KR101014644B1 - Led driving circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디 구동 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 등기구 등과 같은 조명에 채용되는 엘이디를 구동시키는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an LED driving circuit, and more particularly to a circuit for driving the LED that is employed in lighting, such as a lighting fixture.
발광다이오드(LED; 이하 "엘이디"라고 함)는 전력대비 광효율이나 내구성 측면에서 광원으로서 유익한 장점을 보유하고 있다. 그로 인해, 조명장치 또는 디스플레이 장치의 백라이트 등의 광원으로서 적극적으로 연구 개발되고 있다.Light emitting diodes (LEDs, hereinafter referred to as "LEDs") have beneficial advantages as light sources in terms of light efficiency and durability compared to power. Therefore, it is actively researching and developing as a light source, such as a backlight of a lighting apparatus or a display apparatus.
일반적으로, 엘이디는 낮은 직류전류에서 구동된다. 따라서, 상용전압(교류 220볼트)을 이용하여 엘이디를 구동하기 위해서는 상용전압을 낮은 DC 출력전압으로 변환하기 위한 변환 회로가 필요한다. 예를 들어, SMPS(Switched-Mode Power Supply)와 전류제한용 저항 등이 결합된 회로 또는 리니어 파워(Linear Power)와 전류제한용 저항 등이 결합된 회로가 엘이디 구동 회로에 포함되어야 한다. SMPS와 리니어 파워는 교류전압을 일정한 크기의 직류 전압(직류 정전압)으로 변환하고, 전류제한용 저항은 엘이디에 공급되는 전류의 크기를 낮추어 준다.Generally, LEDs are driven at low direct currents. Therefore, in order to drive the LED using a commercial voltage (AC 220 volts), a conversion circuit for converting the commercial voltage into a low DC output voltage is required. For example, a circuit in which a switched-mode power supply (SMPS) and a current limiting resistor are combined or a circuit in which a linear power and a current limiting resistor are combined must be included in the LED driving circuit. SMPS and linear power convert AC voltage into DC voltage (DC constant voltage) of constant magnitude, and current limiting resistor lowers the amount of current supplied to the LED.
그러나, 엘이디 구동 회로가 이와 같은 변환 회로를 포함하는 경우, 전압의 변환 과정에서 엘이디 구동 회로의 효율이 저하되는 문제가 있다. 실제로 SMPS와 저항이 결합된 변환 회로를 구비하는 엘이디 구동회로는 대략 70%~75 % 범위 내의 효율을 갖고, 리니어 파워와 저항이 결합된 변환 회로를 구비하는 엘이디 구동 회로는 대략 70% ~ 80% 범위 내의 효율을 갖는다. However, when the LED driving circuit includes such a conversion circuit, there is a problem that the efficiency of the LED driving circuit decreases during the voltage conversion process. In practice, LED drive circuits with conversion circuits incorporating SMPS and resistors have efficiencies in the range of approximately 70% to 75%, and LED drive circuits with conversion circuits incorporating linear power and resistance are approximately 70% to 80%. It has an efficiency within the range.
그에 따라, 변환 회로 없이 교류 전압으로도 구동가능한 다양한 형태의 엘이디 구동 회로가 제안되고 있다. 도 1은 종래의 교류 전압으로 구동하는 엘이디 구동 회로의 일 예이다. 정류부(12)의 출력측에 상호 직렬로 연결된 복수의 엘이디(L1 ~ LN)가 접속된다. 전원단에 연결된 커넥터(10)를 통해 정류부(12)에 의해 정류된 전원이 복수의 엘이디(L1 ~ LN)에게로 인가된다. Accordingly, various types of LED driving circuits that can be driven by an AC voltage without a conversion circuit have been proposed. 1 is an example of an LED driving circuit driving with a conventional AC voltage. The plurality of LEDs L1 to LN connected in series with each other are connected to the output side of the rectifying
일반적으로, 도 1과 같이 교류 전압으로 구동하는 엘이디 구동 회로에서는 대부분 엘이디가 교류전압의 특정 반주기에서만 구동가능하도록 배열된다. 실제로는 엘이디 어레이에 계속하여 교류 전압이 인가되지만, 엘이디 어레이는 교류 전압의 크기가 엘이디 어레이에 포함된 엘이디 모두를 작동시킬 수 있는 값 이상일 때만 작동하게 된다. 즉, 도 2에 예시된 바와 같이 인가된 전원의 파형(20)과 실제적으로 복수의 엘이디(L1 ~ LN)를 점등시킨 동작 파형(30)과는 차이가 난다. 도 2에서, 화살표 A는 데드존을 의미한다.In general, in the LED driving circuit driving with an alternating voltage as shown in FIG. In practice, AC voltage is continuously applied to the LED array, but the LED array operates only when the magnitude of the AC voltage is greater than the value capable of operating all of the LEDs included in the LED array. That is, as illustrated in FIG. 2, the
이와 같이 직렬로 연결된 복수개의 엘이디(L1 ~ LN)를 모두 작동시킬 수 있는 값보다 작은 값의 교류 전류는 엘이디 어레이의 구동에 전혀 사용되지 못하므로 엘이디 구동 회로의 효율이 저하된다. As described above, an AC current having a value smaller than a value capable of operating all of the plurality of LEDs L1 to LN connected in series is not used at all to drive the LED array, thereby reducing the efficiency of the LED driving circuit.
또한, 교류 전압의 크기가 엘이디 어레이에 포함된 엘이디 모두를 작동시킬 수 있는 값 이상일 때만 회로에 전류가 흐르기 때문에 전류의 파형이 교류 전압의 파형에 비해 크게 왜곡되게 된다. 그리고, 이와 같은 경우 엘이디 구동 회로의 역률이 저하된다.In addition, since the current flows in the circuit only when the magnitude of the AC voltage is greater than the value capable of operating all of the LEDs included in the LED array, the waveform of the current is greatly distorted compared to the waveform of the AC voltage. In this case, the power factor of the LED driving circuit is lowered.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 종래에 비해 효율 또는 역률이 우수한 엘이디 구동 회로를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide an LED driving circuit having superior efficiency or power factor as compared with the related art.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 엘이디 구동 회로는, 입력되는 교류전압이 저전압인지 고전압인지를 검출하여 그에 상응하는 스위칭제어신호를 출력하는 전압 검출부; 및 교류 입력단에 상호 직렬 접속된 복수의 엘이디 모듈 사이에 설치되고, 전압 검출부로부터의 스위칭제어신호에 근거하여 복수의 엘이디 모듈에 순차적인 교류전압 인가가 이루어지게 하는 스위칭부를 포함한다.In order to achieve the above object, an LED driving circuit according to a preferred embodiment of the present invention, the voltage detection unit for detecting whether the input AC voltage is a low voltage or a high voltage and outputs a switching control signal corresponding thereto; And a switching unit provided between the plurality of LED modules connected in series to the AC input terminal and configured to sequentially apply AC voltage to the plurality of LED modules based on the switching control signal from the voltage detection unit.
전압 검출부는 현재 입력되는 전압의 레벨이 고전압이면 로우레벨의 스위칭제어신호를 출력하고, 현재 입력되는 전압의 레벨이 저전압이면 하이레벨의 스위칭 제어신호를 출력한다.The voltage detector outputs a low level switching control signal when the level of the currently input voltage is high, and outputs a high level switching control signal when the level of the currently input voltage is low.
전압 검출부는, 교류 입력단의 양단 사이에 상호 직렬 접속된 복수의 저항의 중간 노드에 일단이 접속된 제너 다이오드, 및 제 1단이 상기 제너 다이오드의 타단에 접속되고 제 2단이 전압 검출부에 접속된 스위칭소자를 포함한다.The voltage detector includes a Zener diode having one end connected to an intermediate node of a plurality of resistors connected in series between both ends of an AC input terminal, and a first end connected to the other end of the Zener diode, and a second end connected to the voltage detector. It includes a switching element.
스위칭소자는 NPN형 트랜지스터로 구성된다.The switching element is composed of an NPN transistor.
스위칭부는 NPN형 트랜지스터로 구성된다.The switching section is composed of an NPN transistor.
본 발명의 다른 실시양태에 따른 엘이디 구동 회로는, 입력되는 교류전압이 저전압인지 고전압인지를 검출하여 그에 상응하는 직렬 구동 또는 병렬 구동의 스위칭제어신호를 출력하는 전압 검출부; 교류 입력단에 접속된 복수의 엘이디 모듈 사이에 설치되고, 전압 검출부로부터의 스위칭제어신호에 따라 상기 복수의 엘이디 모듈이 병렬 구동 또는 직렬 구동되게 하는 스위칭부; 및 스위칭부에 의한 병렬 구동 또는 직렬 구동시 그에 상응하는 교류전압 인가 경로의 형성을 돕는 경로 형성 도움부를 포함한다.An LED driving circuit according to another embodiment of the present invention, the voltage detection unit for detecting whether the input AC voltage is a low voltage or a high voltage and outputs a switching control signal of a series drive or a parallel drive corresponding thereto; A switching unit disposed between a plurality of LED modules connected to an AC input terminal, the switching unit allowing the plurality of LED modules to be driven in parallel or in series according to a switching control signal from a voltage detector; And a path forming helper which assists in forming a corresponding AC voltage application path in parallel driving or series driving by the switching unit.
전압 검출부는, 현재 입력되는 전압의 레벨이 고전압이면 직렬 구동을 의미하는 스위칭제어신호를 출력하고, 현재 입력되는 전압의 레벨이 저전압이면 병렬 구동을 의미하는 스위칭제어신호를 출력한다.The voltage detector outputs a switching control signal for serial driving when the level of the currently input voltage is high voltage, and outputs a switching control signal for parallel driving when the level of the currently input voltage is low voltage.
전압 검출부는, 교류 입력단의 양단 사이에 상호 직렬 접속된 복수의 저항의 중간 노드에 일단이 접속된 제너 다이오드, 제 1단이 상기 제너 다이오드의 타단에 접속되고 제 2단 및 제 3단이 교류 입력단의 양단에 접속된 제 1스위칭소자, 및 제 1스위칭소자와 연결되고 제 1스위칭소자와 반대의 스위칭동작을 행하는 제 2스위칭소자를 포함한다.The voltage detector includes a Zener diode having one end connected to an intermediate node of a plurality of resistors connected in series between both ends of an AC input terminal, a first end connected to the other end of the Zener diode, and a second end and a third end connected to an AC input end. A first switching element connected to both ends of the second switching element, and a second switching element connected to the first switching element and performing a switching operation opposite to the first switching element.
전압 검출부는, 입력되는 교류전압이 저전압이면 제 1스위칭소자가 오프되고 제 2스위칭소자가 온된다.The voltage detecting unit turns off the first switching element and turns on the second switching element when the input AC voltage is a low voltage.
전압 검출부는, 입력되는 교류전압이 고전압이면 제 1스위칭소자가 온되고 제 2스위칭소자가 오프된다.The voltage detecting unit turns on the first switching element and turns off the second switching element when the input AC voltage is a high voltage.
제 1스위칭소자 및 제 2스위칭소자는 NPN형 트랜지스터로 구성된다.The first switching element and the second switching element are composed of NPN transistors.
스위칭부는 복수의 엘이디 모듈의 수와 동일한 개수의 스위칭부를 포함한다.The switching unit includes the same number of switching units as the number of LED modules.
경로 형성 도움부는 복수의 엘이디 모듈 사이에 설치된 다이오드로 구성된다.The path forming help consists of a diode installed between the plurality of LED modules.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 입력되는 교류전압이 저전압일 경우에는 복수의 엘이디 모듈중 소정의 엘이디 모듈만 교류전압이 인가되고 입력되는 교류전압이 고전압이 되면 모든 엘이디 모듈에게도 교류전압이 인가된다. 이는 설치된 복수의 엘이디 모듈에 대해 입력되는 교류전압의 거의 대부분을 상황에 따라 적절하게 구동전원으로 사용할 수 있으므로 종래와 비교하여 효율 또는 역율이 상당히 향상된다. According to the present invention having such a configuration, when the input AC voltage is a low voltage, only a predetermined LED module of the plurality of LED modules is applied with an AC voltage, and when the input AC voltage becomes a high voltage, the AC voltage is also applied to all the LED modules. Since almost all of the AC voltage input to the plurality of installed LED modules can be appropriately used as driving power according to the situation, the efficiency or power factor is significantly improved compared with the related art.
한편, 입력되는 교류전압이 저전압일 경우에는 복수의 엘이디 모듈이 병렬적으로 구동되고 입력되는 교류전압이 고전압이 되면 복수의 엘이디 모듈이 직렬적으로 구동된다. 이는 설치된 복수의 엘이디 모듈에 대해 입력되는 교류전압의 거의 대부분을 상황에 따라 적절하게 구동전원으로 사용할 수 있으므로 종래와 비교하여 효율 또는 역율이 상당히 향상된다. On the other hand, when the input AC voltage is a low voltage, a plurality of LED modules are driven in parallel, and when the input AC voltage becomes a high voltage, the plurality of LED modules are driven in series. Since almost all of the AC voltage input to the plurality of installed LED modules can be appropriately used as driving power according to the situation, the efficiency or power factor is significantly improved compared with the related art.
이와 같이 종래와 비교하여 효율이 향상되므로, 특히 AC LED같은 구동 전력에서 광량이 증가하는 효과를 추가적으로 얻게 된다.As such, the efficiency is improved as compared with the related art, and thus, an additional effect of increasing the amount of light is particularly obtained at a driving power such as an AC LED.
직류에 적용하였을 경우에는 Full Volt 사용이 가능하며, Half Volt에서도 정격 출력이 가능하다. When applied to direct current, full volts can be used and rated output is also possible at half volts.
또한, 구성 부품이 기본소자이므로 높은 전압까지 사용가능하다. 일반 조명용(Triac 사용) 디머(Dimmer) 장치가 사용가능하다.In addition, since the component is a basic element, a high voltage can be used. Dimmer devices for general lighting (using Triac) are available.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 구동 회로에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, an LED driving circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
(제 1실시예)(First embodiment)
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 회로도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.3 is a circuit diagram of the LED driving circuit according to the first embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 are views for explaining the operation of the circuit of FIG.
제 1실시예의 엘이디 구동 회로는 전압 검출부(50), 복수의 엘이디 모듈(60, 62), 및 스위칭부(70)를 포함한다.The LED driving circuit of the first embodiment includes a
전압 검출부(50)는 정류부(도시 생략)를 통해 입력된 전압의 레벨을 검출한다. 전압 검출부(50)는 분압 저항(R1, R2), 제너 다이오드(ZD), 및 트랜지스터(Q1)를 포함한다. 전압 검출부(50)는 분압 저항(R1, R2)에 의해 분압된 전압을 제너 다이오드(ZD)의 제너전압(미리 설정됨)과 비교하여 현재 입력되는 전압의 레벨을 검출한다. 제너 다이오드(ZD)의 일단이 상호 직렬 접속된 분압 저항(R1, R2)의 중간노드에 접속되고, 제너 다이오드(ZD)의 타단은 트랜지스터(Q1)의 베이스(제어단; 제 1단)에 접속된다. 트랜지스터(Q1)의 컬렉터는 저항(R3)을 매개로 교류 입력단(도시 생략)의 일단에 접속된다. 트랜지스터(Q1)의 에미터는 교류 입력단(도시 생략)의 타단에 접속된다. 물론, 상호 직렬 접속된 저항(R1, R2)에서 저항(R1)의 일단이 교류 입력단(도시 생략)의 일단에 접속되고, 저항(R1)의 일단이 교류 입력단(도시 생략)의 타단에 접속된다.The
전압 검출부(50)는 현재 입력되는 전압의 레벨이 고전압이면 트랜지스터(Q1)를 온(ON)시키고, 현재 입력되는 전압의 레벨이 저전압이면 트랜지스터(Q1)를 오프(OFF)시킨다. 그에 따라, 전압 검출부(50)는 현재 입력되는 전압의 레벨이 고전압이면 이를 알리는 로우레벨의 스위칭제어신호를 출력한다. 전압 검출부(50)는 현재 입력되는 전압의 레벨이 저전압이면 이를 알리는 하이레벨의 스위칭제어신호를 출력한다.The
엘이디 모듈(60)은 상호 직렬 접속된 복수의 엘이디(D1~D3)를 갖추고서 교류 입력단(도시 생략)의 일단에 연결된다. 엘이디 모듈(62)은 상호 직렬 접속된 복수의 엘이디(D4~D6)를 갖추고서 엘이디 모듈(60)에 직렬로 접속된다.The
스위칭부(70)는 전압 검출부(50)로부터의 스위칭제어신호에 따라 온/오프되어 엘이디 모듈(60, 62)에 대한 선택적인 전원 인가가 이루어지도록 한다. 스위칭부(70)는 베이스(제어단; 제 1단)가 트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 접속되고 컬럭터가 엘이디 모듈(60, 62) 사이에 접속되며 에미터가 교류 입력단(도시 생략)의 타단(즉, 트랜지스터(Q1)의 에미터가 접속된 부위)에 접속된 트랜지스터(Q2)로 구성된다. 예를 들어, 트랜지스터(Q2)는 트랜지스터(Q1)과 동일하게 NPN형 트랜지스터이다. The switching
스위칭부(70)는 전압 검출부(50)로부터의 스위칭제어신호가 하이레벨이면 온된다. 즉, 입력되는 교류전압이 저전압일 경우에는 도 4에 예시된 바와 같이 교류 입력단(도시 생략)으로부터의 전원은 엘이디 모듈(60)에만 인가된다. 도 4에서와 같이 엘이디 모듈(60)에만 교류 전원이 인가되게 하는 동작을 "A"동작이라고 칭한다.The switching
스위칭부(70)는 전압 검출부(50)로부터의 스위칭제어신호가 로우레벨이면 오프된다. 즉, 입력되는 교류전압이 고전압일 경우에는 도 5에 예시된 바와 같이 교류 입력단(도시 생략)으로부터의 전원은 엘이디 모듈(60, 62)에 모두 인가된다. 도 5에서와 같이 모든 엘이디 모듈(60, 62)에 교류 전원이 인가되게 하는 동작을 "B"동작이라고 칭한다.The switching
즉, 스위칭부(70)는 전압 검출부(50)의 스위칭제어신호에 따라 온/오프되므로, 엘이디 모듈(60, 62)로의 교류전압 입력이 선택적으로 이루어진다.That is, since the switching
도 6은 본 발명의 제 1실시예의 회로의 동작 파형을 기존의 동작 파형과 비교한 파형도이다. 6 is a waveform diagram comparing the operation waveform of the circuit of the first embodiment of the present invention with the existing operation waveform.
기존의 경우에는 입력되는 교류전압의 크기(파형(72) 참조)가 직렬 접속된 엘이디 모듈(60, 62)에 포함된 모든 엘이디를 작동시킬 수 있는 값 이상일 때에만 회로에 전류가 흐르기 때문에 데드존이 크게 형성되었다.In the conventional case, since the current flows in the circuit only when the magnitude of the input AC voltage (see waveform 72) is greater than the value capable of operating all the LEDs included in the connected
그런데, 본 발명의 제 1실시예에 의하면 입력되는 교류전압이 저전압일 경우에는 일차적으로 엘이디 모듈(60)에만 교류전압이 인가되고("A"동작 구간) 입력되는 교류전압이 고전압이 되면 엘이디 모듈(62)에게도 교류전압이 인가된다("B"동작 구간). 본 발명의 제 1실시예의 경우 데드존이 기존에 비해 작게 형성된다. 도 6에서 참조부호 74는 기존의 동작 파형이고, 참조부호 76는 본 발명의 제 1실시예의 동작 파형이다.However, according to the first embodiment of the present invention, when the input AC voltage is a low voltage, an AC voltage is first applied only to the LED module 60 ("A" operation section), and when the input AC voltage becomes a high voltage, the LED module AC voltage is also applied to the 62 (operation section "B"). In the case of the first embodiment of the present invention, the dead zone is formed smaller than before. In FIG. 6,
다시 말해서, 본 발명의 제 1실시예에 의하면 설치된 엘이디 모듈(60, 62)에 대해 입력되는 교류전압의 거의 대부분을 구동전원으로 사용할 수 있으므로 종래와 비교하여 효율 또는 역율이 상당히 향상된다. In other words, according to the first embodiment of the present invention, since most of the AC voltage input to the installed
(제 2실시예)(Second embodiment)
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 회로도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 7 is a circuit diagram of the LED driving circuit according to the second embodiment of the present invention, Figures 8 and 9 are views for explaining the operation of the circuit of FIG.
제 2실시예의 엘이디 구동 회로는 전압 검출부(120), 복수의 엘이디 모듈(130, 140), 스위칭부(150, 160), 및 경로 형성 도움부(D7)를 포함한다. 도 7의 참조부호 110은 교류 입력단에 연결된 커넥터이다.The LED driving circuit of the second embodiment includes the
전압 검출부(120)는 정류부(110)를 통해 입력된 전압의 레벨을 검출한다. 전압 검출부(120)는 분압 저항(R11, R12), 제너 다이오드(ZD), 및 스위칭소자(Q1, Q2; NPN형 트랜지스터)를 포함한다. 전압 검출부(120)는 분압 저항(R11, R12)에 의해 분압된 전압을 제너 다이오드(ZD)의 제너전압(미리 설정됨)과 비교하여 현재 입력되는 전압의 레벨을 검출한다. 제너 다이오드(ZD)의 일단이 상호 직렬 접속된 분압 저항(R11, R12)의 중간노드에 접속되고, 제너 다이오드(ZD)의 타단은 제 1스위칭소자(Q1)의 베이스(제어단; 제 1단)에 접속된다. 제 1스위칭소자(Q1)의 컬렉터는 저항(R13)을 매개로 교류 입력단(도시 생략)의 일단에 접속된다. 제 1스위칭소자(Q1)의 에미터는 교류 입력단(도시 생략)의 타단에 접속된다. 제 2스위칭소자(Q2)의 베이스는 저항을 매개로 저항(R13)과 제 1스위칭소자(Q1)의 컬렉터 사이에 접속된다. 제 2스위칭소자(Q2)의 컬렉터는 저항을 매개로 교류 입력단의 일단에 접속되고, 제 2스위칭소자(Q2)의 에미터는 교류 입력단의 타단에 접속된다.The
전압 검출부(120)는 현재 입력되는 전압의 레벨이 고전압이면 제 1스위칭소 자(Q1)를 온(ON)시키고 제 2스위칭소자(Q2)를 오프(OFF)시킨다. 전압 검출부(120)는 현재 입력되는 전압의 레벨이 저전압이면 제 1스위칭소자(Q1)를 오프시키고 제 2스위칭소자(Q2)를 온시킨다. The
엘이디 모듈(130)은 상호 직렬 접속된 복수의 엘이디(D1~D3)를 갖추고서 교류 입력단(도시 생략)의 일단에 연결된다. 엘이디 모듈(140)은 상호 직렬 접속된 복수의 엘이디(D4~D6)를 갖추고서 교류 입력단(도시 생략)의 타단에 연결된다.The
스위칭부는 제 1스위칭부(150) 및 제 2스위칭부(160)로 구성된다. 물론, 엘이디 모듈의 수에 따라 스위칭부의 수를 증가시킬 수 있다.The switching unit includes a
제 1스위칭부(150) 및 제 2스위칭부(160)는 전압 검출부(120)로부터의 병렬 구동을 의미하는 스위칭제어신호에 의해 온(ON)된다. 제 1스위칭부(150) 및 제 2스위칭부(160)는 전압 검출부(120)로부터의 직렬 구동을 의미하는 스위칭제어신호에 의해 오프(OFF)된다. The
제 1스위칭부(150)는 게이트가 제 2스위칭소자(Q2)의 컬렉터에 접속되고 드레인 및 소오스가 엘이디 모듈(130, 140) 사이에 연결된 NMOSFET(Q3)로 구성된다. 제 2스위칭부(160)는 게이트가 제 1스위칭소자(Q1)의 컬렉터와 제 2스위칭소자(Q2)의 베이스 사이에 접속되고 드레인 및 소오스가 엘이디 모듈(130, 140) 사이에 연결된 NMOSFET(Q4)로 구성된다.The
경로 형성 도움부는 스위칭부에 의한 병렬 구동 또는 직렬 구동시 그에 상응하는 교류전압 인가 경로의 형성을 돕는다. 바람직하게, 경로 형성 도움부는 다이오드(D7)로 구성된다. 다이오드(D7)의 일단은 엘이디 모듈(130)과 제 2스위칭부(160) 사이에 접속되고 다이오드(D7)의 타단은 제 1스위칭부(150)와 엘이디 모듈(140) 사이에 접속된다.The path forming helper assists in the formation of a corresponding AC voltage application path in parallel driving or series driving by the switching unit. Preferably, the path forming help is comprised of diode D7. One end of the diode D7 is connected between the
전압 검출부(120)에서 현재 입력된 전압의 레벨이 저전압인 것으로 판단하면 제 1스위칭소자(Q1)가 오프되고 제 2스위칭소자(Q2)가 온된다. 그에 따라, 스위칭부의 제 1스위칭부(150) 및 제 2스위칭부(160)는 모두 온된다. 그리하여, 도 8에서와 같이 엘이디 모듈(130, 140)은 병렬적으로 구동된다.When the
반대로, 전압 검출부(120)에서 현재 입력된 전압의 레벨이 고전압인 것으로 판단하면 제 1스위칭소자(Q1)가 온되고 제 2스위칭소자(Q2)가 오프된다. 그에 따라, 스위칭부의 제 1스위칭부(150) 및 제 2스위칭부(160)는 모두 오프된다. 그리하여, 도 9에서와 같이 엘이디 모듈(130, 140)은 직렬적으로 구동된다.In contrast, when the
본 발명의 제 2실시예에 의하면 입력되는 교류전압이 저전압일 경우에는 복수의 엘이디 모듈(130, 140)이 병렬적으로 구동되고, 입력되는 교류전압이 고전압이 되면 복수의 엘이디 모듈(130, 140)이 직렬적으로 구동된다. 이는 설치된 엘이디 모듈(130, 140)에 대해 입력되는 교류전압의 거의 대부분을 구동전원으로 사용할 수 있으므로 종래와 비교하여 효율 또는 역율이 상당히 향상된다. According to the second embodiment of the present invention, when the input AC voltage is a low voltage, the plurality of
한편, 본 발명의 제 2실시예는 직류전압에 의해서도 구동가능하다. 예를 들어, DC 12V 정도의 저압이 인가될 경우에는 복수의 엘이디 모듈(130, 140)이 병렬적으로 구동되고, DC 24V 정도의 고압이 인가될 경우에는 복수의 엘이디 모듈(130, 140)이 직렬적으로 구동된다. 즉, 제 2실시예의 회로를 DC전원에 적용시 DC 12V에서는 병렬 구동으로 정상 정격 동작되며, DC 24V에서는 직렬 구동으로 정상 정격 동작된다.On the other hand, the second embodiment of the present invention can also be driven by DC voltage. For example, when a low voltage of about 12V is applied, the plurality of
본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.The present invention is not limited only to the above-described embodiments, but may be modified and modified without departing from the scope of the present invention, and the technical spirit to which such modifications and variations are applied should also be regarded as belonging to the following claims. .
도 1은 종래의 교류 전압으로 구동하는 엘이디 구동 회로의 일 예이다.1 is an example of an LED driving circuit driving with a conventional AC voltage.
도 2는 도 1의 회로에 대한 입력 파형 및 동작 파형이다.2 is an input waveform and an operating waveform for the circuit of FIG.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 회로도이다.3 is a circuit diagram of the LED driving circuit according to the first embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5는 도 3의 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.4 and 5 are diagrams for describing an operation of the circuit of FIG. 3.
도 6은 본 발명의 제 1실시예의 회로의 동작 파형을 기존의 동작 파형과 비교한 파형도이다.6 is a waveform diagram comparing the operation waveform of the circuit of the first embodiment of the present invention with the existing operation waveform.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 엘이디 구동 회로의 회로도이다.7 is a circuit diagram of the LED driving circuit according to the second embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9는 도 7의 회로의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 8 and 9 are diagrams for describing an operation of the circuit of FIG. 7.
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