KR101174010B1 - 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치 - Google Patents

발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원 전압을 저장하는 전원 전압 저장부, 제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 전원 전압 저장부에 저장되어 있는 전원 전압에 의해서 턴온되는 제로 전압 스위칭부 및 넌제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 제로 전압 스위칭부를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온되는 넌제로 전압 스위칭부를 포함하며, 상기 넌제로 전압 스위칭부가 턴온되면, 상기 전원 전압 저장부는 저장되어 있는 전원 전압을 방전하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치를 제공한다.

Description

발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치{Apparatus for Delivering Input Voltage of Light Emitting Diode Lighting System}
실시예는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 다이오드는 반도체 소자이므로 수명이 길고, 점등 속도가 빠르며, 소비 전력이 적고, 색재현성이 뛰어나다.
또한, 발광 다이오드는 충격에 강하며, 소형화 및 박형화에 유리하다.
따라서, 최근에는 발광 다이오드를 이용한 조명 시스템들이 선보이고 있고, 발광 다이오드에 제공되는 전류의 양을 더욱 효과적으로 제어할 수 있는 개선된 발광 다이오드 조명 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
실시예들에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치는 입력 전압으로 제로 전압이 입력되는 경우에 스위칭 소자를 턴온시키고 있다가, 넌제로 전압이 입력되는 경우에 별도의 스위칭 소자를 턴온시키면서, 제로 전압 입력시에 턴온되어 있는 스위칭 소자를 소정의 시간 동안 턴온시킴으로써, 디밍(dimming)을 효과적으로 유지시키면서도 발광 다이오드에서 플리커링이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치는 전원 전압을 저장하는 전원 전압 저장부, 제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 전원 전압 저장부에 저장되어 있는 전원 전압에 의해서 턴온되는 제로 전압 스위칭부 및 넌제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 제로 전압 스위칭부를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온되는 넌제로 전압 스위칭부를 포함하며, 상기 넌제로 전압 스위칭부가 턴온되면, 상기 전원 전압 저장부는 저장되어 있는 전원 전압을 방전한다.
다른 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치는 전원 전압을 저장하는 전원 전압 저장부, 제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 전원 전압 저장부에 저장되어 있는 전원 전압에 의해서 턴온되는 제로 전압 스위칭부, 상기 제로 전압이 입력되는 경우에 상기 전원 전압이 전달되어 제어 회로 장치를 셧다운시키는 셧다운 신호를 제공하는 셧다운 신호 제공부 및 넌제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 제로 전압 스위칭부를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온되는 넌제로 전압 스위칭부를 포함하며, 상기 넌제로 전압 스위칭부가 턴온되면, 상기 셧다운 신호 제공부는 턴오프되고, 상기 전원 전압 저장부는 저장되어 있는 전원 전압을 방전한다.
실시예들에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치는 입력 전압으로 제로 전압이 입력되는 경우에 스위칭 소자를 턴온시키고 있다가, 넌제로 전압이 입력되는 경우에 별도의 스위칭 소자를 턴온시키면서, 제로 전압 입력시에 턴온되어 있는 스위칭 소자를 소정의 시간 동안 턴온시킴으로써, 디밍(dimming)을 효과적으로 유지시키면서도 발광 다이오드에서 플리커링이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치의 회로도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치에 입력되는 입력 전압의 파형도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치의 변형예의 회로도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치의 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치에 입력되는 입력 전압의 파형도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압전달 장치의 변형예의 회로도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)는 전원 전압 저장부(220), 제로 전압 스위칭부(210), 셧다운 신호 제공부(230) 및 넌제로 전압 스위칭부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
전원 전압 저장부(220)는 저항(R2)을 통해서 전달되는 전원 전압(VCC)을 저장하고 있다가, 넌제로 전압 스위칭부(240)가 턴온되면, 저장되어 있는 전원 전압(VCC)을 방전한다. 여기에서, 전원 전압 저장부(220)는 제 1 저항(R4)과 제 1 커패시터(C2)를 포함하며, 저항(R2)은 전원 전압 저장부(220)로 전원 전압(VCC)을 전달하기 위한 것이다.
제로 전압 스위칭부(210)는 브리지 회로(100)를 통해서 제로 전압이 입력되는 경우(도2의 0 ~ t1 시간 동안의 Vin)에, 전원 전압 저장부(220)에 저장되어 있는 전원 전압(VCC)에 의해서 턴온되며, 브리지 회로(100)를 통해서 넌제로 전압이 입력되는 경우(도2의 t1 ~ t2 시간 동안의 Vin)에 넌제로 전압 스위칭부(240)로 전류를 흘려 보낸다.
이러한 제로 전압 스위칭부(210)는 엔모스 트랜지스터(Q1) 또는 npn 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하며, 저항(R1)은 입력 전압(Vin)을 전달하기 위한 것이다.
상술한 것처럼, 넌제로 전압 스위칭부(240)가 턴온되면, 전원 전압 저장부(220)는 저장되어 있는 전원 전압(VCC)을 방전하므로, 제 1 커패시터(C2)에 저장되어 있는 전압이 엔모스 트랜지스터(Q1)의 문턱 전압 이하가 되면, 제로 전압 스위칭부(210)는 턴오프된다.
따라서, 넌제로 전압이 입력되는 경우에 제로 전압 스위칭부(210)의 턴오프 시간은 전원 전압 저장부(220)의 시정수(R4*C2)를 조절하여 조정할 수 있다. 즉, 제로 전압이 입력되다가 넌제로 전압이 입력되더라도 제로 전압 스위칭부(210)는 바로 턴오프되지 않고, 시정수(R4*C2) 만큼 턴온되어 있다가 턴오프된다. 그럼으로써, 제로 전압이 입력되다가 넌제로 전압이 입력되더라도 제로 전압 스위칭부(210)와 넌제로 전압 스위칭부(240)가 시정수(R4*C2) 동안 동시에 턴온되어 있으므로, 전류를 흘려줄 수 있다.
셧다운 신호 제공부(230)는 제로 전압이 입력되는 경우에 전원 전압(VCC)이 전달되어 턴온되며, 제어 회로 장치(400)를 셧다운시키는 셧다운 신호(SD)를 제어 회로 장치(400)로 제공하고, 넌제로 전압 스위칭부(240)가 턴온되면, 셧다운 신호 제공부(230)는 턴오프되어, 더 이상 셧다운 신호(SD)를 제공하지 않는다.
이러한 셧다운 신호 제공부(230)는 피모스 트랜지스터 또는 pnp 바이폴라 정션 트랜지스터(Q2)를 포함하고, pnp 바이폴라 정션 트랜지스터(Q2)의 베이스와 접지 사이에 배치되는 제너 다이오드(Z1)를 더 포함할 수 있으며, 저항(R3)은 전원 전압(VCC)을 전달하기 위한 것이다.
넌제로 전압 스위칭부(240)는 넌제로 전압이 입력되는 경우(도2의 t1 ~ t2 시간 동안의 Vin)에, 제로 전압 스위칭부(210)를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온된다.
넌제로 전압 스위칭부(240)가 턴온되면, 전원 전압 저장부(220)와 셧다운 신호 제공부(230)에는 더 이상 전원 전압(VCC)이 전달되지 않으므로, 전원 전압 저장부(220)는 저장되어 있는 전원 전압(VCC)을 방전하며, 셧다운 신호 제공부(230)는 셧다운 신호(SD)를 제공하지 않는다.
이러한 넌제로 전압 스위칭부(240)는 엔모스 트랜지스터 또는 npn 바이폴라 정션 트랜지스터(Q3)를 포함하며, 저항(R5, R6, R7)은 제로 전압 스위칭부(210)에 의해서 전달되는 전류를 전달하기 위한 것이고, 커패시터(C3)는 노이즈 신호가 전달되는 것을 억제하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)는 입력 전압으로 제로 전압이 입력되는 경우에 제로 전압 스위칭부(210)를 턴온시키고 있다가, 넌제로 전압이 입력되는 경우에 제로 전압 스위칭부(210)는 바로 턴오프되지 않고, 시정수(R4*C2) 만큼 턴온되어 있다가 턴오프되므로, 디밍(dimming)을 효과적으로 유지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)는 디밍(dimming)을 효과적으로 유지할 수 있으므로, 발광 다이오드(LED)에서 플리커링이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)는 제로 전압 스위칭부(210)에 전류가 역류되는 것을 억제하는 역류 억제부(250)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 역류 억제부(250)는 캐소드가 저항에 연결되고 애노드가 접지에 연결되는 다이오드(D1)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)는 제로 전압이 입력되는 동안에 전달되는 전원 전압(VCC)을 저장하고 있다가, 넌제로 전압이 입력되는 동안에 저장되어 있는 전원 전압(VCC)을 방전하는 보조 저장부(260)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 보조 저장부(260)는 제 2 커패시터(C1)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치의 변형예(1200)는 도 3을 참조하여 설명하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치(200)와 다른 점에 대해서만 설명한다.
도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치의 변형예(1200)의 셧다운 신호 제공부(1230)는 엔모스 트랜지스터 또는 npn 바이폴라 정션 트랜지스터(Q12)를 포함하고, 저항(R12)과 npn 바이폴라 정션 트랜지스터(Q12)의 베이스 사이에 배치되는 제너 다이오드(Z11)를 더 포함할 수 있으며, 저항(R13)은 전원 전압(VCC)을 전달하기 위한 것이다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 전원 전압을 저장하는 전원 전압 저장부;
    제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 전원 전압 저장부에 저장되어 있는 전원 전압에 의해서 턴온되는 제로 전압 스위칭부; 및
    넌제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 제로 전압 스위칭부를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온되는 넌제로 전압 스위칭부를 포함하며,
    상기 넌제로 전압 스위칭부가 턴온되면, 상기 전원 전압 저장부는 저장되어 있는 전원 전압을 방전하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 전압 저장부는 제 1 저항과 제 1 커패시터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제로 전압 스위칭부는 모스 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 넌제로 전압 스위칭부는 모스 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제로 전압 스위칭부에 전류가 역류되는 것을 억제하는 역류 억제부를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 역류 억제부는 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제로 전압이 입력되는 동안에 전달되는 전원 전압을 저장하는 보조 저장부를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조 저장부는 제 2 커패시터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  9. 전원 전압을 저장하는 전원 전압 저장부;
    제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 전원 전압 저장부에 저장되어 있는 전원 전압에 의해서 턴온되는 제로 전압 스위칭부;
    상기 제로 전압이 입력되는 경우에 상기 전원 전압이 전달되어 제어 회로 장치를 셧다운시키는 셧다운 신호를 제공하는 셧다운 신호 제공부; 및
    넌제로 전압이 입력되는 경우에, 상기 제로 전압 스위칭부를 통해서 전달되는 전류에 의해서 턴온되는 넌제로 전압 스위칭부를 포함하며,
    상기 넌제로 전압 스위칭부가 턴온되면, 상기 셧다운 신호 제공부는 턴오프되고, 상기 전원 전압 저장부는 저장되어 있는 전원 전압을 방전하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전원 전압 저장부는 제 1 저항과 제 1 커패시터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제로 전압 스위칭부는 모스 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 넌제로 전압 스위칭부는 모스 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 셧다운 신호 제공부는 모스 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 셧다운 신호 제공부는 제너 다이오드를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제로 전압 스위칭부에 전류가 역류되는 것을 억제하는 역류 억제부를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 역류 억제부는 다이오드를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 제로 전압이 입력되는 동안에 전달되는 전원 전압을 저장하는 보조 저장부를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보조 저장부는 제 2 커패시터를 포함하는 발광 다이오드 조명 시스템용 입력 전압 전달 장치.
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