(57)【要約】【課題】本発明の目的は、無線制御のための待機電力を減らすことができる発光素子用電源供給装置を提供することにある。【解決手段】本発明は交流電源を受けて駆動電圧を生成し、照明駆動信号を出力する有線制御部、無線で照明制御信号を受信して、有線制御部に照明制御信号を出力する無線制御部、そして駆動電圧から待機基準電圧を受信して格納してから無線制御部の待機電力として供給する待機電力供給部を含む電源供給装置を提供する。したがって、有無線通信を用いた照明制御装置において、無線制御部のターンオンのための常時電源をスーパーキャパシタから収得することによって、有線制御部の電源発生部の常時ターンオンを要しない。したがって、待機電力を減らすことによって、消費電力を減らすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を受けて駆動電圧を生成し、照明駆動信号を出力する有線制御部と、
無線で照明制御信号を受信して前記有線制御部に前記照明制御信号を出力する無線制御部と、
前記駆動電圧から待機基準電圧を受信して格納してから前記無線制御部の待機電力として供給する待機電力供給部と、
を含むことを特徴とする、電源供給装置。
【請求項２】
前記待機電力供給部は、前記待機基準電圧を充電し、前記無線制御部に供給して放電される大容量のキャパシタを含むことを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記待機電力供給部は、前記無線制御部からのスイッチング信号によって前記待機基準電圧を供給するスイッチング部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記キャパシタは、３．６乃至５．５Ｖを充電するキャパシタであることを特徴とする、請求項３に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記無線制御部は、
無線ネットワークを介して外部から前記照明制御信号を受信して処理する無線通信部と、
前記キャパシタから電圧の供給を受けて前記無線通信部の待機電力レベルに切り換える電源発生部と、
前記キャパシタの電圧レベルを感知して前記スイッチング部に前記スイッチング信号を出力する電力制御部と、
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の電源供給装置。
【請求項６】
前記スイッチング部は、
前記交流電源を前記有線制御部に供給する第１スイッチと、
前記待機基準電圧を前記キャパシタに供給する第２スイッチと、
を含むことを特徴とする、請求項５に記載の電源供給装置。
【請求項７】
前記第１スイッチ及び第２スイッチは同時にオン／オフされることを特徴とする、請求項６に記載の電源供給装置。
【請求項８】
前記無線通信部は、前記照明制御信号を受信するためのスリープモードで前記待機電力を使用することを特徴とする、請求項７に記載の電源供給装置。
【請求項９】
複数の発光ダイオードを含む照明部と、
交流電源を受けて、有線または無線で前記照明部に対する照明制御信号を受信して前記照明部に照明駆動信号を出力する照明制御部と、を含み、
前記照明制御部は、前記交流電源から待機基準電圧を生成して格納してから無線で前記照明制御信号を受信するための待機電力として供給するキャパシタと、
を含むことを特徴とする、照明装置。
【請求項１０】
前記照明制御部は、
前記交流電源を受けて駆動電圧を生成し、前記照明駆動信号を出力する有線制御部と、
無線で前記照明制御信号を受信して前記有線制御部に前記照明制御信号を出力する無線制御部と、
前記駆動電圧から待機基準電圧を受信して格納してから前記無線制御部の待機電力として供給する待機電力供給部と、を含み、
前記キャパシタは前記待機電力供給部に形成されることを特徴とする、請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
待機電力供給部は、前記無線制御部からのスイッチング信号によって前記待機基準電圧を供給するスイッチング部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記キャパシタは、３．６乃至５．５Ｖを充電する大容量キャパシタであることを特徴とする、請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記無線制御部は、
無線ネットワークを介して外部から前記照明制御信号を受信して処理する無線通信部と、
前記キャパシタから電圧の供給を受けて前記無線通信部の駆動電圧レベルに切り換える電源発生部と、
前記キャパシタの電圧レベルを感知して前記スイッチング部に前記スイッチング信号を出力する電力制御部と、
を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記スイッチング部は、
前記交流電源を前記有線制御部に供給する第１スイッチと、
前記待機基準電圧を前記キャパシタに供給する第２スイッチと、
を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記第１スイッチ及び第２スイッチは同時にオン／オフされることを特徴とする、請求項１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
前記無線通信部は前記照明制御信号を受信するためのスリープモードで待機電力を使用することを特徴とする、請求項１５に記載の照明装置。
【請求項１７】
複数の発光ダイオードを含む照明部、そして交流電源を受けて、有線または無線で前記照明部に対する照明制御信号を受信して前記照明部に照明駆動信号を出力し、前記交流電源から待機基準電圧を生成して格納してから無線で前記照明制御信号を受信するための待機電力として供給するキャパシタを有する照明制御部を含む照明装置の駆動方法であって、
周期的に前記キャパシタの電圧レベルをチェックするステップと、
前記キャパシタの電圧レベルが第１基準電圧より低い場合、前記交流電源から前記キャパシタを充電するステップと、
前記キャパシタの電圧レベルが第２基準電圧より高い場合、前記交流電源を遮断して前記キャパシタの電圧を前記待機電力のための電圧に放電するステップと、
を含むことを特徴とする、照明装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記キャパシタの電圧レベルをチェックするステップは、
前記照明制御部の動作を初期化するステップと、
周期的に前記キャパシタチェックイベントが発生したか否かを判断するステップと、
前記キャパシタの電圧を読み取るステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の照明装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記キャパシタを充電するステップは、
前記照明部がオフ状態か否かを確認するステップと、
前記照明部がオン状態の時、前記キャパシタの放電状態を確認するステップと、
前記キャパシタが放電状態の時、前記交流電源から分岐された電圧を前記キャパシタに充電するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の照明装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記キャパシタを充電するステップは、
前記照明部がオフ状態か否かを確認するステップと、
前記照明部がオフ状態の時、前記キャパシタの充電状態を確認するステップと、
前記キャパシタが充電されず、前記キャパシタの電圧が基準電圧以下の時、前記交流電源から分岐された電圧を前記キャパシタに充電するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の照明装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記キャパシタは、３．６乃至５．５Ｖを充電する大容量キャパシタであることを特徴とする、請求項２０に記載の照明装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の電源供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子（Light Emitting Diode Device：ＬＥＤ）は、半導体ＰＮ接合素子で電気エネルギーを光エネルギーに変える発光半導体であって、発光素子は化合物半導体端子に電流を流してＰＮ接合付近あるいは活性層で電子とホールとの結合により光を放出する素子である。
【０００３】
発光ダイオードを照明として有する照明装置の場合、照明装置の制御として有線及び無線制御が同時に提供されている。
【０００４】
この際、有線を通じて基本電源の印加を受けて駆動される有線制御だけでなく、無線制御が同時に進行される場合、無線通信のための無線モジュールを要する。
【０００５】
無線モジュールは外部で印加される無線制御信号を受信して照明制御信号を生成するようになるので、無線モジュールは常にオン状態を維持しなければならない。
【０００６】
したがって、無線モジュールのオン状態を維持するための常時電源が必要であり、常時電源は有線制御を通じて印加される電源から求めることができる。
【０００７】
しかしながら、無線制御のために有線制御モジュールを常にオン状態に維持する場合、多量の待機電力が消耗される。
【０００８】
このために、バックアップバッテリーを用いる方式が提案されたが、バックアップバッテリーの場合、発光ダイオードの耐久性より短い耐久性を有するので、取替えなどの問題を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、無線制御のための待機電力を減らすことができる発光素子用電源供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、交流電源を受けて駆動電圧を生成し、照明駆動信号を出力する有線制御部、無線で照明制御信号を受信して有線制御部に照明制御信号を出力する無線制御部、そして駆動電圧から待機基準電圧を受信して格納してから無線制御部の待機電力として供給する待機電力供給部を含む電源供給装置を提供する。
【００１１】
また、本発明は、複数の発光ダイオードを含む照明部、そして交流電源を受けて、有線または無線で照明部に対する照明制御信号を受信して照明部に照明駆動信号を出力する照明制御部を含み、照明制御部は交流電源から待機基準電圧を生成して格納してから無線で照明制御信号を受信するための待機電力として供給するキャパシタを含む照明装置を提供する。
【００１２】
一方、複数の発光ダイオードを含む照明部、そして交流電源を受けて、有線または無線で照明部に対する照明制御信号を受信して照明部に照明駆動信号を出力し、交流電源から待機基準電圧を生成して格納してから無線で照明制御信号を受信するための待機電力として供給するキャパシタを有する照明制御部を含む照明装置の駆動方法において、周期的にキャパシタの電圧レベルをチェックするステップ、キャパシタの電圧レベルが第１基準電圧より低い場合、交流電源からキャパシタを充電するステップ、そしてキャパシタの電圧レベルが第２基準電圧より高い場合、交流電源を遮断してキャパシタの電圧を待機電力のための電圧に放電するステップを含む照明装置の駆動方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、有線／無線通信を用いた照明制御装置において、無線制御部のターンオンのための常時電源をスーパーキャパシタから収得することによって、有線制御部の電源発生部の常時ターンオンを要しない。したがって、待機電力を減らすことによって、消費電力を減らすことができる。また、スーパーキャパシタを適用して発光ダイオードの寿命に合せて半永久的に具現することによって、無線制御部の動作の信頼性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に従う照明装置の構成図である。
【図２】図１の有線制御部の構成図である。
【図３】図２の無線制御部の構成図である。
【図４】図３の待機電源供給部の構成図である。
【図５】図１の照明制御モジュールの動作を示す順序図である。
【図６】図５の初期化段階の詳細順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかしながら、本発明はさまざまな相異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
明細書の全体で、どの部分がどの構成要素を「含む」とする時、これは特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外するものでなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００１７】
本発明は無線制御部を含む照明制御装置において、無線制御部に電源を供給する別途の電源部を置いて有線制御部を常時ターンオンせず、無線で制御できる照明制御装置を提供する。
【００１８】
以下、図１乃至図４を参考して本発明の実施形態に従う照明装置１０を説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に従う照明装置１０の構成図であり、図２は図１の有線制御部４０の構成図であり、図３は図２の無線制御部５０の構成図であり、図４は図３の待機電源供給部６０の構成図である。
【００２０】
図１を参考すると、照明装置１０は照明部３０及び照明制御部２０を含む。
【００２１】
照明部３０は複数の発光ダイオードを含み、複数の発光ダイオードは図１のように直列に連結できるが、これと異なり、並列に連結されることもできる。
【００２２】
照明部３０は複数の発光ダイオードがグルーピングされてランプの形態に形成されることができるが、これと異なり、導光板または拡散板を含んで面光源として形成されることもできる。
【００２３】
また、照明部３０は複数の色を放出する発光ダイオードを含むことができ、例えば発光ダイオードが赤色、青色、及び緑色の発光ダイオードを含む場合、各々の発光ダイオードのオン・オフ状態及び時間を制御して色温度を調節することができる。
【００２４】
照明制御部２０は、照明部３０のオン・オフを制御する駆動信号を発生する。
【００２５】
照明駆動信号はパルス信号であって、パルスのデューティによって発光ダイオードのターンオン時間が決まる。
【００２６】
照明制御部２０は、有線制御部４０、無線制御部５０、及び待機電源供給部６０を含む。
【００２７】
有線制御部４０は有線で基準交流電源の印加を受けて変換して駆動電圧を生成し、有線で制御信号を受信して制御信号によって照明駆動信号を生成する。
【００２８】
有線制御部４０は、図２のようにＡＣ−ＤＣ整流部４１、無線モジュール電源部４３、及びＬＥＤ駆動部４５を含む。
【００２９】
ＡＣ−ＤＣ整流部４１は１１０／２２０Ｖ交流電源を受信し、交流電源を照明制御部２０を駆動する駆動電源レベルに変換して提供する。
【００３０】
駆動電源は直流電源であって、ＡＣ−ＤＣ整流部４１は交流を直流に変換する整流回路及び電圧レベルを調節するトランスミッタを含むことができる。
【００３１】
整流回路はブリッジ整流器を含むことができ、トランスミッタは一般的に使われる変圧器、例えばフライバックコンバータなどを適用することができる。
【００３２】
ＬＥＤ駆動部４５は、ＡＣ−ＤＣ整流部４１から駆動電源を受信し、駆動電源により動作して照明部３０の発光ダイオードをターンオンするレベルの照明駆動信号を生成する。
【００３３】
ＬＥＤ駆動部４５は、パルス幅モジュール回路ＰＷＭなどを含むことができ、パルスのデューティ比によって明るさの調節が可能である。
【００３４】
ＬＥＤ駆動部４５は、駆動電源として１９Ｖの供給を受けることができるが、これに限定されるものではない。
【００３５】
一方、有線制御部４０は無線モジュール電源部４３を含む。
【００３６】
無線モジュール電源部４３は、ＡＣ−ＤＣ整流部４１から駆動電源を受信し、これを変換して無線制御部５０を駆動する駆動電源を生成するための無線基準電源を生成する。
【００３７】
無線基準電源は、３．６Ｖであることがあるが、これは無線制御部５０のスペックによって可変可能である。
【００３８】
無線モジュール電源部４３は、ＤＣ−ＤＣコンバータを含むことができる。
【００３９】
一方、照明制御部２０は一般的に使われるリモートコントローラまたはスマートフォンのような無線ネットワークを用いて制御信号を受信して照明部３０を制御する無線制御部５０を含む。
【００４０】
無線制御部５０は、アンテナと連結されている無線通信部５１、ＬＥＤ照明制御部５３、電源発生部５５、及び電力制御部５７を含む。
【００４１】
無線通信部５１は、アンテナと連結されて無線機器、好ましくは、リモートコントローラまたはスマートフォンのように無線ネットワークを用いて無線制御信号を送受信する。
【００４２】
無線ネットワークはジグビーまたはブルートゥースなどの近距離無線通信を用いることができ、これと異なり、ＲＦＩＤを用いることもできる。
【００４３】
または、これと異なり、ＷＩＦＩを用いて送受信することもできる。
【００４４】
無線通信部５１は、無線ネットワークを介して受信される無線制御信号を増幅し、復調して無線制御信号から基底制御信号を抽出する。
【００４５】
ＬＥＤ照明制御部５３は、無線通信部５１から受信される基底制御信号を受信して基底制御信号から照明部３０の駆動のためのディーミング情報及び色温度情報を抽出してＬＥＤ駆動部４５に出力する。
【００４６】
一方、このような無線通信部５１は不規則的に外部から印加される無線制御信号を受信するために常にターンオン状態を維持しなければならない。
【００４７】
即ち、無線通信部５１は無線制御信号を受信して加工するアクティブモードの他に無線制御信号を受信するための待機状態であるスリープモードとして動作する。
【００４８】
無線通信部５１はスリープモードを維持するために常にターンオン状態を維持しなければならず、この際、待機電源が要求される。
【００４９】
無線通信部５１のターンオン状態のための待機電源を印加するために、無線制御部５０は電源発生部５５及び電力制御部５７を含む。
【００５０】
電源発生部５５は、待機電源供給部６０から供給される基準待機電源を受信し、無線通信部５１のスリープモードから要求される待機電源レベルに変換する。
【００５１】
電源発生部５５は、ＤＣ−ＤＣコンバータを含むことができる。
【００５２】
一方、電力制御部５７は待機電源供給部６０の状態を周期的にセンシングして待機電源供給部の電源レベルによって待機電源供給部６０に無線モジュール電源部４３の無線基準電源を供給するようにスイッチング信号を出力する。
【００５３】
無線制御部５０は、無線通信部５１、電源発生部５５、及び電力制御部５７の動作を全体的に制御するためのモジュール制御部（図示せず）をさらに含むことができ、モジュール制御部はプロセッサなどで具現できる。
【００５４】
一方、図４を参考すると、照明制御部２０は待機電源供給部６０をさらに含む。
【００５５】
待機電源供給部６０は、交流電源を有線制御部４０に供給し、無線基準電源を待機電源供給部に供給するためのスイッチング部６１、及びスイッチング部６１から無線基準電源の提供を受けて格納する格納部６３を含む。
【００５６】
格納部６３はスーパーキャパシタを含み、スーパーキャパシタは大容量のキャパシタであって、半永久的に使用が可能である。
【００５７】
格納部６３のスーパーキャパシタはスイッチング部６１から無線基準電源の印加を受けてこれを充電してから、無線制御部５０の電源発生部５５に放電することを繰り返す。
【００５８】
スーパーキャパシタは、３．６乃至５．５Ｖの充電容量を有する。
【００５９】
スイッチング部６１は、リレースイッチＳ１、Ｓ２を含み、少なくとも２つのスイッチＳ１、Ｓ２を含む。
【００６０】
スイッチング部６１は、交流電源を有線制御部４０のＡＣ−ＣＤ整流部４１に供給するための第１スイッチＳ１及び無線モジュール電源部４３の無線基準電源をスーパーキャパシタに提供するための第２スイッチＳ２を含む。
【００６１】
第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は、電力制御部５７からスイッチング信号を受信してオン／オフされ、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は同時にターンオンされ、同時にターンオフされる。
【００６２】
以下、図５及び図６を参考して照明制御部２０の待機電源発生動作を説明する。
【００６３】
まず、有線制御部４０に交流電源が印加されて有線制御部４０が動作を始めれば（Ｓ１００）、先に全体システムを初期化する（Ｓ２００）。
【００６４】
システム初期化は図６のように進行することができる。
【００６５】
即ち、待機電力関連ハードウェアを初期化する（Ｓ２１０）。即ち、無線モジュール電源部４３、電源発生部５５、及び電力制御部５７を初期化する。
【００６６】
次に、ＬＥＤ駆動部４５のＰＷＭを初期化して制御信号を受信することができる状態を形成する（Ｓ２２０）。
【００６７】
次に、電力制御部５７がスイッチング信号を発生するリレー制御用発振器を初期化した後（Ｓ２３０）、無線制御部５０の格納部チェック用タイマーを初期化した後（Ｓ２４０）、電力制御部５７のアナログディジタルコンバータ（ＡＤＣ）を初期化して（Ｓ２５０）、スーパーキャパシタから読み込む残留電圧レベルを初期化する。
【００６８】
最後に、待機電力関連ソフトウェア（ＳＷ）を初期化することによって、待機電力発生動作を始めることができるようにセッティングする（Ｓ２６０）。
【００６９】
上述のように初期化動作が終了すれば、無線モジュール部のプロセッサは待機電力発生のメイン動作を進行する（Ｓ３００）。
【００７０】
まず、無線制御部５０は格納部チェックイベントが発生したか否かを判断する（Ｓ３１０）。
【００７１】
周期によって格納部チェックイベントが発生した場合、電力制御部５７は格納部６３のスーパーキャパシタの電圧をチェックする（Ｓ３２０）。この際、格納部チェックイベントが発生しない場合、他のイベントを処理することができる（Ｓ３１５）。
【００７２】
電力制御部５７は、スーパーキャパシタの電圧レベルを感知してアナログディジタルコンバータを通じて変換し（Ｓ３２１）、変換された電圧レベルをＡＤＣバリュー（value）に格納する（Ｓ３２３）。
【００７３】
次に、格納されたＡＤＣバリューによってスーパーキャパシタの充放電を処理する（Ｓ３３０）。
【００７４】
まず、照明部３０がオフ状態か否かを確認し（Ｓ３４０）、照明部３０がオフ状態の場合、スーパーキャパシタの充電状態をセンシングする（Ｓ３５０）。
【００７５】
スーパーキャパシタが完全な充電状態に維持され、ＡＤＣバリュー値がＶｄ値より高い場合（Ｓ３６０）、スイッチング部６１の第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２をオフ状態に維持する（Ｓ３７０）。
【００７６】
この際、Ｖｄ値は無線通信部５１のスリープモードで要求される最小待機電源である３．２５Ｖでありうる。
【００７７】
このように、スイッチング部６１の第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２がオフされれば無線モジュール電源部４３とスーパーキャパシタとの連結が遮断されてスーパーキャパシタはフローティング状態を維持し、格納されている電荷を流して放電が進行される。
【００７８】
一方、照明部３０がオン状態を維持する場合、スーパーキャパシタの放電状態をチェックする（Ｓ３８０）。
【００７９】
スーパーキャパシタが放電されている場合、スイッチング部６１の第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２を同時にターンオンしてスーパーキャパシタを充電する（Ｓ３８５）。
【００８０】
一方、照明がオフ状態でキャパシタが充電されていない場合、ＡＤＣバリュー値がＶｔより小さければ（Ｓ３９０）、スイッチング部６１の第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２をターンオンしてスーパーキャパシタを充電する（Ｓ３９５）。
【００８１】
ＡＤＣバリュー値がＶｔより大きければ、現在の状態を維持する。
【００８２】
この際、Ｖｔ値は２．４Ｖであることがあるが、これに限定されるものではない。
【００８３】
このように、スーパーキャパシタに充電された電圧を用いて待機電力を具現することによって、無線制御部５０の無線通信部５１は少なくとも２０分のスリープモードを維持することができるので、周期は２０分以内に設定できる。
【００８４】
また、周期的にスーパーキャパシタの電圧レベルを感知して充放電を誘導するので、継続的にスリープ状態を維持できる待機電力提供が可能である。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者のさまざまな変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
【図１】
2014050313.tif 000003
【図２】
2014050313.tif 000004
【図３】
2014050313.tif 000005
【図４】
2014050313.tif 000006
【図５】
2014050313.tif 000007
【図６】
2014050313.tif 000008