보급형 플리커측정시스템 구현과 평가에 관한 연구

Abstract

현재, LED 조명의 플리커 파라미터 개선에 대한 국내외의 다양한 연구가 이루어졌지만, 플리커 측정 시스템은 불충분하고 비싸다. 이 연구에서는 LED 조명 및 변환기 제조업체가 쉽게 액세스 할 수있는 소형 플리커 측정 시스템을 시중에서 구할 수있는 값 비싼 대안으로 제작했습니다. 이 논문에서는 광학 센서, 오실로스코프 및 PC 프로그램을 사용하여 작고 저렴한 플리커 측정 시스템을 구현했습니다. 그런 다음 플리커 지수 (FI)와 플리커 (PF) 비율로 표시되는 컴팩트 시스템의 성능을 상용 제품의 성능과 비교했습니다. 시험 표본은 다양한 FI 및 PF 값을 갖는 10 개의 LED-MR16 램프였다. 시스템 안정성은 시편의 라운드 로빈 테스트에 의해 평가되었습니다. 테스트 결과는 서로의 단점을 보완하기 위해 일원 분산 분석과 Z 점수 계산으로 검사되었습니다. 일원 분산 분석 (one-way ANOVA)에서 p 값이 0.05보다 작 으면 귀무 가설이 허용되며 이는 검사 결과간에 차이가 없음을 의미합니다. Z 점수 검사에서 계산 된 Z 점수가 2보다 작 으면 표준 편차로 테스트 결과가 배치됩니다. 두 시스템의 PF 값과 FI 값의 대부분은 일원 분산 분석 (one-way ANOVA)에 의해 거부되었는데, 계산 된 p 값은 0.05보다 컸다. 그러나 이러한 경우 일원 분산 분석의 한계가 명확하게 나타났습니다. 예를 들어, 3 번과 5 번 샘플의 측정 된 FI 값은 표준 편차로 배치되었지만 ANOVA에 의해 거부되었습니다. 1, 3, 5, 6, 8 및 10의 샘플의 FI 및 PI 값에 대한 계산 된 Z- 점수는 각각 0.79 및 1.09 미만이었다. 따라서 시스템의 측정 값은 신뢰 수준이 약 95 % 인 표준 편차로 분포되어 있음이 확인되었습니다. 샘플의 라운드 로빈 테스트의 경우 1에서 10까지 결과는 일원 분산 분석 (one-way ANOVA)에 의해 거부되었습니다. 반면, Z- 점수는 1.92 미만으로 계산되었다. 마지막으로 PF 값은 소형 및 상용 테스터의 결과 차이로 보정 할 수 있습니다. 예를 들어, 결과의 평균 차이를 10 %와 50 % 사이에 적용하면 컴팩트 시스템의 편차가 1 % 미만이었으며 대부분의 보정 결과가 일원 분산 분석 (one-way ANOVA)에 채택되었습니다. 요약하면, 제안 된 플리커 테스트 시스템의 테스트 결과는 Z- 스코어가 2보다 작음을 나타내며, 이는 표준 편차에서 약 95 %의 신뢰 수준으로 분포된다는 것을 의미한다. 그리고 10 %와 50 % 사이의 PF 값은 1 % 미만으로 변동될 수 있습니다.

Currently, varous domestic and foreign researches on improving flicker parameters of LED lightings have been done, but the flicker measurement system is insufficient and expensive. In this study, a compact flicker measurement system, which can be easily accessed by manufactures of LED lightings and converters, is constructed as an alternative to commercially available expensive one. In this paper, a compact and inexpensive flicker measurement system was implemented using an optical sensor, an oscilloscope, and a PC program. Then the compact system’s performance, which is denoted by flicker index (FI) and percent flicker (PF), was compared with that of a commercially available one. The test specimens were 10 LED-MR16 lamps with various FI and PF values. The system stability was also estimated by round robin tests of the specimens. The test results were examined both with one-way ANOVA and Z-score calculation to compensate each other’s disadvantages. In the one-way ANOVA, null hypothesis will be accepted, which means that there exists no difference among the test results, if the p-value is less than 0.05. In the Z-score examination, the test results will be located in the standard deviation, if the calculated Z-score is less than 2. Most of the PF and FI values from the two systems were rejected by the one-way ANOVA, that is the calculated p-values showed larger than 0.05. However, the limitation of the one-way ANOVA was clearly shown in these cases. For example, the measured FI values of the samples of the number 3 and 5 were rejected by the ANOVA, even though those were layed in the standard deviation. The calculated Z-scores for FI and PI values of the samples of the number 1, 3, 5, 6, 8, and 10 were less than 0.79 and 1.09, respectively. Therefore, it is confirmed that the measured values of the system are distributed in the standard deviations with the confidence level of about 95 %. For the round robin tests of the samples, from the number 1 to 10, the results were rejected by the one-way ANOVA. On the other hand, Z-scores were calculated to be less than 1.92. Finally, the PF values can be calibrated by the differences between the results of the compact and the commercially available testers. For example, by applying the mean differences of the results between 10 % and 50 %, the deviation of the compact system was less than 1 % and most of the calibrated results were adopted by the one-way ANOVA. To summarize, the test results of the proposed flicker test system showed Z-scores less than 2, which means that those are distributed in the standard deviations with the confidence level of about 95 %. And the PF values between 10 % and 50 % can be calibrated to vary less than 1 %.