KR101301087B1 - 발광 다이오드 구동 장치 - Google Patents

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KR101301087B1
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이진효
이규홍
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(주) 알에프세미
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Abstract

본 발명에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 제1 및 제2 저항에 의해 각각 감지된 제1 및 제2 발광 다이오드부를 에 흐르는 전류에 따라 제2 및 제1 발광 다이오드부의 점등을 제어하는 제1 및 제2 발광 다이오드 보조 구동부를 포함한다. 제1 다이오드 보조 구동부는 정류부에 입력 단자가 연결되고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결된 제1 트랜지스터, 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되고 제1 저항의 타측 단자와 제2 발광 다이오드부 사이에 출력 단자가 연결된 제2 트랜지스터, 그리고 제1 발광 다이오드부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결된 제2 트랜지스터의 제어 단자와 제1 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되는 제3 트랜지스터를 포함하고, 제2 발광 다이오드 보조 구동부는 제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되는 제1 트랜지스터, 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되고 출력 단자는 접지된 제2 트랜지스터, 그리고 제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되고 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되고 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 제2 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되는 제3 트랜지스터를 포함한다.

Description

발광 다이오드 구동 장치{APPARATUS FOR DRIVING LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(light emitting diode, LED)는 일반적인 다이오드 특성과 같이 순방향 전압이 인가될 때 인가되는 전압의 크기가 문턱 전압 이상이면 턴온되어 전류가 흘러 빛이 방출되는 특성을 가지고 있다.
교류 전원의 전압(이하, '전원 전압'이라 함)에 직접 구동되는 직결 형태의 발광 다이오드는 전파 정류기에 연결되어 있고, 이때, 한 개 이상의 발광 다이오드는 직렬 형태로 연결되거나, 직렬 형태와 병렬 형태의 연결 구조가 혼합된 직병렬 형태로 연결되어 있다.
이러한 발광 다이오드는 위에 기재된 것처럼, 턴온 전압 이상의 전압이 인가되면 발광 다이오드는 턴온되어 발광 다이오드를 통해 전류가 흐르지만, 턴온 전압 미만의 전압이 인가될 때는 턴오프되어 발광 다이오드에는 전류가 흐르지 않는다.
따라서, 전원 전압의 한 주기를 기준으로 할 때 발광 다이오드의 턴온 구간이 짧아 발광 다이오드의 발광량이 저하되고 전고조파 왜곡(total harmonic distortion) 현상이 발생한다.
직렬로 연결되어 있는 발광 다이오드의 개수가 증가하면 발광 다이오드를 턴온 시키기 위한 전압의 크기는 역시 증가하여, 발광 다이오드의 턴온 구간은 더욱 짧아지고, 이로 인해, 발광량 저하 현상과 전고조파 왜곡 현상은 더욱더 심하게 나타나며, 이로 인해 제조원가도 증가하게 된다.
반대로 직렬로 연결되는 발광 다이오드의 개수가 줄어 들면, 발광 다이오드를 구동하기 위한 전압의 크기는 감소하나 발광 다이오드에 과전류가 흘러서 발광 다이오드의 수명을 크게 단축시키는 문제가 발생하고, 교류 전원의 전압 변동에 따라 과전류 현상 역시 나타나는 문제점이 있다.
따라서 전원 전원의 전압 변동에 영향을 받지 않고, 발광량을 증가시키며, 전고조파 왜곡을 감소시키고, 과전류를 방지하고, 제조원가를 줄일 수 있는 발광 다이오드의 구동 장치의 개발이 필요하다.
도 1은 교류 전원(AC)에 정류 다이오드부(Dr), 전류 조절 저항(Rr) 및 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드를 구비한 발광 다이오드부(De)가 직렬로 연결된 발광 다이오드 구동 회로를 도시한다. 도 2는 도 1에서 인가한 교류 전원(AC의 전압(이하, '전원 전압'이라 함)(VAC)과 교류 전원(AC)의 전류(IAC) 그리고 정류 다이오드부(Dr)에 의해 정류된 전압인 정류 전압(Vcc)과 발광 다이오드부(De)에 흐르는 정류 전류(Icc)의 파형을 도시한다.
도 1과 같이, 전원 전압(VAC)이 정류 다이오드부(Dr)를 통과하면 전파 정류되어 전파 정류된 정류 전압(Vcc)이 저항(Rr)을 거쳐서 발광 다이오드부(De)로 인가된다.
정류 전압(Vcc)의 크기가 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드를 구비한 발광 다이오드부(De)의 전체 순방향 문턱전압(즉, 각 발광 다이오드의 순방향 문턱 전압의 합)(Vth1) 이하이면, 도 2와 같이 일정시간(t1, t3) 동안 발광 다이오드부(De)는 턴오프되어 발광 다이오드부(De)로 전류(Icc)가 흐르지 않는다.
하지만, 정류 전압(Vcc)이 순방향 문턱전압(Vth1)보다 큰 경우(t2)에 발광 다이오드부(De)가 턴온되어 발광 다이오드부(De)를 통해 전류(Icc)가 흐르기 시작하고, 흐르는 전류(Icc)의 크기는 정류 전압(Vcc)과 순방향 문턱전압(Vth1) 차이를 저항(Rr)으로 나눈 값에 해당하는 값이다. 따라서, 정류전압(Vcc)이 증가하면 발광 다이오드부(De)에 흐르는 전류가 최대허용전류 보다 커지는 문제가 있다.
직렬로 연결되는 발광 다이오드의 개수에 비례하여 발광 다이오드부(De)의 턴온 동작에 필요한 전압의 크기, 즉 순방향 문턱전압(Vth1)의 크기가 증가하므로, 발광 다이오드부(De)의 턴온 구간이 짧아진다.
이로 인해, 전고조파 왜곡()의 크기가 증가하고 발광 다이오드부(De)의 발광량도 저하된다.
발광 다이오드부(De)의 순방향 문턱 전압(Vth1)을 낮추거나 전원 전압(VAC)이 증가할 경우, 허용 전류 이상의 전류가 발광 다이오드부(De)에 흐를 수 있어 발광 다이오드부(De)의 수명이 단축되며 동작의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
전고조파 왜곡은 다양한 전기적인 잡음을 일으키는 원인으로서, 세계적으로 규제 대상이며, 발광 다이오드부(De)의 발광량이 저하되면 저하된 만큼 더 많은 발광 다이오드를 사용해야 하므로 발광 다이오드를 구비한 발광 장치의 제조 비용이 증가한다.
다음, 도 3은 전고조파 왜곡을 개선하는 발광 다이오드 구동 회로를 도시한다.
도 3을 참고로 하면, 전원(AC)에 전류 조절용 저항(R), 제1 발광 다이오드부(Da) 및 제2 발광 다이오드부(Db)가 직렬로 연결되어 있고, 제1 발광 다이오드부(Da)는 역병렬 형태로 연결되어 있는 두 개의 발광 다이오드(Da1, Da2)를 구비하고, 또한, 제2 발광 다이오드부(Db) 역시 역병렬 형태로 연결되어 있는 두 개의 발광 다이오드(Db1, Db2)를 구비한다.
도 3에 도시한 발광 다이오드 구동 회로는 전고조파 왜곡을 개선하기 위해 커패시터(C1)가 저항(R)과 제1 발광 다이오드부(Da)사이의 연결점(na)과 제1 발광 다이오드부(Da)와 제2 발광 다이오드부(Db)사이의 연결점(nb)에 연결되어 있고, 전원 전압(VAC)은 정류기 없이 저항(R)을 거처 바로 제1 및 제2 발광 다이오드부(Da, Db)에 연결되어 있다.
도 4는 도 3의 제1 및 제2 발광 다이오드부(Da, Db)에 인가한 전원 전압(VAC)과 전류(IAC), 저항(R)을 통과한 전압(VR), 제1 발광 다이오드부(Da)를 흐르는 전류(IDa) 및 제2 발광 다이오드부(Db)를 흐르는 전류(IDb)의 파형을 도시한다.
전압(VR)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth2)보다 작을 때 제1 발광 다이오드부(Da)에는 전류가 흐르지 않고, 전체 순방향 문턱전압(Vth2) 이상일 때 전원 전압(VAC)의 양의 반주기 동안 제1 발광 다이오드부(Da) 순방향 발광 다이오드(Da2)에 전류(IDa2)가 흐르며, 전원 전압(VAC)의 음의 반주기 동안 역방향 발광 다이오드(Da1)에 전류(IDa1)가 흘러서 제1 발광 다이오드부 전류(IDa)가 된다.
순방향 문턱전압(Vth2)보다 작을 경우, 제2 발광 다이오드부(Db)에는 전원 전압(VAC)이 양의 방향으로 상승할 때 캐패시터(C1)를 통하여 충전 전류가 흐르며, 전원 전압(VAC)이 음의 방향으로 상승할 때에도 캐패시터(C1)를 통하여 방전 전류가 흐른다.
순방향 문턱전압(Vth2) 이상일 때, 전원 전압(VAC)의 양의 반주기 동안 제1 발광 다이오드부(Da)의 순방향 발광 다이오드(Da2)를 통하여 제2 발광 다이오드부(Db)의 순방향 발광 다이오드(Db2)에 전류(IDb2)가 흐르며, 전원 전압(VAC)의 음의 반주기동안 제1 발광 다이오드부(Da)의 역방향 발광 다이오드(Da1)를 통하여 제2 발광 다이오드부(Db)의 역방향 발광 다이오드(Db1)에 전류(IDb1)가 흘러서 제2 발광 다이오드부 전류(IDb)가 된다.
하지만, 전원 전압(VAC)이이 하강할 때는 캐패시터(C1)를 통하여 전류가 흐르지 않으며 순방향 문턱전압(Vth2)보다 작을 때에서는 제1 발광 다이오드부(Da)와 같이 제2 발광 다이오드부(Db)에도 전류가 흐르지 않는다.
전원 전압(VAC)이 상승할 때는 제2 발광 다이오드부(Db)를 통하여 캐패시터(C1)에 충방전 전류를 발생하여 전원 전압(VAC)에서 흐르는 전류(IAC)의 전고조파 왜곡을 어느 정도 개선시킬 수 있다. 하지만, 캐패시터(C1)는 수명이 짧고 고전압을 견뎌야 하므로, 캐패시터(C1)의 가격 상승 문제와 커패시터(C1)의 크기로 인해 제품의 소형화가 어렵다.
또한, 사용된 발광 다이오드의 절반인 제2 발광 다이오드부(Db)에서만 전고조파 왜곡을 줄이기 위한 캐패시터(C1)의 충방전 전류가 흐르게 되어 제2 발광 다이오드부(Db)에 흐르는 전류가 제1 발광 다이오드부(Da)에 흐르는 전류보다 증가하여, 제1 발광 다이오드부(Da)에 전류를 최대로 공급할 경우 제2 발광 다이오드부(Db)에는 과전류가 흐르게 된다. 이로 인해, 발광 다이오드 구동 회로에 제1 및 제2 발광 다이오드부(Da, Db)를 구동하기 위한 충분한 크기의 전류를 공급할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 발광 다이오드의 최대허용전류를 제1 발광 다이오드부(Da)와 제2 발광 다이오드부(Db)에 흐르게 할 수 없어서 발광량이 떨어지는 문제점이 있다.
또한 전원 전압(VAC)이 전압 변동에 의해서 증가하게 되면 제1 및 제2 발광 다이오드부(Da, Db)에 흐르는 전류의 크기가 최대허용전류의 크기보다 커지는 문제점이 있어서 전원 전압(VAC)의 전압 변동을 고려하면 발광 다이오드에 흐르는 전류는 최대 허용 전류까지 도달하지 못하여 발광량이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 순방향 문턱 전압 이하에서도 발광 다이오드를 구동시켜 전고조파 왜곡을 줄이고 발광량을 개선하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 직렬로 연결되어 있고 적어도 하나의 발광 다이오드를 구비한 제1 발광 다이오드부와 상기 제1 발광 다이오드부에 연결되어 있고 적어도 하나의 발광 다이오드를 구비한 제2 발광 다이오드부를 구동하는 발광 다이오드 구동 장치로서, 상기 제1 발광 다이오드부에 연결되어 있는 교류 전원을 정류하는 정류부, 상기 정류부와 제1 발광 다이오드부 사이에 연결되어 있고, 상기 정류부에서 출력되는 정류 전압에 무관하고 설정 크기의 전류를 출력하는 정전류부, 상기 제1 발광 다이오드부와 상기 제2 발광 다이오드부 사이에 연결되어 있고, 상기 제1 발광 다이오드부를 통해 흐르는 전류를 감지하는 제1 저항, 상기 제1 발광 다이오드부와 상기 제1 저항 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류 방지부, 상기 제2 발광 다이오드부와 접지 사이에 연결되어 있고, 상기 제2 발광 다이오드부를 통해 흐르는 전류를 감지하는 제2 저항, 상기 제1 저항과 연결되어 있고, 상기 제1 저항에서 감지된 전류에 따라 상기 제2 발광 다이오드부의 점등 상태를 제어하는 제1 발광 다이오드 보조 구동부, 그리고 상기 제2 저항과 연결되어 있고, 상기 제2 저항에서 감지된 전류에 따라 상기 제1 발광 다이오드부의 점등 상태를 제어하는 제2 발광 다이오드 보조 구동부를 포함한다.
이때, 상기 제1 발광 다이오드 보조 구동부는 제1 발광 다이오드부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 저항의 타측 단자와 상기 제2 발광 다이오드부 사이에 출력 단자가 연결되어 있는 제2 트랜지스터, 그리고 상기 제1 발광 다이오드부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 제1 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 발광 다이오드 보조 구동부는 제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 접지되어 있는 제2 트랜지스터, 그리고 상기 제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 제2 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터를 포함한다.
상기 특징에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 상기 정전류부와 접지 사이에 각각 상기 제1 및 제2 발광 다이오드부, 상기 제1 및 제2 저항, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드 보조 구동부 및 상기 역전류 방지부로 이루어진 복수의 발광 다이오드 구동 유닛이 직렬로 연결될 수 있다.
상기 정전류부는 상기 정류부에 직렬로 연결되어 있고, 서로 동일한 구조를 갖고 있는 복수의 정전류 유닛을 구비할 수 있고, 상기 복수의 정전류 유닛 각각은 설정 크기의 전류를 출력하는 정전류기와 상기 정전류기와 연결되어 있고 상기 정류부에서 출력되는 상기 정류 전압에 비례하는 크기의 전류를 출력하는 저항을 포함할 수 있다.
상기 정전류기는 상기 정류부의 출력 단자 및 상기 저항의 일측 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 외부와 연결되어 있는 제2 트랜지스터, 상기 정류부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있으며 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 저항의 타측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 정전류기의 출력단자 에 타측 단자가 연결되어 있는 저항을 포함하고, 상기 정전류기와 연결되어 있는 상기 저항은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력 단자에 연결된 일측 단자와 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 연결된 타측 단자를 구비하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 특징에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 적어도 하나의 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동 장치로서, 정류부, 상기 정류부와 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 사이에 연결되어 있는 정전류부를 포함하고, 상기 정전류부는 상기 정류부에 직렬로 연결되어 있고, 서로 동일한 구조를 갖고 있는 복수의 정전류 유닛을 구비하고, 상기 복수의 정전류 유닛 각각은 일정한 크기의 전류를 출력하는 정전류기와 상기 정전류기와 연결되어 인가되는 상기 정류 전압에 비례하는 크기의 전류를 출력하는 저항을 포함한다.
상기 정전류기는, 상기 정류부의 출력 단자 및 상기 저항의 일측 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 외부와 연결되어 있는 제2 트랜지스터, 상기 정류부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있으며 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 저항의 타측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 정전류기의 출력단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항을 포함하고, 상기 정전류기와 연결되어 있는 상기 저항은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력 단자에 연결된 일측 단자와 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 연결된 타측 단자를 구비할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터는 접합 전계 효과 트랜지스터이고, 상기 제2 및 제3 트랜지스터는 npn 바이폴라 트랜지스터일 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 교류 전원이 인가되면 발광 다이오드에 흐르는 전류를 감지하여 문턱 전압 이하에서도 모든 발광 다이오드에 전류가 흐르도록 하는 전류 스위치를 구현한다. 이로 인해, 발광 다이오드의 구동 시간이 증가하여 전고조파 왜곡이 줄어들고 발광량이 향상된다.
또한, 발광량이 높고 전압변동에 따른 과전류를 방지하여 조명장치의 신뢰성이 매우 높으며 전고조파 왜곡이 개선된 효과가 있다.
추가로 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드 구동 유닛에 의해 과전압 방지효율이 더욱더 향상된다.
추가로, 정전류부는 복수의 정전류 유닛을 구비하여, 전압과 전력을 분배하므로, 정전류부의 동작이 안정적이고 정전류부의 수명이 연장된다.
도 1은 종래의 교류용 발광 다이오드 구동 회로의 한 예에 대한 회로도이다.
도 2는 도 1에서의 교류 전압, 교류 전류, 정류 전압 및 정류 전류에 대한 파형도를 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 교류용 발광 다이오드 구동 회로의 다른 예에 대한 회로도이다.
도 4는 도 3에서의 교류 전압, 교류 전류, 정류 전압, 정류 전류에 대한 파형도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 회로도이다.
도 6은 도 5에서의 교류 전압, 교류 전류, 정류 전압, 정류 전류에 대한 파형도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 다른 예에 대한 회로도이다.
도 8은 도 7에서의 교류 전압, 교류 전류, 정류 전압, 정류 전류에 대한 파형도를 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 회로도이다.
도 10은 도 9의 발광 다이오드 구동부의 정전류 유닛에 대한 동작 파형도로서, (a)는 정전류기와 저항에서 출력되는 전류의 파형도이고, (b)는 정전류 유닛에서 출력되는 출력 전류의 파형도이다.
도 11은 도 9의 발광 다이오드 구동부의 정전류부에 대한 동작 파형도로서, (a)는 제1 및 제2 정전류 유닛에서 출력되는 전류의 파형도이고, (b)는 정전류부에서 출력되는 출력 전류의 파형도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치에 대하여 설명한다.
먼저, 도 5을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 교류 전원(AC)에 연결되어 있는 정류부(10), 정류부(10)에 연결되어 있는 정전류부(20), 정전류부(20)에 연결되어 있는 제1 발광 다이오드부(30), 제1 발광 다이오드부(30)에 연결되어있는 역전류 방지부(40), 역전류 방지부(40)에 연결되어 있는 저항(제1 저항)(R61), 저항(R61)에 연결되어 있는 제2 발광 다이오드부(50), 제2 발광 다이오드부(50)와 접지 사이에 연결되어 있는 저항(제2 저항)(R71), 정전류부(20)의 출력 단자와 저항(R61) 양단에 연결되어 있는 제1 발광 다이오드 보조 구동부(이하, '제1 LED 보조 구동부'라 함)(60), 그리고 제1 발광 다이오드부(30)의 출력 단자와 제2 발광 다이오드부(50)의 출력 단자에 연결되어 있는 제2 발광 다이오드 보조 구동부(이하, '제2 LED 보조 구동부'라 함)(70)를 구비한다.
교류 전원(AC)는 가정이나 사무실에 공급되는 교류 전원이다.
정류부(10)는 직렬로 연결되어 접지되어 있는 다이오드(D11, D12)로 이루어진 하나의 다이오드열과 역시 직렬로 연결되어 접지되어 있는 다이오드(D13, D14)로 이루어진 다른 다이오드열을 구비하고, 이들 두 다이오드열은 병렬로 연결되어 있다.
이러한 정류부(10)의 동작에 교류 전원(AC)은 전파 정류되고, 이로 인해 정류부(10)는 전파 정류된 전압인 정류 전압(Vcc)을 출력한다.
정전류부(20)는 정류부(10)에 드레인 단자(또는 입력 단자)가 연결되어 있고 게이트 단자(또는 제어 단자)와 출력 단자인 소스 단자가 서로 연결되어 있고 트랜지스터(TR21)를 이루어져 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 다른 구조를 갖는 정전류부가 사용될 수 있다.
본 예에서, 트랜지스터(TR21)는 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET, junction field effect transistor)로 이루어진다.
이러한 정전류부(20)는 정류 전압(Vcc)이 설정 전압 이상으로 상승하더라도 설정 전류를 초과하지 않고 정해진 크기의 일정 전류, 즉 설정 전류를 출력하여, 정류 전압(Vcc)의 변화에 관계없이 설정 전류를 공급한다. 이로 인해, 전원의 한 주기에서의 발광 기간을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 허용된 최대 전류까지 전류의 공급도 이루어진다.
따라서, 전원 전압(VAC)의 전압 변화에 따른 과전류가 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)로 인가되지 않으므로 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)를 구비한 조명 장치의 수명이 증가되며 발광량이 향상된다.
제1 발광 다이오드부(30)는 정전류부(20)의 출력 단자와 역전류 방지부(40)사이에 순방향으로 직렬 연결되어 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED31-LED3n)를 구비하고, 제2 발광 다이오드부(50)는 저항(R61)과 저항(R71) 사이에 순방향으로 직렬 연결되어 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED51-LED5n)를 구비한다.
각 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)는 자신의 문턱 전압 이상의 전압이 인가될 때 도통되어 발광하게 된다
역전류 방지부(40)는 제1 발광 다이오드부(30)와 저항(R61) 사이에 순방향으로 연결되어 있는 다이오드(D41)를 구비한다.
다이오드(D41)는 제1 발광 다이오드부(30)와 제2 발광 다이오드부(50)를 전기적으로 분리하며, 저항(R61)에서 제1 발광 다이오드부(30) 쪽으로 역전류가 흐르는 것을 방지한다.
저항(R61)은 다이오드(D41)의 캐소드 단자와 제1 LED 보조 구동부(60)에 일측 단자가 연결되어 있고 제2 발광 다이오드부(50)의 입력단자에 타측 단자가 연결되어 있고, 저항(R71)은 제2 LED 보조 구동부(70)에 일측 단자가 연결되어 있고 타측 단자는 접지되어 있다.
이러한 저항(R61, R71)은 제1 및 2 발광 다이오드부(30, 50)에 흐르는 전류를 이용하여 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50) 각각에 인가되는 전압의 크기를 판정한 후, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작 상태를 제어한다. 따라서, 저항(R61, R71)은 각각 전류 감지용 저항으로 기능하다.
즉, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 순방향 문턱 전압(Vth3) 이상의 전압이 인가되어 저항(R61, R71)에 정해진 일정 전류가 흐르게 되면, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작을 차단한다.
반대로, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 순방향 문턱 전압(Vth3) 미만의 전압이 인가되어 저항(R61, R71)에 일정 전류가 흐르지 않게 되면, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)로 인가되는 전압에 의해 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)는 동작된다.
본 예에서, 순방향 문턱 전압(Vth3)은 직렬로 연결된 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 구비된 각 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)의 문턱 전압을 모두 합한 전압을 말한다.
따라서, 저항(R61, R71)과 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작에 의해, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)는 정류부(10)에서 출력되는 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱 전압(Vth3) 이상일 때뿐만 아니라 순방향 문턱 전압(Vth3) 미만에서도 동작하여 발광된다.
예를 들어, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 구비된 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)의 개수가 서로 동일할 경우, 순방향 문턱전압(Vth3) 미만과 순방향 문턱전압의 1/2 크기(Vth3/2) 이상의 구간에서도 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50) 각각은 동작하여 점등된다.
이로 인해, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 발광 시간이 증가하여 발광량과 전고조파 왜곡이 개선되며 역률(power factor) 또한 향상된다.
제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)는 이들을 구성하는 구성 요소와 이들 구성요소간의 연결관계는 서로 동일하다.
이때, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)는 각각 입력 단자(a1, a2), 제어 단자(b1, b2) 및 출력 단자(c1, c2)를 구비하고 있다.
제1 LED 보조 구동부(60)는 제1 발광 다이오드부(30)의 입력 단자, 즉, 정전류부(20)와 제1 발광 다이오드부(30) 사이에 드레인 단자가 연결되어 있고 소스 단자와 게이트 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터(TR61), 제1 트랜지스터(TR61)의 소스 단자에 컬렉터 단자(또는 입력 단자)가 연결되어 있고 에미터 단자(또는 출력단자)는 저항(R61)의 타측 단자와 연결되어 있는 제2 트랜지스터(TR62), 그리고 정전류부(20)의 출력 단자에 컬렉터 단자가 연결되어 있고 제1 트랜지스터(TR61)의 소스 단자에 베이스 단자(또는 제어 단자)가 연결되어 있고 제2 트랜지스터(TR6)의 베이스 단자와 저항(R61)의 일측 단자에 에미터 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터(TR63)를 구비한다.
이때, 서로 연결되어 있는 트랜지스터(TR61)의 드레인 단자와 트랜지스터(TR63)의 컬렉터 단자는 제1 LED 보조 구동부(60)의 입력 단자(a1)를 각각 이루고, 제1 저항(R61)의 일측 단자에 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터(TR62)의 베이스 단자와 트랜지스터(TR63)의 에미터 단자는 제1 LED 보조 구동부(60)의 제어 단자(c1)를 이루며, 제1 저항(R61)의 타측 단자에 연결되어 있는 트랜지스터(TR62)의 에미터 단자는 제1 LED 보조 구동부(60)의 출력 단자(b1)를 이룬다.
제1 트랜지스터(TR61)는 접합 전계 효과 트랜지스터(JFET)이고 제2 및 제3 트랜지스터(TR62, TR63)는 npn 바이폴라 트랜지스터(bipolar transistor)로 이루어져 있다.
이미 설명한 것처럼, 제2 LED 보조 구동부(70)의 구조는 제1 LED 보조 구동부(60)의 구조와 동일하므로, 접합 전계 효과 트랜지스터인 제1 트랜지스터(TR71)와 npn 바이폴라 트랜지스터인 제2 및 제3 (TR72, TR73)을 구비하고 있다.
하지만, 제1 LED 보조 구동부(60)와 달리, 제1 트랜지스터(TR71)의 드레인 단자와 제3 트랜지스터(TR73)의 컬렉터 단자는 제1 발광 다이오드부(30)의 출력 단자, 즉 제1 발광 다이오드부(30)와 다이오드(D41) 사이에 연결되어 있고, 제2 트랜지스터(TR72)의 베이스 단자와 제3 트랜지스터(TR73)의 에미터 단자는 제2 발광 다이오드부(50)의 출력 단자, 즉 저항(R71)의 일측 단자 사이에 연결되어 있다.
또한, 제2 트랜지스터(TR72)의 에미터 단자는 접지되어 있다.
이때, 서로 연결되어 있는 트랜지스터(TR71)의 드레인 단자와 트랜지스터(TR73)의 컬렉터 단자는 제2 LED 보조 구동부(70)의 입력 단자(a2)를 각각 이루고, 제2 저항(R71)의 일측 단자에 공통으로 연결되어 있는 트랜지스터(TR72)의 베이스 단자와 트랜지스터(TR73)의 에미터 단자는 제2 LED 보조 구동부(60)의 제어 단자(c2)를 이루며, 제2 저항(R71)의 타측 단자, 즉 접지에 연결되어 있는 트랜지스터(TR72)의 에미터 단자는 제2 LED 보조 구동부(70)의 출력 단자(b2)를 이룬다.
각 저항(R61, R71)에 의해 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)에 흐르는 전류를 해당 지점(A, B)에서 감지하고, 감지된 전류의 크기에 트랜지스터(TR62, TR72)의 동작이 제어되어 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)가 동작되거나 동작되지 않는다.
이때, 각 LED 보조 구동부(60, 70)와 이에 연결된 각 저항(R61, R71)은 일정한 크기의 전류를 출력하는 정전류 회로로 기능하며, 각 저항(R61, R71)의 값을 조정하여 제2 트랜지스터(TR62, TR72)의 동작을 제어하는 전류의 크기가 제어 가능하다.
따라서, 정류부(10)의 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱 전압(Vth3) 이상의 전압일 경우, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 제2 트랜지스터(TR62, TR72)가 턴온되고, 정류부(10)의 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱 전압(Vth3)의 반 이상이고 순방향 문턱 전압(Vth3) 미만일 경우, 제3 트랜지스터(TR63, TR73)와 저항(R61, R71)을 통해 전류가 흐르게 된다.
따라서, 정류 전압(Vcc)이 순방향 문턱 전압(Vth3)의 반(Vth3/2) 이상이고 순방향 문턱 전압(Vth3) 미만일 때, 제1 LED 보조 구동부(60)-저항(R61)-제2 발광 다이오드부(50)-저항(R71)을 통해 전류가 흐르게 되어 제2 발광 다이오드부(50)가 점등되고, 제1 발광 다이오드부(30)-제2 LED 보조 구동부(70)-저항(R71)을 통해 전류가 흘러 제1 발광 다이오드부(30)가 점등된다.
이때, 제2 및 제3 정전류부(60, 70) 각각을 통해 흐르는 전류의 크기는 정전류부(20)를 거처 출력되는 전류(I1)의 크기의 1/2인 I1/2가 된다.
이러한 구조를 갖는 발광 다이오드 구동 장치의 동작을 상세히 설명한다.
먼저, 도 6의 (a)에 도시한 것과 같은 교류 전원의 전압(VAC)이 정류부(10)에 인가되면, 정류부(10)는 교류 신호를 전파 정류하여 직류 신호로 변환하여, 도 6의 (b)와 같은 정류 전압(Vcc)을 출력한다.
이러한 정류 전압(Vcc)은 정전류부(20)로 인가되고, 정전류부(20)를 통과해 해당하는 크기의 전류(I1)를 출력한다. 이때, 정전류부(10)의 동작에 의해, 정전류부(20)에서 출력되는 전류(I1)의 크기는 설정 크기를 넘어서지 않는다. 따라서, 정류 전압(Vcc)의 전압 변동으로 인한 과전류가 발생하지 않아, 발광 다이오드 구동 장치의 수명이 증가하고, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)가 허용하는 최대 전류까지 전류의 공급이 가능하므로, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 발광량이 향상된다.
다음, 정류 전압(Vcc)의 크기가 증가하여 정류 전압(Vcc)의 크기가 설정 전압, 즉, 각 발광 다이오드부(30, 50)의 점등 동작에 필요한 전압에 도달하면, 각 발광 다이오드부(30, 50)에 존재하는 모든 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)를 발광하는데 필요한 전압이 공급된 상태가 된다. 본 예에서, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50) 각각에 존재하는 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)의 개수는 모두 동일하고 동작 특성 동일한 상태이므로, 각 발광 다이오드부(30, 50)의 구동 전압은 순방향 문턱 전압의 1/2에 해당하는 전압(Vth3/2)이 된다.
이 상태[즉, 정류 전압(Vcc) 설정 전압(Vth3/2)에 도달된 상태]일 때, 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 제1 트랜지스터(TR61, TR71)의 소스 단자의 소스 전압에 의해 제3 트랜지스터(TR63, TR73)는 각각 턴온 상태가 된다.
이로 인해, 정전류부(20)에서 출력되는 전류(I1)의 반(I1/2)은 턴온된 제1 LED 보조 구동부(60)의 제3 트랜지스터(TR63)를 통해 저항(R61)을 거쳐 제2 발광 다이오드부(50)와 저항(R71)을 통해 흐르게 된다.
또한, 정전류부(20)에서 출력되는 전류(I1)의 나머지 반(I1/2) 역시 제1 발광 다이오드부(30)를 거쳐 제2 LED 보조 구동부(70)의 제3 트랜지스터(TR73)와 저항(R71)을 통해 흘러, 제1 발광 다이오드부(30) 역시 발광 상태가 된다.
이와 같이, 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱 전압(Vth3)에 도달하지 않아도 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)는 각 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작에 의해 병렬 구동되어 발광 상태가 된다.
이러한 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작에 의해, 제2 및 제1 발광 다이오드부(50, 30)가 동작하여 저항(R61, R71)로 전류가 흐르기 시작하면, 각 접점(A, B)에서 저항(R61, R71)을 통해 흐르는 전류의 크기에 따라 해당하는 크기의 전압이 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 제2 트랜지스터(TR62, TR72)의 베이스 단자에 인가된다.
도 6의 (b)에 도시한 정류 전압(Vcc)이 증가하여 순방향 문턱 전압(Vth3)에 도달하면, 정류부(10)에 직렬로 연결된 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 모든 발광 다이오드(LED31-LED3n, LED51-LED5n)를 직렬 구동시킬 수 있는 상태가 된다.
따라서 정전류부(20)에서 출력되는 전류(I1)는 제1 발광 다이오드부(30)-다이오드(D41)-저항(R61)-제2 발광 다이오드부(50)-저항(R71)을 차례로 거쳐 접지로 흐르게 된다.
이러한 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 직렬 구동에 의해 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)를 흐르는 전류의 크기는 'I1'로 증가하게 된다.
따라서, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 직렬 구동으로 접점(A)의 흐르는 전류의 크기가 설정 크기(예, I1) 이상이면, 이 전류의 크기(I1)에 대응하는 증가된 전압이 제1 LED 보조 구동부(60)의 제2 트랜지스터(TR62)의 베이스 단자로 인가되어 제2 트랜지스터(TR62)는 턴오프에서 턴온 상태로 변하게 된다.
정류 전압(Vcc)이 순방향 문턱 전압(Vth2) 이상으로 증가하여, 접점(A)의 전류가 설정 전류 이상이 되어, 제1 LED 보조 구동부(60)의 제2 트랜지스터(TR62)가 턴온되면, 정전류부(20)에서 출력되는 전류(I1)의 일부는 제1 및 제2 트랜지스터(TR61, TR62)를 통해 제2 발광 다이오드부(50)와 저항(R71)을 거쳐 접지로 흐르게 된다. 이로 인해, 턴온 상태를 유지하던 제3 트랜지스터(TR63)는 턴오프 상태로 바뀌게 된다.
제1 LED 보조 구동부(60)와 동일하게, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 직렬 구동으로 접점(B)의 흐르는 전류의 크기가 설정 크기(I1) 이상이면, 이 전류의 크기(I1)에 대응하는 증가된 전압이 제2 LED 보조 구동부(70)의 제2 트랜지스터(TR72)의 베이스 단자로 인가되어 제2 트랜지스터(TR62)는 턴오프에서 턴온 상태로 변하게 된다.
따라서, 제2 LED 보조 구동부(70)의 제2 트랜지스터(TR72)가 턴온되면, 제1 및 제2 트랜지스터(TR71, TR72)를 통해 전류(I1)의 일부가 접지로 흐르게 되어, 제3 트랜지스터(TR73)는 턴오프 상태로 바뀌게 된다.
이처럼, 정류 전압(Vcc)이 순방향 문턱 전압(Vth3) 이상일 경우, 접점(A, B)각각에 흐르는 전류의 크기가 설정 크기 이상 증가하여 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 제2 트랜지스터(TR62, TR72)를 턴온시키고 제3 트랜지스터(TR63, TR73)를 턴오프시킴으로, 제 1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)는 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)를 통해 병렬 방식으로 점등되는 대신 순방향 문턱 전압(Vth3)에 의해 직렬 방식으로 구동 방식이 변하게 된다.
이러한 동작에 의해, 전원 전압(VAC)의 한 주기 동안 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 동작 구간은 정류 전압(Vcc)이 순방향 문턱 전압의 반(Vth3/2)이상을 유지하는 구간이므로, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 점등 시간이 증가하여 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 발광량이 증가한다.
다음, 도 7을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치의 다른 예에 대하여 설명한다.
도 5와 비교할 때, 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 같은 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명도 생략한다.
도 5의 경우, 정전류부(20)와 접지 사이에 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50), 역전류 방지부(40) 및 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)로 이루어진 발광 다이오드 구동 유닛이 한 개 존재하는 반면, 도 7은 정전류부(20)와 접지 사이에 서로 직렬로 연결되어 있는 발광 다이오드 구동 유닛이 복 수개 존재한다.
도 7에서, 복수의 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 발광 다이오드의 총 개수는 도 5와 같이 하나의 발광 다이오드 구동 유닛을 구비할 때 하나의 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 발광 다이오드의 총 개수와 동일하고, 이로 인해, 순방향 문턱 전압(Vth3)의 크기는 도 5와 동일하다.
도 7과 같이, 두 개의 발광 다이오드 구동 유닛을 구비할 경우, 네 개의 발광 다이오드부(30, 40) 각각에 존재하는 발광 다이오드의 개수는 도 5의 각 발광 다이오드부(30, 40)에 존재하는 발광 다이오드의 개수의 반 일 수 있다.
또한, 동일한 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 전류 감지용 저항(R61, R71)은 서로 동일한 저항값을 가질 수 있고, 서로 다른 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 전류 감지용 저항(R61, R71)은 서로 다른 저항값을 가질 수 있다.
이와 같이, 복수의 발광 다이오드 구동 유닛이 복수 개 직렬로 연결될 때의 동작을 살펴본다.
한 예로, 도 7과 같이 두 개의 발광 다이오드 구동 유닛이 직렬로 연결될 때의 동작을 도 8을 참고로 하여 설명한다.
도 7에서, 정전류부(20)와 연결되어 있고 발광 다이오드 구동 장치의 상단에 위치하고 있는 발광 다이오드 구동 유닛을 제1 발광 다이오드 구동 유닛으로 칭하고, 제1 발광 다이오드 구동 유닛에 직렬로 연결되어 있고, 발광 다이오드 구동 장치의 하단에 위치하고 있는 발광 다이오드 구동 유닛을 제2 발광 다이오드 구동 유닛이라 칭한다.
먼저, 도 5와 같이, 도 7에 도시한 발광 다이오드 구동 장치는 정류부(10)에서 출력되는 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3) 이상일 때뿐만 아니라 순방향 문턱전압(Vth3) 미만과 순방향 문턱전압의 1/2 크기(Vth3/2) 이상의 구간에서도 네 개의 발광 다이오드부(30, 50) 각각이 동작하여 점등된다.
이때, 각 발광 다이오드 구동 유닛의 동작 상태는 정류 전압(Vcc)의 크기에 따라 달라진다.
즉, 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3)의 1/2 크기(Vth3/2) 이상이고 3/4 크기(3Vth3/4) 미만일 때, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 두 개의 제2 발광 다이오드부(50)의 점등을 위해 정류 전류(Icc)는 정전류부(20)를 거쳐 제1 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 LED 보조 구동부(60)-제1 발광 다이오드 구동 유닛의 제2 발광 다이오드부(50)-제1 발광 다이오드 구동 유닛의 저항(R71)-제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 LED 보조 구동부(60)-제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제2 발광 다이오드부(50)-제2 발광 다이오드 구동 유닛의 저항(R71)을 통해 흐른다.
이와 유사하게, 정류 전압(Vcc)의 크기가 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3)의 1/2 크기(Vth3/2) 이상이고 3/4 크기(3Vth3/4) 미만일 때, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 두 개의 제1 발광 다이오드부(30)의 점등을 위해 정류 전류(Icc)는 정전류부(20)를 거쳐 제1 발광 다이오드부(30)-제1 발광 다이오드 구동 유닛의 제2 LED 보조 구동부(70)-제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 발광 다이오드부(30)-제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제2 LED 보조 구동부(70)를 통해 흐른다.
이와 같이, 정류 전압(Vcc)의 크기가 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3)의 1/2 크기(Vth3/2) 이상이고 3/4 크기(3Vth3/4) 미만일 때, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)가 모두 동작하여, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛 각각에 위치하는 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 점등 동작이 이루어진다.
하지만, 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3)의 3/4 이상이고 순방향 문턱전압(Vth3) 미만일 때, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛 중 하나에 존재하는 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)만이 구동하여, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 네 개의 발광 다이오드부(30, 50)가 점등한다.
이때, 제1 및 제2 발광 다이오드 구동 유닛에 존재하는 저항(R61, R71)의 크기에 따라 동작되는 발광 다이오드 구동 유닛이 선택된다.
한 예로, 제2 발광 다이오드 구동 유닛이 동작되는 경우일 때, 정류 전류(Icc)는 제1 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)를 통과하여 제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 LED 보조 구동부(60)와 제2 발광 다이오드부(50)를 통해 흐르게 되고, 또한, 제2 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 발광 다이오드부(30)와 제2 LED 보조 구동부(70)를 통해 흐르게 된다.
하지만, 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱전압(Vth3) 이상일 경우, 정류 전류(Icc)를 직렬로 연결되어 있는 발광 다이오드부(30, 50)를 통해 흘러 네 개의 발광 다이오드부(30, 50)는 점등되고, 이 경우, 전류 감지용 저항(R61, R71)를 통해 각 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)로 인가되는 전류에 의해 각 발광 다이오드 구동 유닛의 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)의 동작은 차단된다.
이와 같이, 복수의 발광 다이오드 구동 유닛을 직렬로 연결되어 발광 다이오드부(30, 50)를 구동할 경우, 도 5를 참고로 설명한 것처럼, 전원 전압(VAC)의 한 주기 동안 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 점등 시간이 증가하여 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 발광량이 증가한다.
또한, 추가로, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)의 점등으로 인해, 제1 및 제2 발광 다이오드부(30, 50)를 흐르는 전류 변화의 완만도가 증가하여 발광 다이오드 구동 장치의 수명이 증가하며, 또한, 직렬로 연결된 복수의 발광 다이오드 구동 유닛으로 인해 구동 전압(AC)이 분압되는 효과가 발생하여 과전류 방지 효과가 향상된다.
다음, 도 9를 참고로 하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치에 대하여 설명한다.
도 9에 도시한 것처럼, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치는 교류 전원(AC), 교류 전원(AC)에 연결되어 있는 정류부(10), 정류부(10)와 연결되어 있는 정전류부(200), 그리고 정전류부(200)와 접지 사이에 연결되어 있고 복수의 발광 다이오드(LED1-LEDn)를 구비한 발광 다이오드부(310)를 구비한다.
정류부(10)는 도 5에 도시한 정전류부와 동일한 전파 정류기이다.
본 예에서, 정전류부(200)는 정류부(10)와 발광 다이오드부(310) 사이에 직렬로 연결되어 있는 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220)을 구비한다.
이때, 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220)은 입력단자와 출력단자의 연결 관계를 제외하면 동일한 구조를 갖고 있고, 본 예의 경우, 정전류부(200)를 구성하는 정전류 유닛(210, 220)의 개수는 2개지만, 필요에 따라 2개 이상의 복수 개로 변경 가능하다.
이러한 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220) 각각은 그리고 도 5에 도시한 발광 다이오드 구동 장치의 제1 및 제2 LED 보조 구동부(60, 70)와 이 구동부(60,70)에 각각 연결된 저항(R61, R71)과 동일한 구조를 갖고 있고 일정한 크기의 전류를 출력하는 정전류기(21a, 22a) 그리고 정전류기(21a, 22a) 각각에 연결되어 있고 인가되는 전압에 비례하는 크기의 전류를 출력하는 저항(R212, 222)을 구비한다.
따라서, 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220) 각각은 게이트 단자와 소스 단자가 연결되어 있고 접합 전계 효과 트랜지스터로 이루어진 제1 트랜지스터(TR211, TR221), 제1 트랜지스터(TR211, TR221)와 연결되어 있고 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 제2 및 제3 트랜지스터(TR212 및 TR213, TR222, TR223), 그리고 제3 트랜지스터(TR213, TR223)에 연결된 저항(R211, R211)로 이루어진 정전류기(21a, 22a), 그리고 정류기(21, 22a)의 제3 트랜지스터(TR213, TR223)의 컬렉터 단자와 에미터 단자 사이에 연결되어 있는 저항(R212, R222)을 구비한다.
하지만, 도 5와 달리, 본 예에서, 서로 연결되어 있는 제1 정전류 유닛(210)의 정전류기(21a)의 출력 단자인 트랜지스터(TR212)의 에미터 단자와 저항(R211)의 타측 단자는 제2 정전류 유닛(210)의 입력 단자인 트랜지스터(TR221)의 드레인 단자 및 트랜지스터(TR223)의 컬렉터 단자와 연결되어 있고, 제2 정전류 유닛(210)의 출력 단자인 트랜지스터(TR222)의 에미터 단자와 저항(R221)의 타측 단자는 발광 다이오드부(310)의 입력 단자와 연결되어 있다.
이미 설명한 것처럼, 제1 및 제2 정전류기(21a, 22a)는 서로 동일한 구조를 갖고 있으므로, 도 10를 참고로 하여 제1 정전류기(21a)의 동작을 설명한다.
제1 정류기(21a)의 입력 단자, 즉, 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터(TR211)의 드레인 단자, 트랜지스터(TR213)의 컬렉터 단자 및 저항(R212)의 일측 단자로 정류 전압(Vcc)이 인가되면, 트랜지스터(TR213)와 저항(R211)을 통해 전류가 외부[예를 들어, 제2 정전류 유닛(220)]로 흐르고 또한 트랜지스터(TR211, TR212)를 통해 흐른다.
이때, 트랜지스터(TR212)의 베이스 단자와 에미터 단자 사이에 인가되는 전압(VBE), 즉, 저항(R211) 양단에 인가되는 전압이 설정 전압(예, 0.6V)이상이면, 전류는 트랜지스터(TR211, TR212)를 통해서만 전류를 출력하므로, 트랜지스터(TR213)는 턴오프되어 트랜지스터(TR213)를 통해 흐르는 전류는 차단된다.
이러한 구조에서, 트랜지스터(TR212)의 베이스 단자와 에미터 단자 사이의 전압(VBE)이 설정 전압(예, 0.6V)이상이 인가될 때, 저항(R211)을 흐르는 전류(IR211)는 IR211=0.6/R211으로 산출된다.
따라서, 저항(R211)의 크기를 이용하여 정류기(21a)에서 출력되는 전류, 즉, 저항(R211)을 흐르는 전류의 크기가 정해지므로, 이미 설명한 것처럼, 트랜지스터(TR211-TR213)와 저항(R211)은 정전류 회로를 구성하고, 도 10의 (a)에 도시한 그래프(G1)와 같이, 전압의 크기에 무관하게 정류 회로에는 일정한 전류(IR211)가 흐르게 된다.
하지만, 정전류 회로의 입력 단자와 제어 단자 사이에 연결되어 있는 저항(R212)을 통해 흐르는 전류(IR212)는 전압 변화에 따라 비례하는 전류가 흐르며, 도 10의 (a)의 그래프(G2)와 같은 전류가 흐른다,
도 10의 (a)에 도시한 그래프에서, 정전류기(21a)의 입력 단자로 인가되는 전압인 정류 전압(Vcc)이 설정 전압(V1) 미만일 때, 저항(R212)을 통해 흐르는 전류(IR211)의 크기는 I11이 되고, 트랜지스터(TR213)를 통해 흐르는 전류는 I12가 되어, 제1 전압(V1)이 될 때까지 트랜지스터(TR213)와 저항(R212)에 의해 전류는 서로 분배되어 흐르게 된다.
하지만, 설정 전압(V1)이 되면[예를 들어, 트랜지스터(TR212)의 베이스 단자와 에미터 단자 사이의 전압(VBE)이 0.6V가 될 때], 트랜지스터(TR213)를 통해서는 전류가 흐르지 않으므로 저항(R212)을 통해 흐르는 전류가 정전류 유닛(210)의 출력 전류(Iout1)가 된다.
이때, 트랜지스터(TR211, TR212)를 통해서도 전류가 흐르지만, 저항(R212)을 통해 흐르는 전류에 비해 매우 작기 때문에, 트랜지스터(TR211, TR212)를 통해 흐르는 전류는 무시된다.
따라서, 정전류 유닛(210)으로 설정 전압(V1) 이상의 전압이 인가되면, 정전류 유닛(210)에서 출력되는 출력 전류(Iout1)는 저항(R212)을 통해 흐르는 전류와 동일하다.
이러한 전압-전류 특성을 갖고 있는 정전류 유닛(210)을 도 9와 같이 직렬로 복수 개[제 및 제2 정전류 유닛(210, 220)] 연결할 때의 동작을 도 11을 참고로 하여 설명한다.
이미 도 10을 참고로 설명한 것처럼, 도 9의 (a)에서 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220) 중 하나에서 출력되는 전압-전류 특성은 그래프(G11)와 같고, 나머지 정전류 유닛(210 또는, 220)에서 출력되는 전압-전류 특성은 그래프(G12)와 같다.
도 11에서, 정류 전압(Vcc)이 설정 전압(V11)[즉, 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220)에서 각각 출력되는 전류(I21, I22)가 서로 만나는 지점]까지는 정전류부(200)에서 먼저 동작하는 제1 또는 제2 정전류 유닛(210 또는 220)에만 전류(I21)가 흐르게 되어, 먼저 동작하는 해당 정전류 유닛(210 또는 220)의 전압만 증가하고 증가하는 전압의 크기에 해당하는 전류(I21)가 출력전류(Iout2)로서 출력된다.
하지만, 해당 전압(V11)이상에서는 나머지 정전류 유닛(220 또는 210)에 전류가 흐르게 되어, 이때부터는 나머지 정전류 유닛(220 또는 210)에만 전압이 증가하여 증가하는 전압의 크기에 대응되는 전류(I22)가 출력 전류(Iout2)로서 출력된다.
그런 다음, 전압이 설정 전압(V12), 즉, 나중에 동작하는 정전류 유닛(220 또는 210)의 전류가 저항(R222 또는 R212)의 동작으로 인해 증가하는 시점이 되면, 그때부터는 제1 및 제2 정전류 유닛(210, 220) 모두가 동작하여 출력 전류(Iout2)를 출력하게 된다. 이 시점에서 출력되는 전류(Iout2)의 크기는 제1 및 제2 정류부(210, 220)에서 각각 출력되는 전류(I21, I22)크기보다 큰 값을 갖게 된다.
이러한 동작을 통해 정전류부(200)에서 출력되는 전류(Iout2)는 정류 전압(Vcc)의 크기에 따라 단계적으로 증가하는 값을 갖게 된다.
발광 다이오드부(300)는 정류부(10)에서 출력되는 정류 전압(Vcc)의 크기가 순방향 문턱 전압 이상이 되면 동작되어 점등 상태를 유지하게 된다.
이처럼, 복수의 정전류 유닛(210, 220)을 구비한 정전류부(200)의 경우, 복수의 정전류 유닛(210, 220)의 저항(R212, R222)의 동작에 의해 어느 한 정전류 유닛(210 또는 220)이 전압의 증가로 인해 파손되기 전에 다른 정전류 유닛(220 또는 210)으로의 동작이 절환되어, 정해진 크기의 전류를 출력하는 동시에 전압을 서로 분배하는 전압 분배기로서 가능하다.
이로 인해, 정류 전압(Vcc)의 증가로 인해 정전류 유닛(210, 220)이 손상되는 것이 방지되어 정전류부(200)의 안정성과 수명이 증가한다.
이러한 정전류부(200)는 도 5 및 도 7에 도시한 정전류부(20)에도 적용 가능하다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 정류부 20, 200: 정전류부
30, 50, 310: 발광 다이오드부
LED1-LEDn, LED31-LED3n, LED51-LED5n: 발광 다이오드
40: 역전류 방지부 60, 70: 제1 및 제1 LED 보조 구동부
D11-D14, D41: 다이오드 R61, R71, R211, R212, R221, R222: 저항
TR21, TR61-TR63, TR71-TR73, TR211-TR213, TR221-TR223: 트랜지스터

Claims (7)

  1. 직렬로 연결되어 있고 적어도 하나의 발광 다이오드를 구비한 제1 발광 다이오드부와 상기 제1 발광 다이오드부에 연결되어 있고 적어도 하나의 발광 다이오드를 구비한 제2 발광 다이오드부를 구동하는 발광 다이오드 구동 장치에서,
    상기 제1 발광 다이오드부에 연결되어 있는 교류 전원을 정류하는 정류부,
    상기 정류부와 제1 발광 다이오드부 사이에 연결되어 있고, 상기 정류부에서 출력되는 정류 전압에 무관하고 설정 크기의 전류를 출력하는 정전류부,
    상기 제1 발광 다이오드부와 상기 제2 발광 다이오드부 사이에 연결되어 있고, 상기 제1 발광 다이오드부를 통해 흐르는 전류를 감지하는 제1 저항,
    상기 제1 발광 다이오드부와 상기 제1 저항 사이에 연결되어 역전류를 방지하는 역전류 방지부,
    상기 제2 발광 다이오드부와 접지 사이에 연결되어 있고, 상기 제2 발광 다이오드부를 통해 흐르는 전류를 감지하는 제2 저항,
    상기 제1 저항과 연결되어 있고, 상기 제1 저항에서 감지된 전류에 따라 상기 제2 발광 다이오드부의 점등 상태를 제어하는 제1 발광 다이오드 보조 구동부, 그리고
    상기 제2 저항과 연결되어 있고, 상기 제2 저항에서 감지된 전류에 따라 상기 제1 발광 다이오드부의 점등 상태를 제어하는 제2 발광 다이오드 보조 구동부
    를 포함하고,
    상기 제1 발광 다이오드 보조 구동부는,
    제1 발광 다이오드부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 저항의 타측 단자와 상기 제2 발광 다이오드부 사이에 출력 단자가 연결되어 있는 제2 트랜지스터, 그리고
    상기 제1 발광 다이오드부의 입력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 제1 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터
    를 포함하고,
    상기 제2 발광 다이오드 보조 구동부는,
    제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 접지되어 있는 제2 트랜지스터, 그리고
    상기 제1 발광 다이오드부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있고 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 제2 저항의 일측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터
    를 포함하는
    발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 정전류부와 접지 사이에 각각 상기 제1 및 제2 발광 다이오드부, 상기 제1 및 제2 저항, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드 보조 구동부 및 상기 역전류 방지부로 이루어진 복수의 발광 다이오드 구동 유닛이 직렬로 연결되어 있는
    발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 정전류부는 상기 정류부에 직렬로 연결되어 있고, 서로 동일한 구조를 갖고 있는 복수의 정전류 유닛을 구비하고,
    상기 복수의 정전류 유닛 각각은 설정 크기의 전류를 출력하는 정전류기와 상기 정전류기와 연결되어 있고 상기 정류부에서 출력되는 상기 정류 전압에 비례하는 크기의 전류를 출력하는 저항을 포함하는
    발광 다이오드 구동 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 정전류기는,
    상기 정류부의 출력 단자 및 상기 저항의 일측 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 외부와 연결되어 있는 제2 트랜지스터,
    상기 정류부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고, 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있으며 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 저항의 타측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고
    상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 정전류기의 출력단자 에 타측 단자가 연결되어 있는 저항
    을 포함하고,
    상기 정전류기와 연결되어 있는 상기 저항은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력 단자에 연결된 일측 단자와 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 연결된 타측 단자를 구비하고 있는
    발광 다이오드 구동 장치.
  5. 적어도 하나의 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동 장치에서,
    정류 전압을 출력하는 정류부, 그리고
    상기 정류부와 상기 적어도 하나의 발광 다이오드 사이에 연결되어 있는 정전류부
    를 포함하고,
    상기 정전류부는,
    상기 정류부에 직렬로 연결되어 있고, 서로 동일한 구조를 갖고 있는 복수의 정전류 유닛을 구비하고,
    상기 복수의 정전류 유닛 각각은 상기 정류 전압을 인가받아 일정한 크기의 전류를 출력하는 정전류기와 상기 정전류기와 연결되어 인가되는 상기 정류 전압에 비례하는 크기의 전류를 출력하는 저항을 포함하며,
    상기 정류 전압이 설정 전압에 도달할 때까지 상기 정전류기와 상기 저항을 통해 전류는 분배되어 흐르고, 상기 정류 전압이 상기 설정 전압 이상이 되면 상기 전류는 상기 저항을 통해서만 흐르는
    발광 다이오드 구동 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 정전류기는,
    상기 정류부의 출력 단자 및 상기 저항의 일측 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자와 제어 단자가 서로 연결되어 있는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 출력 단자는 외부와 연결되어 있는 제2 트랜지스터,
    상기 정류부의 출력 단자에 입력 단자가 연결되어 있고 상기 제1 트랜지스터의 출력 단자에 제어 단자가 연결되어 있으며 상기 제2 트랜지스터의 제어 단자와 상기 저항의 타측 단자에 출력 단자가 연결되어 있는 제3 트랜지스터, 그리고
    상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 일측 단자가 연결되어 있고 상기 정전류기의 출력단자에 타측 단자가 연결되어 있는 저항
    을 포함하고,
    상기 정전류기와 연결되어 있는 상기 저항은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력 단자에 연결된 일측 단자와 상기 제3 트랜지스터의 출력 단자에 연결된 타측 단자를 구비하고 있는
    발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 트랜지스터는 접합 전계 효과 트랜지스터이고, 상기 제2 및 제3 트랜지스터는 npn 바이폴라 트랜지스터인 발광 다이오드 구동 장치.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160038134A (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 (주) 알에프세미 발광 다이오드 구동 장치
US9414453B2 (en) 2014-05-21 2016-08-09 Lumens Co., Ltd. Lighting device
US9572212B2 (en) 2014-05-21 2017-02-14 Lumens Co., Ltd. LED lighting device using AC power supply
KR20180128667A (ko) 2017-05-24 2018-12-04 그린칩 주식회사 Led 구동 장치
KR20190053769A (ko) 2018-09-18 2019-05-20 김근식 점등효율이 개선된 ac 직결형 led 조명
KR102316206B1 (ko) 2021-02-04 2021-10-25 (주)알에프세미 다단 전류제어 발광다이오드 조명장치
KR102429145B1 (ko) 2021-10-08 2022-08-05 (주)알에프세미 플리커 감소 기능을 갖는 교류전원 발광다이오드 구동장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102033467B1 (ko) * 2017-11-07 2019-11-08 신봉섭 Led 구동 장치
CN111669869A (zh) * 2019-03-06 2020-09-15 厦门赢科光电有限公司 一种cob光源以及led灯具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100006345U (ko) * 2009-05-22 2010-06-23 (주)로그인디지탈 발광다이오드 어레이 구동회로
KR101064906B1 (ko) * 2010-02-03 2011-09-16 (주)로그인디지탈 발광 다이오드 조명 구동 장치
JP2011216758A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Koha Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置
JP2012133971A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Nichia Chem Ind Ltd 自動点滅回路を備えるｌｅｄ照明装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5676611B2 (ja) * 2009-08-14 2015-02-25 ワンス イノベーションズ, インコーポレーテッドOnce Innovations, Inc. Ｌｅｄ負荷のための高調波歪みの低減
US8933636B2 (en) * 2010-02-03 2015-01-13 Citizen Holdings Co., Ltd. LED driving circuit
KR100986815B1 (ko) * 2010-02-05 2010-10-13 신봉섭 엘이디 정전류 구동장치
CN102792778B (zh) * 2010-02-26 2014-09-10 西铁城控股株式会社 Led驱动电路
JP2011198561A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Citizen Holdings Co Ltd Ｌｅｄ駆動回路
US8476836B2 (en) * 2010-05-07 2013-07-02 Cree, Inc. AC driven solid state lighting apparatus with LED string including switched segments
JP6002670B2 (ja) * 2010-09-10 2016-10-05 オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド Ｌｅｄを駆動するシステム及び方法
TWI434617B (zh) * 2011-01-28 2014-04-11 Analog Integrations Corp 可提高電能轉換效率的驅動電路與其驅動方法
US8686651B2 (en) * 2011-04-13 2014-04-01 Supertex, Inc. Multiple stage sequential current regulator
JP2013020929A (ja) * 2011-06-13 2013-01-31 Brintz Technologie Co Ltd Ｌｅｄ駆動回路
CN202374493U (zh) * 2011-10-10 2012-08-08 谢应然 串接led照明恒流驱动电源
KR101128680B1 (ko) * 2011-12-05 2012-03-23 (주) 알에프세미 교류 직결형 발광다이오드 조명장치
CN202551459U (zh) * 2012-04-26 2012-11-21 永康市普发科技有限公司 用于可控硅调节电路的led驱动电源模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100006345U (ko) * 2009-05-22 2010-06-23 (주)로그인디지탈 발광다이오드 어레이 구동회로
KR101064906B1 (ko) * 2010-02-03 2011-09-16 (주)로그인디지탈 발광 다이오드 조명 구동 장치
JP2011216758A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Koha Co Ltd Ｌｅｄ駆動装置
JP2012133971A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Nichia Chem Ind Ltd 自動点滅回路を備えるｌｅｄ照明装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9414453B2 (en) 2014-05-21 2016-08-09 Lumens Co., Ltd. Lighting device
US9572212B2 (en) 2014-05-21 2017-02-14 Lumens Co., Ltd. LED lighting device using AC power supply
US9781791B2 (en) 2014-05-21 2017-10-03 Lumens Co., Ltd. Lighting device
US9788377B2 (en) 2014-05-21 2017-10-10 Lumens Co., Ltd. LED lighting device using AC power supply
US9924572B2 (en) 2014-05-21 2018-03-20 Lumens Co., Ltd. Lighting device
US10015853B2 (en) 2014-05-21 2018-07-03 Lumens Co., Ltd. LED lighting device using AC power supply
KR20160038134A (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 (주) 알에프세미 발광 다이오드 구동 장치
KR101653595B1 (ko) * 2014-09-29 2016-09-12 (주) 알에프세미 발광 다이오드 구동 장치
KR20180128667A (ko) 2017-05-24 2018-12-04 그린칩 주식회사 Led 구동 장치
KR20190053769A (ko) 2018-09-18 2019-05-20 김근식 점등효율이 개선된 ac 직결형 led 조명
KR102316206B1 (ko) 2021-02-04 2021-10-25 (주)알에프세미 다단 전류제어 발광다이오드 조명장치
KR102429145B1 (ko) 2021-10-08 2022-08-05 (주)알에프세미 플리커 감소 기능을 갖는 교류전원 발광다이오드 구동장치

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