변화에 따라 LED의 최소구동전압으로부터 최대구동전압 사이의 값으로 DC전압이 조절되는 경우 LED의 손상을 방지할 수 있고 LED의 휘도 조절이 0 내지 100% 수준으로 조절될 수 있기 때문이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 추가적인 작업이나 설비작업 없이 기존의 건축물에 설치된 AC용 디밍스위치를 그대로 사용하여 디밍이 가능한 LED조광이 가능하여 매우 경제적이고 효율적인 조명의 설치가 가능하며, 0 내지 100% 범위의 연속적인 휘도변화가 가능한 디밍을 연출할 수 있는 조광장치를 제공한다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims

기존의 AC용 광원 및 디밍스위치를 구비한 조광장치 중 상기 광원을 LED로 교체한 조광장치에 있어서,

상기 조광장치는 상기 LED의 전원공급장치로서 AC전원을 정전압 및 정전류의 DC전원으로 변환하여 공급하는 정전압 정전류 전원공급장치와,;

상기 디밍스위치와 정전압 정전류 전원공급장치 사이에 위치하며 상기 디밍스위치의 AC 전압을 감지하는 입력전압 감지회로부 및;

상기 정전압 정전류 전원공급장치의 출력단자와 LED사이에 위치하며 상기 입력전압 감지회로부에서 감지된 AC 전압에 비례하여 상기 정전압 정전류 전원공급장치에서 출력되는 DC 전압을 변압시켜 LED로 전달하여 주는 가변회로부를 포함한 것을 특징으로 하는 조광장치.
제1항에 있어서,

상기 가변회로부의 DC 전압은 상기 LED의 최소구동전압부터 최대구동전압 사이의 값으로 조절되어 출력되는 것을 특징으로 하는 조광장치.