KR101057684B1 - 조명 구동 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2 및 도 3은 종래의 조명 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 참고도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 구동 장치의 구성도.
도 5 및 도 6은 본 발명이 일 실시예에 따른 조명 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 참고도.
110: 정류 회로 120: 변압 회로
130: 역률 보상 회로 132: 역률 보상 제어기
140: 평활 회로 150: 정전류 구동 회로
160: 디밍 제어 회로 162: 데드 타임부
170: 포토커플러 180: 샘플 앤 홀드 회로
190: 제1포토커플러 구동 회로 192: 극·영점 보상기
200: 제2포토커플러 구동 회로 202: 저역 통과 필터
Claims (12)
- 전원에서 출력되는 전파를 정류하는 정류 회로와;
상기 정류 회로로부터 출력되는 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압 회로와;
피드백 전압을 이용하여 부하 크기를 감지하며, 감지된 부하 크기에 따라 상기 변압 회로의 출력 전압을 조절하여 상기 전원의 역률을 보상하는 역률 보상 회로와;
상기 변압 회로로부터 출력되는 전압을 평활화하여 출력하고 그 출력 전압을 LED 모듈로 공급하는 평활 회로와;
상기 LED 모듈에 일정한 구동 전류가 흐르도록 LED 전류를 제어하는 정전류 구동 회로와;
상기 정전류 구동 회로를 제어하여 상기 LED 모듈의 전류 흐름을 조절하여 디밍을 제어하는 디밍 제어 회로와;
상기 역률 보상 회로로 피드백 전압을 인가하는 포토커플러와;
상기 디밍 제어 회로의 제어에 따라 구동하며 일정한 출력 전압을 유지하는 샘플 앤 홀드(Sample & Hold) 회로와;
상기 샘플 앤 홀드 회로로부터 출력되는 전압을 피드백하여 상기 포토커플러의 구동 전압으로 인가하는 제1포토커플러 구동 회로와;
상기 평활 회로로부터 출력되어 상기 LED 모듈로 공급되는 전압을 피드백하여 상기 포토커플러의 구동 전압으로 인가하는 제2포토커플러 구동 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 역률 보상 회로는,
상기 포토커플러가 고전압에 의해 구동함에 따라 상기 변압 회로의 출력 전압 크기를 감소시키는 한편, 상기 포토커플러가 저전압에 의해 구동함에 따라 상기 변압 회로의 출력 전압 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제1포토커플러 구동 회로의 출력단 및 상기 제2포토커플러 구동 회로의 출력단은,
전류의 역류 방지를 위한 다이오드를 각각 구비하며,
상기 포토커플러의 입력단에 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제2포토커플러 구동 회로는,
상기 LED 모듈로 공급되는 전압을 전압분배하는 복수 개의 저항 소자들과;
상기 복수 개의 저항 소자들 중 어느 하나의 저항 소자에 의해 전압분배된 전압과 제1기준 전압의 차이값에 해당하는 전압을 증폭하여 출력하는 제1증폭기와;
상기 제1증폭기로부터 출력되는 전압과 제2기준 전압의 차이값에 해당하는 전압을 증폭하여 출력하는 제2증폭기와;
상기 제1증폭기 및 상기 제2증폭기로 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 제1포토커플러 구동 회로는,
상기 디밍 제어 회로의 제어에 의해 상기 정전류 구동 회로의 구동이 중단됨에 따라, 상기 역률 보상 회로가 상기 변압 회로의 출력 전압을 감소시켜 상기 변압 회로의 구동이 중단될 정도의 고전압을 상기 포토커플러로 인가하는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 제1포토커플러 구동 회로는,
상기 샘플 앤 홀드 회로로부터 출력되는 전압과 제3기준 전압의 차이값에 해당하는 전압을 증폭하여 출력하는 제3증폭기와;
상기 제3증폭기로부터 출력되는 전압과 제4기준 전압의 차이값에 해당하는 전압을 증폭하여 출력하는 제4증폭기와;
상기 제3증폭기 및 상기 제4증폭기로 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급기와;
상기 디밍 제어 회로의 제어에 의해 스위칭 구동하며, 상기 정전류 구동 회로의 구동이 중단됨에 따라, 상기 제4증폭기의 제4기준 전압으로 상기 역률 보상 회로가 상기 변압 회로의 출력 전압을 감소시켜 상기 변압 회로의 구동이 중단될 정도의 고전압을 인가하는 스위치 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 정전류 구동 회로는,
접지단에 연결된 제너다이오드와;
상기 LED 모듈의 출력단에 연결된 센스 저항과;
상기 제1제너다이오드에 걸리는 전압과 상기 센스 저항에 걸리는 전압의 차이값에 해당하는 전압을 증폭하여 출력하는 제5증폭기와;
상기 제5증폭기로부터 출력된 전압을 입력받음에 따라 온/오프 스위칭 구동하여 상기 LED 모듈의 전류 흐름을 조절하는 제1스위치 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 디밍 제어 회로는,
PWM 제어기로부터 발생된 PWM 신호를 입력받아 디밍 제어 신호를 출력하는 한편, S/H 제어 신호를 출력하는 데드 타임부와;
상기 디밍 제어 신호에 의해 온/오프 스위칭 구동하여 상기 제5증폭기의 출력 전압을 상기 제1스위치 소자의 구동 신호로 전달 또는 차단시킴으로써, 상기 제1스위치 소자의 구동을 제어하는 제2스위치 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 데드 타임부는,
상기 PWM 제어기로부터 PWM 신호를 입력받으면, 입력된 PWM 신호를 그대로 디밍 제어 신호로 출력하는 한편, PWM 신호의 로직값이 천이되는 구간에 각각 논 오버랩(Non Overlap) 시간 구간에 해당하는 데드 타임 구간을 부여하여 S/H 제어 신호를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 샘플 앤 홀드 회로는,
상기 디밍 제어 회로로부터 출력되는 S/H 제어 신호가 제1로직값일 때의 출력 전압을 샘플링하고, S/H 제어 신호가 제1로직값에서 제2로직값으로 천이되는 경우에 제1로직값일 때 샘플링되었던 출력 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 샘플 앤 홀드 회로는,
상기 LED 모듈의 출력 전압을 충전하는 커패시터와;
상기 LED 모듈의 출력 전압 또는 상기 커패시터의 충전 전압과 입력 전압과의 차이값에 해당하는 전압을 단위 이득으로 버퍼링하여 출력하되, 출력 전압을 피드백하여 입력 전압으로 사용하는 제6증폭기와;
상기 S/H 제어 신호의 로직값에 따라 온/오프 스위칭 구동하여 상기 LED 모듈의 출력 전압을 상기 제6증폭기 및 커패시터로 전달하거나 차단시키는 제3스위치 소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 제3스위치 소자는,
상기 디밍 제어 신호의 로직값이 제2로직값이 된 시점으로부터 제1데드 타임 구간에 해당하는 시간이 지난 이후, 상기 S/H 제어 신호의 로직값이 제1로직값이 되면, 제1로직값이 된 시점으로부터 제1로직값이 유지되는 시간 동안 온 스위칭 구동하여 상기 LED 모듈의 출력 전압을 상기 제6증폭기의 입력단 및 상기 커패시터로 전달하는 한편, 상기 S/H 제어 신호의 로직값이 제2로직값이 되면, 제2로직값이 된 시점으로부터 제2로직값이 유지되는 시간 동안 오프 스위칭 구동하여 상기 LED 모듈의 출력 전압이 상기 제6증폭기의 입력단 및 상기 커패시터로 전달되지 못하도록 차단시키는 것을 특징으로 하는 조명 구동 장치.
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