KR102603573B1 - Lighting control device - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

실시예에 따른 조명 제어 장치는 전원부와, 상기 전원부로부터 출력된 전원을 정류하는 정류부와, 상기 정류부로부터 출력된 정류 전원을 변환하여 광원으로 출력하는 변환부와, 상기 변환부의 출력을 제어하는 제어부와, 상기 정류부의 출력단과 연결되어 상기 정류 전원의 레벨을 다운시켜 상기 제어부로 출력하는 저감부를 포함하고, 상기 변환부는 상기 제어부와 연결된 스위치 및 상기 정류부와 연결된 제1 인덕터를 포함하고, 상기 저감부는 상기 제1 인덕터와 자속 결합된 제2 인덕터를 포함할 수 있다.A lighting control device according to an embodiment includes a power supply unit, a rectifier unit that rectifies the power output from the power unit, a conversion unit that converts the rectified power output from the rectifier unit and outputs it to a light source, and a control unit that controls the output of the conversion unit. , a reduction unit connected to the output terminal of the rectifier to lower the level of the rectified power and output it to the control unit, the conversion unit includes a switch connected to the control unit and a first inductor connected to the rectifier unit, and the reduction unit includes the It may include a second inductor magnetically coupled to the first inductor.

Description

Translated fromKorean

조명 제어 장치{LIGHTING CONTROL DEVICE}Lighting control device {LIGHTING CONTROL DEVICE}

실시예는 대기 전력 소모를 저감시키기 위한 조명 제어 장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a lighting control device for reducing standby power consumption.

LED(Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 특히, LED 조명장치는 다수개로 배열 설치된 LED의 점멸 순서, 발광 색상 및 밝기 등의 제어에 의해 다양한 연출을 수행할 수 있다.LED (Light Emitting Diode) is a type of semiconductor device that converts electrical energy into light. Light-emitting diodes have the advantages of low power consumption, semi-permanent lifespan, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to existing light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps. In particular, LED lighting devices can produce a variety of effects by controlling the blinking order, emission color, and brightness of LEDs arranged in large numbers.

이에 기존의 재래식 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다. 특히 실내 인테리어의 일반 조명, 특정 분위기를 연출하기 위한 무대 조명, 광고 조명 및 경관 조명 등의 용도로 사용되고 있다.Accordingly, much research is being conducted to replace existing conventional light sources with light-emitting diodes, and the use of light-emitting diodes as a light source for lighting devices such as various lamps, liquid crystal displays, electronic signs, and street lights used indoors and outdoors is increasing. . In particular, it is used for general lighting in indoor interiors, stage lighting to create a specific atmosphere, advertising lighting, and landscape lighting.

조명 장치는 경과 조명으로써 건물 외벽, 공원, 가로등, 다리 난간 또는 공연장에 설치될 수 있는데, 적용되는 용도나 대상 또는 위치에 따라 그 크기 및 적용 시스템이 각각 달리질 수 있다. 즉, 건물 외벽용은 건물 외벽에 띠 형태로 단순히 점멸 기능이나 단색 또는 조합된 색상으로 단순 표출되어서 사용하고, 공원이나 가로등, 다리 난간 등은 대상물의 형태에 따라 불규칙적으로 조명을 설치하여 점멸이나 색상을 변경하여 사용된다.Lighting devices can be installed on the exterior walls of buildings, parks, street lights, bridge railings, or performance halls as transition lighting, and their size and application system may vary depending on the application, target, or location. In other words, for the exterior wall of a building, it is used with a simple flashing function or a single color or a combination of colors in the form of a strip on the exterior wall of the building, while for parks, street lights, and bridge railings, lights are installed irregularly depending on the shape of the object to flash or color. It is used by changing .

종래 조명 제어 장치는 입력 전압을 정류시킨 전압과 PFC(Power Factor Correction) 제어 회로 사이에 고조파를 제거하기 위한 THD(Total Harmonic Distortion) 제거 회로를 사용하고 있다. 이러한 THD 제거 회로로써 저항 값이 상당히 큰 저항을 사용하고 있으나, 입력 전압이 인가되어 있는 동안에는 상기 저항에는 항상 전력 손실이 발생되므로 대기 전력 소모 및 동작 효율 저하가 발생되는 문제점이 있다.Conventional lighting control devices use a THD (Total Harmonic Distortion) removal circuit to remove harmonics between a rectified input voltage and a PFC (Power Factor Correction) control circuit. As this THD removal circuit, a resistor with a fairly large resistance value is used, but since power loss always occurs in the resistor while the input voltage is applied, there is a problem of standby power consumption and reduced operating efficiency.

실시예는 저감부에서 발생되는 대기 전력 소모를 최소화시키기 위한 조명 제어 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The purpose of the embodiment is to provide a lighting control device to minimize standby power consumption generated in the reduction unit.

또한, 실시예는 동작 효율을 향샹시키기 위한 조명 제어 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Additionally, another purpose of the embodiment is to provide a lighting control device for improving operating efficiency.

실시예에 따른 조명 제어 장치는 전원부와, 상기 전원부로부터 출력된 전원을 정류하는 정류부와, 상기 정류부로부터 출력된 정류 전원을 변환하여 광원으로 출력하는 변환부와, 상기 변환부의 출력을 제어하는 제어부와, 상기 정류부의 출력단과 연결되어 상기 정류 전원의 레벨을 다운시켜 상기 제어부로 출력하는 저감부를 포함하고, 상기 변환부는 상기 제어부와 연결된 스위치 및 상기 정류부와 연결된 제1 인덕터를 포함하고, 상기 저감부는 상기 제1 인덕터와 자속 결합된 제2 인덕터를 포함할 수 있다.A lighting control device according to an embodiment includes a power supply unit, a rectifier unit that rectifies the power output from the power unit, a conversion unit that converts the rectified power output from the rectifier unit and outputs it to a light source, and a control unit that controls the output of the conversion unit. , a reduction unit connected to the output terminal of the rectifier to lower the level of the rectified power and output it to the control unit, the conversion unit includes a switch connected to the control unit and a first inductor connected to the rectifier unit, and the reduction unit includes the It may include a second inductor magnetically coupled to the first inductor.

상기 스위치가 오프된 경우 상기 저감부에 의해 상기 정류 전원이 상기 제어부로 인가되지 않을 수 있다. 상기 스위치가 오프된 경우 상기 제2 인덕터에 걸리는 전압은 제로가 될 수 있다.When the switch is turned off, the rectified power may not be applied to the control unit by the reduction unit. When the switch is turned off, the voltage applied to the second inductor may be zero.

상기 저감부는 다운된 상기 정류 전원의 공진을 제거하는 제1저항 및 전원의 (-) 성분을 차단하는 제1 다이오드를 포함할 수 있다.The reduction unit may include a first resistor that removes resonance of the downed rectified power supply and a first diode that blocks a negative component of the power supply.

상기 제1저항의 일단은 상기 제2 인덕터와 연결되고, 상기 제1 저항의 타단은 상기 제1 다이오드와 연결될 수 있다.One end of the first resistor may be connected to the second inductor, and the other end of the first resistor may be connected to the first diode.

상기 저감부는 노이즈 저감부를 포함하고, 상기 노이즈 저감부의 일단은 상기 제1 다이오드와 연결될 수 있다. 상기 저감부는 상기 노이즈 저감부와 상기 제어부 사이에 배치되는 제2 저항을 포함할 수 있다. 상기 노이즈 저감부의 타단은 상기 제어부의 접지단과 연결될 수 있다. 상기 노이즈 저감부는 상기 제2 저항에 걸리는 전원 외의 나머지 전원을 방전시킬 수 있다.The reduction unit may include a noise reduction unit, and one end of the noise reduction unit may be connected to the first diode. The reduction unit may include a second resistor disposed between the noise reduction unit and the control unit. The other end of the noise reduction unit may be connected to the ground terminal of the control unit. The noise reduction unit may discharge remaining power other than the power applied to the second resistor.

상기 저감부는 상기 정류 전원의 레벨을 1/2 내지 1/10 이하로 다운시킬 수 있다. 상기 저감부는 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터의 권선비를 제어하여 상기 정류 전원의 레벨을 다운시킬 수 있다. 상기 스위치가 오프되면 상기 저감부에 걸리는 전압은 0V일 수 있다.The reduction unit may lower the level of the rectified power to 1/2 to 1/10 or less. The reduction unit may control the turns ratio of the first inductor and the second inductor to lower the level of the rectified power. When the switch is turned off, the voltage applied to the reduction unit may be 0V.

또한, 실시예에 따른 조명 제어 장치는 전원부와, 상기 전원부와 연결된 정류부와, 상기 정류부와 연결된 변환부와, 상기 정류부와 자속 결합된 저감부와, 상기 변환부와 상기 저감부 사이에 배치되는 제어부를 포함하고, 상기 변환부는 상기 제어부와 연결된 스위치를 포함하고, 상기 스위치가 오프일 경우 상기 저감부는 상기 정류부에서 출력된 전원을 상기 제어부로 인가되지 않을 수 있다.In addition, the lighting control device according to the embodiment includes a power source unit, a rectifier unit connected to the power unit, a conversion unit connected to the rectifier unit, a reduction unit coupled to the rectifier and magnetic flux, and a control unit disposed between the conversion unit and the reduction unit. It includes, wherein the conversion unit includes a switch connected to the control unit, and when the switch is off, the reduction unit may not apply the power output from the rectification unit to the control unit.

상기 스위치가 온일 경우 상기 저감부는 상기 정류부에서 출력된 전원의 레벨을 다운시킬 수 있다.When the switch is on, the reduction unit may lower the level of power output from the rectifier unit.

실시예는 저감부를 제1 인덕터와 제2 인덕터로 구성함으로써, 대기 모드에서 THD 회로부에 전력이 공급되는 것을 방지하여 THD 회로부에서 발생되는 전력 손실을 제거할 수 있는 효과가 있다.In the embodiment, the reduction unit is composed of a first inductor and a second inductor, thereby preventing power from being supplied to the THD circuit unit in standby mode, thereby eliminating power loss occurring in the THD circuit unit.

실시예는 제1 인덕터와 제2 인덕터에 의해 입력 레벨을 낮춤으로써, 스위치 턴온, 턴오프 시간을 효과적으로 제어하여 동작 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The embodiment has the effect of improving operating efficiency by effectively controlling switch turn-on and turn-off times by lowering the input level using the first inductor and the second inductor.

실시예에서는 낮은 저항값을 가지는 제2 저항을 사용함으로써, 부품의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In the embodiment, using a second resistor having a low resistance value has the effect of reducing component defects.

도 1은 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타낸 회로도이다.
도 3은 실시예에 따른 조명 제어 장치의 저감부에 흐르는 전압 파형을 나타낸 파형도이다.
도 4는 실시예에 따른 조명 제어 장치의 전류가 제어부에 공급되는 모습을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 입력 전원에 따른 스위치의 턴온, 턴오프되는 시점에서의 모습을 나타낸 파형도이다.
도 6은 실시예에 따른 입력 전원과 종래 입력 전원 사이를 비교한 그래프이다.1 is a block diagram showing a lighting control device according to an embodiment.
Figure 2 is a circuit diagram showing a lighting control device according to an embodiment.
Figure 3 is a waveform diagram showing the voltage waveform flowing through the reduction unit of the lighting control device according to the embodiment.
Figure 4 is a flowchart showing the current supplied to the control unit of the lighting control device according to the embodiment.
Figure 5 is a waveform diagram showing the turn-on and turn-off points of the switch depending on the input power.
Figure 6 is a graph comparing the input power according to the embodiment and the conventional input power.

다음에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 또한, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. In addition, these embodiments are provided solely to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the present invention of the scope of the invention. Additionally, the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are terms defined in consideration of functions in embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(under, below, beneath)", "하부 (lower)", "위(on, above)", "상부(upper)"등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.Spatially relative terms such as “under, below, beneath,” “lower,” “on, above,” and “upper” refer to one element as shown in the drawing. Alternatively, it can be used to easily describe the correlation between components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element during use or operation in addition to the direction shown in the drawings. For example, if an element shown in the drawings is turned over, an element described as “below” or “beneath” another element may be placed “above” the other element. Accordingly, the illustrative term “down” can include both downward and upward directions.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 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.The terminology used herein is for describing embodiments and is therefore not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition.

도 1은 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타낸 블럭도이고, 도 2는 실시예에 따른 조명 제어 장치를 나타낸 회로도이고, 도 3은 실시예에 따른 조명 제어 장치의 저감부에 흐르는 전압 파형을 나타낸 파형도이고, 도 4는 실시예에 따른 조명 제어 장치의 전류가 제어부에 공급되는 모습을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 입력 전원에 따른 스위치의 턴온, 턴오프되는 시점에서의 모습을 나타낸 파형도이고, 도 6은 실시예에 따른 입력 전원과 종래 입력 전원 사이를 비교한 그래프이다.Figure 1 is a block diagram showing a lighting control device according to an embodiment, Figure 2 is a circuit diagram showing a lighting control device according to an embodiment, and Figure 3 shows a voltage waveform flowing in a reduction unit of the lighting control device according to an embodiment. It is a waveform diagram, and Figure 4 is a flowchart showing the current supplied to the control unit of the lighting control device according to the embodiment, and Figure 5 is a waveform diagram showing the state when the switch is turned on and turned off according to the input power. , FIG. 6 is a graph comparing the input power according to the embodiment and the conventional input power.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 조명 제어 장치는 전원부(100)와, 상기 전원부(100)로부터 입력되는 전원을 정류하는 정류부(200)와 상기 정류된 전원을 변환시켜 LED 모듈(400)로 출력시키는 변환부(300)와, 상기 변환부(300)로부터 출력되는 출력값을 제어하는 제어부(500)와, 상기 입력 전원의 레벨을 다운시켜 제어부(500)에 입력 전원을 공급하는 저감부(600)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the lighting control device according to the embodiment includes a power supply unit 100, a rectifier 200 that rectifies the power input from the power supply unit 100, and a LED module ( A conversion unit 300 that outputs to 400, a control unit 500 that controls the output value output from the conversion unit 300, and a reduction unit that lowers the level of the input power to supply input power to the control unit 500. It may include unit 600.

전원부(100)는 교류 전원을 발생시킬 수 있다. 전원부(100)는 조명 장치의 전체적인 입력 전원을 공급한다. 전원부(100)는 전원 장치에 사용되는 여러 소자들의 공급 전원 역할을 수행할 수 있다. 전원부(100)에 입력되는 입력 전원은 220V 상용 전원일 수 있다. 220V의 상용 전원의 경우, -311V에서 +311 사이에서 주기적으로 교번하는 사인파 형태를 가질 수 있다. 교류 전원은 나라마다 다르기 때문에 전원부(100)는 100V ~ 250V의 교류 전압을 출력하고, 주파수는 50Hz 또는 60Hz가 사용될 수 있다.The power supply unit 100 can generate alternating current power. The power supply unit 100 supplies overall input power to the lighting device. The power supply unit 100 may serve as a power supply for various elements used in a power supply device. The input power input to the power supply unit 100 may be 220V commercial power. In the case of 220V commercial power, it can have a sine wave shape that alternates periodically between -311V and +311V. Since AC power varies from country to country, the power supply unit 100 outputs an AC voltage of 100V to 250V, and a frequency of 50Hz or 60Hz may be used.

정류부(200)는 전원부(100)의 교류 전원을 정류하는 역할을 한다. 정류부(200)는 다이오드를 포함할 수 있다. 정류부(200)는 브릿지 정류기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 정류된 전원은 변환부(300)로 공급될 수 있다. 이와 동시에 정류된 전원은 제어부(500)에 공급될 수 있다.The rectifier 200 serves to rectify the AC power of the power supply unit 100. The rectifier 200 may include a diode. The rectifier 200 may include a bridge rectifier, but is not limited thereto. The rectified power may be supplied to the conversion unit 300. At the same time, the rectified power can be supplied to the control unit 500.

도시되지는 않았으나, 전원부(100)와 정류부(200) 사이에는 EMI 필터부(미도시)가 더 배치될 수 있다.Although not shown, an EMI filter unit (not shown) may be further disposed between the power supply unit 100 and the rectifier unit 200.

EMI(Electro-magnetic Interference) 필터부는 입력 전원의 노이즈를 제거할 수 있다. 전원부(100)로부터 입력 전원이 공급되면 전기 잡음이 자기장으로 변하여 조명 제어 장치의 다른 소자들에 간섭을 일으키는 전자파 장해(EMI)가 발생될 수 있다. EMI 필터부는 이러한 노이즈를 제거할 수 있다. EMI 필터부는 EMI를 잡음을 제거하기 위해 인덕터 및/또는 커패시터에 의해 구성될 수 있다.The EMI (Electro-magnetic Interference) filter unit can remove noise from the input power. When input power is supplied from the power supply unit 100, electrical noise is converted into a magnetic field, which may generate electromagnetic interference (EMI) that causes interference in other elements of the lighting control device. The EMI filter unit can remove such noise. The EMI filter unit may be composed of an inductor and/or a capacitor to remove EMI noise.

변환부(300)는 입력된 전원을 LED 모듈(400)을 구동하기 위한 출력 전압으로 변환시킬 수 있다. 변환부(300)는 부스터 변환기(310)와, 직류-직류 변환기(320)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(500)와 연결된 스위치(Q1)를 포함할 수 있다.The conversion unit 300 can convert the input power into an output voltage for driving the LED module 400. The converter 300 may include a booster converter 310 and a direct current-direct current converter 320. Additionally, it may include a switch Q1 connected to the control unit 500.

부스트 변환기(310)는 입력 전압을 승압 또는 감압할 수 있다. 부스트 변환기(310)는 제1 인덕터(L1)와 평활 커패시터(C1) 등을 포함하는 회로를 이용하여 구성될 수 있다. 부스트 변환기(310)는 정류된 입력 전원을 평활하고, 승압 또는 감압시킬 수 있다. 부스트 변환기(310)는 출력단으로부터 흐르는 전류를 차단하기 위한 제2 다이오드(D2)를 포함할 수 있다. 직류-직류 변환기(320)는 승압 또는 감압된 전압을 직류-직류 변환시켜 출력할 수 있다. 직류-직류 변환기(320)는 직류-직류 컨버터로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The boost converter 310 can boost or step down the input voltage. The boost converter 310 may be configured using a circuit including a first inductor (L1) and a smoothing capacitor (C1). The boost converter 310 can smooth and boost or step down the rectified input power. The boost converter 310 may include a second diode D2 to block the current flowing from the output terminal. The DC-DC converter 320 can convert the boosted or reduced voltage into DC-DC and output it. The DC-DC converter 320 may be configured as a DC-DC converter, but is not limited thereto.

LED 모듈(400)은 다수의 LED를 포함할 수 있다. LED 모듈(400)의 LED 들은 변환부(300)로부터의 출력된 직류 전원에 따라 발광할 수 있다. LED 모듈(400)은 직렬 연결된 복수 LED를 포함하며, 이러한 직렬 연결된 복수 LED의 세트 여러 개가 병렬로 연결될 수도 있다. LED 모듈(400)은 적색 LED 어레이, 녹색 LED 어레이, 청색 LED 어레이를 포함할 수 있으며, 각각은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.LED module 400 may include multiple LEDs. The LEDs of the LED module 400 may emit light according to the direct current power output from the converter 300. The LED module 400 includes a plurality of LEDs connected in series, and several sets of the plurality of LEDs connected in series may be connected in parallel. The LED module 400 may include a red LED array, a green LED array, and a blue LED array, and each may be connected in series or parallel.

제어부(500)는 변환부(300)의 스위치(Q1)의 온(on) 또는 오프(off)를 제어하여 변환부(300)의 출력 단자를 과전압으로부터 보호하며, 변환부(300)의 출력을 정현파로 제어할 수 있다. 이에 따라 출력되는 전압파형과 전류파형은 서로 동일한 형태와 위상이 서로 같게 하여 역률을 개선하고, 정전류 제어 기능을 수행할 수 있다.The control unit 500 controls the on or off of the switch Q1 of the converter 300 to protect the output terminal of the converter 300 from overvoltage, and controls the output of the converter 300. It can be controlled with a sine wave. Accordingly, the output voltage waveform and current waveform have the same shape and phase, thereby improving the power factor and performing a constant current control function.

실시예의 저감부(600)는 정류부(200)와 제어부(500) 사이에 배치될 수 있다. 저감부(600)는 높은 입력 전압에 따른 고조파 함유율을 저감시키는 역할을 한다. 이와 동시에 대기 모드에서는 저감부(600)에 발생되는 전력을 0V로 제어하여 저감부(600)에서 발생되는 전력 손실을 줄일 수 있다.The reduction unit 600 in the embodiment may be disposed between the rectification unit 200 and the control unit 500. The reduction unit 600 serves to reduce the harmonic content due to high input voltage. At the same time, in standby mode, the power generated in the reduction unit 600 can be controlled to 0V to reduce power loss generated in the reduction unit 600.

도 2에 도시된 바와 같이, 저감부(600)는 변환부(300)의 제1 인덕터(L1) 일측에 권선되어 자속 결합된 제2 인덕터(L11), 제1 저항(R3), 제1 다이오드(D1), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R4) 및 노이즈 저감부(R5)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the reduction unit 600 includes a second inductor (L11), a first resistor (R3), and a first diode that are wound on one side of the first inductor (L1) of the conversion unit 300 and magnetically coupled to each other. (D1), a second capacitor (C2), a second resistor (R4), and a noise reduction unit (R5).

제1 저항(R3)은 제2 인덕터(L11)과 직렬 연결되며, 제1 다이오드(D1)는 제1 저항(R3)과 직렬 연결될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 제1 다이오드(D1)와 직렬 연결되며, 제2 저항(R4)은 제1 다이오드(D1)와 제2 커패시터(C2) 사이에서 분기되어 제어부(500)와 연결될 수 있다. 노이즈 저감부(R5)는 제2 커패시터(C2)의 양단과 연결될 수 있다. 노이즈 저감부(R5)는 저항을 포함할 수 있다.The first resistor (R3) may be connected in series with the second inductor (L11), and the first diode (D1) may be connected in series with the first resistor (R3). The second capacitor C2 is connected in series with the first diode D1, and the second resistor R4 is branched between the first diode D1 and the second capacitor C2 and can be connected to the control unit 500. . The noise reduction unit R5 may be connected to both ends of the second capacitor C2. The noise reduction unit R5 may include a resistor.

제2 인덕터(L11)은 정류부(200)로부터 정류된 전원의 레벨을 다운시킬 수 있다. 이를 위해 제1 인덕터(L1)와 제2 인덕터(L11)의 권선 비를 조절할 수 있다. 제2 인덕터(L11)은 제1 인덕터(L1)의 1/2 내지 1/10의 권선비를 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해 정류된 전원은 1/10 수준으로 레벨을 낮출 수 있게 된다. 레벨이 낮아진 전원을 제어부(500)의 입력 전원으로 사용하게 되면 고조파 함유율을 보다 저감시킬 수 있는 효과가 있다.The second inductor L11 may lower the level of the power rectified from the rectifier 200. To this end, the turns ratio of the first inductor (L1) and the second inductor (L11) can be adjusted. The second inductor L11 may be formed to have a turns ratio of 1/2 to 1/10 of that of the first inductor L1. As a result, the level of the rectified power can be lowered to 1/10. Using power with a lowered level as the input power to the control unit 500 has the effect of further reducing the harmonic content.

제1 저항(R3)은 원하지 않는 공진을 제거하는 역할을 한다. 제1 저항(R3)의 저항값은 적절하게 결정될 수 있다. 제1 다이오드(D1)는 레벨이 낮아진 전원의 (-) 성분을 차단하는 역할을 할 수 있다. 제2 커패시터(C2)의 양단에는 레벨이 낮아진 전원이 측정될 수 있다.The first resistor (R3) serves to eliminate unwanted resonance. The resistance value of the first resistor R3 can be appropriately determined. The first diode D1 may serve to block the (-) component of the power whose level has been lowered. Power at a reduced level can be measured at both ends of the second capacitor C2.

제2 저항(R4)은 제어부(500)에 입력 전원을 공급하도록 전류를 제한하는 역할을 한다. 제2 저항(R4)의 저항 값은 제어부(500)의 입력 값에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 제어부(500)에 공급되는 전류 값을 제외한 전류값을 노이즈 저감부(R5)에 의해 방전시킬 수 있다.The second resistor R4 serves to limit the current to supply input power to the control unit 500. The resistance value of the second resistor R4 may be appropriately determined according to the input value of the control unit 500. The current value excluding the current value supplied to the control unit 500 can be discharged by the noise reduction unit (R5).

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 노드(N1)에서는 전원부(100)에서 출력된 교류 전원이 측정될 수 있다. 제2 노드(N2)에서는 전원부(100)에서 출력된 교류 전원이 정류된 후에 제1 레벨(Lev1)을 가지는 전원이 측정될 수 있다. 제3 노드(N3)에서는 제1 인덕터(L1) 제2 인덕터(L11)에 의해 레벨이 낮아진 제2 레벨(Lev2)을 가지는 전원이 측정될 수 있다. 제2 레벨(Lev2)을 가지는 전원은 제1 레벨(Lev1)을 가지는 전원에 비해 1/2 내지 1/10이 정도 낮아진 전원일 수 있다.As shown in FIG. 3, AC power output from the power supply unit 100 can be measured at the first node N1. At the second node N2, power having the first level Lev1 may be measured after the AC power output from the power supply unit 100 is rectified. At the third node (N3), power having a second level (Lev2) whose level is lowered by the first inductor (L1) and the second inductor (L11) can be measured. The power source having the second level (Lev2) may be 1/2 to 1/10 lower than the power source having the first level (Lev1).

도 4에 도시된 바와 같이, 레벨이 낮아진 전원은 제2 저항(R4)에 의해 제어부(500)에는 제1 전류(I1)가 입력될 수 있다. 반면, 노이즈 저감부(R5)에는 제2 전류(I2)가 흐를 수 있다. 즉, 노이즈 저감부(R5)에는 제1 전류(I1) 외의 나머지 전류인 제2 전류(I2)를 방전시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, the power whose level has been lowered may input the first current I1 to the control unit 500 through the second resistor R4. On the other hand, the second current I2 may flow through the noise reduction unit R5. That is, the second current I2, which is the remaining current other than the first current I1, can be discharged in the noise reduction unit R5.

종래에는 전원부(100)에서 출력되어 정류된 전원이 상당히 크기 때문에 저감부(600)에서는 상당히 큰 저항을 사용하여 제어부(600)에 입력 전압을 공급하였다. 반면, 실시예에서는 정류된 전원의 레벨을 현저하게 낮추고 노이즈 저감부(R5)를 사용함으로써 제2 저항(R4)의 저항값을 낮출 수 있다. 이로 인해 제2 저항(R4)의 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Conventionally, because the rectified power output from the power supply unit 100 is quite large, the reduction unit 600 uses a fairly large resistance to supply the input voltage to the control unit 600. On the other hand, in the embodiment, the resistance value of the second resistor R4 can be lowered by significantly lowering the level of the rectified power and using the noise reduction unit R5. This has the effect of reducing the cost of the second resistor R4.

또한, 종래에는 저감부(600)에 상당히 큰 저항을 사용함으로써, 부품의 불량율을 높은 단점이 있었다. 실시예에서는 작은 값을 가지는 저항들을 사용함으로써, 부품의 불량율을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.Additionally, in the past, a fairly large resistance was used in the reduction unit 600, which had the disadvantage of high component defect rate. In the embodiment, the use of resistors with small values has the effect of reducing the defect rate of components.

이하에서는 조명 제어 장치의 동작 모드와 대기 모드에서의 저감부의 동작을 살펴보기로 한다.Below, we will look at the operation of the reduction unit in the operation mode and standby mode of the lighting control device.

도 2에 도시된 바와 같이, 조명 제어 장치의 동작 모드에서는 전원부(100)에서 출력된 전원은 사인파 형태의 교류 전원이 출력된다. 이후, 정류부(200)를 통해 사인형 형태의 교류 전원은 정류된다.As shown in FIG. 2, in the operating mode of the lighting control device, the power output from the power supply unit 100 is AC power in the form of a sine wave. Thereafter, the sinusoidal AC power is rectified through the rectifier 200.

정류된 전원은 제2 인덕터(L11)을 통해 레벨이 1/2 내지 1/10로 낮아진 전원을 출력하게 된다. 레벨이 낮아진 전원은 원하지 않는 공진 및 (-) 성분이 차단되면서 제2 커패시터(C2)에 레벨이 낮아진 전원이 걸리게 되고, 제2 저항(R4)에 의해 제어부(500)에 입력 전원이 공급된다.The rectified power outputs power whose level is lowered to 1/2 to 1/10 through the second inductor (L11). Unwanted resonance and negative components are blocked in the lowered power supply, and the lowered level power is applied to the second capacitor C2, and input power is supplied to the control unit 500 by the second resistor R4.

이때, 저감부(600)는 낮은 레벨의 전원을 공급하기 때문에 제어부(500)는 변환부(300)의 스위치(Q1)의 온,오프 타임을 효과적으로 제어할 수 있게 된다.At this time, because the reduction unit 600 supplies low level power, the control unit 500 can effectively control the on and off times of the switch Q1 of the conversion unit 300.

도 5에 도시된 바와 같이, 종래에서는 입력 전압의 레벨이 상당히 크기 때문에 입력 전압(Vin)의 피크 영역인 제1 영역(A1)에서는 스위치(Q1)의 턴-온 시간(T1)이 증가되고 입력 전압(Vin)의 낮은 영역인 제2 영역(A2)에서는 스위치(Q1)의 턴-오프 시간(T2)이 짧은 문제점이 있었다.As shown in Figure 5, since the level of the input voltage is considerably large in the related art, the turn-on time (T1) of the switch (Q1) is increased in the first area (A1), which is the peak area of the input voltage (Vin), and the input voltage (Vin) is increased. There was a problem in that the turn-off time (T2) of the switch (Q1) was short in the second area (A2), which was a low voltage area (Vin).

하지만, 실시예에서는 입력 전압(Vin)의 레벨이 낮아졌기 때문에 입력 전압(Vin)의 피크 영역이 제1 영역(B1)에서는 스위치(Q1)의 턴-온 시간(T1)을 감소시키고, 입력 전압(Vin)의 낮은 영역인 제2 영역(B2)에서는 스위치(Q1)의 턴-오프 시간(T2)을 증가시켜 동작 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.However, in the embodiment, because the level of the input voltage (Vin) is lowered, the turn-on time (T1) of the switch (Q1) is reduced in the peak region of the input voltage (Vin) in the first region (B1), and the input voltage (Vin) is lowered. In the second area B2, which is a low area of (Vin), the turn-off time T2 of the switch Q1 is increased, thereby improving operating efficiency.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 종래에는 턴-온,턴-오프 시간을 효과적으로 제어하지 못해 정류된 전원 사이에 일정 전류가 흐르지 않는 구간이 발생되었다.In addition, as shown in FIG. 6, in the related art, turn-on and turn-off times could not be effectively controlled, resulting in a section in which a certain amount of current did not flow between the rectified power sources.

하지만, 실시예에서는 턴-온, 턴-오프 시간 효과적으로 제어함으로써, 펄스 입력 사이에 전류가 끊어지는 시간(T4)을 종래 펄스 입력 사이에 전류가 끊어지는 시간(T3)에 비해 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.However, in the embodiment, by effectively controlling the turn-on and turn-off times, the time when the current is cut off between pulse inputs (T4) can be significantly reduced compared to the time when the current is cut off between pulse inputs in the related art (T3). There is an effect.

조명 제어 장치의 대기 모드에서는 변환부(300)의 스위치(Q1)는 오프될 수 있다. 이로 인해 제1 인덕터(L1)에는 펄스 전압이 인가되지 않기 때문에 제2 인덕터(L11)의 양단 전압은 0V가 될 수 있다. 이로 인해 저감부(600)의 모든 부품에 인가되는 전압이 없기 때문에 조명 제어 장치의 대기 모드에서는 저감부(600) 내에서 발생되는 전력 손실이 0이 된다. 이때, 스위치(Q1)가 오프될 경우, 변환부(300)와 LED 모듈(400)에는 별도의 구비된 전원이 공급될 수 있다.In the standby mode of the lighting control device, the switch Q1 of the conversion unit 300 may be turned off. Because of this, since the pulse voltage is not applied to the first inductor (L1), the voltage at both ends of the second inductor (L11) can be 0V. As a result, since there is no voltage applied to all components of the reduction unit 600, the power loss generated within the reduction unit 600 becomes 0 in the standby mode of the lighting control device. At this time, when the switch Q1 is turned off, a separate power source may be supplied to the conversion unit 300 and the LED module 400.

종래에는 저감부(600)에 걸리는 전력이 약 100W의 손실이 발생되었으나, 실시예의 저감부(600)는 대기 모드에서의 전력 손실을 완전히 제거함으로써, 적어도 종래에 비해 전력 손실을 1/2 이하로 줄일 수 있는 효과가 있다.In the past, the power applied to the reduction unit 600 resulted in a loss of about 100W, but the reduction unit 600 of the embodiment completely eliminates power loss in standby mode, reducing the power loss to at least 1/2 of the conventional power loss. It has the effect of reducing

본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시 적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the above-described present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 전원부
200: 정류부
300: 변환부
310: 부스트 변환기
320: 직류-직류 변환기
400: LED 모듈
500: 제어부
600: 저감부100: power unit
200: Rectification unit
300: conversion unit
310: boost converter
320: DC-DC converter
400: LED module
500: Control unit
600: Reduction part

Claims (14)

Translated fromKorean

전원부;
상기 전원부로부터 출력된 전원을 정류하는 정류부;
상기 정류부로부터 출력된 정류 전원을 변환하여 광원으로 출력하는 변환부;
상기 변환부의 출력을 제어하는 제어부; 및
상기 정류부의 출력단과 연결되어 상기 정류 전원의 레벨을 다운시켜 상기 제어부로 출력하는 저감부를 포함하고,
상기 변환부는 상기 제어부와 연결된 스위치 및 상기 정류부와 연결된 제1 인덕터를 포함하고,
상기 저감부는,
상기 제1 인덕터와 자속 결합된 제2 인덕터;
상기 제2 인덕터에 연결되고, 다운된 전원의 공진을 제거하는 제1저항; 및
상기 제1저항에 연결되고, 상기 다운된 전원의 (-) 성분을 차단하는 제1 다이오드를 포함하는 조명 제어 장치.power supply;
a rectifier that rectifies the power output from the power supply unit;
a conversion unit that converts the rectified power output from the rectifier and outputs it to a light source;
a control unit that controls the output of the conversion unit; and
A reduction unit connected to the output terminal of the rectifier unit to lower the level of the rectified power supply and output the level to the control unit,
The conversion unit includes a switch connected to the control unit and a first inductor connected to the rectifier unit,
The reduction unit,
a second inductor magnetically coupled to the first inductor;
a first resistor connected to the second inductor and eliminating resonance of the downed power supply; and
A lighting control device comprising a first diode connected to the first resistor and blocking a (-) component of the downed power.제 1 항에 있어서,
상기 스위치가 오프된 경우 상기 저감부에 의해 상기 정류 전원이 상기 제어부로 인가되지 않는 조명 제어 장치.According to claim 1,
A lighting control device in which the rectified power is not applied to the control unit by the reduction unit when the switch is turned off.제 2 항에 있어서,
상기 스위치가 오프된 경우 상기 제2 인덕터에 걸리는 전압은 제로가 되는 조명 제어 장치.According to claim 2,
A lighting control device in which the voltage applied to the second inductor is zero when the switch is turned off.제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 저감부를 통해 레벨이 다운된 정류 전원을 이용하여 상기 스위치의 온 타임 및 오프 타임을 제어하는 조명 제어 장치.According to claim 1,
The control unit is a lighting control device that controls the on time and off time of the switch using rectified power whose level is lowered through the reduction unit.제 1 항에 있어서,
상기 제1저항의 일단은 상기 제2 인덕터와 연결되고, 상기 제1 저항의 타단은 상기 제1 다이오드와 연결되는 조명 제어 장치.According to claim 1,
A lighting control device wherein one end of the first resistor is connected to the second inductor, and the other end of the first resistor is connected to the first diode.제 1 항에 있어서,
상기 저감부는 노이즈 저감부를 포함하고,
상기 노이즈 저감부의 일단은 상기 제1 다이오드와 연결되는 조명 제어 장치.According to claim 1,
The reduction unit includes a noise reduction unit,
A lighting control device wherein one end of the noise reduction unit is connected to the first diode.제 6 항에 있어서,
상기 저감부는 상기 노이즈 저감부와 상기 제어부 사이에 배치되는 제2 저항을 포함하는 조명 제어 장치.According to claim 6,
A lighting control device wherein the reduction unit includes a second resistor disposed between the noise reduction unit and the control unit.제 6 항에 있어서,
상기 노이즈 저감부의 타단은 상기 제어부의 접지단과 연결되는 조명 제어 장치.According to claim 6,
A lighting control device wherein the other end of the noise reduction unit is connected to the ground terminal of the control unit.제 7 항에 있어서,
상기 노이즈 저감부는 상기 제2 저항에 걸리는 전원 외의 나머지 전원을 방전시키는 조명 제어 장치.According to claim 7,
A lighting control device wherein the noise reduction unit discharges remaining power other than the power applied to the second resistor.제 1 항에 있어서,
상기 저감부는 상기 정류 전원의 레벨을 1/2 내지 1/10 이하로 다운시키는 조명 제어 장치.According to claim 1,
A lighting control device wherein the reduction unit lowers the level of the rectified power to 1/2 to 1/10 or less.제 10 항에 있어서,
상기 저감부는 상기 제1 인덕터와 상기 제2 인덕터의 권선비를 제어하여 상기 정류 전원의 레벨을 다운시키는 조명 제어 장치.According to claim 10,
A lighting control device wherein the reduction unit lowers the level of the rectified power supply by controlling the turns ratio of the first inductor and the second inductor.제 1 항에 있어서,
상기 스위치가 오프되면 상기 저감부에 걸리는 전압은 0V인 조명 제어 장치.According to claim 1,
A lighting control device wherein when the switch is turned off, the voltage applied to the reduction unit is 0V.전원부;
상기 전원부와 연결된 정류부;
상기 정류부와 연결된 변환부;
상기 정류부와 자속 결합된 저감부; 및
상기 변환부와 상기 저감부 사이에 배치되는 제어부를 포함하고,
상기 변환부는 상기 제어부와 연결된 스위치를 포함하고,
상기 저감부는 상기 정류부를 통해 정류된 전원의 레벨을 다운하고, 상기 다운된 정류 전원의 공진 제거 및 (-) 성분을 차단하여 상기 제어부에 제공하며,
상기 스위치가 오프일 경우 상기 저감부는 상기 정류부에서 출력된 전원을 상기 제어부로 인가되지 않도록 하는 조명 제어 장치.power supply;
a rectifier connected to the power supply;
A conversion unit connected to the rectifier unit;
a reduction unit coupled to the rectifier and magnetic flux; and
A control unit disposed between the conversion unit and the reduction unit,
The conversion unit includes a switch connected to the control unit,
The reduction unit lowers the level of the power rectified through the rectifier, removes resonance and blocks the negative (-) component of the downed rectified power, and provides it to the control unit,
When the switch is off, the reduction unit prevents the power output from the rectification unit from being applied to the control unit.제 13 항에 있어서,
상기 스위치가 온일 경우 상기 저감부는 상기 정류부에서 출력된 전원의 레벨을 다운시키는 조명 제어 장치.According to claim 13,
A lighting control device wherein when the switch is on, the reduction unit lowers the level of power output from the rectifier unit.

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