KR101364124B1 - 교류 전원으로 작동하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법 - Google Patents

교류 전원으로 작동하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명으로 사용하는 발광 다이오드를 구동하는데 있어서 직류변환수단에 평활용 전해콘덴서를 사용하지 않고, 상전원의 교류전류를 브릿지다이오드로서 맥류로 변환하여 그 전류로 발광 다이오드를 점등시키며, 발광 다이오드에 일정한 전류가 공급될 수 있도록 하는 방법은 물론, 교류입력전압의 상승으로 발광 다이오드에 과전류가 공급되어 발광 다이오드 수명이 단축되는 것을 방지하고, 스위칭트랜스포머를 사용하지 않도록 하여 소형화를 용이하게 하고, 간단한 방법으로 구동 초기에 발광 다이오드로 공급하는 전류를 서서히 상승시켜 부드러운 점등이 구현될 수 있도록 하여, 기존의 SMPS 취약점과 단점을 해결할 수 있는 방법과 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 전원부(10), 검출부(20) 및 제어부(30)를 포함한다. 상기 전원부(10)는 교류 상전원을 공급받는 교류 전원 입력(11) 및 교류를 맥류로 변환시키는 브릿지정류(12)를 포함하며, 상기 검출부(20)는 입력전압이 설정전압 이상이 되면 발광 다이오드 그룹(40)의 전류를 차단하는 과전압검출(21), 구동 초기에 과전압검출(21)을 일정한 시간 동안 지연시키는 검출지연(22), 출력제어(33)의 작동을 차단시키는 과전압차단(23), 입력전압의 변동과 부하전류의 변동을 함께 검출하는 변동전류검출(24) 및 이에 따라 검출된 신호로 작동하는 전류제한(25)을 포함하며, 상기 제어부(30)는 구동 초기에 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 일정한 시간 동안 서서히 상승시켜 부드러운 점등이 구현되도록 하는 출력지연(31), 검출부(20)의 표준전압을 공급하는 정전압전원(32) 및 검출부(20)의 출력신호로 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 제어하는 출력제어(33)를 포함한다.

Description

교류 전원으로 작동하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법 {Apparatus of AC driving Light Emitting Diode and Method of Thereof}
본 발명은 조명용 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)의 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 교류전류를 직류로 변환하지 않고 맥류를 직접 전원으로 하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는 전력을 공급하면 빛을 발하는 반도체로서, 이를 이용한 저전력 고효율 조명기기가 빠르게 보급되고 있다.
이러한 발광 다이오드에 전원을 공급할 목적으로 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하는 컨버터(Converter)로서 SMPS(Switched-mode power supply)가 일반적으로 사용되고 있다.
이와 같은 SMPS의 구성부품에는 고내압, 고용량의 평활용 전해콘덴서가 필수적으로 사용되고 있는데 이 전해콘덴서는 수명이 제한되어 있는 단점이 있다. 즉, 50,000시간 이상의 발광 다이오드의 사용시간에 비해 전해콘덴서의 평균 사용시간은 8,000시간으로 짧기 때문에 전해콘덴서를 사용하는 SMPS를 조명 내부에 장치하여 발광 다이오드 전원공급수단으로 하면 그 발광 다이오드 조명의 수명은 전해콘덴서의 수명으로 제한되는 것이다.
또한, SMPS의 정류단계에서 평활목적으로 전해콘덴서를 사용하면 역률이 저하되기 때문에, 역률이 우수한 컨버터를 구성하기 위해서는, 역률 보상을 위한 별도의 수단을 구비해야하는 단점이 있다.
SMPS를 사용할 때 발생하는 다른 문제점으로는 SMPS를 구성하는 스위칭트랜스포머의 부피가 크기 때문에 소형화하는데 한계가 있고, 스위칭에 따른 전자파 발생이 크기 때문에 이를 방지하기 위한 추가적인 수단을 필요로 한다.
이에 따라, 교류(AC) 전원을 바로 연결하여 사용하는 AC용 발광 다이오드를 개발하고 있지만 과전압(과전류)에 민감하게 반응하는 발광 다이오드의 원천적인 특성에 따라 사용전압범위를 10V 단위로 구분하여 제조하고 있는 실정이다. 이를 해결하기 위해 과전압에 대한 추가적인 대책과 과전압으로 인한 점등 쇼크를 방지하기 위해서는 또 다른 별도의 수단을 구비해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 교류 전원을 직접 발광 다이오드에 공급함으로써 SMPS의 사용을 배제하여 발광 다이오드 조명의 수명을 연장하고, SMPS를 구성하는 스위칭트랜스포머가 필요 없어 소형화가 가능하며, 저전력으로 작동하여 발열이 감소되는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 발광 다이오드에 과전류가 공급되어 수명이 단축되는 것을 방지하고, 간단한 방법으로 구동 초기에 발광 다이오드로 공급하는 전류를 서서히 상승시켜 부드러운 점등이 구현될 수 있도록 하는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법을 제공하는데에 있다.
본 발명은 기존의 발광 다이오드 구동장치의 문제점을 해결하기 위하여, 교류(AC) 전원을 브릿지정류기로 정류하여 맥류로 변환하는 전원부; 과전압검출, 과전압차단, 변동전류검출, 전류제한을 포함하는 검출부; 및 정전압전원, 출력제어를 포함하는 제어부;를 포함하는 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 정전압전원은 상기 전원부에서 입력받은 맥류를 직류(DC)로 변환하여 상기 검출부에 공급하고, 상기 과전압검출은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압이 기준 전압을 초과할 경우 상기 과전압차단을 작동시켜 상기 출력제어의 작동을 멈추고, 상기 변동전류검출은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전원의 전압 변화량과 상기 출력제어를 통해 공급되는 부하전류 변동전압을 제어신호로 하여 상기 전압 변화량에 비례한 출력전압을 형성하는 발광 다이오드 구동장치를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 검출부는 검출지연을 포함하며, 상기 검출지연은 상기 정전압전원에서 입력받은 직류 전압을 0.01초 내지 1초 지연하여 과전압검출에 전달하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동장치를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 제어부는 출력지연을 포함하며, 상기 출력지연은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압을 상기 발광 다이오드 그룹의 구동전력에 도달할 때까지 0.1초 내지 5초 동안 점차 상승시켜 상기 출력제어에 공급하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동장치를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 제어부는 출력지연을 포함하며, 상기 출력지연은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압을 상기 발광 다이오드 그룹의 구동전력에 도달할 때까지 0.1초 내지 5초 동안 점차 상승시켜 상기 출력제어에 공급하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동장치를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 검출부는 궤환수단을 포함하며, 상기 궤환수단은 상기 과전압검출과 상기 과전압차단 사이에 연결되어 발광 다이오드의 점멸시에 깜빡임을 방지하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동장치를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동장치에 있어서, 상기 전원부에서 출력되는 맥류 전원에 연결되고, 상기 출력제어에 의해서 입력 전원이 제어되는 발광 다이오드 그룹을 포함하는 발광 다이오드 모듈을 제공한다.
본 발명은 전원부는 교류 전원을 맥류 전원으로 변환하는 1단계; 정전압전원은 상기 맥류 전원을 직류 전원으로 변환하여 검출부에 전달하는 2단계; 과전압검출은 상기 맥류 전원에서 기준전압을 초과하는 과전압이 검출되면 과전압차단을 작동시키는 3단계; 상기 과전압차단은 출력제어를 제어하여 과전압을 차단하는 4단계; 변동전류검출은 상기 맥류 전원의 전압 변화량과 상기 출력제어를 통해 공급되는 부하전류 변동전압을 제어신호로 하여 전류제어에 전달하는 5단계; 상기 전류제어는 상기 출력제어를 제어하여 상기 전압 변화량에 비례한 출력전압을 형성하는 6단계; 상기 출력제어는 상기 전원부로부터 발광 다이오드 그룹에 공급되는 맥류 전원을 제어하는 7단계; 를 포함하는 발광 다이오드 구동방법을 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동방법에 있어서, 상기 3단계 이전에, 검출지연은 상기 정전압전원에서 입력받은 직류 전압을 0.01초 내지 1초 지연하여 상기 과전압검출에 전달하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 구동방법을 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 구동방법에 있어서, 상기 7단계 이전에, 출력지연은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압을 상기 발광 다이오드 그룹의 구동전력에 도달할 때까지 0.1초 내지 5초 동안 점차 상승시켜 상기 출력제어에 공급하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 구동방법을 제공한다.
본 발명은 교류 전류를 직접 발광 다이오드에 연결하여 직류전압변환장치인 SMPS를 사용하지 않는 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 효과는 직류평활을 목적으로 하는 전해콘덴서를 사용하지 않아 전해콘덴서의 제한된 사용시간에 따른 발광 다이오드 조명의 수명 단축이 없고, 제조원가가 저렴하며, 저전력으로 작동하여 발열이 감소되는 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 과도한 입력전압으로 발광 다이오드에 과전류가 공급되는 것을 차단함으로서 발광 다이오드 조명의 수명 단축을 방지하고, 초기 구동시 부드러운 점등이 구현되는 것은 물론, SMPS방식에서 필수로 사용하는 스위칭트랜스포머를 사용하지 않도록 하여 소형화, 경량화된 조명용 발광 다이오드 구동장치 및 그 구동방법을 제공한다.
도 1a는 본 발명의 실시예 1을 설명하는 블럭도
도 1b는 본 발명의 실시예 2를 설명하는 블럭도
도 1c는 본 발명의 실시예 3을 설명하는 블럭도
도 1d는 본 발명의 실시예 4를 설명하는 블럭도
도 2는 교류와 맥류의 전류파형도
도 3은 발광 다이오드 그룹의 구성회로
도 4는 부드러운 점등을 위한 구동초기 전류지연그래프
도 5는 발광 다이오드의 전력변화특성과 본 발명의 특성을 나타내는 그래프
도 6은 발광 다이오드 그룹에 공급되는 제어출력 파형도
도 7a는 본 발명의 실시예 1의 작동방법과 특징을 설명하는 흐름도
도 7b는 본 발명의 실시예 2의 작동방법과 특징을 설명하는 흐름도
도 7c는 본 발명의 실시예 3의 작동방법과 특징을 설명하는 흐름도
도 7d는 본 발명의 실시예 4의 작동방법과 특징을 설명하는 흐름도
도 8은 본 발명의 실시예 4를 구현하는 예시적인 회로도
본 발명의 조명용 발광 다이오드 구동장치는 전원부(10), 검출부(20) 및 제어부(30)를 포함한다.
도1a는 본 발명의 실시예1를 설명하는 블록도이다. 상기 전원부(10)는 교류(AC) 상전원을 공급받는 교류 전원 입력(11) 및 입력받은 교류 전원을 맥류로 변환시키는 브릿지정류(12)를 포함하고, 상기 검출부(20)는 입력전압이 설정전압 이상이면 과전압차단(23)을 작동시키는 과전압검출(21), 과전압검출(21)의 신호에 의해 출력제어(33)의 작동을 차단하는 과전압차단(23), 전원부(10)에서 입력받은 입력전압의 변동과 발광 다이오드 그룹(40)의 부하전류 변동을 함께 검출하는 변동전류검출(24) 및 이에 따라 검출된 신호로 작동하는 전류제한(25)을 포함하고, 상기 제어부(30)는 검출부(20)에 표준전압을 공급하는 정전압전원(32) 및 검출부(20)의 출력신호로 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 제어하는 출력제어(33)를 포함한다.
본 발명의 실시예1을 도7a의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 교류 전원이 입력(11)되면 브릿지정류(12)에 의해 맥류로 변환되어 E1을 형성하고 과전압검출(21), 변동전류검출(24) 및 출력제어(33)에 분할하여 공급하여 발광 다이오드 그룹(40)을 구동한다. 이때 과전압검출(21)은 E1전압이 과전압검출(21)에 설정된 전압보다 높으면 과전압차단(23)을 작동시켜 출력제어(33)를 오프(OFF)시킨다. 발광 다이오드 그룹(40)이 정상적으로 구동된 이후에는 E1의 변화량과 출력제어(33)의 E2 변화량을 변동전류검출(24)에서 검출하여 전류제한(25)을 작동시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)에는 평균적인 전류가 공급될 수 있도록 한다.
전원부(10)의 교류 전원 입력(11)에는 정격용량의 퓨즈를 장치하고 이 퓨즈를 통한 교류전류는 도2a의 점의 파형으로 공급되고 이 전류는 브릿지정류(12)에 의해서 도2b의 와 같은 파형의 맥류로 변환되는 것으로서 교류입력전압의 변동에 따라 맥류전압도 함께 변동하게 된다.
상기 브릿지정류(12) 이외의 정류장치의 사용도 불가능한 것은 아니나 상기와 같은 구성으로 인하여 맥류 변환시의 손실이 적은 고효율의 발광 다이오드 구동장치를 제공할 수 있다.
검출부(20)의 과전압검출(21)에서는 한계전압을 설정하고 설정된 전압 이상이 되면 과전압차단(23)을 작동하여 도5의 그래프와 같이 과전압차단(23)에서 제어부(30)의 출력제어(33)를 오프(OFF) 시키며, 변동전류검출(24)은 브릿지정류(12) 출력의 맥류 전압의 변화량과 부하의 조건에 따라 변화하는 출력제어(33) 전류변화량에 비례한 신호를 출력하고, 이 신호에 따라 전류제한(25)이 작용하여 출력제어(33)를 제어하여 도5의 그래프와 같은 본 발명의 제어특성으로 발광 다이오드 그룹(40)을 구동한다. 본 실시예에 따른 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 제어출력의 파형은 도6과 같다.
상기 과전압검출(21) 및 과전압차단(23)을 통하여 과전압 검출시 출력제어(33)를 오프(OFF)시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)에 과전압이 전달되는 것을 방지하고, 상기 변동전류검출(24) 및 전류제한(25)을 통하여 출력제어(33)를 제어하여 발광 다이오드 그룹(40)에 적정한 용량의 전류만을 흐르게 함으로써 과전압에 민감하게 반응하는 발광 다이오드의 수명 단축을 방지하는 효과가 있다.
제어부(30)의 정전압전원(32)은 맥류를 완전한 직류로 변환하여 검출부(20)의 작동전압과 표준전압을 형성하여 공급한다. 검출부(20)의 전원은 완전한 직류가 되어야 작동하므로 정전압전원(32)에서 출력된 완전한 직류를 검출부(20)에 공급한다.
발광 다이오드 그룹(40)은 도3과 같이 각각의 발광 다이오드가 직렬로 연결되고, 출력전압을 분할하여 각각의 발광 다이오드를 구동한다. 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전원은 전원부(10)에서 출력된 맥류 전원이다.
도1b는 본 발명의 실시예2를 설명하는 블록도이다. 상기 전원부(10)는 교류(AC) 상전원을 공급받는 교류 전원 입력(11) 및 입력받은 교류 전원을 맥류로 변환시키는 브릿지정류(12)를 포함하고, 상기 검출부(20)는 초기전원 인가시 과전압검출(21)의 오동작을 방지하는 검출지연(22), 입력전압이 설정전압 이상이면 과전압차단(23)을 작동시키는 과전압검출(21), 과전압검출(21)의 신호에 의해 출력제어(33)의 작동을 차단하는 과전압차단(23), 전원부(10)에서 입력받은 입력전압의 변동과 발광 다이오드 그룹(40)의 부하전류 변동을 함께 검출하는 변동전류검출(24) 및 이에 따라 검출된 신호로 작동하는 전류제한(25)을 포함하고, 상기 제어부(30)는 검출부(20)에 표준전압을 공급하는 정전압전원(32) 및 검출부(20)의 출력신호로 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 제어하는 출력제어(33)를 포함한다.
본 발명의 실시예2을 도7b의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 교류 전원이 입력(11)되면 브릿지정류(12)에 의해 맥류로 변환되어 E1을 형성하고 과전압검출(21), 변동전류검출(24) 및 출력제어(33)에 분할하여 공급하여 발광 다이오드 그룹(40)을 구동한다. 이때 과전압검출(21)은 검출지연(22)의 작용으로 0.2초가 경과된 후에 작동하고, E1전압이 과전압검출(21)에 설정된 전압보다 높으면 과전압차단(23)을 작동시켜 출력제어(33)를 오프(OFF)시킨다. 발광 다이오드 그룹(40)이 정상적으로 구동된 이후에는 E1의 변화량과 출력제어(33)의 E2 변화량을 변동전류검출(24)에서 검출하여 전류제한(25)을 작동시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)에는 평균적인 전류가 공급될 수 있도록 한다.
상기 검출지연(22)은 초기전원 인가시 과전압검출(21)단계의 오동작을 방지하는 수단으로 예를 들면 0.2초가 경과된 이후부터 과전압검출(21)이 실시될 수 있도록 한다. 상기한 0.2초의 검출지연 시간은 예시적인 의미일 뿐 과전압검출(21)의 오동작을 방지할 수 있는 시간이라면 어떠한 시간이라도 가능하며 특허의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도1c는 본 발명의 실시예3를 설명하는 블록도이다. 상기 전원부(10)는 교류(AC) 상전원을 공급받는 교류 전원 입력(11) 및 입력받은 교류 전원을 맥류로 변환시키는 브릿지정류(12)를 포함하고, 상기 검출부(20)는 입력전압이 설정전압 이상이면 과전압차단(23)을 작동시키는 과전압검출(21), 과전압검출(21)의 신호에 의해 출력제어(33)의 작동을 차단하는 과전압차단(23), 전원부(10)에서 입력받은 입력전압의 변동과 발광 다이오드 그룹(40)의 부하전류 변동을 함께 검출하는 변동전류검출(24) 및 이에 따라 검출된 신호로 작동하는 전류제한(25)을 포함하고, 상기 제어부(30)는 초기 구동시 부드러운 점등을 위한 출력지연(21), 검출부(20)에 표준전압을 공급하는 정전압전원(32) 및 검출부(20)의 출력신호로 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 제어하는 출력제어(33)를 포함한다.
본 발명의 실시예3을 도7c의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 교류 전원이 입력(11)되면 브릿지정류(12)에 의해 맥류로 변환되어 E1을 형성하고 과전압검출(21), 변동전류검출(24) 및 출력제어(33)에 분할하여 공급하며, 1초의 출력지연(31)으로 출력제어(33)의 구동전류를 서서히 상승시켜 부드럽게 발광 다이오드 그룹(40)을 구동한다. 이때 과전압검출(21)은 E1전압이 과전압검출(21)에 설정된 전압보다 높으면 과전압차단(23)을 작동시켜 출력제어(33)를 오프(OFF)시킨다. 발광 다이오드 그룹(40)이 정상적으로 구동된 이후에는 E1의 변화량과 출력제어(33)의 E2 변화량을 변동전류검출(24)에서 검출하여 전류제한(25)을 작동시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)에는 평균적인 전류가 공급될 수 있도록 한다.
상기 출력지연(31)은 초기 구동시 부드러운 점등을 위한 수단으로서 도4와 같이 적정전력이 도달할 때까지의 예를 들면 1초의 시간 동안 점차 상승시키는 방법으로 출력제어(33)의 구동을 제어한다. 출력지연(31)을 통하여 발광 다이오드 그룹(40)에 출력지연 시간 동안 점차적으로 상승되는 전력을 공급함으로써 점등쇼크를 방지하는 기능을 한다. 상기한 1초의 출력지연 시간은 예시적인 의미일 뿐 점등쇼크를 방지할 수 있는 시간이라면 어떠한 시간이라도 가능하며 특허의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
도1d는 본 발명의 실시예4를 설명하는 블록도이다. 상기 전원부(10)는 교류(AC) 상전원을 공급받는 교류 전원 입력(11) 및 입력받은 교류 전원을 맥류로 변환시키는 브릿지정류(12)를 포함하고, 상기 검출부(20)는 초기전원 인가시 과전압검출(21)의 오동작을 방지하는 검출지연(22), 입력전압이 설정전압 이상이면 과전압차단(23)을 작동시키는 과전압검출(21), 과전압검출(21)의 신호에 의해 출력제어(33)의 작동을 차단하는 과전압차단(23), 전원부(10)에서 입력받은 입력전압의 변동과 발광 다이오드 그룹(40)의 부하전류 변동을 함께 검출하는 변동전류검출(24) 및 이에 따라 검출된 신호로 작동하는 전류제한(25)을 포함하고, 상기 제어부(30)는 초기 구동시 부드러운 점등을 위한 출력지연(21), 검출부(20)에 표준전압을 공급하는 정전압전원(32) 및 검출부(20)의 출력신호로 발광 다이오드 그룹(40)에 공급되는 전류를 제어하는 출력제어(33)를 포함한다.
본 발명의 실시예4을 도7d의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 교류 전원이 입력(11)되면 브릿지정류(12)에 의해 맥류로 변환되어 E1을 형성하고 과전압검출(21), 변동전류검출(24) 및 출력제어(33)에 분할하여 공급하며, 1초의 출력지연(31)으로 출력제어(33)의 구동전류를 서서히 상승시켜 부드럽게 발광 다이오드 그룹(40)을 구동한다. 이때 과전압검출(21)은 검출지연(22)의 작용으로 0.2초가 경과된 후에 작동하고, E1전압이 과전압검출(21)에 설정된 전압보다 높으면 과전압차단(23)을 작동시켜 출력제어(33)를 오프(OFF)시킨다. 발광 다이오드 그룹(40)이 정상적으로 구동된 이후에는 E1의 변화량과 출력제어(33)의 E2 변화량을 변동전류검출(24)에서 검출하여 전류제한(25)을 작동시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)에는 평균적인 전류가 공급될 수 있도록 한다.
실시예4는 본 발명의 바람직한 실시예로서 검출지연(22)과 출력지연(31)을 모두 갖추어 초기 점등시의 과전압검출(21)의 오동작을 방지하고, 점등 쇼크로 인한 발광 다이오드의 수명 단축을 방지한다.
본 발명의 실시예4를 도8의 회로도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도8의 회로도는 실시예4의 구현의 한가지 방법을 예시한 것에 지나지 않으며 이외에 당업자에게 알려진 회로의 구성으로 변형이 가능하므로, 본 발명의 권리범위는 도8의 회로도에 기재된 구성에 한정되지 않음은 명확하다.
전원부(10)를 구성하는 교류 전원 입력(11)은 퓨즈(F1)를 통해 교류 전류를 입력하고, 상기 교류 전류는 브릿지다이오드(BD1)에 의해 맥류로 변환되고, 이 맥류는 발광 다이오드 그룹(40)과 출력지연(31), 정전압전원(32), 과전압검출(21), 변동전류검출(24)의 작동전원으로 사용된다.
제어부(30)을 구성하는 출력지연(31)의 수단으로서 R9, R10, C2, Q3 및 R8로 구성하여 R9 및 C2에 의해 설정되는 시정수에 따라 지연이 이루어지며, R8을 통한 전류가 출력제어(33)의 Q6의 바이어스를 서서히 상승 시킴으로서 발광 다이오드 그룹(40)은 부드러운 점등이 되고, 정전압전원(32)의 수단으로서 R11, ZD, R12, Q4 및 C3으로 구성하며 정전압다이오드(ZD)의 정격전압에 의해 검출부(20)의 작동전압과 표준전압이 형성되며, 출력제어(33)의 수단으로서는 Q6, Q7 및 R19로 구성하여 두 개의 트랜지스터를 다알링톤 접속하여 효율을 높이고 부하조건의 변화에 따라 변화하는 R19의 강하전압을 D2를 통하여 변동전류검출(20)의 입력신호로 공급한다.
검출부(20)를 구성하는 과전압검출(21)은 R1, R2, R3, R5, R6 및 OP1으로 구성하고 OP1의 부입력(-)의 전압설정으로서 과전압차단전압이 설정된다. 즉, R1과 R2의 분할전압이 설정전압이 되는 것이다. R3는 OP1의 점멸(온(ON), 오프(OFF))시에 깜박임을 방지하기 위한 궤환수단이며, 검출지연(22)은 R7, C1 및 Q1으로 구성하여 초기 전원인가 시 과전압검출(21)의 작용을 예를 들면 0.2초 동안 지연시키는데 R7과 C1의 시정수에 의해 시간이 설정되고 전원인가시 Q1의 컬렉터전류가 지연시간동안 상승하여 OP1의 부 입력(-)전압이 정 입력(+)보다 높아짐에 따라 R7과 C1에 의해 정해지는 시간동안 OP1은 오프(OFF)되는 것이다. 과전압차단(23)은 R4 및 Q2로 구성하고 있으며 발광 다이오드 그룹(40)이 정상적으로 점등된 후 과전압검출(21)에 의해 과전압이 검출되면 OP1의 출력이 온(ON)되고 R4를 통한 전류가 Q2를 온(ON)하여 Q6의 바이어스전압을 강하시켜 출력제어(33)를 오프(OFF)시킨다. 변동전류검출(24)은 D1, D2, R13, R14, R15, R16 및 OP2로 구성하고 발광 다이오드 그룹(40)의 평균전력은 OP2의 부 입력(-)전압을 설정하며, OP2의 정 입력(+)에 D1을 통해 공급되는 전원전압변동을 판단하는 맥류전압과 D2를 통해 공급되는 부하전류 변동전압을 제어신호로 하여 OP2는 변화량에 비례한 출력전압이 형성되도록 하며, 전류제한(25)을 구성하는 R17, R18 및 Q5는 OP2의 출력에 따라 Q5의 컬렉터전류를 제어함으로서 Q6의 바이어스전류를 제어하고 이에 따라 발광 다이오드 그룹(40)에 평균적인 전류가 공급된다.
10 : 전원부
11 : 교류 전원 입력
12 : 브릿지정류
20 : 검출부
21 : 과전압검출
22 : 검출지연
23 : 과전압차단
24 : 변동전류검출
25 : 전류제한
30 : 제어부
31 : 출력지연
32 : 정전압전원
33 : 출력제어
40 : 발광 다이오드 그룹

Claims (10)

  1. 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동장치로,
    상기 발광 다이오드 구동장치는, 교류(AC) 전원을 정류하여 맥류로 변환하는 전원부와, 과전압검출, 과전압차단, 변동전류검출 및 전류제한을 포함하는 검출부와, 정전압전원, 출력제어, 검출지연 및 출력지연을 포함하는 제어부를 포함하며,
    상기 정전압전원은 상기 전원부로부터 입력받은 맥류를 직류(DC)로 변환하여 상기 검출부에 공급하고,
    상기 검출지연은 상기 정전압전원에서 입력받은 직류 전압을 0.01초 내지 1초 지연하여 과전압검출에 전달하며,
    상기 과전압검출은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압이 기준 전압을 초과할 경우 상기 과전압차단을 작동시켜 상기 출력제어의 작동을 정지시키며,
    상기 변동전류검출은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전원의 전압 변화량과 상기 출력제어를 통해 공급되는 부하전류 변동을 제어신호로 하여 상기 전압 변화량에 비례한 출력전압을 형성하고,
    상기 출력지연은 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압을 0.1초 내지 5초 동안 점차로 상승시켜서 상기 발광 다이오드의 구동전력에 도달하도록 하여 상기 출력제어에 공급하는 발광 다이오드 구동장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출부는 궤환수단을 포함하며, 상기 궤환수단은 상기 과전압검출과 상기 과전압차단 사이에 연결되어 발광 다이오드의 점멸시에 깜빡임을 방지하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동장치.
  6. 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광다이오드는 2개 이상의 발광 다이오드로 구성되는 발광 다이오드 그룹인 발광 다이오드 구동장치.
  7. 발광 다이오드를 구동하는 발광 다이오드 구동방법으로,
    전원부에 의해 교류 전원을 맥류 전원으로 변환하는 1단계;
    정전압전원에 의해 상기 맥류 전원을 직류 전원으로 변환하여 과전압검출, 과전압차단, 변동전류검출 및 전류제한을 포함하는 검출부에 전달하며, 상기 검출부에 전달은 상기 정전압전원에서 입력받은 직류 전압을 0.01초 내지 1초 지연하여 상기 과전압검출에 전달하는 2단계;
    상기 과전압검출에 의해 상기 맥류 전원에서 기준전압을 초과하는 과전압이 검출되면 상기 과전압차단을 작동시키는 3단계;
    상기 과전압차단에 의해 출력제어를 제어하여 과전압을 차단하는 4단계;
    변동전류검출에 의한 상기 맥류 전원의 전압 변화량과 상기 출력제어를 통해 공급되는 부하전류 변동을 제어신호로 하여 전류제어에 전달하는 5단계;
    상기 전류제어에 의해 상기 출력제어를 제어하여 상기 전압 변화량에 비례한 출력전압을 형성하는 6단계;
    출력지연에 의해 상기 전원부에서 입력받은 맥류 전압을 0.1초 내지 5초 동안 점차로 상승시켜서 상기 발광 다이오드의 구동전력에 도달하도록 하여 상기 출력제어에 공급하는 7단계;
    상기 출력제어에 의해 상기 전원부로부터 발광 다이오드 그룹에 공급되는 맥류 전원을 제어하는 8단계를 포함하는 발광 다이오드 구동방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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