KR102637558B1 - 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판은, 영상 소스를 표출하는 LED 패널; 영상 소스를 제공하는 영상소스부; 상기 영상소스부의 영상 소스를 상기 LED 패널에 공급하는 모듈제어부; 소정의 밝기제어신호에 따라 상기 LED 패널의 밝기를 조절하기 위한 밝기 기준전압값을 출력하는 밝기제어부; 상기 밝기제어부로부터 출력되는 디지털 값의 밝기 기준전압값을 아날로그 값의 밝기 기준전압값으로 변환하는 D/A 컨버터; 및 상기 밝기 기준전압값에 대응하는 출력전압을 상기 LED 패널에 스위칭 모드 파워 서플라이를 포함한다.

Description

자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판{POWER SAVING ELECTRONIC DISPLAY WITH AUTOMATIC VOLTAGE CONTROL}
본 발명은 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 환경에 따라 LED 패널에 인가되는 전압을 제어함으로써 전광판의 밝기를 조절하여 절전할 수 있는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판에 관한 것이다.
LED를 이용한 전광판은 해상도가 우수하고 다양한 색상의 컬러 영상을 구현하는 디스플레이 장치이며, 광고나 방송을 위하여 건물의 외벽이나 내부에 다양한 형태로 설치되어 이미지나 동영상을 구현하기 위해 사용되고 있다. LED 전광판은 적색, 녹색, 청색을 발광하는 LED(Light Emitting Diode)들로 구성된 단위화소를 기본 구성요소로 하고 있으며, 화소들은 가로 세로의 매트릭스 형태로 배치되어 하나의 LED 패널 또는 LED 보드를 구성하고, 여러 장의 LED 패널들이 모여서 LED 전광판을 형성한다.
도 1은 종래기술에 따른 표준 전광판 구성도이다.
종래기술에 따른 표준 전광판은 프레임 단위로 영상 소스를 표출하는 LED 패널(110), LED 패널(110)에 전원을 공급하는 스위칭 모드 파워 서플라이(120), 영상 소스를 제공하는 영상소스부(130), 및 영상소스부(130)의 영상 소스를 LED 패널(110)에 프레임 단위로 공급하는 모듈제어부(140)를 포함한다. 그런데 종래기술에 따른 표준 전광판의 스위칭 모드 파워 서플라이(120)가 LED 패널(110)에 항상 일정한 전압을 인가하기 때문에 주야간에 따라 외부 조도가 변화하더라도 LED 패널(110)의 밝기가 일정하여 전력 소비가 동일하게 발생한다.
도 2는 종래기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는 전원공급부(210), 전원 출력부(220), 피드백 전압 제공부(230), 스위칭 제어부(240) 및 바이어스 전원 공급부(250)를 포함한다.
전원 공급부(210)는 교류 입력(AC)을 정류하기 위한 브리지 다이오드(BD), 정류된 전압을 평활화하기 위한 커패시터(Cin), 커패시터(Cin)에 일단이 연결되는 트랜스포머의 1차 코일(L1)을 포함한다. 여기서, 트랜스포머의 1차 코일(L1)의 타단은 스위칭 제어부(240)의 단자(f1)에 연결된다. 전원 공급부(210)는 브리지 다이오드(BD) 및 커패시터(Cin)에 의해 교류 전압(AC)을 직류 전압(Vin)으로 변환하고, 스위칭 제어부(240)에 내장되어 있는 메인 스위치(Qsw)의 듀티(duty)에 따라 트랜지스포머의 2차측 즉, 전원 출력부(220)에 원하는 전력을 공급한다. 또한, 커패시터(Cin)와 트랜스포머의 1차 코일(L1) 사이의 노드(N1)에는 스위칭 제어부(240)의 단자(VSTR)가 연결된다.
전원 출력부(220)는 트랜스포머의 2차 코일(L2)의 일단에 애노드가 연결되는 다이오드(D1), 다이오드(D1)의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 커패시터(C1)를 포함하며, 트랜스포머의 2차 코일(L2)의 타단은 접지에 연결된다. 여기서, 커패시터(C1)에 양단에 걸리는 전압이 출력 전압(Vout)이 된다.
피드백 전압 제공부(230)는 다이오드(D1)의 캐소드에 일단이 연결되는 저항(R1), 저항(R1)의 타단과 접지 사이에 연결되는 저항(R2), 저항(R1)의 타단에 캐소드가 연결되고 접지에 애노드가 연결되는 제너 다이오드(ZD), 저항(R1)의 일단에 애노드가 연결되며 저항(R1)의 타단에 캐소드가 연결되는 포토 다이오드(PC1), 스위칭 제어부(240)의 단자(VFB)와 접지 사이에 연결되는 포토 트랜지스터(PC2) 및 포토 트랜지스터(PC2)와 병렬로 연결되며 단자(VFB)와 접지 사이에 연결되는 피드백 커패시터(Cfb)를 포함한다. 여기서, 포토 다이오드(PC1)와 포토 트랜지스터(PC2)는 함께 포토 커플러를 형성한다. 출력 전압(Vout)은 저항(R1, R2)에 의해 분배되고 출력 전압(Vout)에 비례하여 포토 다이오드(PC1)에 흐르는 전류가 결정되고, 이 포토 다이오드(PC1)를 통해 흐르는 전류에 비례하여 포토 트랜지스터(PC2)를 통해 흐르는 전류가 결정된다. 이에 따라 피드백 커패시터(Cfb)의 양단에 걸리는 피드백 전압(Vfb)은 출력 전압(Vout)에 따라 반비례하여 출력전압(Vout)이 일정한 전압으로 레귤레이션 된다.
바이어스 전원 공급부(250)는 트랜스포머의 3차 코일(L3), 트랜스포머의 3차 코일(L3)의 일단에 애노드가 연결되는 다이오드(D2) 및 다이오드(D2)의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 커패시터(C2)를 포함한다. 그리고, 커패시터(C2)와 다이오드(D2)의 노드(N2)는 스위칭 제어부(400)의 단자(Vcc)에 연결된다. 여기서, 커패시터(C2)의 양단에는 스위칭 제어부(240)의 PWM 제어기(242)를 동작시키기 위한 바이어스 전압(Vcc)이 충전된다. 한편, 트랜스포머의 3차 코일(L3) 및 다이오드(D2)는 메인 스위치(Qsw)가 스위칭을 시작하는 경우에 동작하여, 커패시터(C2)에 바이어스 전압(Vcc)을 충전시킨다.
스위칭 제어부(240)는 PWM 제어기(242), 초기 바이어스 전원 공급부(244) 및 메인 스위치(Qsw)를 포함한다. 메인 스위치(Qsw)에서 드레인은 단자(f1)를 통해 트랜스포머의 1차코일(L1)의 타단에 연결되고 소스는 단자(f2)를 통해 접지에 연결되며 게이트는 PWM 제어기(242)의 출력 단자에 연결된다.
위와 같이 종래기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이는 트랜스포머 2차측 전압이 항상 일정하게 제너 전압(VZD)보다 높을 때 포토 다이오드(PC1)가 턴온된다. 이에 따라 주야간에 따라 외부 환경이 변화하더라도 스위칭 모드 파워 서플라이가 일정한 출력 전압을 공급하므로 LED 패널(110)의 밝기가 일정하여 전력 소비가 동일하게 발생한다.
구체적으로, 종래기술에 따른 정전압 방식의 스위칭 모드 파워 서플라이는 전광판에 사용하는 경우 제조시 출력전압을 5볼트로 고정한다. 전광판의 소비전력은 RGB 각 LED에 흐르는 전류는 수 밀리암페어에 불과하지만, 모듈 단위로 수만개의 LED에 흐르는 전류가 모아지게 되면, 스위칭 모드 파워 서플라이 출력전압 5볼트에 수 암페어 내지 수십 암페어가 흘러 수백 와트의 전력이 소비된다.
특히, 실외에 설치되는 전광판은 수십 내지 수백개의 모듈을 사용하여 구현되므로 전광판에서 소비되는 전력은 막대하다. 그런데 여하의 경우라도 5볼트 출력이 정전압으로 변동되지 않아 이로 인한 절전은 불가하다.
특허등록 10-0948057호 절전형 엘이디 전광판 시스템 특허공개 10-2011-0051904호 절전형 엘이디용 전원 공급장치 특허등록 10-1481570호 그린 스마트 절전형 LED 전광판 특허등록 10-2364501호 소비전력 절감을 위한 엘이디 전광판 대기전력 공급 모듈
본 발명은 외부 환경에 따라 LED 패널에 인가되는 전압을 제어함으로써 전광판의 밝기를 조절하여 절전할 수 있는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 원격으로 LED 패널에 인가되는 전압을 제어함으로써 전광판의 밝기를 조절하여 절전할 수 있는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판을 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판은, 실외에 설치되고, 다수의 스위칭 모드 파워 서플라이가 LED 패널에 전압을 인가하도록 구성되는 전광판에 있어서, 영상 소스를 표출하는 상기 LED 패널; 영상 소스를 제공하는 영상소스부; 상기 영상소스부의 영상 소스를 상기 LED 패널에 공급하는 모듈제어부; 소정의 밝기제어신호에 따라 상기 LED 패널의 밝기를 조절하기 위한 밝기 기준전압값을 출력하는 밝기제어부; 상기 밝기제어부로부터 출력되는 디지털 값의 밝기 기준전압값을 아날로그 값의 밝기 기준전압값으로 변환하는 D/A 컨버터; 및 상기 밝기 기준전압값에 대응하는 출력전압을 상기 LED 패널에 출력하는 상기 다수의 스위칭 모드 파워 서플라이를 포함하고, 상기 밝기제어부는 RGB 색상별로 상이한 밝기 기준전압값을 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 소정의 밝기제어신호는 룩업테이블에 저장된 주야간별, 시간대별, 색상 영상의 종류별 중 적어도 어느 하나 이상에 대하여 상이한 밝기 기준전압값을 독출할 수 있는 원격제어신호일 수 있다.
바람직하게는, 상기 룩업테이블은 고상 디스크(Solid State Disk; SSD), USB메모리(Universal Serial Bus Memory; USB Memory), 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital; SD), 미니 씨큐어 디지털 카드(mini Secure Digital card; mSD), 마이크로 씨큐어 디지털 카드(micro SD), 고용량 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital High Capacity; SDHC), 메모리 스틱 카드(Memory Stick Card), 스마트 미디어 카드(Smart Media Card; SM), 멀티 미디어 카드(Multi Media Card; MMC), 내장 멀티 미디어 카드(Embedded MMC; eMMC), 컴팩트 플래시 카드(Compact Flash; CF) 중 어느 하나에 구현되거나, ROM(Read Only Memory), NOR Flash Memory, NAND Flash Memory, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 중 어느 하나에 구현될 수 있다.
바람직하게는, 주야간 외부 환경의 밝기에 따라 달라지는 조도센서신호를 출력하는 조도센서를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 밝기제어부는 소정의 밝기제어신호에 포함된 선택명령신호에 따라 원격제어신호와 조도센서신호 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는, 직류 전압을 인가받아 하기 포토커플러로부터 출력되는 광 비교신호에 따라 펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호를 발생하는 고주파 PWM 스위칭 발생 IC; 상기 펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호가 스위칭소자에 인가되면, 2차측에 저전압을 출력하는 고주파 트랜스; 상기 고주파 트랜스의 2차측에 출력되는 저전압을 소정 크기의 일정한 전압으로 출력하는 정전압 IC; 상기 고주파 트랜스의 2차측 출력전압과 상기 D/A 컨버터로부터 출력되는 아날로그 값의 밝기 기준전압을 비교하여 비교값을 출력하는 전압 비교기; 및 상기 전압 비교기로부터 출력되는 비교값에 따라 발광하는 포토다이오드와 상기 포토다이오드의 동작에 따라 응동하여 광 비교신호를 출력하는 포토트랜지스터를 포함하는 포토커플러를 포함한다.
본 발명에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판은 외부 환경에 따라 LED 패널에 인가되는 전압을 제어함으로써 전광판의 밝기를 조절하여 절전할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따르면, LED 패널에 인가되는 전압을 원격으로 제어함으로써 전광판의 밝기를 조절하여 절전할 수 있는바, 룩업테이블에 저장된 외부 환경에 따라 상이하게 설정되는 기준전압값을 이용함으로써 관리자가 직접 현장에 가지 않고도 전광판의 밝기를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 표준 전광판 구성도,
도 2는 종래기술에 따른 스위칭 모드 파워 서플라이를 도시한 회로도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전압 조절이 가능한 스위칭 모드 파워 서플라이 회로도, 및
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전압 조절이 가능한 스위칭 모드 파워 서플라이의 주요부 회로도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 '접속된(connected to)' 또는 '커플링된(coupled to)' 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링 된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 '직접 접속된(directly connected to)' 또는 '직접 커플링된(directly coupled to)'으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 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 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판의 구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판은 프레임 단위로 영상 소스를 표출하는 LED 패널(310), LED 패널(310)에 전원을 공급하는 스위칭 모드 파워 서플라이(320), 영상 소스를 제공하는 영상소스부(330), 영상소스부(330)의 영상 소스를 LED 패널(310)에 프레임 단위로 공급하는 모듈제어부(340), 외부로부터 인가되는 소정의 밝기제어신호에 따라 LED 패널의 밝기를 제어하기 위한 밝기기준전압값을 출력하는 밝기제어부(360), 및 밝기제어부(360)로부터 출력되는 디지털 값의 밝기 기준전압값을 아날로그 값의 밝기 기준전압값으로 변환하는 D/A 컨버터(370)를 포함한다.
밝기제어부(360)는 외부로부터 인가되는 소정의 밝기제어신호에 따라 LED 패널의 밝기를 조절하기 위한 밝기 기준전압값을 출력한다. 여기서, 소정의 밝기제어신호는 룩업테이블(미도시)에 저장된 계절별, 주야간별, 시간대별, 색상 영상의 종류별로 상이한 밝기 기준전압값을 독출할 수 있는 원격제어신호일 수 있다. 즉, 외부로부터 소정의 밝기제어신호가 밝기제어부(360)에 인가되면, 밝기제어부(360)는 룩업테이블(360)에 저장된 주야간별, 시간대별, 색상 영상의 종류별로 상이한 밝기 기준전압값을 독출하여 출력한다.
예컨대, 주야간으로 구분하는 경우, 주간에는 스위칭 모드 파워 서플라이가 5볼트를 출력할 수 있도록 밝기제어부(360)는 밝기 기준전압값을 출력하고, 야간에는 스위칭 모드 파워 서플라이가 3.2볼트를 출력할 수 있도록 밝기제어부(360)는 밝기 기준전압값을 출력할 수 있다.
또한, 색상 영상의 종류별로 구분하는 경우, 스위칭 모드 파워 서플라이가 R LED에는 2.5볼트, G LED에는 3.2볼트, B LED에는 3.0볼트를 출력할 수 있도록 밝기제어부(360)는 밝기 기준전압값을 출력할 수 있다.
또한, 시간대별로 구분하는 경우, 주간과 조석 그리고 야간으로 구분하여 밝기 기준전압값을 달리 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 룩업테이블(미도시)은 고상 디스크(Solid State Disk; SSD), USB메모리(Universal Serial Bus Memory; USB Memory), 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital; SD), 미니 씨큐어 디지털 카드(mini Secure Digital card; mSD), 마이크로 씨큐어 디지털 카드(micro SD), 고용량 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital High Capacity; SDHC), 메모리 스틱 카드(Memory Stick Card), 스마트 미디어 카드(Smart Media Card; SM), 멀티 미디어 카드(Multi Media Card; MMC), 내장 멀티 미디어 카드(Embedded MMC; eMMC), 컴팩트 플래시 카드(Compact Flash; CF) 등의 카드 형태 내에 구현될 수 있다.
본 실시예의 메모리(910)는 비휘발성인 특성을 가지는 ROM(Read Only Memory), NOR Flash Memory, NAND Flash Memory, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 등에 구현될 수 있다.
한편, RGB의 순방향 전압 강하(VF) 값이 각기 다르므로 D/A 컨버터가 3개가 있으면 가장 유리하나 1개만 장착한다면 GREEN LED를 중심으로 장착하는 것이 바람직하다.
D/A 컨버터(370)는 밝기제어부(360)로부터 출력되는 디지털 값의 밝기 기준전압값을 아날로그 값의 밝기 기준전압값으로 변환한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판은, 주야간 외부 환경의 밝기에 따라 달라지는 조도센서신호를 출력하는 조도센서(350)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 밝기제어부(360)는 소정의 밝기제어신호에 포함된 선택명령신호에 따라 원격제어신호와 조도센서신호 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전압 조절이 가능한 스위칭 모드 파워 서플라이 회로도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전압 조절이 가능한 스위칭 모드 파워 서플라이의 주요부 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전압 조절이 가능한 스위칭 모드 파워 서플라이는 고주파 PWM 스위칭 발생 IC(410), 고주파 트랜스(420), 정전압 IC(430), 전압 비교기(440), 및 포토커플러(450)를 포함한다.
고주파 PWM 스위칭 발생 IC(410)는 직류 전압을 인가받아 포토커플러(450)를 통해 피드백 되는 출력전압의 크기에 따라 수 킬로헤르쯔 내지 수십 킬로헤르쯔의 펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호를 발생한다.
펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호가 트랜지스터(Q1, Q2, Q4, Q5)를 거쳐 FET(Q3, Q6)에 인가되면, 고주파 트랜스(420)는 2차측에 저전압을 출력한다.
정전압 IC(430)는 고주파 트랜스(420)의 2차측에 출력되는 저전압을 소정 크기의 일정한 전압으로 출력한다.
전압 비교기(440)는 고주파 트랜스(420)의 2차측 출력전압과 D/A 컨버터(370)로부터 출력되는 아날로그 값의 밝기 기준전압을 비교하여 비교값을 출력한다.
포토커플러(450)는 전압 비교기(440)로부터 출력되는 비교값에 따라 발광하는 포토다이오드(PC1)와 포토다이오드(PC1)의 동작에 따라 응동하여 광 비교신호를 출력하는 포토트랜지스터(PC2)를 포함한다.
즉, 고주파 트랜스(420)의 2차측 출력전압이 전압 비교기(440)에 입력되면, 전압 비교기(440)는 고주파 트랜스(420)의 2차측 출력전압과 D/A 컨버터(370)로부터 출력되는 아날로그 값의 기준전압을 비교하여 비교값을 출력하고, 비교값에 따라 동작하는 포토커플러(450)를 통해 고주파 PWM 스위칭 발생 IC(410)로 고주파 트랜스(420)의 2차측 출력전압을 피드백 하여 FET의 구동 스위칭 폭을 조절함으로써 고주파 트랜스(420)가 항상 일정한 전압을 출력할 수 있도록 한다.
그런데 전광판 점등 제어 시스템에서 전류는 동일하게 흐르지만 전압을 낮추면 낮춘 만큼 절전 효과를 가질 수 있다. 예컨대 3볼트로 전광판을 작동하는 경우, 40%의 절전 효과가 발생한다. 이를 위하여 본 발명의 스위칭 모드 파워 서플라이에 따르면 전광판의 표시 환경에 따라 PWM 방식의 자동 전압 조절이 가능하도록 전압 비교기(440)에 기준 전압을 제공하기 위해 I2C로 연결된 D/A 컨버터(370)를 장착한다. 이에 따라 원격으로 전압 비교기(440)의 기준 전압을 자유롭게 변경 가능하며, 여러 개의 D/A 컨버터(370)를 병렬연결할 수도 있다.
D/A 컨버터(370)는 초소형의 크기이므로 작은 PCB에 장착되어 스위칭 모드 파워 서플라이의 외부 혹은 내부에 배치될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: LED 패널
320: 스위칭 모드 파워 서플라이
330: 영상소스부
340: 모듈제어부
350: 조도센서
360: 밝기제어부
370: D/A 컨버터
410: 고주파 PWM 스위칭 발생 IC
420: 고주파 트랜스
430: 정전압 IC
440: 전압 비교기
450: 포토커플러

Claims (6)

  1. 실외에 설치되고, 다수의 스위칭 모드 파워 서플라이가 LED 패널에 전압을 인가하도록 구성되는 전광판에 있어서,
    영상 소스를 표출하는 상기 LED 패널;
    영상 소스를 제공하는 영상소스부;
    상기 영상소스부의 영상 소스를 상기 LED 패널에 공급하는 모듈제어부;
    소정의 밝기제어신호에 따라 상기 LED 패널의 밝기를 조절하기 위한 밝기 기준전압값을 출력하는 밝기제어부;
    상기 밝기제어부로부터 출력되는 디지털 값의 밝기 기준전압값을 아날로그 값의 밝기 기준전압값으로 변환하는 D/A 컨버터; 및
    상기 D/A 컨버터로부터 출력되는 밝기 기준전압값에 대응하는 출력전압을 상기 LED 패널에 출력하는 상기 다수의 스위칭 모드 파워 서플라이를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 밝기제어신호는 룩업테이블에 저장된 주야간별, 시간대별, 색상 영상의 종류별 중 적어도 어느 하나 이상에 대하여 상이한 밝기 기준전압값을 독출할 수 있는 원격제어신호인 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 룩업테이블은 고상 디스크(Solid State Disk; SSD), USB메모리(Universal Serial Bus Memory; USB Memory), 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital; SD), 미니 씨큐어 디지털 카드(mini Secure Digital card; mSD), 마이크로 씨큐어 디지털 카드(micro SD), 고용량 씨큐어 디지털 카드(Secure Digital High Capacity; SDHC), 메모리 스틱 카드(Memory Stick Card), 스마트 미디어 카드(Smart Media Card; SM), 멀티 미디어 카드(Multi Media Card; MMC), 내장 멀티 미디어 카드(Embedded MMC; eMMC), 컴팩트 플래시 카드(Compact Flash; CF) 중 어느 하나에 구현되거나, ROM(Read Only Memory), NOR Flash Memory, NAND Flash Memory, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistive Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory) 중 어느 하나에 구현되는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
  4. 청구항 3에 있어서,
    주야간 외부 환경의 밝기에 따라 달라지는 조도센서신호를 출력하는 조도센서
    를 더 포함하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 밝기제어부는 소정의 밝기제어신호에 포함된 선택명령신호에 따라 원격제어신호와 조도센서신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는,
    직류 전압을 인가받아 하기 포토커플러로부터 출력되는 광 비교신호에 따라 펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호를 발생하는 고주파 PWM 스위칭 발생 IC;
    상기 펄스폭이 조절된 PWM 스위칭 신호가 스위칭소자에 인가되면, 2차측에 저전압을 출력하는 고주파 트랜스;
    상기 고주파 트랜스의 2차측에 출력되는 저전압을 소정 크기의 일정한 전압으로 출력하는 정전압 IC;
    상기 고주파 트랜스의 2차측 출력전압과 상기 D/A 컨버터로부터 출력되는 아날로그 값의 밝기 기준전압을 비교하여 비교값을 출력하는 전압 비교기; 및
    상기 전압 비교기로부터 출력되는 비교값에 따라 발광하는 포토다이오드와 상기 포토다이오드의 동작에 따라 응동하여 광 비교신호를 출력하는 포토트랜지스터를 포함하는 포토커플러
    를 포함하는 자동 전압 조절이 가능한 절전형 전광판.
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