KR102068141B1 - Led 센서등 - Google Patents

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유송희
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Abstract

LED에 인가되는 전압의 파형에 기초하여 LED 구동 스위치를 제어하는 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 LED 센서등은 1차 권선, 2차 권선 및 보조 권선을 포함하며, 보조 권선의 전압을 감지하여 1차 권선으로 입력되는 전원을 제어하는 컨버터; 하나 이상의 LED(light-emitting diode)를 포함하며, 2차 권선을 통하여 소정의 파형을 가지는 전원을 공급받는 광원; 및 움직임을 감지하는 센서를 포함하며, 센서의 출력 및 광원에 공급되는 전원의 전압을 기초로 광원에 공급되는 전원을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

LED 센서등{LED SENSOR LIGHT}
LED(light-emitting diode) 센서등에 대한 기술로서 특히, LED에 인가되는 전압의 파형에 기초하여 LED 구동 스위치를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 에너지 절감효과가 뛰어나고 친환경적인 LED(light-emitting diode) 조명이 각광받고 있다. LED 조명은 백열등이나 형광등에서 사용되는 스위치, 조명 배선 및 소켓에 램프를 LED 램프로 교체하여 구성된다.
현재 양산되고 있는 LED 컨버터는 구동방식으로 구분하였을 때 CV(CONSTANT VOLTAGE: 정전압) MODE 또는 CC(CONSTANT CURRENT: 정전류) MODE로 구분된다. LED 컨버터는 CV MODE 또는 CC MODE로 구동됨에 있어 소스(SOURCE)원의 궤환(FEED BACK)부 위치에 따라 SSR(Secondary-Side Regulation:2차측 제어방식)과 PSR(Primary-Side Regulation: 1차측 제어방식)방식으로 구분된다.
구현 방식에 있어서, CV MODE에서는 PSR방식의 회로가 주로 사용되며, CC MODE에서는 SSR방식의 회로를 주로 사용되어 왔다. 그러나, 최근 CC MODE에서도 가격 경쟁력을 고려하여 회로 구성이 비교적 간단한 PSR방식의 회로를 채택해서 사용하는 추세로 변하고 있다.
CV(CONSTANT VOLTAGE: 정전압) MODE로 구동되는 컨버터의 경우, 생산 LOT에 따라 LED Vf에 미세한 편차가 존재할 수 있으며, 이로 인하여 소비전력이 낮거나 또는 높아질 수 있다. 또한, 점등 후 시간이 경과하면 LED 모듈의 전압이 낮아지게 되며, CV 방식의 컨버터를 사용할 경우 LED모듈의 전압이 낮아지는 만큼 입력 전력이 상승하여 내구성에 영향을 줄 수 있다.
LED에 인가되는 전압의 파형에 기초하여 LED 구동 스위치를 제어하는 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
일 양상에 따르면, LED 센서등은 1차 권선, 2차 권선 및 보조 권선을 포함하며, 보조 권선의 전압을 감지하여 1차 권선으로 입력되는 전원을 제어하는 컨버터; 하나 이상의 LED(light-emitting diode)를 포함하며, 2차 권선을 통하여 소정의 파형을 가지는 전원을 공급받는 광원; 및 움직임을 감지하는 센서를 포함하며, 센서의 출력 및 광원에 공급되는 전원의 전압을 기초로 광원에 공급되는 전원을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함할 수 있다.
센서를 통하여 움직임이 감지된 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원의 전압을 감지하며, 광원에 공급되는 전원의 전압이 최소값이거나 또는 소정 전압 이하인 경우에 한하여 광원에 전원을 공급할 수 있다.
컨버터는 제어부를 더 포함하며, 제어부는 보조 권선에 연결되어 광원으로 공급되는 전원의 전압을 감지하며, 감지된 전압에 기초하여 제 1 권선에 연결되어 제 1 권선으로 공급되는 전원을 제어할 수 있다.
제어부는 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압을 피드백 전압(FB)으로 감지하는 제 1 센서 입력 및 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압과 제어부의 구동 전원으로 입력되는 전원의 전압이 결합된 입력 전압(VDD)을 감지하는 제 2 센서 입력을 수신하며, 제 1 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 1 기준 전압 이상이거나 제 2 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 2 기준 전압 이상인 경우, 제 1 권선으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
제어부는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)를 포함하며, FET의 드레인(drain)은 1차 권선과 연결될 수 있다.
센서 컨트롤러가 광원에 전원을 공급하는 경우, 센서 컨트롤러는 전원이 공급되는 시간을 측정하며, 전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하기 이전에 센서 컨트롤러가 센서를 통하여 움짐임을 재감지한 경우, 센서 컨트롤러는 전원이 공급되는 시간을 초기화하여 다시 시간을 측정을 시작할 수 있다.
센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원을 일시에 차단하는 제 1 모드 또는 광원에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단하는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
센서 컨트롤러가 제 1 모드로 동작하는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점의 전후 소정의 시간 구간동안 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
센서 컨트롤러가 제 2 모드로 동작하는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점부터 소정의 시간 구간동안 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러는 센서의 출력과 상관없이 광원에 전원을 공급할 수 있다.
전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하기 전에 센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러는 전원이 공급된 시간에 상관 없이 비상 전원이 입력되지 않을 때까지 전원을 공급할 수 있다.
LED 센서등을 PSR 방식으로 구현함으로써 회로 구성이 간단해질 수 있으며, LED에 인가되는 전압의 파형에 기초하여 LED 구동 스위치를 조절함으로써 회로의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 LED 센서등의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 센서 컨트롤러의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 센서 컨트롤러의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, LED 센서등 및 그 동작 방법의 실시예들을 도면들을 참고하여 자세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 LED 센서등의 구성도이다.
도 1을 참조하면, LED 센서등(100)은 컨버터(110), 광원(120) 및 센서 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 컨버터(110)는 1차 권선, 2차 권선 및 보조 권선을 포함할 수 있다. 컨버터(110)는 보조 권선의 전압을 감지하여 1차 권선으로 입력되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨버터(110)는 보조 권선의 전압을 감지하여 2차 권선을 통하여 광원에 공급되는 전원의 전압을 추정할 수 있다.
컨버터(110)는 보조 권선의 전압을 감지하며, 감지된 전압의 크기가 미리 설정된 제 1 기준값을 초과하는 경우, 1차 권선으로 입력되는 전원을 차단할 수 있다. 이후, 컨버터(110)는 보조 권선의 전압을 감지하며, 감지된 전압의 크기가 미리 설정된 제 2 기준값 이하가 되는 경우, 1차 권선으로 입력되는 전원을 연결할 수 있다. 이때, 제 1 기준값과 제 2 기준값은 상이할 수 있다.
일 예에 따르면, 컨버터(110)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제어부는 보조 권선에 연결되어 광원으로 공급되는 전원의 전압을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압을 피드백 전압(FB)으로 감지하는 제 1 센서 입력을 수신할 수 있다.
또한, 제어부는 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압과 제어부의 구동 전원으로 입력되는 전원의 전압이 결합된 입력 전압(VDD)을 감지하는 제 2 센서 입력을 수신할 수 있다. 이때, 제 1 센서 입력과 제 2 센서 입력은 동일한 보조 권선에서 전압을 인가받을 수 있다.
제어부는 제 1 권선에 연결되며, 감지된 전압에 기초하여 제 1 권선으로 공급되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 제 1 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 1 기준 전압 이상이거나 제 2 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 2 기준 전압 이상인 경우, 제 1 권선으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이때, 제 1 기준 전압과 제 2 기준 전압은 상이할 수 있다.
제어부가 제 1 권선으로 인가되는 전원을 차단하며, 제 1 센서 입력과 제 2 센서 입력의 전압이 서서히 낮아질 수 있다. 이후, 제 1 센서 입력과 제 2 센서 입력의 전압이 각각 미리 설정된 크기 이하가 되는 경우, 제어부는 제 1 권선에 전압을 인가할 수 있다.
제어부는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)를 포함할 수 있다. FET의 드레인(drain)은 1차 권선과 연결될 수 있다. 제어부는 FET의 게이트(gate)를 제어함으로써 드레인을 통해 흐르는 전류를 차단할 수 있으며, 이를 통하여 1차 권선에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
일 예에 따르면, 광원(120)은 컨버터(110)의 2차 권선을 통하여 소정의 파형을 가지는 전원을 공급받을 수 있다. 일 예로, 소정의 파형은 톱니파일 수 있다. 광원(120)은 하나 이상의 LED(light-emitting diode)를 포함할 수 있다. 또한, 광원(120)은 평활부를 포함할 수 있다. 평활부는 컨버터(110)의 2차 권선을 통해 입력되는 소정의 파형을 가지는 전원을 평활시켜 LED에 일정하게 공급할 수 있다.
일 예에 따르며, 센서 컨트롤러(130)는 움직임을 감지하는 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서는 적외선 감지 방식, 움직임 감지 방식 및 초음파 감지 방식 중 적어도 하나 이상의 방식으로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 제어하기 위한 스위치(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로, 스위치는 광원(120)에 포함된 LED의 에노드 또는 캐소오드에 직접적으로 연결될 수 있다.
센서 컨트롤러(130)는 센서의 출력 및 광원(120)에 공급되는 전원의 전압을 기초로 광원(120)에 공급되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서를 통하여 움직임이 감지된 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 전원을 인가할 수 있다. 일 예로, 센서 컨트롤러(130)는 센서 출력만을 기초로 광원(120)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
다른 예로, 센서 컨트롤러(130)는 센서 출력과 함께 광원(120)에 공급되는 전원의 전압을 고려하여 광원에 전압을 인가할 수 있다. 예를 들어, 센서를 통하여 움직임이 감지된 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원의 전압을 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러는 컨버터(110)의 제 2 권선 또는 보조 권선과 연결될 수 있으며, 이를 통하여 현재 광원(120)에 인가되는 전원의 전압을 측정할 수 있다.
센서를 통하여 움직임이 감지된 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원의 전압이 최소값이거나 또는 소정 전압 이하인 경우에 한하여 광원(120)에 전원을 공급할 수 있다. 일 예를 들어, 광원(120)에 공급되는 전원이 소정의 파형을 가지고 있는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 인가되는 전압이 소정의 파형의 최소값이 되는 경우에 광원(120)의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다. 이 때, 센서 컨트롤러(130)가 측정한 광원(120)의 전압이 최소값이 아닌 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 인가되는 전압이 최소값이 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원(120)에 인가되는 전압이 최소값이 된 후 광원(120)의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다.
다른 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하인 경우에 광원(120)의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다. 이 때, 센서 컨트롤러(130)가 측정한 광원(120)의 전압이 소정의 전압 이상인 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원(120)에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 된 후 광원(120)의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 센서 컨트롤러(130)는 광원에 전원을 공급하는 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)는 타이머 또는 카운터를 포함할 수 있으며, 스위치를 ON 시킴과 동시에 타이머 또는 카운터를 동작시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 전원을 공급하는 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 전원을 공급하기 위한 시간이 미리 설정되어 있을 수 있다. 타이머 또는 카운터를 통하여 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 다시 말해, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)의 전원을 제어하는 스위치를 OFF 시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 센서 컨트롤러(130)가 광원(120)에 전원을 공급한 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하기 이전에 센서를 통하여 움짐임을 재감지한 경우, 센서 컨트롤러(130)는 전원이 공급되는 시간을 초기화하여 다시 시간을 측정을 시작할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)는 타이머 또는 카운터를 리셋하여 다시 광원(120)에 전원이 공급된 시간을 측정할 수 있다. 이후 타이머 또는 카운터를 통하여 다시 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 일시에 차단하는 제 1 모드 또는 광원에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단하는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
일 예로, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 일시에 차단할 수 있다. 이러한 경우, 회로 내부에 급격한 전류 변화가 발생될 수 있으며, 센서 컨트롤러(130) 내의 센서가 전류 변화로 인한 오작동을 할 수 있다. 이러한 오작동을 방지하기 위하여, 센서 컨트롤러(130)가 제 1 모드로 동작하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원이 차단되는 시점의 전후 소정의 시간 구간동안 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)가 광원(120)에 전원을 공급하고 20초 후 전원을 차단하도록 설정된 경우, 센서 컨트롤러(120)는 타이머 또는 카운터의 값을 이용하여 19초부터 21초가 되는 시간 구간 동안에는 센서에서 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
다른 예로, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단할 수 있다. 이러한 경우, 전원이 차단되는 시간 동안 회로 내부에 급격한 전류 변화가 발생될 수 있으며, 센서 컨트롤러(130) 내의 센서가 전류 변화로 인한 오작동을 할 수 있다. 이러한 오작동을 방지하기 위하여, 센서 컨트롤러(130)가 제 2 모드로 동작하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급되는 전원이 차단되는 시점부터 소정의 시간 구간동안 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)가 광원(120)에 전원을 공급하고 20초 후 2초간 페이드 아웃 방식으로 전원을 차단하도록 설정된 경우, 센서 컨트롤러(120)는 타이머 또는 카운터의 값을 이용하여 20초부터 22초가 되는 시간 구간 동안에는 센서에서 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 컨트롤러(130)는 비상 전원을 감지할 수 있다. 센서 컨트롤러(130)가 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 센서의 출력과 상관없이 광원(120)에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)가 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 센서를 통하여 움직임을 감지하지 못한 경우라도 광원(120)에 전원을 공급할 수 있다.
다른 예를 들어, 센서 컨트롤러(130)가 움직임을 감지하여 광원(120)에 전원을 공급하고 있는 중 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러(130)는 광원(120)에 공급하는 전원을 차단하기 위하여 미리 설정된 소정의 시간과 상관 없이 비상 전원이 입력되지 않을 때까지 광원(120)에 전원을 지속적으로 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면, LED 센서등은 전원 상태 감지 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 일 예로, 전원 상태 감지 회로는 최소 1개 이상의 기계 접점으로 구성될 수 있으며, 일반 전원과 비상 전원을 기계 접점에 의해 분리할 수 있다. 이를 통하여 전원 상태 감지 회로는 일반 전원과 비상 전원이 동시에 투입되더라도 전기적 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 전원 상태 감지 회로는 비상 전원이 투입되는 경우 이를 감지하여 센서 컨트롤러(130)에 비상 전원이 투입되고 있음을 알릴 수 있다. 이를 통하여, LED 센서등은 일반 전원 투입시 LED센서등기구로 동작할 수 있으며, 비상 전원 투입시 또는 상시전원과 비상전원 동시에 투입시 LED 직부등기구로 동작할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 컨버터는 1차 권선(Np), 2차 권선(Ns) 및 보조 권선(Naux)를 포함할 수 있다.
컨버터는 보조 권선(Naux)의 전압을 감지하여 1차 권선(Ns)으로 입력되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨버터는 보조 권선(Naux)의 전압을 감지하여 2차 권선(Ns)을 통해 광원에 공급되는 전원의 전압을 추정할 수 있다.
컨버터는 보조 권선(Naux)의 전압을 감지하며, 감지된 전압의 크기가 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우, 1차 권선(Np)으로 입력되는 전원을 차단할 수 있다. 이후, 컨버터는 보조 권선(Naux)의 전압을 감지하며, 감지된 전압의 크기가 미리 설정된 기준값 이하가 되는 경우, 1차 권선(Np)으로 입력되는 전원을 연결할 수 있다.
일 예에 따르면, 컨버터는 제어부(IC1)를 포함할 수 있다. 제어부(IC1)는 직접회로로 구성될 수 있다. 제어부(IC1)는 2가지 과전압 보호(OVP, Over Voltage Protection) 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 제어부(IC1)는 보조 권선(Naux)에 연결되어 광원으로 공급되는 전원의 전압을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어부(IC1)는 보조 권선(Naux)을 통해 공급되는 전원의 전압을 피드백 전압(FB)으로 감지하는 제 1 센서 입력을 수신할 수 있다. 구체적으로, 제 1 센서 입력은 보조 권선(Naux)에 인가되는 전압을 저항 R4와 R5을 이용하여 강하된 전압일 수 있다.
또한, 제어부(IC1)는 보조 권선(Naux)을 통해 공급되는 전원의 전압과 제어부(IC1)의 구동 전원으로 입력되는 전원의 전압이 결합된 입력 전압(VDD)을 감지하는 제 2 센서 입력을 수신할 수 있다. 구체적으로, 제 2 센서 입력은 교류 전원(V1)으로부터 제어부(IC1)의 구동 전원으로 입력되는 전원과 다이오드(D5)를 통하여 입력되는 보조 권선(Naux)의 전원에 의해 충전된 콘덴서(EC1)의 전압일 수 있다.
제어부(IC1)는 감지된 전압에 기초하여 제 1 권선에 연결되어 제 1 권선으로 공급되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(IC1)는 제 1 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 1 기준 전압 이상이거나 제 2 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 2 기준 전압 이상인 경우, 제 1 권선으로 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이때, 제 1 기준 전압과 제 2 기준 전압은 상이할 수 있다.
일 예를 들어, 제 1 센서 입력(FB)이 5V까지 상승되면 제어부(IC1)는 OVP MODE로 진입하거나, 제 2 센서 입력(VDD)이 35V까지 상승되면 OVP MODE로 진입할 수 있다. 제 1 센서 입력은 저항 R4와 R5로 분배된 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, R4는 100KΩ이고 R5는 20KΩ이며, 센서 컨트롤러가 광원을 전원을 Turn Off한 상태이며, T1의 권선비가 Ns(40Turns):Naux(20Turns)인 경우, 광원에 인가되는 전압이 60V이고 D5 Anode 전압이 30V라 가정하면, 제 1 센서 입력은 5V까지 상승하므로 OVP MODE로 진입할 수 있다. 제 1 센서 입력에 의해 제어부(IC1)가 OVP MODE로 진입하게 되면, 제 2 센서 입력에 의핸 OVP 기능은 수행되지 않을 수 있다.
제어부(IC1)가 OVP MODE로 진입하면, 제어부(IC1)는 1차 권선(Np)의 스위치를 끊을 수 있다. 이때, 제 2 센서 입력(VDD)의 전압은 서서히 낮아질 수 있다. 제 2 센서 입력(VDD)의 전압이 서서히 낮아져 UVLO(ON)범위(IC1의 내부 로직에서 미리 설정된 값)까지 낮아지고, 저항 R1과 R2 저항을 통해 제어부(IC1)가 구동될 수 있는 전류가 EC1에 충전되면, 제어부(IC1)는 UVLO(OFF)구간(IC1의 내부 로직에서 미리 설정된 값)을 벗어날 수 있다. 제어부(IC1)가 UVLO(OFF)구간을 벗어나면 제어부(IC1)는 정상 동작을 할 수 있다. 다만, 이때 센서 컨트롤러의 스위치가 Turn Off된 상태라면, 제어부(IC1)는 다시 제 1 센서 입력(FB)에 의해 OVP MODE로 진입할 수 있다.
일 예에 따르면, OVP MODE에서 광원에 인가되는 전원은 소정의 파형을 가질 수 있다. 이 때, 광원에 인가되는 전원 파형의 전압 및 주기는 R1, R2, EC1, EC2, R6, R4, R5의 용량값에 따라 결정될 수 있다. 일 예로, 광원에 인가되는 전원의 파형은 톱니파를 형성할 수 있다. 이때, 톱니파의 최소값은 광원에서 LED 모듈이 점등을 시작하는 전압값 이하로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 센서 컨트롤러의 스위칭부가 Turn On될 때 2단 점등되는 것을 방지할 수 있다.
제어부(IC1)는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)를 포함할 수 있다. FET의 드레인(drain)은 1차 권선(Np)과 연결될 수 있다. 제어부(IC1)는 FET의 게이트(gate)를 제어함으로써 드레인을 통해 흐르는 전류를 차단할 수 있으며, 이를 통하여 1차 권선(Np)에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
제어부(IC1)가 제 1 권선으로 인가되는 전원을 차단하며, 제 1 센서 입력과 제 2 센서 입력의 전압이 서서히 낮아질 수 있다. 이후, 제 1 센서 입력과 제 2 센서 입력의 전압이 각각 미리 설정된 소정 크기 이하가 되는 경우, 제어부(IC1)는 제 1 권선에 전압을 인가할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 센서 컨트롤러의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 센서 컨트롤러(300)는 센서부(310), 필터/증폭부(320), 프로그램부(330) 및 스위칭부(340)를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 센서부(310)는 적외선 감지 방식, 움직임 감지 방식 및 초음파 감지 방식 중 적어도 하나 이상의 방식으로 동작할 수 있다. 센서부(310)는 사람 등의 움직임이 감지되면, 필터/증폭부(320)를 통하여 프로그램부(330)로 신호를 전송할 수 있다.
일 예에 따르면, 필터/증폭부(320)는 센서부(310)로부터 신호를 수신하여 프로그램부(330)에서 인식할 수 있는 신호로 증폭할 수 있으며, 오동작 원인이 될 수 있는 노이즈 신호를 필터링하여 안정적으로 프로그램부에 신호를 전송할 수 있다.
일 예에 따르면, 프로그램부(330)는 센서부(310)의 출력 및 광원에 공급되는 전원의 전압을 기초로 광원의 전원을 제어하는 스위칭부(340)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서부(310)를 통하여 움직임이 감지된 경우, 프로그램부(330)는 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 전원을 인가할 수 있다. 일 예로, 프로그램부(330)는 센서부(310) 출력만을 기초로 광원에 인가되는 전원을 제어할 수 있다.
다른 예로, 프로그램부(330)는 센서부(310) 출력과 함께 광원에 공급되는 전원의 전압을 고려하여 광원의 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서부(310)를 통하여 움직임이 감지된 경우, 프로그램부(330)는 광원에 공급되는 전원의 전압을 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)는 컨버터의 제 2 권선 또는 보조 권선과 연결될 수 있으며, 이를 통하여 현재 광원에 인가되는 전원의 전압을 측정할 수 있다.
센서부(310)를 통하여 움직임이 감지된 경우, 프로그램부(330)는 광원에 공급되는 전원의 전압이 최소값이거나 또는 소정 전압 이하인 경우에 한하여 광원에 전원을 공급하도록 스위칭부(340)를 제어할 수 있다. 일 예를 들어, 광원에 공급되는 전원이 소정의 파형을 가지고 있는 경우, 프로그램부(330)는 광원에 인가되는 전압이 소정의 파형의 최소값이 되는 경우에 광원의 전원을 제어하는 스위칭부(340)를 Turn ON 시킬 수 있다. 이 때, 프로그램부(330)가 측정한 광원의 전압이 최소값이 아닌 경우, 프로그램부(330)는 광원에 인가되는 전압이 최소값이 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원에 인가되는 전압이 최소값이 된 후 광원의 전원을 제어하는 스위칭부(340)를 Turn ON 시킬 수 있다.
다른 예를 들어, 프로그램부(330)는 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하인 경우에 광원의 전원을 제어하는 스위칭부(340)를 Turn ON 시킬 수 있다. 이 때, 프로그램부(330)가 측정한 광원의 전압이 소정의 전압 이상인 경우, 프로그램부(330)는 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 된 후 광원의 전원을 제어하는 스위칭부(340)를 Turn ON 시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 프로그램부(330)는 광원에 전원을 공급하는 시간을 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)는 타이머 또는 카운터를 포함할 수 있으며, 스위칭부(340)를 Turn ON 시킴과 동시에 타이머 또는 카운터를 동작시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 프로그램부(330)는 광원에 전원을 공급하는 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)는 광원에 전원을 공급하기 위한 시간이 미리 설정되어 있을 수 있다. 타이머 또는 카운터를 통하여 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 프로그램부(330)는 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
일 예에 따르면, 프로그램부(330)가 광원에 전원을 공급한 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하기 이전에 센서부(310)를 통하여 움짐임을 재감지한 경우, 프로그램부(330)는 전원이 공급되는 시간을 초기화하여 다시 시간을 측정을 시작할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)는 타이머 또는 카운터를 리셋하여 다시 광원에 전원이 공급된 시간을 측정할 수 있다. 이후 타이머 또는 카운터를 통하여 다시 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 프로그램부(330)는 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로그램부(330)는 광원에 공급되는 전원을 일시에 차단하는 제 1 모드 또는 광원에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단하는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드로 스위칭부(340)를 제어할 수 있다.
일 예로, 프로그램부(330)는 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 공급되는 전원을 일시에 차단할 수 있다. 이러한 경우, 회로 내부에 급격한 전류 변화가 발생될 수 있으며, 센서부(310)가 전류 변화로 인한 오작동을 할 수 있다. 이러한 오작동을 방지하기 위하여, 프로그램부(330)가 제 1 모드로 스위칭부(340)를 제어하는 경우, 프로그램부(330)는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점의 전후 소정의 시간 구간동안 센서부(310)를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)가 광원에 전원을 공급하고 20초 후 전원을 차단하도록 설정된 경우, 프로그램부(330)는 타이머 또는 카운터의 값을 이용하여 19초부터 21초가 되는 시간 구간 동안에는 센서부(310)에서 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
다른 예로, 프로그램부(330)는 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단할 수 있다. 이러한 경우, 전원이 차단되는 시간 동안 회로 내부에 급격한 전류 변화가 발생될 수 있으며, 센서부(310)가 전류 변화로 인한 오작동을 할 수 있다. 이러한 오작동을 방지하기 위하여, 프로그램부(330)가 제 2 모드로 동작하는 경우, 프로그램부(330)는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점부터 소정의 시간 구간동안 센서부(310)를 통하여 감지되는 신호를 무시할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)가 광원에 전원을 공급하고 20초 후 2초간 페이드 아웃 방식으로 전원을 차단하도록 설정된 경우, 프로그램부(330)는 타이머 또는 카운터의 값을 이용하여 20초부터 22초가 되는 시간 구간 동안에는 센서부(310)에서 감지되는 신호를 무시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로그램부(330)는 비상 전원을 감지할 수 있다. 프로그램부(330)가 비상 전원을 감지하는 경우, 프로그램부(330)는 센서의 출력과 상관없이 광원에 전원을 공급하도록 스위칭부(340)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로그램부(330)가 비상 전원을 감지하는 경우, 프로그램부(330)는 센서부(310)를 통하여 움직임을 감지하지 못한 경우라도 스위칭부(340)를 제어하여 광원에 전원을 공급할 수 있다.
다른 예를 들어, 프로그램부(330)가 움직임을 감지하여 광원에 전원을 공급하고 있는 중 비상 전원을 감지하는 경우, 프로그램부(330)는 광원에 공급하는 전원을 차단하기 위하여 미리 설정된 소정의 시간과 상관 없이 비상 전원이 입력되지 않을 때까지 광원에 전원을 지속적으로 공급할 수 있다.
일 예에 따르면, 스위칭부(340)는 광원에 포함된 LED의 에노드 또는 캐소오드에 직접적으로 연결될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 센서 컨트롤러(300)는 레귤레이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 레귤레이터는 컨버터 출력과 연결될 수 있으며, 컨버터 출력을 센서 컨트롤러(300)의 구동 전원인 5V 또는 3.3V 전원으로 변환하여 센서 컨트롤러(300)에 공급할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 센서 컨트롤러의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 센서 컨트롤러는 전원이 인가되면, 시스템을 초기화할 수 있다(410). 이후, 센서 컨트롤러는 전원 상태 감지 회로부터 비상 전원 인가되는지 여부를 감지할 수 있다(420). 일 예로, 센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하는 경우, 센서 컨트롤러는 스위치를 ON시켜 센서의 출력과 상관없이 광원에 전원을 공급할 수 있다(450). 다른 예로, 센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하지 못한 상태, 다시 말해 일반 전원 상태인 경우, 센서 컨트롤러는 센서를 통해 움직임을 감지할 수 있다(430).
일 예로, 센서 컨트롤러가 움직임을 감지한 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원의 상태를 감지할 수 있다(440). 예를 들어, 센서 컨트롤러는 컨버터의 제 2 권선 또는 보조 권선과 연결될 수 있으며, 이를 통하여 현재 광원에 인가되는 전원의 전압을 측정할 수 있다.
센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원의 전압이 최소값이거나 또는 소정 전압 이하인 경우에 한하여 광원에 전원을 공급할 수 있다(450). 일 예를 들어, 광원에 공급되는 전원이 소정의 파형을 가지고 있는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 인가되는 전압이 소정의 파형의 최소값이 되는 경우에 광원의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다. 이 때, 센서 컨트롤러가 측정한 광원의 전압이 최소값이 아닌 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 인가되는 전압이 최소값이 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원에 인가되는 전압이 최소값이 된 후 광원의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다.
다른 예를 들어, 광원에 공급되는 전원이 소정의 파형을 가지고 있는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하인 경우에 광원의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다. 이 때, 센서 컨트롤러가 측정한 광원의 전압이 소정의 전압 이상인 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 되는 시점까지 대기할 수 있으며, 광원에 인가되는 전압이 소정의 전압 이하가 된 후 광원의 전원을 제어하는 스위치를 ON 시킬 수 있다.
이후, 센서 컨트롤러는 광원에 전원을 공급하는 시간을 측정할 수 있다(460). 예를 들어, 센서 컨트롤러는 타이머 또는 카운터를 포함할 수 있으며, 스위치를 ON 시킴과 동시에 타이머 또는 카운터를 동작시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 타이머 또는 카운터를 통하여 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원을 차단할 수 있다(470). 다시 말해, 센서 컨트롤러는 광원의 전원을 제어하는 스위치를 OFF 시킬 수 있다.
센서 컨트롤러가 광원에 전원을 공급한 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하기 이전에 센서를 통하여 움짐임을 재감지한 경우, 센서 컨트롤러는 전원이 공급되는 시간을 초기화하여 다시 시간을 측정을 시작할 수 있다(480). 예를 들어, 센서 컨트롤러는 타이머 또는 카운터를 리셋하여 다시 광원에 전원이 공급된 시간을 측정할 수 있다(460). 이후 타이머 또는 카운터를 통하여 다시 측정된 시간이 미리 설정된 소정의 시간을 초과하는 경우, 센서 컨트롤러는 광원(120)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다(470).
본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 디스크 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 작성되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: LED 센서등 110: 컨버터
120: 광원 130: 센서 컨트롤러
300: 센서 컨트롤러 310: 센서부
320: 필터/증폭부 330: 프로그램부
340: 스위칭부

Claims (12)

1차 권선, 2차 권선 및 보조 권선을 포함하며, 상기 보조 권선의 전압을 감지하여 상기 1차 권선으로 입력되는 전원을 제어하는 컨버터;
하나 이상의 LED(light-emitting diode)를 포함하며, 상기 2차 권선을 통하여 소정의 파형을 가지는 전원을 공급받는 광원; 및
움직임을 감지하는 센서를 포함하며, 상기 센서의 출력 및 상기 광원에 공급되는 전원의 전압을 기초로 상기 광원에 공급되는 전원을 제어하는 센서 컨트롤러를 포함하며
상기 센서를 통하여 움직임이 감지된 경우, 상기 센서 컨트롤러는
상기 광원에 공급되는 전원의 전압을 감지하며, 상기 광원에 공급되는 전원의 전압이 최소값이거나 또는 소정 전압 이하인 경우에 한하여 상기 광원에 전원을 공급하고,
상기 컨버터는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는
상기 보조 권선에 연결되어 광원으로 공급되는 전원의 전압을 감지하며, 상기 감지된 전압에 기초하여 상기 1차 권선에 연결되어 상기 1차 권선으로 공급되는 전원을 제어하고,
상기 제어부는 과전압 보호 모드(OVP MODE)를 수행하며, 상기 과전압 보호 모드에서 상기 광원에 공급되는 전원의 파형은 톱니파이며, 상기 톱니파의 최소값은 상기 광원에서 상기 LED가 점등을 시작하는 전압값 이하로 설정되는, LED 센서등.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압을 피드백 전압(FB)으로 감지하는 제 1 센서 입력 및 상기 보조 권선을 통해 공급되는 전원의 전압과 상기 제어부의 구동 전원으로 입력되는 전원의 전압이 결합된 입력 전압(VDD)을 감지하는 제 2 센서 입력을 수신하며,
상기 제 1 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 1 기준 전압 이상이거나 상기 제 2 센서 입력의 크기가 미리 설정된 제 2 기준 전압 이상인 경우, 상기 1차 권선으로 공급되는 전원을 차단하는, LED 센서등.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
전계효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)를 포함하며, 상기 FET의 드레인(drain)은 상기 1차 권선과 연결되는, LED 센서등.
제 1 항에 있어서,
상기 센서 컨트롤러가 상기 광원에 전원을 공급하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 전원이 공급되는 시간을 측정하며,
상기 전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 상기 광원에 공급되는 전원을 차단하는, LED 센서등.
제 6 항에 있어서,
상기 전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하기 이전에 상기 센서 컨트롤러가 상기 센서를 통하여 움짐임을 재감지한 경우, 상기 센서 컨트롤러는 상기 전원이 공급되는 시간을 초기화하여 다시 시간을 측정을 시작하는, LED 센서등.
제 6 항에 있어서,
상기 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원을 일시에 차단하는 제 1 모드 또는 광원에 공급되는 전원을 페이드 아웃(fade out)방식으로 차단하는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하는, LED 센서등.
제 8 항에 있어서,
상기 센서 컨트롤러가 제 1 모드로 동작하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점의 전후 소정의 시간 구간동안 상기 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시하는, LED 센서등.
제 8 항에 있어서,
상기 센서 컨트롤러가 제 2 모드로 동작하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 광원에 공급되는 전원이 차단되는 시점부터 소정의 시간 구간동안 상기 센서를 통하여 감지되는 신호를 무시하는, LED 센서등.
제 6 항에 있어서,
상기 센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 상기 센서의 출력과 상관없이 상기 광원에 전원을 공급하는, LED 센서등.
제 11 항에 있어서,
상기 전원이 공급된 시간이 소정의 시간을 초과하기 전에 상기 센서 컨트롤러가 비상 전원을 감지하는 경우, 상기 센서 컨트롤러는 상기 전원이 공급된 시간에 상관 없이 상기 비상 전원이 입력되지 않을 때까지 전원을 공급하는, LED 센서등.
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