KR101580260B1

KR101580260B1 - 다수의 led 조명등 디밍 제어 시스템

Info

Publication number: KR101580260B1
Application number: KR1020150109017A
Authority: KR
Inventors: 송명섭
Original assignee: 주식회사 에스티씨
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2015-12-24

Abstract

본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템은 전원으로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 변환부와, 상기 AC/DC 변환부에 연결되고 메인 제어부로부터 각 슬레이브 어드레스별 설정 값인 제어 명령을 수신하고 제어부를 콘트롤하는 것으로 LIN Master 기능을 수행하는 주 제어부와, 상기 주 제어부에 제어 명령인 각 슬레이브 어드레스별 설정 값을 전송하는 메인 제어부와, 상기 주 제어부에 연결되고 상기 주 제어부와 LIN(Lacal Interconnect Network)으로 구성되며 각각의 LED 조명등에 체결되고 슬레이브 어드레스를 가지며 상기 주 제어부와 상기 슬레이브 어드레스 기반으로 통신하여 상기 주 제어부의 제어 명령인 각 어드레스별 설정 값에 의하여 제어되는 다수의 LIN 슬레이브 제어부와, 상기 다수의 LIN 슬레이브 제어부에서 각 LIN 슬레이브 제어부에 의하여 입력되는 전원 값이 각 어드레스 설정 값으로 각각 제어되는 다수의 LED 조명등으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템{Dimming Control System of A Couple of LED Lights}

본 발명은 AC/DC 변환기에 연결되는 다수의 LED 조명등에 대하여 각 LED 조명등의 디밍을 제어하는 것에 관한 것이다. 일반적으로 하나의 AC/DC 변환기에 다수의 LED 조명등을 연결하여 구축 비용을 절감할 수 있으며 또한 다수의 LED 조명등이 연결되어 있는 상태에서 조명등의 위치 및 날씨 환경에 따라서 원격에서 통신으로 각각의 LED조명등의 디밍을 제어할 필요가 있는 것이다.

본 발명과 관련된 종래의 기술은 대한민국 등록특허 제10-1278125호(2013.6.25. 공고)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치 구성도이다. 상기도 1에서 상기 종래의 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치는 교류 디밍 가능 컨버터(100, AC Dimmable Converter) 및 전압 변환 장치(200)로 크게 구성되는 것이다. 상기에서 전압 변환 장치(200)는 입력되는 상용 전원(10) 및 상기 상용 전원의 전압을 변환하여 두 개의 서로 다른 교류 전원을 출력하고 상기 전압 변환 장치(200)는 전압 변화된 교류 전원을 출력하도록 서버(50)로부터 인가되는 제어 신호를 수신하는 것이다. 또한, 상기 서버(50)는 사용자의 휴대폰 등으로도 대체가 가능한 입력 단말부의 기능을 갖는 장치이다. 또한, 상기 교류 디밍 가능 컨버터(100)는 상기 전압 변환 장치로부터 부하에 인가되는 교류 전원의 전압을 검지하여, 단위 시간 내 상용 전원의 전압이 변화한 시간을 산출하고, 상기 산출된 시간이 기 지정된 시간이면 상기 부하에 인가되는 전원을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하는 것이다. 이를 위하여, 교류 디밍 가능 컨버터(100)는 부하에 인가되는 전원을 PWM 제어하는 PWM컨버터(20, PWM Converter)와, 전압 변환 장치(200)로부터 부하에 인가되는 교류 전원의 전압을 검지하여 단위 시간 내 상용 전원의 전압이 변화한 시간을 산출하고, 상기 산출된 시간이 기 지정된 시간이면 PWM컨버터(20)에 PWM 제어 신호를 인가하는 교류 디밍 가능 어댑터(110,AC Dimmable Adaptor)로 구성되는 것이다. 또한, 상기 교류 디밍 가능 어댑터(110)의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 교류 디밍 가능 어댑터(110)는 정류부, 직류-직류 컨버터(DC/DC Converter), 전압 센싱 변환부, 제어부(U-Controller) 및 절연부를 포함하여 구성되는 것이다. 상기에서 정류부는 교류 전원을 직류 절연으로 변환하는 기능을 수행하며, 상기 직류-직류 컨버터는 정류부에서 변환된 직류 전원을 강하시킨다. 즉, 직류-직류 컨버터는 높은 직류 전압(예로서, 310V)을 IC 회로(Integrated Circuit)가 필요로 하는 낮은 전압(예 5V)으로 변환하는 기능을 수하고 상기 전압 센싱 변환부는 상기 교류 전원을 샘플링(Sampling)하는 것이다. 즉, 상기 전압 센싱 변환부는 교류 전압(예로서, 220V/60Hz)을 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter)가 샘플링할 수 있는 낮은 전압으로 변환하고 이를 샘플링하는 기능을 수행하는 것이다. 또한, 상기 제어부)는 전압 센싱 변환부(115)에서 샘플링된 교류 전원으로부터 디밍 단계를 해석하여 PWM컨버터(20)로 PWM 제어 신호를 인가한다. 즉, 제어부는 입력되는 전압을 센싱하여 서버(50)에서 요구한 디밍 단계를 해석하여 이에 맞게 외부에 있는 상용화된 PWM컨버터(20)의 PWM 제어 핀(Pin)을 활용하여 디밍을 제어하는 것이다. 상기 절연부는 제어부와 PWM컨버터(20)를 전기적으로 분리(isolation)하는 기능을 수행한다. 즉, 절연부는 교류 디밍 가능 컨버터(100) 전체의 전원 기준점과 외부에 있는 PWM컨버터(20)의 전원 기준점이 다를 수 있으므로, 두 제품간의 전원을 분리하는 것이 필요할 수 있으므로 입출력 신호는 동일한 의미를 갖되 포토커플러(Photo coupler) 등을 이용하여 전기적인 분리를 하는 기능을 수행하는 것이다. 따라서 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치는 제어 신호를 전송하기 위한 별도의 통신 선로가 불필요하고, 설치가 용이하며, 통신 요금이 필요 없으며 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치는 전력선 통신 방식에서 PWM 제어 방식으로 디밍을 제어하는 디밍 기능을 갖는 기존의 LED컨버터를 활용하여 다양한 전압 요구 조건을 갖는 LED 및 LED램프에 모두 적용할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치는 구성이 복잡한 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래의 전력선 통신 방식은 펄스 등에 의하여 통신 에러가 유발되는 문제점이 있는 것이다. 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템은 LIN(Local Interconnect Network) 방식을 통하여 통신 에러를 줄이고 시스템 구성을 간단히 하여 구축비를 절감하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 원격에서 다수의 LED 조명등의 디밍을 제어하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템은 전원으로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 변환부와, 상기 AC/DC 변환부에 연결되고 메인 제어부로부터 각 슬레이브 어드레스별 설정 값인 제어 명령을 수신하고 제어부를 콘트롤하는 것으로 LIN Master 기능을 수행하는 주 제어부와, 상기 주 제어부에 제어 명령인 각 슬레이브 어드레스별 설정 값을 전송하는 메인 제어부와, 상기 주 제어부에 연결되고 상기 주 제어부와 LIN(Lacal Interconnect Network)으로 구성되며 각각의 LED 조명등에 체결되고 슬레이브 어드레스를 가지며 상기 주 제어부와 상기 슬레이브 어드레스 기반으로 통신하여 상기 주 제어부의 제어 명령인 각 어드레스별 설정 값에 의하여 제어되는 다수의 LIN 슬레이브 제어부와, 상기 다수의 LIN 슬레이브 제어부에서 각 LIN 슬레이브 제어부에 의하여 입력되는 전원 값이 각 어드레스 설정 값으로 각각 제어되는 다수의 LED 조명등으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템은 각 LED 조명등을 디밍제어할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 다른 효과는 웰 패드(Wall PAD) 또는 메인 제어부에서 원격으로 각 LED 조명등의 디밍을 제어할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 다른 효과는 심플한 LIN 통신 방식을 이용하여 제어함으로 구축비가 저렴하고 통신 에러를 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 전력선 통신에서 교류 전압 감지를 이용한 디밍 제어 장치 구성도,
도 2는 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제1실시 예 구성도,
도 3은 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제2실시 예 구성도이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템을 도 2 내지 도 3을 기초로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제1실시 예 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제1실시 예는 전원으로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 변환부(310)와, 상기 AC/DC 변환부에 연결되고 메인 제어부로부터 각 슬레이브 어드레스별 설정 값인 제어 명령을 수신하고 제어부를 콘트롤하는 것으로 LIN Master 기능을 수행하는 주 제어부(320)와, 각 LIN 슬레이브 제어부의 어드레스를 등록받으며 상기 주 제어부에 제어 명령인 각 슬레이브 어드레스별 설정 값을 전송하는 메인 제어부(330)와, 상기 주 제어부에 연결되고 상기 주 제어부와 LIN(Lacal Interconnect Network)으로 구성되며 각각의 LED 조명등에 체결되고 슬레이브 어드레스를 가지며 상기 주 제어부와 상기 슬레이브 어드레스 기반으로 통신하여 상기 주 제어부의 제어 명령인 각 어드레스별 설정 값에 의하여 제어되어 해당 LED 조명등에 설정된 입력 전원이 수신되도록 PWM 제어하는 다수의 LIN 슬레이브 제어부(340)와, 상기 다수의 LIN 슬레이브 제어부의 각 LIN 슬레이브 제어부에 의하여 입력되는 전원 값을 입력받는 각각의 LED 조명등(350)으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 각 LIN 슬레이브 제어부는 각 LED 조명등에 입력 전원이 설정 값으로 입력되도록 PWM 제어를 할 수 있는 것이다.

도 3은 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제2실시 예 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 다수의 LED 조명등 디밍 제어 시스템 제2실시 예는 전원으로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 변환부(410)와 AC/DC 변환부의 출력을 수신하여 DC 전압을 35V ~ 40V 범위로 출력하도록 제어하며 메인 제어부로부터 제어 명령을 수신하는 DC 레벨 변환부(420)와, 제어부의 각 어드레스를 등록받으며 상기 DC 레벨 변환부에 각 어드레스별 설정 값인 제어 명령을 전송하는 메인 제어부(430)와, DC레벨 변환부의 출력을 수신하여 어드레스별 설정 값에 해당하는 출력 값을 생성하고 전송하는 레벨 디텍트부(440)와, 상기 레벨 디텍트부의 출력 값을 수신하여 인식하고 자기 어드레스를 할당받으며 자기 어드레스에 해당하는 설정 값만을 해당 LED 조명등에 입력되도록 PWM 제어하는 다수의 제어부(450)와, 각 제어부의 설정 값을 입력받는 각각의 LED 조명등(460)으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 설정 값에 대하여 설명하면 제어부는 DC 35V는 00, DC 27V는 01, DC 29V는 10, DC 40V는 11과 같은 방식으로 데이터를 형성하여 통신으로 설정 값만이 해당 어드레스에 입력되도록 PWM 제어하는 것이다.

310 : AC/DC 변환부, 320 : 주제어부,
330 : 메인 제어부, 340 : 다수의 LIN 슬레이브 제어부,
350,460 : 다수의 LED 조명등 450 : 다수의 제어부

Claims

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하나의 AC/DC 변환기에 연결되어 있는 다수의 LED 조명등을 각각 디밍제어하는 다수의 LED 조명등을 각각 디밍 제어하는 시스템에 있어서,
상기 다수의 LED 조명등을 각각 디밍 제어하는 시스템은,
전원으로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 AC/DC 변환부(410)와;
상기 AC/DC 변환부의 출력을 수신하여 DC 전압을 35V ~ 40V 범위로 출력하도록 제어하며 메인 제어부로부터 제어 명령을 수신하는 DC 레벨 변환부(420)와;
제어부의 각 어드레스를 등록받으며 상기 DC 레벨 변환부에 각 어드레스별 설정 값인 제어 명령을 전송하는 메인 제어부(430)와;
DC레벨 변환부의 출력을 수신하여 어드레스별 설정 값에 해당하는 출력 값을 생성하고 전송하는 레벨 디텍트부(440)와;
상기 레벨 디텍트부의 출력 값을 수신하여 인식하고 자기 어드레스를 할당받으며 자기 어드레스에 해당하는 설정 값만을 해당 LED 조명등에 입력되도록 제어하는 다수의 제어부(450);
및 각 제어부의 설정 값을 입력받는 각각의 LED 조명등(460)으로 구성된 것을 특징으로 하는 다수의 LED 조명등을 각각 디밍 제어하는 시스템.
제3항에 있어서,
상기 다수의 제어부는 PWM 제어를 통하여 LED 조명등에 입력되는 전원을 설정하는 것을 특징으로 하는 다수의 LED 조명등을 각각 디밍 제어하는 시스템.