LED 라이트 디밍 시스템 번역

 

LED 라이트 디밍 시스템 번역에 대해서 알아 보겠습니다(한영번역)

 

LED 라이트 디밍 시스템 번역

LED 라이트 디밍 시스템 번역(한국어 원본)

1 Introduction
최근 반도체 제조 기술의 발달로 LED(Lighting Emitting Diode)광원의 전기적 특성이 개선되고 비용이 절감됨에 따라 기존의 광원을 대체하기 위한 새로운 광원으로 주목 받고 있다. 이와 같은 LED는 기존의 광원과 비교하여 친환경적이며 수명이 길다는 장점을 가지고 있다. 또한 높은 광 효율을 갖기 때문에 에너지 절감에 유리하다. 특히 기존 광원과 비교하여 반도체 소자이기 때문에 우수한 전기적 특성을 갖고 있어 조도제어 시스템의 구성을 통해 에너지 절감 효과를 높일 수 있다.
이와 같은 조도제어 시스템은 일반적으로 유/무선통신을 이용하여 사용자가 LED 조명의 조도를 제어 할 수 있도록 구성되어 있다. 그러나 유선 통신을 이용하여 시스템을 구성하는 경우 별도의 통신선이 추가됨으로써 설치비용이 증가한다는 단점을 가지고 있다. 무선 통신을 이용하는 경우는 별도의 통신선이 필요하지 않지만 무선신호를 송수신하는 통신모뎀이 추가 되어 비용이 상승하기 때문에 가정 및 일반 사무실에 적용되기 어렵다. 또한 기존의 조도제어 시스템은 모뎀에 따라 통신 방식이 상이하기 때문에 호환성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 별도의 통신선 및 통신모뎀을 사용하지 않고 기존에 사용되는 점등스위치의 on/off를 통해 LED 조명의 조도제어를 제어하는 조도제어 장치에 대해 서술 하였다.

2 본론
2.1 동작원리
그림 1은 점등스위치를 이용한 LED 조명 조도제어 장치의 전체 시스템 구성도를 보여준다. LED에 전원을 공급하기 위한 SMPS, on/off 하기 위한 점등스위치, 점등스위치의 on/off 횟수에 따라 LED의 조도를 제어하기 위한 조도제어 장치로 구성되어있다.

그림 1. 전체 시스템 구성도

그림 2는 조도제어 장치의 내부 블록도를 보여준다. SMPS에서 MCU에 전원을 공급하며, MCU를 통해 AC 입력의 파형을 센싱한다. 입력된 AC입력 파형을 통해 점등스위치의 on/off 횟수를 감지하며 이를 통해 LED 출력과 연결된 FET를 on/off 함으로써 PWM 방식으로 조도를 제어 한다.

그림 2. 조도제어 장치의 내부 블록도

그림 3은 점등스위치의 on/off에 따른 조도제어 장치의 파형을 보여준다. 최초 스위치가 on이 되면 MCU는 초기상태로 동작하여 FET의 Gate전압(Vgate)에 High상태를 인가함으로써 LED의 조도를 최대로 유지하게 된다. 스위치가 off된 후 일정 시간(TDim)이내로 다시 on이 되고 일정 시간(TReset)이내에 on/off가 2회 이상 반복되면 이를 조도제어 신호로 인식하여 Vgate에 PWM 신호를 인가하게 된다. 이를 통해 LED에 흐르는 전류가 on/off를 반복하여 조도가 낮아지게 된다. 또한 일정시간(TReset)이내에 on/off가 반복되는 횟수를 카운트 하여 횟수에 따라 Vgate에 PWM 신호의 Duty를 감소시켜 LED의 조도를 단계적으로 감소시킨다.
이와 반대로 스위치가 off된 후 일정 시간(TReset)이내로 다시 on되지 않는 경우 MCU와 LED에 전원공급이 중단되어 최종적으로 LED는 소등되게 된다.

그림 3. 조도제어 장치의 주요 파형

2.2 측정결과
표 1은 각 10W, 30W LED 다운라이트와 50W LED 평판조명에 제안된 조도제어 장치를 이용하여 on/off의 횟수에 따른 입력전력과 전광선속의 측정값을 보여준다. Step1은 최대부하, Step2는 on/off 2회, Step3는 on/off 3회시 측정 결과 값을 보여준다.

3 결론
본 논문에서는 점등스위치만을 이용하여 조도를 제어할 수 있는 조도제어 장치에 대해 서술 하였다. 제안된 조도제어 장치는 별도의 통신선 및 통신모뎀이 요구되지 않으며 점등스위치의 on/off만으로 그 횟수에 따라 LED 조명의 조도를 단계별로 제어 할 수 있음을 실험을 통해 입증하였다.
본 논문에서 제안된 조도제어 장치를 통해 조도제어 시스템을 위한 추가적인 공사의 작업시간과 비용을 현저히 감소시킬 수 있으며, 기존의 설치된 점등스위치 및 램프 구동부와 호환성이 우수하여 가정 및 일반 사무실 환경에 사용되기에 적합할 것으로 판단된다.

LED 라이트 디밍 시스템 번역(영어 번역본)

1 Introduction
Due to the development of recent semiconductor manufacturing technology, LED(Lighting Emitting Diode) is receiving attention as a new light source to replace existing ones due to improvement in its electrical characteristics and reduction in cost. LED is environment-friendly and has a longer lifespan compared to other existing light sources. Also, it is advantageous in saving energy due to its high light efficiency. Because it is a semiconductor device, it has excellent electrical traits especially compared to existing light sources and therefore, can increase the energy saving effect by integrating a dimming control system.
Such dimming control systems are generally designed so that the user can control the brightness of the LED light using wired/wireless communication. However, making a system that uses wired communication has a drawback because separate communication lines are added and the installation cost increases. When using wireless communication, separate lines are not necessary but a communication modem that sends and receives wireless signals is added, raising the cost to make it difficult to be utilized in a home or office environment. In addition, existing dimming control systems have bad compatibility because they have different communication protocols depending on the modem they use. This paper aims to solve these problems by describing a dimming controller that controls LED light brightness not wit separate communication lines or modem, but by turning on/off a light switch.

2 Body
2.1 How It Works
Figure 1 displays the general system diagram of the LED light dimming controller using a light switch. The system is consisted of a SMPS which supplies power to the LED, a light switch to turn on/off, and a dimming controller that controls the brightness of the LED based on the on/off counts of the light switch.

Figure 1. General system diagram

Figure 2 displays the internal block diagram of the dimming controller. SMPS supplies power to the MCU, and wave patterns of the AC input signal are sensed by the MCU. Through the inputted AC input wave patterns, the on/off count of the light switch is detected. This is used to control the brightness using PWM by turning on/off the FET, which is connected to the LED output.

Figure 2. Internal block diagram of the dimming controller

Figure 3 shows the wave patterns of the dimming controller based on the on/off of the light switch. When the switch is turned on initially, the LED brightness is maintained at maximum value because the MCU runs in its initial state and permits a high state on the FET’s gate voltage(Vgate). If the switch is turned back on within a given time(TDim) after the switch is turned off and on/off is repeated 2 or more times within a given time(TReset), it will be recognized as a dimming control signal and permit a PWM signal at Vgate. This causes the current flowing through the LED to repeatedly go on/off and lower the brightness. Also, the number of times on/off is repeated within the given time(TReset) is counted and the LED brightness is reduced in a phased manner by reducing the duty of the PWM signal at Vgate.
Contrarily, if the switch is not turned back on within the given time(TReset) after being turned off, power supply to the MCU and LED is suspended and eventually the LED is turned off.

Figure 3. Major wave patterns of the dimming control system

2.2 Measurement Results
Table 1 shows the measured values of input power and luminous flux based on on/off count when using the proposed dimming control system for 10W, 30W LED down lights and 50W LED flat light respectively. Step1 shows maximum load, Step2 shows the measured value when the on/off count is 2, Step3 shows the value when the on/off count is 3.

3 Conclusion
This paper described a dimming control system that controls brightness using only a light switch. The proposed dimming control system does not require separate communication lines and modem, and was empirically proven to phase control the brightness of LED lights solely based on the on/off count of the light switch.
With the dimming control system proposed in this paper, we believe that additional construction time and cost for dimming control system can be drastically reduced, and it will be suitable for home and office environments due to its superior compatibility with existing light switch and lamp control.

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이상 조명전기설비학회에서 의뢰한 LED 라이트 디밍 시스템 번역(한영번역)의 일부를 살펴 보았습니다. 
번역은 기버 번역