본 논문에서는 최적의 에너지 효율을 위한 지능형 LED디밍제어 시스템과 알고리즘을 개발하였다. LED의 특징에서 소모 전력이 적은 장점을 이용하여 실내조명장치로 사용 할 수 있도록 하였다. 또한, 쉽게 제어 할 수 있는 장점을 활용하여 조명을 시스템화 하였다. 본 연구에서는 디밍 제어를 통해 불필요한 전력을 절감하고 용도에 맞는 실내 조도를 제공 할 수 있도록 함으로써 조명효율을 극대화 시킬 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 센서에 의해서 측정된 주변 환경의 조도값을 MCU에 전달하고, 이에 해당하는 레벨에 따른 전류 값을 기반으로 LED를 디밍 제어함으로써 에너지를 절약한다. 디밍되는 시간동안 센서는 실시간으로 각각의 주변 조도 값을 MCU에 전달하여 해당 레벨에 맞게 LED를 지속적으로 디밍 할 수 있게 하였다. 일정 조도 값에 도달하거나 미치지 못하는 경우에는 점등 하도록 설계하여 에너지 절약을 극대화 하였다. 또한, 설정된 알고리즘에 따라 조도 값을 여러 단계로 나누어 주변 환경의 조도값에 해당하는 조광레벨을 선택함으로써 각기 다른 조도값을 갖는 주변 환경에서도 ...
본 논문에서는 최적의 에너지 효율을 위한 지능형 LED디밍제어 시스템과 알고리즘을 개발하였다. LED의 특징에서 소모 전력이 적은 장점을 이용하여 실내조명장치로 사용 할 수 있도록 하였다. 또한, 쉽게 제어 할 수 있는 장점을 활용하여 조명을 시스템화 하였다. 본 연구에서는 디밍 제어를 통해 불필요한 전력을 절감하고 용도에 맞는 실내 조도를 제공 할 수 있도록 함으로써 조명효율을 극대화 시킬 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 센서에 의해서 측정된 주변 환경의 조도값을 MCU에 전달하고, 이에 해당하는 레벨에 따른 전류 값을 기반으로 LED를 디밍 제어함으로써 에너지를 절약한다. 디밍되는 시간동안 센서는 실시간으로 각각의 주변 조도 값을 MCU에 전달하여 해당 레벨에 맞게 LED를 지속적으로 디밍 할 수 있게 하였다. 일정 조도 값에 도달하거나 미치지 못하는 경우에는 점등 하도록 설계하여 에너지 절약을 극대화 하였다. 또한, 설정된 알고리즘에 따라 조도 값을 여러 단계로 나누어 주변 환경의 조도값에 해당하는 조광레벨을 선택함으로써 각기 다른 조도값을 갖는 주변 환경에서도 균제도를 유지함으로써 효율적인 실내조도를 구현하도록 하였다. 이러한 디밍 과정은 실내공간의 용도에 맞게 규격으로 표준화된 표준조도를 따라가기 위함이며, 감성조명의 한 분야로써 효율적인 에너지 절감효과와 함께 이상적인 조명시스템이 될 수 있다. 본 논문에서는 제안한 디밍 제어 알고리즘의 에너지 절감 효과와 평균 조도에 맞는 균제도 값을 입증하기 위하여, 캐드를 통하여 회로를 설계하였고, 조명프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 시제품과 시뮬레이션을 비교 분석 할 수 있도록 했다. 또한, 알고리즘을 통한 LED 디밍 시스템에 대한 전력소비를 실 측정하였고, 실제 위치별 조도값을 측정하여 실험에 정확성을 높혔다. 그 결과, 시뮬레이션과 실 측정을 통해 기존의 점등 방식보다 제안한 알고리즘을 적용한 디밍 방식은 최대 약 60% 에너지 절감 효과가 있으며, 약 40%의 저감된 평균 조도 값을 얻을 수 있었다. 따라서 이 분석 결과를 통해 다른 조명시스템에 응용한다면, 제작 시간 및 실험 시간을 단축하는데 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
본 논문에서는 최적의 에너지 효율을 위한 지능형 LED 디밍 제어 시스템과 알고리즘을 개발하였다. LED의 특징에서 소모 전력이 적은 장점을 이용하여 실내조명장치로 사용 할 수 있도록 하였다. 또한, 쉽게 제어 할 수 있는 장점을 활용하여 조명을 시스템화 하였다. 본 연구에서는 디밍 제어를 통해 불필요한 전력을 절감하고 용도에 맞는 실내 조도를 제공 할 수 있도록 함으로써 조명효율을 극대화 시킬 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 센서에 의해서 측정된 주변 환경의 조도값을 MCU에 전달하고, 이에 해당하는 레벨에 따른 전류 값을 기반으로 LED를 디밍 제어함으로써 에너지를 절약한다. 디밍되는 시간동안 센서는 실시간으로 각각의 주변 조도 값을 MCU에 전달하여 해당 레벨에 맞게 LED를 지속적으로 디밍 할 수 있게 하였다. 일정 조도 값에 도달하거나 미치지 못하는 경우에는 점등 하도록 설계하여 에너지 절약을 극대화 하였다. 또한, 설정된 알고리즘에 따라 조도 값을 여러 단계로 나누어 주변 환경의 조도값에 해당하는 조광레벨을 선택함으로써 각기 다른 조도값을 갖는 주변 환경에서도 균제도를 유지함으로써 효율적인 실내조도를 구현하도록 하였다. 이러한 디밍 과정은 실내공간의 용도에 맞게 규격으로 표준화된 표준조도를 따라가기 위함이며, 감성조명의 한 분야로써 효율적인 에너지 절감효과와 함께 이상적인 조명시스템이 될 수 있다. 본 논문에서는 제안한 디밍 제어 알고리즘의 에너지 절감 효과와 평균 조도에 맞는 균제도 값을 입증하기 위하여, 캐드를 통하여 회로를 설계하였고, 조명프로그램을 이용하여 시뮬레이션 하였으며, 시제품과 시뮬레이션을 비교 분석 할 수 있도록 했다. 또한, 알고리즘을 통한 LED 디밍 시스템에 대한 전력소비를 실 측정하였고, 실제 위치별 조도값을 측정하여 실험에 정확성을 높혔다. 그 결과, 시뮬레이션과 실 측정을 통해 기존의 점등 방식보다 제안한 알고리즘을 적용한 디밍 방식은 최대 약 60% 에너지 절감 효과가 있으며, 약 40%의 저감된 평균 조도 값을 얻을 수 있었다. 따라서 이 분석 결과를 통해 다른 조명시스템에 응용한다면, 제작 시간 및 실험 시간을 단축하는데 많은 도움이 될 것으로 사료된다.
This paper presents the LED dimming control system and its algorithm that are developed for optimal energy efficiency. The lighting control method herein can be used for indoor lighting and systematized by taking advantage of both low energy consumption and the controllability of LED lightings. The ...
This paper presents the LED dimming control system and its algorithm that are developed for optimal energy efficiency. The lighting control method herein can be used for indoor lighting and systematized by taking advantage of both low energy consumption and the controllability of LED lightings. The proposed lighting system can maximize the lighting efficiency by saving unnecessary power usage and providing the level of illuminatnce proper for its purpose. The algorithm presented herein transmits the value of illuminance estimated by sensors around the surroundings to MCU and, using the currents in accordance with the estimated levels, controls the dimming of LED, thereby to achieve energy savings. During the time of the dimming, the sensors transmit the level of illuminance of the surroundings to MCU on a real-time basis and thereby make it possible to control the dimming process continuously. This system maximized energy conservation by turning on the lights when the estimated values reach the specific level of illuminance, or go lower than that. Also, the algorithm divides the value of illuminance into various levels and selects the level of illuminace corresponding to the surroundings, so that the uniformity ratio illuminace can be maintained for the efficient realization of indoor lightings. This dimming process is developed for complying with the standard illuminance, and will be an ideal lighting system with the efficient level of energy conservation in the area of emotional lighting. In order to prove that the proposed dimming control system can save energy usage efficiently and attain the uniformity ratio illuminace in accordance with the average illuminace, the circuit is designed by CAD and is simulated by lighting programs to compare its result with the prototype. Also, the power consumption is estimated precisely for the LED dimming system using the algorithm developed in this study. The simulation and estimation results demonstrate that the dimming control using the proposed algorithm rather than the traditional method can achieve the level of energy-saving 60% more than the latter and attain the average illuminance about 40% less than the latter. These results, thus, indicate that the time spent in manufacturing and testing products can be shortened significantly.
This paper presents the LED dimming control system and its algorithm that are developed for optimal energy efficiency. The lighting control method herein can be used for indoor lighting and systematized by taking advantage of both low energy consumption and the controllability of LED lightings. The proposed lighting system can maximize the lighting efficiency by saving unnecessary power usage and providing the level of illuminatnce proper for its purpose. The algorithm presented herein transmits the value of illuminance estimated by sensors around the surroundings to MCU and, using the currents in accordance with the estimated levels, controls the dimming of LED, thereby to achieve energy savings. During the time of the dimming, the sensors transmit the level of illuminance of the surroundings to MCU on a real-time basis and thereby make it possible to control the dimming process continuously. This system maximized energy conservation by turning on the lights when the estimated values reach the specific level of illuminance, or go lower than that. Also, the algorithm divides the value of illuminance into various levels and selects the level of illuminace corresponding to the surroundings, so that the uniformity ratio illuminace can be maintained for the efficient realization of indoor lightings. This dimming process is developed for complying with the standard illuminance, and will be an ideal lighting system with the efficient level of energy conservation in the area of emotional lighting. In order to prove that the proposed dimming control system can save energy usage efficiently and attain the uniformity ratio illuminace in accordance with the average illuminace, the circuit is designed by CAD and is simulated by lighting programs to compare its result with the prototype. Also, the power consumption is estimated precisely for the LED dimming system using the algorithm developed in this study. The simulation and estimation results demonstrate that the dimming control using the proposed algorithm rather than the traditional method can achieve the level of energy-saving 60% more than the latter and attain the average illuminance about 40% less than the latter. These results, thus, indicate that the time spent in manufacturing and testing products can be shortened significantly.
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