방폭용 LED Signal Lamp 구동 시스템의 성능개선

Abstract

기존 Ex LSL은 방폭인증을 받기위해 기구의 설계와 온도에만 주안점을 두고 설계가 된다. 때문에 AC/DC 12 ～ 254 V 입력전압 인가 시 전압 별로 출력 전류가 불안정하다는 문제점을 개선하기 위해 기존의 Ex LSL의 회로에서 Buck 컨버터 방식을 이용하여 기존 LSL의 저항 R6를 커패시터 C4로 변경한 후 LED에 안정된 출력을 공급하게 하였다. 제어부의 커패시터 C2와 커패시터 C3의 용량을 늘려 MOSFET의 스위칭 주기를 늦춤으로써 출력전류의 편차를 줄였다. 또한 각각 전기적, 휘도, 온도, 점등을 비교 분석하여 개선여부를 확인하였다. 전기적 특성 분석 결과 기존 Ex LSL 대비 제안된 Ex LSL은 약 15.9%의 전압편차를 감소 시켰다. 전류의 경우 기존 Ex LSL 대비 제안된 Ex LSL 약 75%의 전류편차를 개선 시켰다. 휘도 특성 분석결과 기존의 Ex LSL 대비 제안된 Ex LSL의 경우 최저 휘도를 약 144% 휘도를 증가시켰으며, 최대 휘도는 약 30% 휘도를 증가시켰다. 온도 특성 분석 결과 기존 Ex LSL과 제안된 Ex LSL 둘 다 최대 표면 온도등급인 T6를 만족 하였다. 기존 Ex LSL 대비 제안된 Ex LSL의 경우 최소 온도에서 약 12.8%의 온도를 낮추었으며, 최대 온도는 20.3% 감소시켰다. 점등 특성 분석 결과 기존 Ex LSL과 제안된 Ex LSL 둘 다 –50와 +60℃의 온도에서 점등이 가능한 것을 확인하여 외부 동작 온도 –50℃ ～ +60℃를 만족하였다.

The conventional Ex LSL, is designed to put the frame design and temperature only focus of work in order to receive the explosion-proof certification. To improve the problem that the output current is unstable when the 12 ～ 254 V AC / DC voltage was applied, the resistance R5 was changed to capacitor C4 to supply stable output to the LED by using the method of Buck converter at The conventional Ex LSL circuit. Slowing down the switching period of the MOSFET by increasing the capacity of the capacitor C2 and C3 of the control part and reduced the variation in the output current also, each electrical, luminance, temperature and lighting characteristics were compared to determine whether improved or not. The analysis of the electrical characteristics, proposed Ex LSL reduced voltage variation about 15.9% compared with conventional Ex LSL and current difference was improved about 75%. Analysis of the luminance characteristic, the lowest luminance was increased about 144% and maximum luminance was increased about 30%.In case of temperature characteristics, The conventional Ex LSL and proposed Ex LSL were both satisfied with the maximum surface temperature rating of T6. The temperature of proposed Ex LSL has been lowered about 12.8% at the minimum temperature, maximum temperature was reduced 20.3% compared to the The conventional Ex LSL. Analysis of lighting characteristics, both proposed Ex LSL and The conventional circuit can light at temperature of -50 and +60℃. So temperature of outside operating -50℃ ～ +60℃ was satisfied.