KR101020597B1 - Ｌｅｄ 조명 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 조명의 구동 장치를 공개한다. 본 발명은 LED 조명 장치에서 디밍을 수행할 때, 조도에 따라서 LED 모듈로 제공되는 전원의 전압 레벨을 선택적으로 조절함으로써, 종래기술의 디밍시 PWM 제어 신호의 듀티비를 지나치게 낮춤으로 인해서 발생하는 플리커 현상을 방지하였다. 구체적으로, 본 발명은 사용자가 설정 조도를 낮추면 PWM 제어 신호의 듀티비를 감소시켜 LED 조명의 조도를 낮추고, 사용자가 원하는 조도를 PWM 제어신호의 듀티비를 낮출 때 플리커 현상이 발생하는 임계 듀티비에 대응되는 소정 레벨 미만으로 낮추면, LED 모듈로 전달되는 전원의 전압 레벨을 감소시키고, 듀티비를 전원의 전압 레벨이 감소분에 대응되는 만큼 다시 증가시킨 후, 다시 감소시킴으로써, 본 발명은 플리커 현상이 발생하는 것을 방지하면서 자유자재로 LED 조명 장치의 조도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＬＥＤ 조명 구동 장치{Apparatus for driving LED}
본 발명은 LED 조명 구동 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 디밍시 플리커 현상을 방지하는 LED 조명 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 적은 소비전력으로 구동하면서도 백열등과 같은 조명 장치에 필적할 정도의 휘도를 가진 LED 조명에 대한 관심이 높아지고 있다. LED 조명에 일정한 전류가 흐르도록 전류를 제어하여 LED 조명을 구동시키기 위한 LED 조명 구동 장치에 대한 연구, 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한, LED 조명 구동 장치는 다양한 조명 연출 기능을 보유하고 있는데, 특히 직병렬 접속으로 배열 설치된 LED 소자들의 디밍을 변경함으로써, 다양한 조명 연출이 가능하다.
종래의 LED 조명 장치들에서 이용되는 LED 소자의 구동 방식은, LED 소자로 인가되는 전류를 PWM 제어 방식으로 제어하여, 사람의 눈이 인지하지 못하도록 단속적으로 LED 소자를 고속으로 점등하고 소등함으로써, LED 소자가 지속적으로 점등됨으로써 발생하는 발열로 인한 성능 열화 내지 수명의 단축을 방지하고 있다.
특히, 필요에 따라서 밝기를 조절하는 디밍을 수행하는 경우에, 종래의 방식은 PWM 제어 신호의 듀티비를 변경하여, LED 소자로 인가되는 전류량을 조절함으로써 디밍을 수행하고 있다.
또한, 종래의 LED 디밍 등기구는 도 1a에 도시된 바와 같이, 외부 AC전원의 유통각을 트라이액등을 이용하여 조절하는 방식이 주류이며 이에 따라 트라이액 출력조절에 따른 무전원 기간이 PWM신호의 듀디와 겹쳐져 플리커 현상이 더욱더 심화되고 이를 방지하기 위하여 큰용량의 전해콘덴서를 AC정류한 후단에 넣어서 DC출력을 얻어서 트라이익을 이용한 전력제어에서 생긴 무전력 분과 다이오드의 전파정류시 발생한 120hz의 제로크로스분을 평활하여 플리커 현상이 나타나지 않도록 전원을 평활시켜 PWM방식으로 전력을 LED에 공급할 때 생기는 플리커현상을 회피시키고 있다.
도 1b는 종래 기술에 따른 디밍 수행시 LED 조명 장치의 제어에 이용되는 PWM 제어 신호의 파형을 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 일반적인 조명 상황에서 이용되는 PWM 제어 신호를 도 1b의 (a) 도시하였다. 도 1b에 도시된 예에서 PWM 제어 신호의 듀티비는 60%를 예시적으로 도시하였다.
그 후, LED 조명의 밝기를 더 높이기 위해서는 도 1b의 (b)에 도시된 바와 같이, 듀티비를 더 확대하여 더 많은 전류를 LED 소자로 제공하게 되고(도 1b의 (b)의 경우에는 듀티비 80%), 반대로, 디밍과 같이 조명의 밝기를 낮추기 위해서는 도 1b의 (c)와 같이 듀티비를 축소하여 LED 소자로 제공되는 전류를 감소시킨다.
그러나, 디밍시 듀티비가 감소하게 되면, 각 펄스사이의 간격이 멀어져 LED 소자가 소등된 후, 다시 점등되기까지 걸리는 시간이 길어지고, 이에 따라서, 각 펄스 사이의 간격에서 LED 소자의 점등과 소등이 반복되는 것을 사람이 눈으로 인지하는 플리커 현상이 발생되므로, LED 조명의 디밍 모드에서 낮출수 있는 밝기에 한계가 존재하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, LED 조명이 디밍 모드에서 동작할 때, 플리커현상이 없이, 디밍을 수행할 수 있는 LED 조명의 구동 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치는, 입력되는 교류 전원을 정류하는 정류기; 제 1 제어신호에 따라서 상기 정류기로부터 입력되는 직류 전원의 크기를 변환하여 LED 모듈로 제공하는 변압 회로; 조도 설정값을 입력받는 조도 설정부; 상기 LED 모듈로 일정한 전류가 흐르도록 조절하는 제 2 제어 신호를 생성하는 정전류 유지부; 및 상기 조도 설정값 및 상기 제 2 제어 신호를 입력받아, 상기 변압 회로의 동작 주기 및 상기 변압 회로에서 출력될 변환된 전원의 크기를 결정하는 상기 제 1 제어 신호를 출력하는 구동 제어부;를 포함한다.
또한, 상기 변압 회로는, 상기 정류기와 연결되는 1차측 권선 및 상기 LED 모듈과 연결되는 2차측 권선을 포함하는 트랜스포머; 및 상기 제 1 제어 신호에 따라서 턴온되어 상기 1차측 권선의 권선수를 변경하고, 상기 트랜스포머의 동작 시간을 조절하는 복수의 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어부는, 상기 조도 설정값에 따라서 상기 복수의 스위치 중 어느 하나로 상기 제 1 제어 신호를 출력할 수 있다.
또한, 상기 복수의 스위치는 MOSFET로 구현되고, 상기 제 1 제어 신호는 상기 MOSFET의 게이트에 인가되며, 상기 복수의 MOSFET 중 하나는 드레인이 상기 1차측 권선의 말단에 연결되고, 다른 MOSFET는 드레인이 상기 1차측 권선의 중간에 연결되어 트랜스포머의 권선비를 변경함으로써, 상기 LED 모듈에 전달되는 전원의 크기를 변경할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어부는 상기 제 1 제어 신호로서 PWM 제어신호를 발생시키고, 상기 PWM 제어신호의 듀티비를 변경시켜 상기 트랜스포머의 동작시간을 제어할 수 있다.
또한, 상기 정전류 유지부는, 상기 LED 모듈에 흐르는 전류의 크기를 측정하고 기준 전류값과 비교하여 상기 제 2 제어신호를 출력하는 전류 측정 모듈; 및 상기 기준 전류값의 크기를 조절하는 기준 전류값 설정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기준 전류값 설정부는, 상기 복수의 스위치 중 상기 제 1 제어신호를 입력받은 스위치에 대응되도록 기준 전류값의 크기를 변경할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 LED 조명 장치에서 디밍을 수행할 때, 조도에 따라서 LED 모듈로 제공되는 전원의 전압 레벨을 선택적으로 조절함으로써, 종래기술의 디밍시 PWM 제어 신호의 듀티비를 지나치게 낮춤으로 인해서 발생하는 플리커 현상을 방지하였다. 구체적으로, 본 발명은 사용자가 설정 조도를 낮추면 PWM 제어 신호의 듀티비를 감소시켜 LED 조명의 조도를 낮추고, 사용자가 원하는 조도를 PWM 제어신호의 듀티비를 낮출 때 플리커 현상이 발생하는 임계 듀티비에 대응되는 소정 레벨 미만으로 낮추면, LED 모듈로 전달되는 전원의 전압 레벨을 감소시키고, 듀티비를 전원의 전압 레벨이 감소분에 대응되는 만큼 다시 증가시킨 후, 다시 감소시킴으로써, 플리커 현상이 발생하는 것을 방지하면서 자유자재로 LED 조명 장치의 조도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 LED소자의 Vf값을 낮추는 효과를 동반하여므로 LED의 수명을 연장하는 효과를 갖는다.
도 1a는 종래 기술에 따른 등기구의 트라이액 전원 디밍회로를 도시하는 도면이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 디밍 수행시 LED 조명 장치의 제어에 이용되는 PWM 제어 신호의 파형을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 PWM 제어 펄스와 해당 펄스에서 LED 모듈에 인가되는 전원 펄스의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치의 전체 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치의 구성을 회로로 구현한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전류 유지부의 전류 감지 모듈을 구현한 회로도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 제어부(340)의 세부 구성을 도시하는 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치에서 수행되는 구동 방법의 개념을 간략하게 설명한다.
종래기술에서 수행되는 디밍 방식인, LED에 인가되는 전원을 PWM 제어 방식으로 제어할 때, LED 모듈의 조도를 낮추기 위해서 PWM 신호의 듀티비를 감소시키면 각 펄스간의 간격을 길어지게되고, 이에 따라서 플리커 현상이 발생함을 상술한 바와 같다.
본 발명은 플리커 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해서, 듀티비가 플리커 현상이 나타나는 임계값 이하로 내려가지 않도록 제어를 수행하고, 듀티비가 임계값 이상으로 유지하면서도 LED의 조도를 낮추기 위해서 LED 모듈에 인가되는 전원의 크기를 감소시켰다. 이를 위해서, 본 발명은 외부로부터 입력되는 전원의 크기를 2단계로 변환하여 LED 모듈로 인가하고, 각각의 전원의 크기 레벨에서 PWM 제어 신호의 펄스폭을 제어하여 조도를 조절할 수 있도록 하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 PWM 제어 펄스와 해당 펄스에서 LED 모듈에 인가되는 전원 펄스의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에서 조도를 최대에서 최소로 점차적으로 낮추는 과정에서 발생되는 PWM 제어 펄스를 도시하고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 각 펄스에 대응되어 LED 모듈에 인가되는 전원 펄스의 크기를 도시한다.
도 2의 (b)에서 V1은 듀티비가 100%일 때, LED 소자를 파괴하지 않으면서 인가할 수 있는 최대 전압이고, V2는 LED를 소등시키지 않으면서 적절한 듀티비로 구동할 수 있도록 설정된 전압이라고 가정하고, LED 모듈에서 플리커 현상이 발생되지 않는 최소한의 임계 듀티비가 50%라고 가정하며, 전원의 최대 전압이 V1일 때, 듀티비가 10%씩 감소할 때마다 조도는 5씩 감소한다고 가정한다.
먼저, 도 2의 (a)에 도시된 LED 모듈이 조도가 최대인 경우(전원 펄스의 최대값이 V1이고, 듀티비는 100% 이며, 이 때의 조도를 100으로 설정)에서 점차 조도가 5만큼씩 낮아지도록 PWM 제어 펄스가 생성되었고, 이에 대응되어 LED 모듈에 인가되는 전원 펄스는 펄스의 최대 전압값이 V1인 상태에서, 듀티비가 10%씩 점차 감소되고, 이에 따라서 LED 모듈에 공급되는 에너지가 감소되어 조도는 점차 감소하게 된다. 이렇게 점점 제어 신호 및 전원의 듀티비를 감소시키면, 플리커 현상이 발생하지 않으면서 LED를 점등할 수 있는 임계 듀티비(50%)에 도달하게 된다.(A 영역).
그 후, 더 조도를 낮추기 위해서는, 듀티비를 50%이상으로 유지하면서도, LED 모듈로 전달되는 에너지를 낮춰야한다. 이를 위해서, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 전원 펄스의 최대 전압값을 V1보다 낮은 V2로 설정하고, 이전 펄스(211)보다 펄스폭을 확대한 펄스를(212) 전원 펄스로서 LED 모듈(400)에 인가한다. 이를 위해서, PWM 제어 펄스는 듀티비가 50%인 펄스(201) 이후에 듀티비가 85%로 확대된 펄스(202)가 생성됨을 알 수 있다. 이후에는 A 영역과 마찬가지로, 최대 전압값을 V2로 유지한 상태에서 듀티비를 감소시켜 조도를 점차 감소시킬 수 있다.(영역 B)
도 2에 도시된 예서는 전원의 크기를 2단계(V1, V2)로 분류하였으나, 이보다 더 많은 전원의 크기로 분류할 수 도 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치의 전체 구성을 개념적으로 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치는 정류기(310), 변압회로(320), 조도 설정부(330), 구동 제어부(340), 및 정전류 유지부(350)를 포함하여 구성된다.
먼저, 정류기(310)는 외부로부터 입력되는 교류 전원을 전파 정류하여 직류 전원으로 변환하고, 변환된 직류 전원을 변압회로(320)로 출력한다.
변압회로(320)는 정류기(310)로부터 입력되는 직류 전원의 크기를, 구동 제어부(340)로부터 입력되는 제 1 제어신호에 따라서 변환하여 LED 모듈(400)로 제공한다. 도 2를 참조하여 상술한 바와 같이, 변압회로(320)는 입력된 전원의 최대 전압을 V1 또는 V2로 변환하여 출력한다. 또한, 변압회로(320)는 제 1 제어 신호에 따라서 입력되는 신호를 단속적으로 변환하여 아날로그 형태의 입력 전원을 펄스 형태로 변환하여 LED 모듈(400)로 제공한다.
변압회로(320)는, 정류기(310)와 연결되는 1차측 권선 및 LED 모듈(400)과 연결되는 2차측 권선을 포함하는 트랜스포머와, 구동 제어부(340)로부터 입력되는 제 1 제어 신호에 따라서 턴온되어 1차측 권선의 권선수를 변경하고, 트랜스포머의 동작 시간을 조절하는 복수의 스위치를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 복수의 스위치는 MOSFET로 구현될 수 있고, 이 경우, 제 1 제어 신호는 MOSFET의 게이트에 인가되며, 복수의 MOSFET 중 하나는 드레인이 1차측 권선의 말단에 연결되고, 다른 MOSFET는 드레인은 1차측 권선의 중간에 연결되어 트랜스포머의 권선비를 변경함으로써, LED 모듈(400)에 전달되는 전원의 전압 크기를 변경할 수 있다.
조도 설정부(330)는 외부로부터 조도 설정값을 입력받아 구동 제어부(340)로 출력한다. 조도 설정부(330)는 사용자가 수동으로 조절할 수 있는 스위치 형태로 구현될 수 있고, 그 외에 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
정전류 유지부(350)는 LED 모듈(400)로 일정한 전류가 흐르도록 제 2 제어 신호를 생성하여 구동 제어부(340)로 출력한다.
정전류 유지부(350)는 LED 모듈(400)에 연결된 저항의 전압값을 측정하여 LED 모듈(400)에 흐르는 전류의 크기를 측정하고, 측정된 전류의 크기와 기준 전류값을 비교하여 비교 신호(제 2 제어 신호)를 출력하는 전류 측정 모듈(352), 및 전류 측정 모듈에서 이용되는 기준 전류값의 크기를 조절하는 기준 전류값 설정부(354)를 포함한다.
일정한 조도를 유지하고자 하는 경우에, LED 모듈(400)에 흐르는 전류는 일정하게 유지되어야 한다. 그러나, 외부 요인으로 인하여 조도가 변경되는 경우에는, 변경된 조도를 설정된 조도로 다시 맞추기 위해서는 LED 모듈(400)로 인가되는 전원의 펄스폭이 변경되어야 한다.
이를 위해서, 전류 측정 모듈(352)은 측정된 전류와 기준 전류를 비교하여 측정된 전류가 기준 전류보다 낮은 경우에는 듀티비를 더 늘리도록 지시하는 제 2 제어신호를 구동 제어부(340)로 출력하고, 측정된 전류가 기준 전류보다 높은 경우에는 듀티비를 더 감소시키도록 지시하는 제 2제어신호를 구동 제어부(340)로 출력한다.
또한, 기준 전류값 설정부는 LED 모듈(400)에 인가되는 전원 펄스의 최대 전압에 따라서 기준 전류값을 변경한다. 이 때, 기준 전류값 설정부는, 구동 제어부(340)에서 LED 모듈(400)로 인가될 전압값이 결정되면 이에 대응되는 신호를 구동 제어부(340)로부터 입력받아 기준 전류값을 설정할 수 있다.
구동 제어부(340)는 조도 설정값과 제 2 제어 신호를 입력받아, 변압회로(320)의 동작 주기 및 변압회로(320)에서 출력될 변환된 전원의 전압 크기를 결정하는 제 1 제어 신호를 변압회로(320)로 출력한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 변압회로(320)가 트랜스포머 및 트랜스포머의 권선비를 조절하는 복수의 스위치로 구현된 경우에, 구동 제어부(340)는 조도 설정값에 따라서 조도 설정값에 대응되는 전압(예컨대, 도 2의 V1 또는 V2)의 전원이 LED 모듈(400)로 전달되도록, 복수의 스위치 중 어느 하나로 제 1 제어 신호를 출력한다. 또한, 구동 제어부(340)는 조도 설정값에 대응되는 듀티비의 PWM 제어신호를 제 1 제어신호로서 해당 스위치로 출력하여, 해당 스위치를 고속으로 스위칭함으로써, PWM 제어신호의 듀티비에 대응되는 듀티비를 갖는 펄스 형태의 전원을 LED 모듈(400)로 제공한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 LED 조명 구동 장치의 구성을 회로로 구현한 회로도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 85V 내지 265V의 60Hz의 교류 전원이 브리지회로로 구현된 정류기(310)로 인가되고, 정류기(310)에서 전파 정류되어 120Hz 의 직류 전원이 변압회로(320)로 출력된다.
변압회로(320)는 트랜스포머(322)와 두 개의 MOSFET으로 구현된다. 제 2 MOSFET(326)은 1차측 권선의 말단에 드레인이 연결되고, 제 1 MOSFET(324)은 1차측 권선의 중간에 드레인이 연결된다. 구동 제어부(340)에서 제 1 제어신호가 제 2 MOSFET(326)의 게이트로 인가되어 제 2 MOSFET(326)가 턴온되면 전류가 1차측 권선의 말단까지 흐르게되고, 구동 제어부(340)로부터 제 1 제어신호가 제 1 MOSFET(324)의 게이트로 인가되어 제 1 MOSFET(324)가 턴온되면 전류가 1차측 권선의 중간부분까지만 흐르게된다. 따라서, 구동 제어부(340)는 제 1 MOSFET(324)과 제 2 MOSFET(326) 중 어느 하나를 턴온시켜 권선비를 조절함으로써, 2차측에 전달되는 전압의 크기를 조절할 수 있다.
도 2에 도시된 예에서, 트랜스포머(322)의 2차측으로 최대 전압값이 V1인 전원을 전달하기 위해서는 제 1 MOSFET(324)이 선택되고, 최대 전압값이 V2인 전원을 전달하기 위해서는 제 2 MOSFET(326)가 선택된다.
또한, 구동 제어부(340)는 내부에서 발생된 PWM 제어신호를 제 1 제어신호로서, 선택된 MOSFET의 게이트로 출력함으로써, MOSFET은 고속으로 턴온/턴오프되며, 1차측 권선에 인가된 전원을 단속적으로 2차측으로 전달하고, 이에 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, PWM 제어신호와 동일한 듀티비를 갖는 전원 펄스가 2차측에 유도되어 LED 모듈(400)로 제공된다.
한편, LED 모듈(400)로 전원이 공급되면 LED 모듈(400)이 점등되면서 LED 모듈(400)로 전류가 흐르고, LED 모듈(400)과 연결된 저항에서 전류에 비례하는 전압이 걸리게된다.
정전류 유지부(350)는 이 전압을 측정하여 LED 모듈(400)에 흐르는 전류를 측정하고, 내부 전류 기준값과 비교하여, 현재 LED 모듈(400)에 흐르는 전류가 기준 전류보다 낮으면 PWM 신호의 듀티비를 확장시키도록 지시하는 제 2 제어신호를 구동 제어부(340)로 출력하고, 현재 LED 모듈(400)에 흐르는 전류가 기준 전류보다 높으면 PWM 신호의 듀티비를 감소시키도록 지시하는 제 2 제어신호를 구동 제어부(340)로 출력한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전류 유지부(350)의 전류 측정 모듈(352)을 구현한 회로도의 일 예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 정전류 유지부(350)의 전류 측정 모듈(352)은 복수의 비교기와 클램핑 회로를 포함하고, 비교기에 입력되는 기준 전류의 크기를 조절하기 위한, 감도 조정 저항으로 구현되는 기준 전류값 설정부(354)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 구동 제어부(340)에서 MOSFET을 선택함에 따라서, 감도 조정 저항의 값이 변경되어 기준 전류의 크기가 변경된다.
한편, 구동 제어부(340)는 조도 설정부(330)에서 입력된 조도 설정값에 따라서 제 1 제어신호를 제 1 MOSFET(324) 또는 제 2 MOSFET(326) 으로 출력할지 여부, 즉, LED 모듈(400)로 인가될 전원의 최대 전압 레벨을 결정하고, 이에 대응되는 듀티비의 PWM 신호를 생성하여 제 1 MOSFET(324) 또는 제 2 MOSFET(326) 으로 출력하고, 설정된 조도에서 정전류 유지부(350)로부터 입력되는 제 2 제어신호에 따라서 PWM 신호의 듀티비를 변경하여 LED 모듈(400)로 일정한 전류가 흐르도록 한다.
그러던 중, 사용자가 조도 설정부(330)를 조작하여 조도가 변경되는 경우에, 해당 조도에 대응되도록, 제 1 MOSFET(324) 으로 출력되던 제 1 제어신호를 제 2 MOSFET(326)으로 출력하거나, 그 역으로 출력한다.
예컨대, 사용자가 높은 조도를 유지하다가 디밍을 위해서 조도 설정값을 점진적으로 지속적으로 낮추면, 구동 제어부(340)는 제 1 MOSFET(324)으로 출력되던 제 1 제어신호의 듀티비를 감소시키다가, 임계 듀티비에 도달하면 제 1 제어신호를 제 2 MOSFET(326)으로 출력하는 한편 듀티비를 다시 확대시킨 후 다시 듀티비를 점진적으로 감소시킴으로써, 플리커 현상을 발생시키지 않으면서도 조도를 낮출 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 제어부(340)의 세부 구성을 도시하는 회로도이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
300 LED 조명 구동 장치
310 정류기
320 변압회로
322 트랜스포머
324 제 1 MOSFET
326 제 2 MOSFET
330 조도 설정부
340 구동 제어부
350 정전류 유지부
400 LED 모듈

Claims (7)

  1. 입력되는 교류 전원을 정류하여 평활되지 않은 직류 전원을 출력하는 정류기;
    제 1 제어신호에 따라서 상기 정류기로부터 입력되는 평활되지 않은 직류 전원의 크기를 변환하여 LED 모듈로 제공하는 변압 회로;
    조도 설정값을 입력받는 조도 설정부;
    상기 LED 모듈로 일정한 전류가 흐르도록 조절하는 제 2 제어 신호를 생성하는 정전류 유지부; 및
    상기 조도 설정값 및 상기 제 2 제어 신호를 입력받아, 상기 변압 회로의 동작 듀티비가 상기 LED 모듈에서 플리커 현상이 발생하는 듀티비보다 크게 유지되도록, 상기 동작 듀티비 및 상기 변압 회로에서 출력될 변환된 전원의 크기를 결정하는 상기 제 1 제어 신호를 출력하는 구동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 변압 회로는
    상기 정류기와 연결되는 1차측 권선 및 상기 LED 모듈과 연결되는 2차측 권선을 포함하는 트랜스포머; 및
    상기 제 1 제어 신호에 따라서 턴온되어 상기 1차측 권선의 권선수를 변경하고, 상기 트랜스포머의 동작 시간을 조절하는 복수의 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 구동 제어부는
    상기 조도 설정값에 따라서 상기 복수의 스위치 중 어느 하나로 상기 제 1 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 스위치는 MOSFET로 구현되고, 상기 제 1 제어 신호는 상기 MOSFET의 게이트에 인가되며, 상기 복수의 MOSFET 중 하나는 드레인이 상기 1차측 권선의 말단에 연결되고, 다른 MOSFET는 드레인이 상기 1차측 권선의 중간에 연결되어 트랜스포머의 권선비를 변경함으로써, 상기 LED 모듈에 전달되는 전원의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 제어부는 상기 제 1 제어 신호로서 PWM 제어신호를 발생시키고, 상기 PWM 제어신호의 듀티비를 변경시켜 상기 트랜스포머의 동작시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 정전류 유지부는
    상기 LED 모듈에 흐르는 전류의 크기를 측정하고 기준 전류값과 비교하여 상기 제 2 제어신호를 출력하는 전류 측정 모듈; 및
    상기 기준 전류값의 크기를 조절하는 기준 전류값 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기준 전류값 설정부는
    상기 복수의 스위치 중 상기 제 1 제어신호를 입력받은 스위치에 대응되도록 기준 전류값의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 구동 장치.
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