KR101296876B1 - 엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치 - Google Patents

엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아날로그 소자를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있고, 수동소자의 시정수를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있으며, 스위칭 소자의 제어부에 바이어스 전압을 인가하여 스위칭 소자의 동작 영역의 전환이 신속히 이루어짐으로써 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있는 엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치를을 제공한다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 엘이디 조명등용 디밍 회로는, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부; 상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부; 상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부; 상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부; 엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프; 상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프; 및 적어도 하나 이상의 디밍 제어 신호에 제어되어 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 변경하는 디밍제어부를 포함한다.

Description

엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치{DIMMING CIRCUIT FOR LED LAMP AND LED LAMP APPARATUS WITH DIMMING CIRCUIT}
본 발명은 LED 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 LED 조명등 장치에 관한 것으로, 특히 LED 조명등을 동체의 거리에 따라 휘도를 달리할 수 있는 LED 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 LED 조명등 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 적은 소비전력으로 구동하면서도 백열등과 같은 조명 장치에 필적할 정도의 휘도를 가진 LED 조명에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히 LED 조명에 일정한 전류가 흐르도록 전류를 제어하여 LED 조명을 구동시키기 위한 조명 구동 장치에 대한 연구, 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한, 조명 구동 장치는 다양한 조명 연출 기능을 보유하고 있는데, 특히 직병렬 접속으로 배열 설치된 LED 소자들의 디밍을 변경함으로써, 다양한 조명 연출이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 조명 구동 장치의 회로도로서, AC 전원(100)에서 출력되는 전파를 정류하는 정류 회로(110)와, 정류 회로(110)로부터 출력되는 전압의 크기를 변환하여 출력하는 변압 회로(120)와, 피드백전압을 이용하여 부하 크기를 감지하며, 감지된 부하 크기에 따라 변압 회로(120)의 출력 전압을 조절하여 AC전원(100)에서 출력되는 전원의 역률을 보상하는 역률 보상 회로(130)와, 변압 회로(120)로부터 출력되는 전압을 평활화하여 안정적인 DC 전압을 출력하고 그 출력 전압(VOUT)을 LED 모듈(10)로 공급하는 평활 회로(140)와, LED 모듈(10)에 일정한 구동 전류가 흐르도록 LED 전류(ILED)를 제어하는 정전류 구동 회로(150)와, PWM(Pulse Width Modualtion) 방식에 의해 정전류 구동 회로(150)를 제어하여 LED 모듈(10)의 전류 흐름을 조절하여 디밍을 제어하는 디밍 제어 회로(160)와, 역률 보상 회로(130)로 피드백 전압을 인가하는 포토커플러(170)와, 디밍 제어 회로(160)의 제어에 따라 구동하며 일정한 출력 전압을 유지하는 샘플 앤 홀드(Sample & Hold) 회로(180)와, 샘플 앤 홀드 회로(180)로부터 출력되는 전압을 피드백하여 포토커플러(170)의 구동 전압으로 인가하는 제1 포토커플러 구동 회로(190)와, 평활 회로(140)로부터 출력되어 LED 모듈(10)로 공급되는 출력 전압(VOUT)을 피드백하여 포토커플러(170)의 구동 전압으로 인가하는 제2포토커플러 구동 회로(200)와, LED 모듈(10)의 출력 전압(Vo)의 전압 상승 제한을 위하여 제2 제너다이오드(ZD2)를 포함한다.
그런데, 이러한 회로는 LED 조명의 출력 전압과 LED 조명으로 공급되는 전압 중 어느 하나를 피드백하고, 피드백 전압의 크기에 따라 LED 조명으로 공급되는 전압을 조절하여 LED 조명의 구동 전류를 안정시킬 수는 있으나, 디밍 제어 회로(160)로 사용되는 MCU를 필요로 하여 고가이므로 상품성이 떨어진다.
특허등록 제1057684호 조명 구동 장치 특허등록 제0845305호 엘이디 조명 제어장치 및 그 방법 특허등록 제0850294호 조광장치 특허등록 제0771780호 과전압 보호 및 듀티 제어 기능을 갖는 LED 구동장치
본 발명은 아날로그 소자를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있는 엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 수동소자의 시정수를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있는 엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 스위칭 소자의 제어부에 바이어스 전압을 인가하여 스위칭 소자의 동작 영역의 전환이 신속히 이루어짐으로써 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있는 엘이디 조명등용 디밍 회로 및 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 엘이디 조명등용 디밍 회로는, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부; 상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부; 상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부; 상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부; 엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프; 상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프; 및 적어도 하나 이상의 디밍 제어 신호에 제어되어 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 변경하는 디밍제어부를 포함한다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 상기 디밍제어부는, 제1 디밍 제어 신호를 입력받는 제1 터미널; 및 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제1 저항을 상기 제1 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제1 스위칭 소자를 포함한다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 상기 디밍제어부는, 상기 제1 터미널과 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자 사이에 결합된 제2 저항; 및 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자와 접지 사이에 결합된 제1 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 디밍 제어 신호가 인가되면, 상기 제1 스위치 소자는 상기 제2 저항과 제1 커패시터에 의한 시정수를 이용하여 포화영역으로 이동할 수 있다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 상기 제1 스위칭 소자의 제어단자에 바이어스전압을 제공하는 바이어스전압발생부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제5 관점에 따르면, 상기 디밍제어부는, 서로 다른 영역에 배치된 복수의 감지 센서로부터 출력되는 감지신호를 디밍 제어 신호로 이용할 수 있다.
본 발명의 제6 관점에 따르면, 상기 디밍제어부는, 제1 디밍 제어 신호를 입력받는 제1 터미널; 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제1 저항을 상기 제1 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제1 스위칭 소자; 제2 디밍 제어 신호를 입력받는 제2 터미널; 및 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제2 저항을 상기 제2 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 저항의 저항값과 상기 제2 저항의 저항값은 상이하다.
본 발명의 제7 관점에 따르면, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 제어단자에 각각 바이어스전압을 제공하는 바이어스전압발생부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제8 관점에 따르면, 엘이디 조명등용 디밍 회로는, 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부; 상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부; 상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부; 상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부; 엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프; 상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프; 복수의 디밍 제어 신호에 개별적으로 제어되는 복수의 스위칭 소자의 동작에 따라 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 선택적으로 변경할 수 있는 디밍제어부; 상기 복수의 스위칭 소자의 제어단자에 바이어스전압을 개별적으로 제공하는 바이어스전압발생부를 포함한다.
본 발명의 제9 관점에 따르면, 상기 디밍제어부는, 상기 디밍 제어 신호가 인가되면, 상기 복수의 스위칭 소자 중 어느 하나는 소정 시간 동안 활성 영역에서 포화 영역으로 천이하도록 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 결합되는 수동소자군을 더 포함한다.
본 발명의 제10 관점에 따르면, 엘이디 조명등 장치는 위의 디밍 회로를 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, MCU와 같은 디지털 부품을 사용하지 않고, 아날로그 소자를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있고, 수동소자의 시정수를 이용하여 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있으며, 스위칭 소자의 제어부에 바이어스 전압을 인가하여 스위칭 소자의 동작 영역의 전환이 신속히 이루어짐으로써 LED 조명등의 디밍 및 디밍시간을 제어할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 조명 구동 장치의 회로도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 조명등용 디밍 회로도, 및
도 3은 본 발명의 일실시예에서의 제1 디밍 제어 신호의 인가에 따른 휘도 변화 그래프이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 조명등용 디밍 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 조명등용 디밍 회로는, 정류부(210), 전압피드백부(220-1, 220-2), PWM 제어부(230), 변압부(240), 바이어스전압발생부(250), 디밍제어부(260), 출력전압조정부(270), 및 출력전류조정부(280)를 포함한다.
정류부(210)는 교류전압을 직류전압으로 변환하기 위하여 브리지 다이오드로 이루어진다.
전압피드백부(220-1, 220-2)는 포토 다이오드(PD, 220-1) 및 포토 트랜지스터(PT, 220-2)를 포함한다. 변압부(240)의 출력단에 병렬결합된 포토 다이오드(PD)는 활성영역에서 동작하며, 변압부(240) 2차측의 노드3(N3)에 인가되는 전압의 크기에 대응하여 출사되는 광량을 달리한다. 포토 트랜지스터(PT)는 포토 다이오드(PD)로부터 출사되는 광량에 대응하여 통과하는 전류량을 달리한다.
PWM 제어부(230)는 포토 트랜지스터(PT)를 통과하는 전류량에 따라 PWM 신호의 듀티비를 조정한다. 예컨대, 포토 트랜지스터(PT)를 통과하는 전류량이 커지면 PWM 제어 신호의 듀티비를 작게 하고, 전류량이 작아지면 PWM 제어 신호의 듀티비를 크게 한다. PWM 스위칭 소자(SW, 231)는 PWM 제어부(230)로부터 출력되는 PWM 제어 신호에 따라 스위칭한다.
변압부(240)는 정류부(210)를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시킨다.
바이어스전압발생부(250)는 소정 전압(예컨대, 5V)을 분압하는 복수 쌍의 분압저항(R11, R12)(R13, R14) 및 복수의 역류 방지용 다이오드(D2, D3)를 포함한다.
디밍제어부(260)는 제1 디밍 제어 신호(SD1)에 제어되어 동작 영역을 달리하는 제1 스위칭 소자(TR1)와, 제2 디밍 제어 신호(SD2)에 제어되어 동작 영역을 달리하는 제2 스위칭 소자(TR2)를 포함한다.
출력전압조정부(270)는 LED 조명등(300)에 인가되는 출력 전압의 분압 전압(VR6)과 제1 기준치 전압(VR7)을 비교하는 제1 OP 앰프(OP1)를 포함한다.
출력전류조정부(280)는 LED 조명등(300)에 흐르는 출력 전류를 제2 기준치 전압(VR9)과 비교하는 제2 OP 앰프(OP2)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명등(300)은 복수의 LED가 직렬 및/또는 병렬연결된 구조로서, 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
위와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 엘이디 조명등용 디밍 회로는 다음과 같이 동작한다.
먼저 출력전압조정부(270)와 출력전류조정부(280)의 동작을 설명한다.
출력전압이 낮아져 출력전압의 분압 전압(VR6)이 낮아지면, 출력전압조정부(270) 내 제1 OP 앰프(OP1)의 출력은 상승한다. 제1 OP 앰프의 출력이 상승하면 포토 다이오드(PD, 220-1)에 흐르는 전류가 감소하여 출사되는 광량이 줄게 되고, 출사되는 광량이 줄면 포토 트랜지스터(PT, 220-2)에 흐르는 전류도 감소하게 된다. 포토 트랜지스터(PT, 220-2)에 흐르는 전류가 감소하면 PWM 제어부(230)는 PWM 제어 신호의 듀티비를 증가시켜 출력 전압을 상승시킨다.
듀티비가 최대가 되어 출력전류가 한계치에 이르면 LED 조명등(300)에 흐르는 출력전류를 제어할 필요가 있다.
출력전류조정부(260) 내 출력전류를 검출하기 위한 검출저항(R19)에 인가되는 전압(VR19)이 제2 기준치 전압(VR9)보다 크면 제2 OP 앰프(OP2)의 출력은 감소하고, 제2 OP 앰프(OP2)의 출력이 감소하면 포토 다이오드(PD, 220-1)에 흐르는 전류가 증가하여 출사되는 광량이 늘게 되고, 출사되는 광량이 늘면 포토 트랜지스터(PT, 220-2)에 흐르는 전류도 증가하게 된다. 포토 트랜지스터(PT, 220-2)에 흐르는 전류가 증가하면 PWM 제어부(230)는 PWM 제어 신호의 듀티비를 감소시켜 출력 전압을 감소시킴으로써 LED 조명등(300)에 과전류가 흐르는 것을 방지한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, LED 조명등(300)의 휘도를 3단계로 제어할 수 있다. 즉, 제1 단계에서는 LED 조명등(300)의 휘도를 정격 대비 20%로, 제2 단계에서는 50%로, 제3 단계에서는 100%로 제어할 수 있다.
예컨대, 제1 디밍 제어 신호(SD1) 및 제2 디밍 제어 신호(SD2)가 인가되지 않은 상태에서는 LED 조명등(300)의 휘도가 정격 대비 20%가 되도록 출력전압을 제어한다.
그러다가, "H"레벨의 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 인가되면, 제1 스위칭 소자(TR1)의 동작에 따라 노드1(N1)과 접지 사이의 합성 저항값이 줄게 된다. 노드1(N1)과 접지 사이의 합성 저항값이 줄면, 노드1(N1)에 인가되는 전압이 감소함으로써 출력전압조정부(270)와 전압피드백부(220-1, 220-2) 그리고 PWM제어부(230)가 연동하여 출력전압을 상승시키게 된다. 이에 따라 LED 조명등(300)의 휘도가 정격 대비 50%가 된다.
한편, "H"레벨의 제2 디밍 제어 신호(SD2)가 인가되면, LED 조명등(300)의 휘도는 정격 대비 100%가 된다.
이때, LED 조명등(300)의 휘도는 저항(R15)과 저항(R16)의 저항비에 따라 달라진다. 예컨대, 저항(R15)의 저항값은 저항(R16)의 저항값 대비 7배 크다.
그런데, LED 조명등(300)의 휘도가 예컨대, 정격 대비 20%에서 50%로 급격히 변하게 되면, LED 조명등(300) 아래에 있는 사람은 눈의 피로감을 느끼게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 LED 조명등(300)의 휘도가 서서히 변하도록 제어한다. 즉, 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자가 소정의 시정수를 가지고 활성영역에서 포화영역으로 이동하도록 한다. 구체적으로, 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어단자에 저항(R17)과 커패시터(C2)를 연결하여, "H"레벨의 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 인가되는 경우, 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어단자에 인가되는 제어전압은 제1 시정수(R17*C2)를 가지고 상승한다. 제2 스위칭 소자(TR2)도 동일한 방식으로 동작하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이때, 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 동작영역을 차단영역에서 시작하여 활성영역을 거쳐 포화영역에 이르게 하는 경우, 큰 시정수로 인해 눈의 피로감은 덜 수 있으나, 소정의 지연시간(차단영역에서 활성영역으로 천이하는 시간)동안에는 LED 조명등(300)의 휘도가 변하지 않는다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 스위칭 소자들의 제어단자에 소정의 바이어스 전압을 인가하여 스위칭 소자들이 활성영역에서 시작하도록 함으로써 지연시간의 발생을 방지할 수 있다.
예컨대, 바이어스전압이 인가되지 않고, 시정수가 7초이면, 대략 4초 동안은 지연시간으로 인해 LED 조명등의 휘도가 변하지 않다가 나머지 3초 동안에 LED 조명등의 휘도가 변하게 된다. 이에 반해, 바이어스전압이 인가되는 상태에서 시정수가 7초라면, 처음 3초 동안에 LED 조명등의 휘도가 변하게 된다.
바이어스전압발생부(250) 내 분압저항(R12)에 인가되는 분압전압(VR12)은 디밍제어부(260) 내 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어단자에 인가되어 커패시터(C2) 양단에 소정 전압을 인가함으로써 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 제공되지 않은 상태에서도 제1 스위칭 소자(TR1)가 차단 영역과 활성 영역 사이에 머물도록 한다.
바이어스전압발생부(250) 내 분압저항(R14)에 인가되는 분압전압(VR14)도 마찬가지로 디밍제어부(260) 내 제2 스위칭 소자(TR2)의 제어단자에 인가되어 커패시터(C3) 양단에 소정 전압을 인가함으로써 제2 디밍 제어 신호(SD2)가 제공되지 않은 상태에서도 제2 스위칭 소자(TR2)가 차단 영역과 활성 영역 사이에 머물도록 한다.
이때, "H"레벨의 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 노드4(N4)에 인가되면, 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어단자에 인가되는 제어 전압은 소정의 시정수(R17*C2)를 가지고 서서히 상승한다. 이로 인해, 제1 스위칭 소자(TR1)도 해당하는 시정수(R17*C2)를 가지고 활성 영역에서 포화 영역으로 천이한다.
한편, 본 발명에 따르면, 디밍 제어 신호의 갯수가 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 디밍 제어 신호가 하나일 수도 있고, 3개 이상 다수개일 수도 있다. 물론 디밍 제어 신호의 갯수에 대응하여 바이어스전압발생부 및 디밍제어부의 구성이 달라질 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에서의 제1 디밍 제어 신호의 인가에 따른 휘도 변화 그래프이다.
"H"레벨의 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 인가되면 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어 단자에 인가되는 제어전압(VC2)은 소정의 시정수를 가지고 증가하다가 제1 스위칭 소자가 포화영역에 도달하게 되면 더 이상 증가하지 않는다. 제어전압(VC2)의 증가에 비례하여 LED 조명등(300)의 정격 대비 휘도가 20%에서 50%로 상기 시정수에 따라 증가한다.
이후 제1 디밍 제어 신호(SD1)가 인가되지 않으면, 제1 스위칭 소자(TR1)의 제어 단자에 인가되는 제어전압(VC2)은 소정의 시정수를 가지고 감소하다가 바이어스전압에 도달하면 더 이상 감소하지 않는다. 제어전압(VC2)의 감소에 비례하여 LED 조명등(300)의 정격 대비 휘도도 50%에서 20%로 상기 시정수에 따라 감소한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 디밍 제어 신호와 제2 디밍 제어 신호는 각기 다른 영역에 배치된 적외선 감지 센서로부터 출력되는 감지 신호일 수 있다. 예컨대, 건물 내 지하주차장에서 평상시 LED 조명등의 휘도를 정격 대비 20%로 유지하다가, 제1 영역에 배치된 적외선 감지 센서가 차량 등 동체의 진입을 감지하면 50%로 상승시키고, 제2 영역에 배치된 적외선 감지 센서가 동체의 진입을 감지하면 100%로 상승시킨다. 이후, 동체가 사라지면 제1 및 제2 디밍 제어 신호도 없으므로 LED 조명등의 휘도를 다시 정격 대비 20%로 되돌리게 한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
210: 정류부 220-1, 220-2: 전압피드백부
230: PWM 제어부 240: 변압부
250: 바이어스전압발생부 260: 디밍제어부
270: 출력전압조정부 280: 출력전류조정부
300: LED 조명등

Claims (10)

  1. 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부;
    상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부;
    상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부;
    상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부;
    엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프;
    상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프; 및
    적어도 하나 이상의 디밍 제어 신호에 제어되어 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 변경하는 디밍제어부를 포함하고,
    상기 디밍제어부는,
    제1 디밍 제어 신호를 입력받는 제1 터미널; 및
    상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제1 저항을 상기 제1 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제1 스위칭 소자
    를 포함하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 디밍제어부는,
    상기 제1 터미널과 상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자 사이에 결합된 제2 저항; 및
    상기 제1 스위칭 소자의 제어 단자와 접지 사이에 결합된 제1 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 디밍 제어 신호가 인가되면, 상기 제1 스위치 소자는 상기 제2 저항과 제1 커패시터에 의한 시정수를 이용하여 포화영역으로 이동하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자의 제어단자에 바이어스전압을 제공하는 바이어스전압발생부를 더 포함하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디밍제어부는,
    공간적으로 서로 다른 영역에 배치된 복수의 감지 센서로부터 출력되는 감지신호를 디밍 제어 신호로 이용하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  6. 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부;
    상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부;
    상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부;
    상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부;
    엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프;
    상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프; 및
    적어도 하나 이상의 디밍 제어 신호에 제어되어 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 변경하는 디밍제어부를 포함하고,
    상기 디밍제어부는,
    제1 디밍 제어 신호를 입력받는 제1 터미널;
    상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제1 저항을 상기 제1 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제1 스위칭 소자;
    제2 디밍 제어 신호를 입력받는 제2 터미널; 및
    상기 부하 전압의 분압 전압용 저항과 소정값의 제2 저항을 상기 제2 디밍 제어 신호에 제어되어 전기적으로 병렬연결하는 제2 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 제1 저항의 저항값과 상기 제2 저항의 저항값은 상이한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 제어단자에 각각 바이어스전압을 제공하는 바이어스전압발생부를 더 포함하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  8. 교류전압을 직류전압으로 변환하는 정류부;
    상기 정류부를 통해 입력되는 정류전압을 1차 측에 마련된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라 2차 측에 유기시키는 변압부;
    상기 변압부의 출력 전압을 피드백하는 전압피드백부;
    상기 전압피드백부의 출력에 대응하여 PWM 신호의 듀티비를 조정하는 PWM 제어부;
    엘이디 조명등에 인가되는 부하 전압의 분압 전압을 전압 기준치와 비교하는 제1 OP 앰프;
    상기 엘이디 조명등에 흐르는 부하 전류를 전류 기준치와 비교하는 제2 OP 앰프;
    복수의 디밍 제어 신호에 개별적으로 제어되는 복수의 스위칭 소자의 동작에 따라 상기 부하 전압의 분압 전압용 저항값을 선택적으로 변경할 수 있는 디밍제어부;
    상기 복수의 스위칭 소자의 제어단자에 바이어스전압을 개별적으로 제공하는 바이어스전압발생부
    를 포함하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디밍제어부는,
    상기 디밍 제어 신호가 인가되면, 상기 복수의 스위칭 소자 중 어느 하나는 소정 시간 동안 활성 영역에서 포화 영역으로 천이하도록 상기 스위칭 소자의 제어 단자에 결합되는 수동소자군을 더 포함하는 엘이디 조명등용 디밍 회로.
  10. 제1항 및 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항의 디밍 회로를 구비한 엘이디 조명등 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9794993B2 (en) 2015-04-30 2017-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. LED driving device
KR20170124512A (ko) * 2017-10-31 2017-11-10 비엔이스 주식회사 Led 조명 장치 조도 제어 방법 및 이를 적용하는 장치
KR101814752B1 (ko) * 2015-08-13 2018-01-30 비엔이스 주식회사 Led 조명 장치 조도 제어 방법 및 이를 적용하는 장치
CN114172368A (zh) * 2021-11-12 2022-03-11 珠海格力智能装备有限公司 电压控制装置及用电设备
KR102531085B1 (ko) 2022-10-20 2023-05-10 엘젠테크 (주) 디밍과 색온도 및 모니터링 기능이 통합된 엘이디 조명 제어 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090117342A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 심현섭 밝기 조절기능을 갖는 교류전원 엘이디 조명시스템
KR100966147B1 (ko) * 2009-12-07 2010-06-25 이시영 발광 소자를 사용한 조명등용 스위칭 모드 파워 서플라이

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090117342A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 심현섭 밝기 조절기능을 갖는 교류전원 엘이디 조명시스템
KR100966147B1 (ko) * 2009-12-07 2010-06-25 이시영 발광 소자를 사용한 조명등용 스위칭 모드 파워 서플라이

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9794993B2 (en) 2015-04-30 2017-10-17 Samsung Electronics Co., Ltd. LED driving device
KR101814752B1 (ko) * 2015-08-13 2018-01-30 비엔이스 주식회사 Led 조명 장치 조도 제어 방법 및 이를 적용하는 장치
KR20170124512A (ko) * 2017-10-31 2017-11-10 비엔이스 주식회사 Led 조명 장치 조도 제어 방법 및 이를 적용하는 장치
KR102063870B1 (ko) * 2017-10-31 2020-03-02 비엔이스 주식회사 Led 조명 장치 조도 제어 방법 및 이를 적용하는 장치
CN114172368A (zh) * 2021-11-12 2022-03-11 珠海格力智能装备有限公司 电压控制装置及用电设备
KR102531085B1 (ko) 2022-10-20 2023-05-10 엘젠테크 (주) 디밍과 색온도 및 모니터링 기능이 통합된 엘이디 조명 제어 시스템

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