KR101189102B1 - 변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치 - Google Patents

변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치 Download PDF

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Abstract

변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치가 개시된다. 본 발명의 LED 조명장치는 구동단의 전압에 의하여 발광되도록 구동되는 LED 발광 블락; 정류단으로 정류전압을 발생하는 정류 발생 블락; 상기 정류단으로부터 상기 구동단으로의 일방향으로 전류를 흐르게 하는 일방향 소자 블락; 및 충전구간에서 상기 구동단의 전하를 충전하며, 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락을 발광시키도록 상기 구동단에 방전하는 충방전 블락을 구비한다. 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 완전 소등 구간이 제거되며, 변조 지수가 크게 개선된다.

Description

변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치{LED Lighting System for improving modulation index}
본 발명은 LED(Light Emitting Diode) 조명장치에 관한 것으로서, 특히 변조 지수(modulation index)를 개선하는 LED 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, LED 조명장치는 가정용 교류 전압을 수신하여 다수개의 LED가 직렬 또는 병렬로 연결되는 LED 모듈을 구동하여 빛을 제공한다. 이때, 고조파 입력 전류 규격을 충족하면서, 조명등의 깜빡임의 정도를 나타내는 변조 지수(modulation index)를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 여기서, 상기 변조지수는 한 주기동안의 최대 광량과 최소 광량의 차를 최대 광량과 최소 광량의 합으로 나누어 구하는 것이 통상적이다.
도 1은 종래의 LED 조명장치를 나타내는 도면이다. 도 1의 LED 조명장치는 LED 모듈(10) 및 정류 발생블락(20)으로 구성된다. 상기 LED 모듈(10)은 직렬로 연결되는 다수개의 LED들을 포함한다. 그리고, 상기 정류 발생블락(20)은, 도 2에 도시되는 바와 같이, 교류 전압(VAC)을 전파(全波) 정류하여 정류 전압(VREC)으로 제공한다. 그리고, 상기 정류 전압(VREC)에 의하여, 상기 LED 모듈(10)의 LED들은 발광된다.
그런데, 도 1의 LED 조명장치에서는, 상기 정류 전압(VREC)이 아주 낮은 구간이 발생된다. 즉, 상기 정류 전압(VREC)이 문턱 전압보다 낮은 구간에서는, LED 모듈(10)의 LED들이 완전히 소등된다.
따라서, 도 1의 LED 조명장치에서는, 변조 지수가 크다는 문제점이 발생된다.
한편, 도 1의 LED 조명장치에서의 변조 지수를 감소시키기 위하여, PFC(Power Factor Correction) 회로가 사용되기도 한다. 그러나, 이 경우, PFC 회로를 구현하기 위하여, 트랜스포머, 전해 캐패시터와 같은 외형이 큰 부품이 요구되므로, 전체적으로 LED 조명장치의 부피가 증가하는 문제점이 발생된다.
본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 최소의 외형 부품을 사용하면서도, 완전 소등 구간을 제거하여 변조 지수를 개선하는 LED 조명장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 LED 조명장치에 관한 것이다. 본 발명의 LED 조명장치는 충전구간에서 정류단으로부터 전하를 전달받는 구동단의 전압에 의하여 발광되도록 구동되는 LED 발광 블락; 상기 정류단으로 정류전압을 발생하는 정류 발생 블락; 상기 충전구간에서 상기 구동단의 전하를 충전하며, 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락을 발광시키도록 상기 구동단에 방전하는 충방전 블락; 및 상기 정류단으로부터 상기 구동단으로의 일방향으로 전류를 흐르게 하는 일방향 소자 블락으로서, 상기 충전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로 전류가 흐르며, 상기 방전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로의 전류의 흐름이 차단되는 상기 일방향 소자 블락을 구비한다.
본 발명의 LED 조명 장치는, 충전 구간에서 구동단의 전하를 충전하였다가, 방전 구간에서 상기 구동단에 전하를 방전하는 충방전 블락을 구비한다. 이에 따라, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 완전 소등 구간이 제거되어, 변조 지수가 크게 개선된다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치에서는, PFC 회로를 사용하지 않고 구현될 수 있으며, 대부분의 소자가 반도체 칩 상에 구현되는 내장형 소자로 구현된다. 그러므로, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 전체적으로 요구되는 부피가 현저히 감소되며, 제조 비용도 현저히 감소된다.
본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 LED 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 교류 전압을 정류하여 생성되는 정류 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 LED 발광 블락의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 LED 조명장치에서 정류 전압과 구동전압의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 LED 조명장치에서 주요전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3의 충방전 조절 신호의 충전 구간 및 방전 구간에서의 전압 레벨을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 3의 전류 우회 블락의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 LED 조명장치는 LED 발광블락(110), 정류 발생블락(120), 일방향 소자 블락(130) 및 충방전 블락(140)을 구비한다.
상기 LED 발광 블락(110)은 구동단(NDR)의 전압인 구동전압(VDR)에 의하여 발광되도록 구동된다. 구체적으로, 상기 LED 발광 블락(110)은 다수개의 LED 소자(LD)들을 포함한다. 이때, 상기 다수개의 LED 소자(LD)들은 상기 구동전압(VDR)에 의하여 발광된다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기 LED 발광 블락(110)의 LED 소자들(LD)은 다수개의 LED 모듈들로 구분되어 구성되며, 컨트롤 블락(BKCON)에서 제공되는 상기 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)에 의하여 분할 구동된다.
도 4는 도 3의 LED 발광 블락(110)의 예를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 상기 LED 발광 블락(110)은 제1 내지 제4 LED 모듈들(MOD1~ MOD4) 및 제1 내지 제4 선택 스위치(SW1~SW4)들을 포함한다. 상기 제1 내지 제4 LED 모듈들(MOD1~ MOD4)은 각각이 다수개의 LED 소자들을 포함하며, 상기 제1 내지 제4 LED 모듈들(MOD1~ MOD4)은 상기 구동전압(VDR)과 상기 바탕 전압(VSS) 사이에 직렬적으로 연결된다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 선택 스위치들(SW1~SW4) 각각은 각자의 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)에 응답하여, 대응하는 상기 LED 모듈들(MOD1~MOD4)의 각 연결마디(NC~NC4)와 바탕 전압(VSS) 사이에 위치한 각 선택 스위치(SW1~SW4) 양단간의 전압을 조절함으로써 상기 LED 모듈들(MOD1~ MOD4)에 흐르는 전류를 제어한다.
이때, 상기 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)는 상기 컨트롤 블락(BKCON)으로부터 제공된다. 즉, 상기 컨트롤 블락(BKCON)은 상기 구동 전압(VDR)을 감지하며, 이에 따른 전압 레벨을 가지는 상기 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)를 발생한다.
도 4와 같은 상기 LED 발광 블락(110)에서 발광되는 LED 모듈의 수는 상기 제1 내지 제4 선택 스위치(SW1~SW4)의 턴온 여부에 따라 결정된다.
예를 들어, 상기 구동 전압(VDR)이 낮아 상기 제1 선택 스위치(SW1) 만이 턴온되는 경우에는, 상기 구동 전압(VDR)로부터 상기 바탕 전압(VSS)으로의 전류 패스에는 상기 제1 LED 모듈(MOD1)만이 포함된다. 이 경우에는, 상기 제1 LED 모듈(MOD1)의 LED 소자들만이 발광될 수 있다.
그리고, 상기 구동 전압(VDR)이 충분히 높아 상기 제4 선택 스위치(SW4) 만이 턴온되는 경우에는, 상기 구동 전압(VDR)로부터 상기 바탕 전압(VSS)으로의 전류 패스에는 상기 제1 내지 제4 LED 모듈(MOD1~MOD4) 모두가 포함된다. 이 경우에는, 상기 제1 내지 제4 LED 모듈(MOD1~MOD4)의 LED 소자들 모두가 발광된다.
다시 기술하면, 발광되는 LED 모듈의 수(LED 소자의 개수)는 상기 구동 전압(VDR)의 레벨에 따라 조절된다. 이에 따라, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 모든 LED 소자들이 동시에 구동되는 LED 조명장치에 비하여, 전체적으로 휘도가 저하되는 영역은 현저히 감소되며, 또한, 소등되는 영역은 제거된다. 그 결과, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 변조 지수가 크게 개선된다.
한편, 도 4에서는, 4개의 LED 모듈(MOD1~MOD4)로 구성되는 상기 LED 발광 블락(110)이 도시되어 있다. 그러나, 상기 LED 발광 블락(110)에 포함되는 LED 모듈들의 수는 2 이상으로서, 확장 또는 축소될 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 정류 발생 블락(120)은 외부에서 제공되는 교류 전압(VAC)을 전파(全波) 정류하여 정류 전압(VREC)으로 제공한다.
이때, 상기 구동단(NDR)은 상기 정류단(NREC)으로부터 전하를 전달받는다.
상기 일방향 소자 블락(130)은 상기 정류단(NREC)으로부터 상기 구동단(NDR)으로의 일방향으로 전류를 흐르게 한다. 즉, 상기 일방향 소자 블락(130)은, 상기 정류 전압(VREC)이 상기 구동전압(VDR)보다 높은 경우, 상기 정류단(NREC)으로부터 상기 구동단(NDR)으로 전류를 흐르게 한다. 반면에, 상기 정류 전압(VREC)이 상기 구동전압(VDR)보다 낮은 경우에는, 상기 정류단(NREC)으로부터 상기 구동단(NDR)으로 전류 흐름은 차단된다.
구체적으로, 상기 일방향 소자 블락(130)은 구동 다이오드(131)를 구비한다. 상기 구동 다이오드(131)는 애노드 단자가 상기 정류단(NREC)에 연결되어 전류를 제공받으며, 캐소드 단자는 상기 구동단(VDR)에 연결되어 전류를 제공한다.
상기 충방전 블락(140)은 충전구간에서 상기 구동단(NDR)의 전하를 충전하며, 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락(110)을 발광시키도록 상기 구동단(NDR)에 방전한다.
도 5는 도 3의 LED 조명장치에서 정류 전압(VREC)과 구동전압(VDR)의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 6은 도 3의 LED 조명장치에서 주요전류를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서, IB는 상기 정류 발생블락(120)에서 생성되는 전류를 나타내며, ID는 상기 LED 발광 블락(120)으로 흐르는 전류를 나타낸다. 그리고, IC는 상기 충방전 블락(140)으로 흐르는 전류를 나타낸다.
도 5 및 도 6을 도 3과 함께 참조하면, 상기 충전구간(P-CHR)에서는, 상기 정류단(NREC)에서 상기 구동단(NDR)으로 전류가 흐르며, 상기 충방전 블락(140)은 상기 구동단(NDR)의 전하를 충전한다.
즉, 상기 정류 발생블락(120)에서 생성되는 전류(IB) 중의 상당 부분은 상기 LED 발광 블락(110)으로 흐르는 전류(ID)로 이용되지만, 일부분은 상기 충방전 블락(140)으로 흐르는 전류(IC)로 된다. 이에 따라, 상기 충전구간(P-CHR)에서, 상기 구동 전압(VDR)은 상기 정류전압(VREC)를 따른 레벨을 가지며, 상기 LED 발광 블락(110)은 발광된다. 결국, 상기 충전 구간(P-CHR)에서는, 상기 LED 발광 블락(110)은 상기 정류 발생블락(120)에서 생성되는 전류(IB)에 따른 구동 전압(VDR) 및 상기 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)에 따라 발광된다.
반면에, 상기 방전구간(P-DIS)에서는, 상기 정류단(NREC)에서 상기 구동단(NDR)으로 전류의 흐름이 차단되며, 상기 충방전 블락(140)으로부터 상기 구동단(NDR)에 전하가 방전된다. 이에 따라, 상기 구동 전압(VDR)은 상기 충방전 블락(140)으로부터 제공되는 전류에 따른 레벨에 해당되며, 상기 정류 전압(VREC)보다 높은 레벨을 가진다.
즉, 상기 방전 구간(P-DIS)에서, 상기 LED 발광 블락(110)은 상기 충방전 블락(140)에서 방전되는 전하에 따른 상기 구동 전압(VDR)에 의하여 발광된다.
정리하면, 상기 방전구간(P-DIS)에서는, 비록 상기 정류 전압(VREC)의 레벨이 낮더라도, 상기 LED 발광 블락(110)은 상기 충방전 블락(140)에서 방전되는 전하에 의하여 발광된다.
따라서, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 종래기술에 비하여 완전 소등 구간이 제거되어, 변조 지수가 크게 개선된다.
상기 충방전 블락(140)은 구체적으로 캐패시터(141) 및 충방전 조절 트랜지스터(143)를 구비한다.
상기 캐패시터(141)는 일단자가 상기 구동단(NDR)에 연결된다. 그리고, 상기 충방전 조절 트랜지스터(143)는 상기 캐패시터(141)의 다른 일단자와 바탕 전압(VSS) 사이에 형성되며, 충방전 조절 신호(VCH)의 전압 레벨에 의하여 컨덕턴스가 제어된다.
이때, 상기 충방전 조절 트랜지스터(143)의 컨덕턴스는 상기 충전 구간(P-CHR)과 상기 방전 구간(P-DIS)에서 서로 상이하게 제어되는 것이 바람직하다.
도 7은 도 3의 충방전 조절 신호(VCH)의 충전 구간 및 방전 구간에서의 전압 레벨을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 충전 구간(P-CHR)에서는, 상기 충방전 조절 신호(VCH)의 전압 레벨은 상대적으로 낮으며, 그 결과, 상기 충방전 조절 트랜지스터(143)에 흐르는 전류는 작게 제어된다. 그리고, 상기 방전 구간(P-DIS)에서는, 상기 충방전 조절 신호(VCH)의 전압 레벨은 상대적으로 높으며, 그 결과, 상기 충방전 조절 트랜지스터(143)에 흐르는 전류는 크게 제어된다.
즉, 상기 충방전 조절 트랜지스터(143)에서 흐르는 전류는 상기 충전 구간(P-CHR)에서 낮게 제어되고, 상기 방전 구간(P-DIS)에서 높게 제어된다.
본 발명에서는 도 5에서 보인 바와 같이 상기 캐패시터(141)의 방전 구간이 충전 구간에 비하여 현저히 적도록 하였으며, 도 6에 보인 바와 같이 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락(110)으로 흐르는 전류(ID)를 적게 하였다. 이와 같은 구성으로, 한 주기마다 방전에 필요한 전하량을 줄일 수 있다.
그 결과, 본 발명의 LED 조명장치의 구현에 있어서, 요구되는 상기 캐패시터(141)의 용량을 작게 된다. 그리고, 즉, 요구되는 상기 캐패시터(141)의 용량이 작게 됨에 따라, 상기 캐패시터(141)의 부피도 작게 될 수 있으며, 전체 LED 조명장치의 부피도 최소화된다.
다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 LED 조명장치는 전류 우회 블락(150)을 더 구비한다. 상기 전류 우회 블락(150)은 상기 방전 구간(P-DIS)에서, 상기 정류단(NREC)에서 바탕 전압(VSS)로의 전류 우회 패스를 제공하여, 상기 정류단(NREC)에서 흐름이 차단된 전류가 바탕전압(VSS)으로 우회하여 흐를 수 있게 된다.
상기 전류 우회 블락(150)은 전류 우회 트랜지스터(151)를 구비한다. 상기 전류 우회 트랜지스터(151)는 상기 방전 구간(P-DIS)에서 전류 우회 신호(VEL)에 응답하여 턴온되어 상기 정류단(NREC)의 전류를 상기 바탕 전압(VSS)으로 흐르도록 구동된다. 반면에, 상기 충전 구간(P-CHR)에서는, 상기 전류 우회 트랜지스터(151)는 상기 전류 우회 신호(VEL)에 응답하여 턴오프된다.
도 8은 도 3의 전류 우회 블락(150)의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 상기 방전 구간(P-DIS)에서 상기 전류 우회 블락(150)을 통하여 상기 바탕 전압(VSS)으로 흐르는 전류(IM)는 상기 정류 발생 블락(120)에서 발생되는 전류(IB)와 동일하게 된다. 그 결과, 상기 정류단(NREC)에서 흐름이 차단된 전류를 바탕전압(VSS)으로 우회하여 흐르게 한다.
반면에, 상기 충전 구간(P-CHR)에서는, 상기 전류 우회 블락(150)에 흐르는 전류는 거의 0이다.
즉, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 상기 정류단(NREC)에서 전류가 연속적으로 흐르도록 한다. 그 결과, 상기 정류 발생 블락(120)에서 생성되는 전류(IB)의 고조파 성분이 개선된다.
도 3의 컨트롤 블락(BKCON)은 상기 정류 전압(VREC) 및 상기 구동 전압(VDR)을 감지하며, 이에 따른 전압 레벨을 가지는 상기 충방전 조절 신호(VCH), 상기 전류 우회 신호(VEL)를 발생한다. 또한, 상기 컨트롤 블락(BKCON)은 상기 정류 전압(VREC) 및 상기 구동 전압(VDR)을 감지하며, 이에 따른 상기 선택 제어 신호(VSEL1~VSEL4)를 발생한다.
또한, 도 3의 LED 조명장치는 다양한 개선될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다. 도 9의 LED 조명장치는 LED 발광블락(210), 정류 발생블락(220), 일방향 소자 블락(230), 충방전 블락(240) 및 전류 우회 블락(250)을 구비한다.
이때, 상기 LED 발광블락(210), 정류 발생블락(220), 일방향 소자 블락(230) 및 충방전 블락(240)은 도 3의 LED 발광블락(110), 정류 발생블락(120), 일방향 소자 블락(130) 및 충방전 블락(140)과 거의 동일한 구성 및 작용효과를 가진다. 따라서, 본 명세서에서는, 설명의 간략화를 위하여, 이에 대한 구체적인 기술은 생략된다.
한편, 상기 전류 우회 블락(250)은 전류 우회 트랜지스터(251) 및 보조 발광 LED 모듈(252)을 구비한다. 상기 전류 우회 트랜지스터(251)는 방전 구간(P-DIS)에서 전류 우회 신호(VEL)에 응답하여 턴온되어 정류단(NREC)의 전류를 바탕 전압(VSS)으로 흐르도록 구동된다. 반면에, 충전 구간(P-CHR)에서는, 상기 전류 우회 트랜지스터(251)는 상기 전류 우회 신호(VEL)에 응답하여 턴오프된다.
상기 보조 발광 LED 모듈(252)은 상기 정류단(NREC)과 상기 전류 우회 트랜지스터(251) 사이에 형성된다. 상기 보조 발광 LED 모듈(252)은 방전 구간(P-DIS) 동안에 정류단(NREC)에서 바탕전압(VSS)으로 흐르는 전류를 활용하여 광량을 높일 수 있다.
그 결과, 도 9의 실시예에서는, 도 3의 실시예에 비하여, LED 조명 장치의 전력 효율이 상승되는 효과가 발생된다.
또한, 상기와 같은 전류 우회 블락(250)을 가지는 도 9의 LED 조명장치에 의하면, 상기 정류 발생 블락(120)에서 생성되는 전류(IB)의 고조파 성분이 더욱 개선되며, 이에 따라 역률의 더욱 향상된다.
정리하면, 본 발명의 LED 조명 장치는, 충전 구간에서 구동단의 전하를 충전하였다가, 방전 구간에서 상기 구동단에 전하를 방전하는 충방전 블락(140, 240)을 구비한다. 이에 따라, 상기 구동단의 구동 전압은 정류 전압이 낮게 되는 상기 방전 구간에서도, 상기 LED 발광 블락을 발광시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 완전 소등 구간이 제거되며, 변조 지수가 크게 개선된다.
또한, 본 발명의 LED 조명장치에서는, PFC 회로를 사용하지 않고 구현될 수 있으며, LED 소자 및 캐패시터(141) 외에는 모두 반도체 칩 상에 구현되는 내장형 소자가 사용된다. 그러므로, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 전체적으로 요구되는 부피가 현저히 감소되며, 제조 비용도 현저히 감소된다.
또한, 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 LED 조명장치에서는, 발광되는 LED 모듈의 수(LED 소자의 개수)는 상기 구동 전압(VDR)의 레벨에 따라 조절되며, 조절되며, 정류 전압(VREC)이 매우 낮은 구간에서는 충방전 블락(140, 240)에 의해서 지속적으로 LED 발광 블락(110, 210)에 전류를 공급한다. 이에 따라, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 변조 지수가 크게 개선된다.
또한, 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 LED 조명장치에서는, 전류 우회 블락(150, 250)이 구비되어, 방전 구간 동안에 정류단(NREC)에서 바탕 전압(VSS)로 전류를 연속적으로 흘려 줌으로써, 상기 정류 발생블락(120)에서 생성되는 전류(IB)에서 고조파 성분이 발생하는 것을 개선한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
예를 들면, 본 명세서에서는, 상기 정류단과 상기 구동단 사이에 일방향 소자 블락이 배치되는 실시예가 도시되고 기술되었다. 하지만, 상기 전류 우회 블락이 구현되지 않는 본 발명의 실시예에서는, 상기 정류 발생 블락 자체가 일방향으로 전류를 흐르게 하는 역할을 수행하고 있으므로, 상기 일방향 소자 블락이 구현되지 않더라도 무방함은 당업자에게는 자명한 사실이다.
또한, 본 명세서에서는 상기 LED 발광 블락(110)의 다수개의 LED 소자들(LD)이 다수개의 LED 모듈로 형성되는 실시예가 도시되고 기술되었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 LED 발광 블락(110)의 다수개의 LED 소자들(LD)이 하나의 LED 모듈로 형성되는 실시예에 의해서도 상당부분 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. LED 조명장치에 있어서,
    충전구간에서 정류단으로부터 전하를 전달받는 구동단의 전압에 의하여 발광되도록 구동되는 LED 발광 블락;
    상기 정류단으로 정류전압을 발생하는 정류 발생 블락;
    상기 충전구간에서 상기 구동단의 전하를 충전하며, 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락을 발광시키도록 상기 구동단에 방전하는 충방전 블락; 및
    상기 정류단으로부터 상기 구동단으로의 일방향으로 전류를 흐르게 하는 일방향 소자 블락으로서, 상기 충전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로 전류가 흐르며, 상기 방전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로의 전류의 흐름이 차단되는 상기 일방향 소자 블락을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 LED 발광 블락은
    다수개의 LED 소자들로서, 상기 구동전압에 따라 발광되는 개수가 조절되는 상기 다수개의 LED 소자들을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 충방전 블락은
    일단자가 상기 구동단에 커플링되는 캐패시터; 및
    상기 캐패시터의 다른 일단자과 바탕 전압 사이에 형성되는 충방전 조절 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 LED 조명장치는
    상기 방전구간에서 상기 정류단의 전류를 우회시키는 전류 우회 블락을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 일방향 소자 블락은
    애노드 단자가 상기 정류단으로부터 전류를 제공받으며, 캐소드 단자는 상기 구동단에 전류를 제공하는 구동 다이오드를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 전류 우회 블락은
    상기 방전구간에서 상기 정류단의 전류를 바탕 전압으로 흐르도록 구동되는 전류 우회 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
  7. LED 조명장치에 있어서,
    충전구간에서 정류단으로부터 전하를 전달받는 구동단의 전압에 의하여 발광되도록 구동되는 LED 발광 블락;
    상기 정류단으로 정류전압을 발생하는 정류 발생 블락; 및
    상기 충전구간에서 상기 구동단의 전하를 충전하며, 방전 구간에서 상기 LED 발광 블락을 발광시키도록 상기 구동단에 방전하는 충방전 블락;
    상기 정류단으로부터 상기 구동단으로의 일방향으로 전류를 흐르게 하는 일방향 소자 블락으로서, 상기 충전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로 전류가 흐르며, 상기 방전 구간에서는 상기 정류단에서 상기 구동단으로의 전류의 흐름이 차단되는 상기 일방향 소자 블락; 및
    상기 방전구간에서 상기 정류단의 전류를 우회시키는 전류 우회 블락을 구비하며,
    상기 전류 우회 블락은
    상기 방전구간에서 상기 정류단의 전류를 바탕 전압으로 흐르도록 구동되는 전류 우회 트랜지스터; 및
    상기 정류단과 상기 전류 우회 트랜지스터 사이에 형성되는 보조 발광 LED 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105144847A (zh) * 2013-02-14 2015-12-09 J&C技术有限公司 转换发光二极管的闪光频率的电源供给电路

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101267278B1 (ko) 2012-11-22 2013-05-27 이동원 변조지수가 개선된 엘이디 조명장치
KR102092382B1 (ko) * 2012-12-28 2020-03-23 서울반도체 주식회사 Led 연속구동을 위한 led 구동회로, 이를 포함하는 led 조명장치 및 구동방법
KR102092383B1 (ko) * 2012-12-28 2020-03-23 서울반도체 주식회사 Led 연속구동을 위한 led 구동회로, 이를 포함하는 led 조명장치 및 구동방법
WO2014104776A1 (ko) 2012-12-28 2014-07-03 서울반도체 주식회사 Led 연속구동을 위한 led 구동회로, 이를 포함하는 led 조명장치 및 구동방법
KR101493813B1 (ko) * 2013-02-15 2015-02-17 주식회사 지파워 에너지 저장특징을 갖는 엘이디 조명장치
KR101686501B1 (ko) 2013-05-23 2016-12-14 (주)제이앤씨테크 발광다이오드 구동장치
WO2016024647A1 (ko) * 2014-08-12 2016-02-18 주식회사 프로젝트컨셉케이 Led 조명용 전원회로 및 이를 이용한 led 조명에 대한 전원 제어 방법
WO2018092923A1 (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 주식회사 에이마이크로아이씨 교류직접구동 엘이디 조명에 사용되는 고조파 왜곡 및 효율 개선 회로 및 그 개선 방법
JP7338636B2 (ja) * 2018-11-29 2023-09-05 日本精機株式会社 表示装置
WO2024065669A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 上海晶丰明源半导体股份有限公司 去频闪led驱动电路及其驱动控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162657A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Toshiba Tec Corp ランプ点灯装置
KR100238536B1 (ko) * 1996-12-31 2000-01-15 윤종용 가변 저항기
JP2004266227A (ja) * 2003-03-04 2004-09-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ用表示器
KR100995793B1 (ko) * 2010-08-20 2010-11-22 김남규 발광 다이오드 어레이 구동회로

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100238536B1 (ko) * 1996-12-31 2000-01-15 윤종용 가변 저항기
JPH11162657A (ja) * 1997-11-27 1999-06-18 Toshiba Tec Corp ランプ点灯装置
JP2004266227A (ja) * 2003-03-04 2004-09-24 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ用表示器
KR100995793B1 (ko) * 2010-08-20 2010-11-22 김남규 발광 다이오드 어레이 구동회로

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105144847A (zh) * 2013-02-14 2015-12-09 J&C技术有限公司 转换发光二极管的闪光频率的电源供给电路
JP2016510496A (ja) * 2013-02-14 2016-04-07 ジェイアンドシー テクノロジー カンパニー リミテッド 発光ダイオードの点滅周波数を変換する電源回路
CN105144847B (zh) * 2013-02-14 2017-12-29 J&C技术有限公司 转换发光二极管的闪光频率的电源供给电路

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