KR100943656B1 - 발광다이오드 구동회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 브릿지회로를 매개로 교류입력전원이 인가되는 적어도 하나의 LED로 이루어진 LED 회로에 입력전압에 상관없이 상기 LED 회로에 흐르는 전류를 일정하게 제한하는 정전류 제한부와, 상기 LED 회로에 인가되는 입력전압이 증가할 때 상기 LED 회로의 출력전력이 증가되는 것을 방지하는 출력전력 증가 방지부를 포함하여 구성된 발광다이오드 구동회로를 제공한다.

Description

발광다이오드 구동회로 {Light emitting diode driving circuit}

본 발명은 발광다이오드 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광다이오드(LED)에 인가되는 교류 전압의 크기에 따라 흐르는 전류값을 조정하여 입력전압의 변화에도 안정적인 출력전력을 갖도록 하는 발광다이오드 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로 전기적인 부하에 인가되는 전력을 제어하는 것은 부하(전기회로)의 안정적인 동작을 위해 필수적으로 필요하다. 즉, 입력전압이 외부적인 요인에 의해 변동되면 과부하가 걸리게 되어 전기회로가 파손되거나 오동작하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.

일반적으로 입력에 걸리는 전압에 따라서 부하에 일정한 전력이 공급되도록 제어하는 방법에는 다음과 같은 방법들이 있다.

부하에 인가되는 전압을 제어하는 경우로서 교류(AC)의 경우에는 AVR(Automatic Voltage Regulator)을 이용하여 제어할 수 있으나 일반적인 경우에는 거의 사용할 수 없는 방법으로서 대규모의 전력공급장치 또는 아주 높은 정밀도가 요구되는 기기에서 사용된다. 또한 전등의 밝기 제어 등에서 일반적으로 널리 사용되고 있는 스위칭을 이용한 방법(SCR 제어)이 있다. 또한 변압기를 이용하여 수동으로 전압을 제어하는 방법이 있을 수 있다.

직류(DC)의 경우에는 여러 가지 방법이 있을 수 있는데, DC의 경우 그 제어방법은 매우 다양하고 그 종류의 수가 많다. 대표적인 방법들에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.

(1) 리니어 모드 동작

입력전원이 직류로 들어오게 될 때 입력 전압의 변화가 부하에 영향을 미치지 않도록 하는 방안이 필요하다. 이때 부하와 직렬로 저항 또는 트랜지스터(TR) 또는 MOSFET 등과 같은 액티브(Active) 소자 등을 연결하여 부하에 걸리는 전압을 일정하게 유지시켜 부하에 공급되는 전력을 일정하도록 유지시키는 방법과 정전류원을 이용하여 부하에 흐르는 전류를 일정하게 유지시키는 방법이 있을 수 있다. 이 경우, 소자들의 동작이 스위칭되지 않고 시간에 따라 연속적인 전기신호를 이용하는 방법이 리니어 모드 동작으로서 이러한 동작의 회로는 회로 구조가 간단하고 구현이 용이하여 널리 사용되는 방법이다. 그러나 부하에서 소모되는 전력이 크거나 입력 전압의 변동이 심한 경우에는 회로의 효율이 저하되어 많은 문제들을 겪게 된다. 또한 입력전압이 부하에 걸리는 전압보다 항상 커야 하며 그 차이 만큼이 손실이 되므로 효율을 높이는 것이 매우 어렵다는 문제가 있다.

(2) 스위칭 모드 동작

입력신호를 스위칭하여 출력 전압 또는 전류를 제어하는 방식으로서 스위치는 ON/OFF만을 수행하므로 스위치에서의 전력 소모는 거의 0에 가깝게 되며, 스위 칭 타임에 의해 출력 전압 또는 전류를 제어할 수 있으므로 효율이 매우 높은 제어회로의 설계가 가능하다. 특히 반도체 소자의 발달과 컴퓨터, 가전 제품 등의 수요가 매우 많고 각 제품에서 적어도 한 개 이상의 전원회로가 요구되어 스위칭 모드의 전원관련 부품들은 매우 널리 사용되고 있다. 스위칭 방식을 이용하는 경우에는 인덕터를 사용하여 구현하는 방법과 커패시터를 스위칭하여 구현하는 방법이 대표적인 방법이라 할 수 있다. 그러나 이 경우 회로가 비교적 복잡하고 저가에 구현하기가 어려운 단점이 있다.

DC 전원을 이용한 부하의 경우 상기한 제어방법들은 기존의 가정에서 받는 상용전원을 사용하는 경우에는 다음과 같은 기술적인 어려움이 있다.

즉, 상용전원을 1차적으로 DC로 변환시키기 위하여 다이오드와 커패시터를 사용하여 입력된 AC 신호를 전파/반파 정류하게 된다. 이때, DC가 아닌 맥류 신호가 출력되는데 커패시터가 없거나 작게 되면 신호의 리플이 심하여 신호를 제어하기가 어렵게 된다. 따라서 부하의 크기에 따라 커패시터의 크기를 정하여 회로가 원활하게 동작할 수 있도록 조정하여야 한다. 즉, 부하가 큰 경우에는 대용량의 커패시터를 사용하여야 한다. 또한 인덕터를 이용하는 스위칭 모드의 경우는 인덕터를 요구하게 되며 전류의 크기가 큰 경우에는 큰 사이즈의 인덕터를 사용하여야 한다.

일반적으로 밝기 조절이 가능한 LED(Light Emitting Diode) 조명 장치는 일정한 전압을 바탕으로 공급되는 전류를 변화시켜 밝기를 조정하는 방법을 적용하는 것이 널리 사용되고 있다. 그러나, LED에 직접적으로 전원을 공급하는 경우 LED에 인가되는 전압의 변화에 따라 전류의 크기가 지수함수적으로 늘어나는 경향을 가지고 있다.

따라서 LED를 구동시키는 경우에는 LED에 흐르는 전류가 일정하게 되도록 정 전류원을 사용하는 방법을 널리 사용하고 있다. 이러한 경우 입력 신호가 DC인 경우에는 아주 정밀하게 제어가 가능하다.

LED 회로에서 DC를 사용하는 경우 정밀하게 제어되는 장점이 있으나, 상용전원에서 정류회로를 거치고 난 후에 평활 회로를 거쳐야 어느 정도 안정된 DC 전원을 얻을 수 있고, 이 신호를 이용하여야 전류를 정밀하게 제어할 수 있다. 그러나 이 경우 큰 용량의 커패시터가 요구되고, 고전압 대용량의 커패시터가 들어가게 되는 경우 그 크기가 커지게 되어 소형화 하는 것이 불리하게 된다는 문제가 있다.

AC전원을 사용하는 LED의 경우에는 도 1과 같이 복수의 LED를 직렬로 연결시킨 것으로 상용전원을 이용한 LED 전구 및 LED 조명 기구에 용이하게 사용될 수 있는 구조를 갖는다. 도 1의 LED 회로는 한쪽 방향으로만 도통되는 구조를 갖는 것을 나타내고 있으나 외부에 정류회로를 연결시키거나 또는 LED를 순방향과 병렬로 역방향으로 LED를 연결하는 구조를 갖기도 한다. 여기서는 설명을 간단히 하기위해 브릿지 정류회로가 있다고 가정한다.

AC LED는 상용전원이 LED에 직접적으로 연결되므로 전원전압의 변화에 대해 민감하게 변화하는 특성을 갖는다. 종래의 AC LED의 경우에는 LED에 흐르는 전류의 특성이 LED 양단간에 인가되는 전압의 증가에 따라 지수 함수적으로 증가되는 특성을 갖게 된다. 도 2는 AC LED 회로에 사용되는 LED에 직류전원을 직접적으로(R1 제 외) 연결하였을 경우의 LED에 흐르는 전류 특성을 나타낸 것으로서 일정전압 이상이 걸리면 전류가 급격히 증가되는 특성을 보여준다.

따라서 입력 전압이 커질 때 과전류가 흐르지 않도록 도 1과 같이 LED 어레이에 직렬로 저항(R1)을 삽입하여 과전류가 흐르는 것을 방지 해준다. 그러나 전원이 불안하여 입력전압이 변동하는 경우 LED에 흐르는 전류는 저항값(R1, LED의 내부저항)과 비례하여 증가하게 되고, 소비되는 전력은 입력전압 변화의 제곱 이상에 비례하여 변동하게 된다.

일 예로서 LED 어레이를 가지고 컴퓨터로 시뮬레이션 한 결과 전원전압이 10% 증대되면 출력 전력은 약 40%정도가 증가되는 경향이 있다. 마찬가지로 전원 전압이 10% 감소하면 거의 35% 정도 감소하는 특성을 갖는 것을 보여주고 있다. 이때 외부에 연결되는 저항(R1)은 1K로 가정하였다.

도 3은 도 1의 회로에서 AC LED의 입력 전압을 DC로 증가시켰을 경우의 출력전력 특성을 나타낸다. 도 4는 도 1의 회로에서 AC LED의 입력 전압을 AC로 인가했을 경우의 출력전력 특성을 나타낸다. 도 5는 도 1의 회로에서 AC LED에 정규화된 입력 전압을 인가했을 때 정규화 출력전력 특성을 나타낸다.

비교적 큰 값의 저항을 직렬로 연결하여 LED의 특성변화에도 어느 정도 일정한 전류가 흐르도록 하는 방법과 정전류원을 이용하여 급격한 전류의 증가를 제한 시켜 입력전압의 증대에도 흐르는 전류가 증대되는 것을 막음으로써 입력전압 변화에 대해 안정된 특성을 갖도록 하는 방법이 있을 수 있다.

도 6은 전류원을 사용하여 AC LED를 구동시키는 회로를 나타낸 것으로서 그 동작은 다음과 같다.

초기에 입력전압이 낮은 경우에는 LED(D1~Dn)에 흐르는 전류가 작으므로 트랜지스터(M2)는 저항과 같이 동작하는 리니어 영역에 있게 된다. 그후, 입력전압이 증대되면, LED(D1~Dn)에 흐르는 전류가 증대 되고 그 값이 정전류원(I1)과 트랜지스터(M1)(M2)의 비로서 정해지는 일정 전류값에 이르면, 트랜지스터(M2)는 더 이상 전류가 증가하지 못하는 포화(Saturation) 영역에 이르게 되고, LED(D1~Dn)에 흐르는 전류는 일정전류로 제한되게 된다. 따라서 입력 전압이 크게 증대되어도 더 이상 전류는 증가하지 못하게 되므로 LED(D1~Dn)에서의 출력전력은 어느 정도 안정된 전력 값을 갖게 될 것이다[여기서 정 전류원(I1)의 제한값은 40mA로 하였다].

도 7은 도 6의 회로에서 입력전압을 DC로 증가시켰을 경우의 LED 출력전류 특성을 나타낸 도면이다(여기서 정 전류원의 제어값은 40mA로 하였다). 도 8은 도 6의 회로에서 입력신호를 교류로 하는 경유 입력전압의 실효치 대 LED 출력 전력 특성을 나타낸 도면이다. 도 9는 도 6의 회로에서 정규화된 입력전압 대 정규화 출력전력의 비를 나타낸 도면이다. 도 10은 도 6의 회로에서 입력전압을 변화시켰을 경우 LED에서의 전류 변화 특성을 나타낸 도면이다.

도 3과 도 7의 결과를 비교해 보면(DC 시험), LED에 인가된 입력 전압이 증가되는 경우, 저항으로 전류를 제어하면 도 3과 같이 전압의 증가에 따라 제곱에 비례하는 특징을 갖고 있으나 전류원을 사용하면 입력전압의 제곱에 비례하여 증가 하다가 일정 전력이 되면 더 이상 증가하지 않고 일정하게 유지되는 것을 보여주고 있다. 이는 전류원에 의해 전류가 제한됨에 따라 더 이상 전력이 증가되지 못함을 보여주는 것이다.

이러한 결과는 AC전원을 브릿지 회로(10)를 통하여 정류된 신호를 가하는 경우에서도 나타나는데, 정전류원(I1)을 사용한 회로는 전압이 10% 증가 하거나 10% 감소하는 경우에도 안정적으로 10% 내외의 변동값만을 갖는다. 이는 전류 제한에 의한 효과로 나타난 결과이며, 만약 입력 전원이 직류(DC)였을 경우에는 출력전력의 변동이 없었을 것이다.
그러나, 이러한 종래의 AC LED 구동 회로는 교류가 가해지는 경우에 AC 신호의 크기에 따라 시간에 따르는 정현파 신호의 증가 또는 감소의 기울기가 변화하게 되어 LED가 스위칭되는 순간이 달라지게 되는 바, 정현파 신호의 기울기가 큰 경우(즉, 입력전압의 크기가 증가하는 경우)에는 LED가 도통(on)되는 순간이 빨라지고, 입력전압의 크기가 작아지는 순간에는 LED가 늦게 스위칭되고 전류가 흐르는 도통시간이 짧아지게 되면서 소모 전력량이 불규칙하게 감소됨에 따라, 전체적으로 입력전압의 크기에 따라 LED(D1~Dn)가 스위칭되는 시간이 달라지게 되어 전력을 일정하게 유지하는 것이 힘들다는 문제점이 있다.

삭제

따라서, 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발광다이오드(LED)에 인가되는 교류 전압의 크기에 따라 흐르는 전류값을 조정하여 입력전압의 변화에도 안정적인 출력전력을 갖도록 하는 발광다이오드 구동회로를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로는, 브릿지회로를 매개로 교류입력전원이 인가되는 적어도 하나의 LED로 이루어진 LED 회로(D1~Dn)에 입력전압에 상관없이 LED 회로(D1~Dn)에 흐르는 전류를 일정하게 제한하는 정전류 제한부와, 상기 LED 회로(D1~Dn)에 인가되는 입력전압이 증가할 때 상기 LED 회로(D1~Dn)의 출력전력이 증가되는 것을 방지하는 출력전력 증가 방지부(R1,M3,M4)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 발광다이오드 구동회로는, 상기 LED 회로(D1~Dn)의 입력전압이 증가함에 따라 상기 출력전력 증가 방지부(R1,M3,M4)에 의한 출력전류보상시 보상전류가 순시적으로 변화하는 것을 방지하는 보상전류 순시 변화 방지부(R2,C1)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 정전류 제한부는, 상기 LED 회로(D1~Dn)의 출력단에 직렬 접속된 제1트랜지스터(M2)와, 상기 LED 회로(D1~Dn)와 상기 제1트랜지스터(M2)의 직렬회로에 병렬 접속된 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로로 이루어지되, 상기 제1트랜지스터(M2)와 상기 제2트랜지스터(M1)의 게이트가 상호 접속되어 있으며 그 게이트 접속점이 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 접속점에 접속되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 출력전력 증가 방지부(R1,M3,M4)는, 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로에 병렬 접속된 제1저항(R1)과 제3트랜지스터(M3)의 직렬회로와, 상기 제2트랜지스터(M1)에 병렬 변속된 제4트랜지스터(M4)로 구성되되, 상기 제3트랜지스터(M3)와 제4트랜지스터(M4)의 게이트가 상호 접속되어 있고 그 게이트 접속점이 상기 제1저항(R1)과 제3트랜지스터(M3)의 접속점에 접속되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보상전류 순시 변화 방지부(R2,C1)는, 상기 제1저항(R1)과 상기 제3트랜지스터(M3) 사이에 추가로 직렬 접속된 제2저항(R2)과, 상기 제2저항(R2)과 상기 제3트랜지스터(M3)의 직렬회로에 병렬 접속된 커패시터(C1)로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 발광다이오드(LED)에 인가되는 교류 전압의 크기에 따라 흐르는 전류값을 조정하여 입력전압의 변화에도 안정적인 출력전력을 갖게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발광다이오드(LED) 구동회로에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동회로로서, 그 동작 원리는 다음과 같이 된다.

본 실시예의 LED 구동회로는, 동 도면에 도시한 바와 같이, 교류 입력전원과 브릿지회로(10)에 LED 어레이(D1~Dn)와 제1트랜지스터(M2)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있고, 상기 LED 어레이(D1~Dn)와 제1트랜지스터(M2)의 직렬회로에 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있되, 상기 제1트랜지스터(M2)와 제2트랜지스터(M1)의 게이트가 상호 접속되어 있으며 그 게이트 접속점이 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 접속점에 접속되어 있다. 이러한 구조는 도 6의 구조와 동일한 구조이다. 여기서, 정 전류원(I1)과 제1 및 제2트랜지스터(M2)(M1)는 LED 어레이(D1~Dn)에 인가되는 입력전압에 상관없이 LED 어레이(D1~Dn)에 흐르는 전류를 일정하게 제한하는 정전류 제한부를 구성한다.

또한, 본 실시예의 LED 구동회로는, 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로에 제1저항(R1)과 제3트랜지스터(M3)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있고, 상기 제2트랜지스터(M1)에 병렬로 제4트랜지스터(M4)가 접속되어 있되, 상기 제3트랜지스터(M3)와 제4트랜지스터(M4)의 게이트가 상호 접속되어 있고 그 게이트 접속점이 상기 제1저항(R1)과 제3트랜지스터(M3)의 접속점에 접속되어 있다. 여기서, 제1저항(R1)과 제3 및 제4트랜지스터(M3)(M4)는 LED 어레이(D1~Dn)에 인가되는 입력전압이 증가할 때 출력전력이 증가되는 것을 방지하는 출력전력 증가 방지부를 구성한다.

이와 같이 구성된 본 실시예에서 정 전류원(I1)과 제1 및 제2트랜지스 터(M2)(M1)는 도 6에 도시한 것과 동일한 구조로서 그 동작은 상기한 바와 같이 입력전압에 관계없이 일정한 전류로 제한시키는 역할을 수행하여 LED(D1~Dn)에서 소모되는 전력을 안정화시키는 역할을 수행하게 되는데, 입력전압의 크기에 따라 LED(D1~Dn)가 스위칭되는 시간이 달라지게 되어 전력을 일정하게 유지되는 것이 힘들다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위한 방법이 필요하다.

본 발명의 일실시예에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 입력전압이 증가하는 경우 출력전류를 감소시키는 방법을 사용하여 입력전압이 증가할 때 출력전력이 증가되는 것을 방지하였다.

도 11에서 출력측 LED에 흐르는 전류(I2)는 다음과 같이 된다.

I2 = W2/W1 × (I1 - W4/W3 × Vi/R1)

여기서, W1은 제2트랜지스터(M1)의 게이트폭, W2는 제1트랜지스터(M2)의 게이트폭, W3은 제3트랜지스터(M3)의 게이트폭, W4는 제4트랜지스터(M4)의 게이트폭, I1은 정 전류원(I1)에서의 기준전류, Vi는 입력전압이다.

상기 수식에서 알 수 있듯이, 출력 전류(I2)는 정 전류원(I1)에서의 기준전류(I1)와 입력전압(Vi) 및 제1저항(R1) 값에 의해 결정되며, 입력전압이 증대되면 출력전류가 줄어들게 되어 LED의 스위칭 타이밍에 의해 늘어난 전류 분을 보상할 수 있으므로 전체 출력 전력을 일정하게 유지시킬 수 있음을 보여준다.

도 12는 도 11의 회로에서 입력 전원전압의 증가를 보상하기 위한 회로에서의 출력전류 특성을 나타낸 도면이다(여기서 최대전류를 43 mA로 제한한 경우이다). 도 13은 도 11의 회로에서 입력전압 실효치 대 LED 출력 전력값을 나타낸 도면 이다.

도 14는 도 11의 회로에서 정규화된 입력전압 대 정규화된 출력전압 특성을 나타낸 도면으로, 입력 전압이 10% 증가하거나 10% 감소하기까지 20%의 변화 구간에서 출력 전력이 약 10% 내외의 변화만을 가진 안정적인 특성을 가지고 있음을 보여준다. 이는 제1저항(R1)과 제3 및 제4트랜지스터(M3)(M4)에 의해 입력 전압의 증가에 대한 보상을 수행함으로써 입력 전압의 증대에 대해 출력 전력을 안정화시키는 역할을 수행하기 때문이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로로서, 보상전류를 안정화시킨 회로이다.

본 실시예의 LED 구동회로는, 동 도면에 도시한 바와 같이, 교류 입력전원과 브릿지회로(10)에 LED 어레이(D1~Dn)와 제1트랜지스터(M2)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있고, 상기 LED 어레이(D1~Dn)와 제1트랜지스터(M2)의 직렬회로에 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있되, 상기 제1트랜지스터(M2)와 제2트랜지스터(M2)의 게이트가 상호 접속되어 있으며 그 게이트 접속점이 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 접속점에 접속되어 있다. 이러한 구조는 도 6의 구조와 동일한 구조이다.

또한, 본 실시예의 LED 구동회로는, 상기 정전류원(I1)과 제2트랜지스터(M1)의 직렬회로에 제1 및 제2저항(R1)(R2)과 제3트랜지스터(M3)의 직렬회로가 병렬 접속되어 있고, 상기 제2트랜지스터(M1)에 병렬로 제4트랜지스터(M4)가 접속되어 있되, 상기 제3트랜지스터(M3)와 제4트랜지스터(M4)의 게이트가 상호 접속되어 있고 그 게이트 접속점이 상기 제1저항(R1)과 제3트랜지스터(M3)의 접속점에 접속되어 있으며, 상기 제2저항(R2)과 상기 제3트랜지스터(M3)의 직렬회로에 병렬로 커패시터(C1)가 접속되어 있다. 여기서, 제2저항(R2)과 커패시터(C1)는 LED 어레이(D1~Dn)의 입력전압이 증가함에 따라 출력전력 증가 방지부(R1,M3,M4)에 의한 출력전류보상시 보상전류가 순시적으로 변화하는 것을 방지하는 보상전류 순시 변화 방지부를 구성한다.

이와 같이 구성된 본 실시예에서는 제2저항(R2)과 커패시터(C1)를 이용하여 보상전류가 순시적(60Hz × 2)으로 변화하는 것을 막아 주어 일정 구간에서 안정된 전류 보상이 되도록 구성된 회로이다. 여기서 제2저항(R2)과 커패시터(C1)에 의해 도 12에서 나타난 오목한 부분이 도 16과 같이 평탄화되어 보다 좋은 특성을 가짐을 보여준다.

도 16은 도 15의 회로에서 보상전류를 안정화시킨 정 전류원 회로에서의 전류 변화를 나타낸다.

도 17은 입력전압 실효치 대 LED 출력 전력값을 나타낸다.

도 18은 정규화된 입력전압 대 정규화된 출력전력을 나타낸 도면으로, 입력 전압이 10% 증가하거나 10% 감소하기 까지 20%의 변화 구간에서 출력 전력이 약 3% 내외의 변화만을 가진 안정적인 특성을 가지고 있음을 보여준다. 이는 제1 및 제2저항(R1)(R2)과 커패시터(C1) 및 제3 및 제4트랜지스터(M3)(M4)에 의해 입력 전압의 증가에 대한 보상을 수행함에 있어서 입력전압의 순시값보다는 평균값을 이용함으로써 순시적인 변화에 대한 보상보다 더 안정적인 동작 특성을 가짐을 보여준다.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부하는 특허청구범위에 포함되는 것이라면 본 발명에 속하는 것임은 자명할 것이다.

도 1은 AC LED 구동의 기본 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 AC LED에 직류전원을 직접적으로 연결하였을 경우의 LED에 흐르는 전류 특성을 나타낸 도면이다.

도 3은 AC LED의 입력 전압을 DC로 증가시켰을 경우의 출력전력 특성을 나타낸 도면이다.

도 4는 AC LED의 입력 전압을 AC로 인가했을 경우의 출력전력 특성을 나타낸 도면이다.

도 5는 AC LED에 정규화된 입력 전압을 인가했을 때 정규화 출력전력 특성을 나타낸 도면이다.

도 6은 전류원을 사용하여 AC LED를 구동시키는 LED 구동회로를 도시한 도면이다.

도 7은 도 6의 회로에서 입력전압을 DC로 증가시켰을 경우의 LED 출력전류 특성을 나타낸 도면이다.

도 8은 도 6의 회로에서 입력신호를 교류로 하는 경유 입력전압의 실효치 대 LED 출력 전력 특성을 나타낸 도면이다.

도 9는 도 6의 회로에서 정규화된 입력전압 대 정규화 출력전력의 비를 나타낸 도면이다.

도 10은 도 6의 회로에서 입력전압을 변화시켰을 경우 LED에서의 전류 변화 특성을 나타낸 도면이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 구동회로를 나타낸 도면이다.

도 12는 도 11의 회로에서 입력 전원전압의 증가를 보상하기 위한 회로에서의 출력전류 특성을 나타낸 도면이다.

도 13은 도 11의 회로에서 입력전압 실효치 대 LED 출력 전력값을 나타낸 도면이다.

도 14는 도 11의 회로에서 정규화된 입력전압 대 정규화된 출력전압 특정을 나타낸 도면이다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 구동 회로이다.

도 16은 도 15의 회로에서 보상전류를 안정화시킨 정 전류원 회로에서의 전류 변화를 나타낸 도면이다.

도 17은 입력전압 실효치 대 LED 출력 전력값을 나타낸 도면이다.

도 18은 정규화된 입력전압 대 정규화된 출력전력을 나타낸 도면이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 브릿지회로를 매개로 교류입력전원이 인가되는 적어도 하나의 LED로 이루어진 LED 회로에 입력전압에 상관없이 상기 LED 회로에 흐르는 전류를 일정하게 제한하는 정전류 제한부와;

   상기 LED 회로에 인가되는 입력전압이 증가할 때 상기 LED 회로의 출력전력이 증가되는 것을 방지하는 출력전력 증가 방지부; 및

   상기 LED 회로의 입력전압이 증가함에 따라 상기 출력전력 증가 방지부에 의한 출력전류보상시 보상전류가 순시적으로 변화하는 것을 방지하는 보상전류 순시 변화 방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동회로.
3. 제2항에 있어서,

   상기 정전류 제한부는, 상기 LED 회로의 출력단에 직렬 접속된 제1트랜지스터와,

   상기 LED 회로와 상기 제1트랜지스터의 직렬회로에 병렬 접속된 정전류원과 제2트랜지스터의 직렬회로로 이루어지되,

   상기 제1트랜지스터와 상기 제2트랜지스터의 게이트가 상호 접속되어 있으며 그 게이트 접속점이 상기 정전류원과 제2트랜지스터의 접속점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동회로.
4. 제3항에 있어서,

   상기 출력전력 증가 방지부는,

   상기 정전류원과 제2트랜지스터의 직렬회로에 병렬 접속된 제1저항과 제3트랜지스터의 직렬회로와,

   상기 제2트랜지스터에 병렬 변속된 제4트랜지스터로 구성되되,

   상기 제3트랜지스터와 제4트랜지스터의 게이트가 상호 접속되어 있고 그 게이트 접속점이 상기 제1저항과 제3트랜지스터의 접속점에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동회로.
5. 제4항에 있어서,

   상기 보상전류 순시 변화 방지부는,

   상기 제1저항과 상기 제3트랜지스터 사이에 추가로 직렬 접속된 제2저항과, 상기 제2저항과 상기 제3트랜지스터의 직렬회로에 병렬 접속된 커패시터로 구성된 것을 특징으로 하는 발광다이오드 구동회로.

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