KR101382225B1 - Light emitting diode driving circuit without flicker - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따르면, 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전류 중 일부를 제거하여 출력하는 디머(dimmer); 및 상기 디머의 도통 구간 중 특정 도통 구간에서 발광 소자에 전달되는 전류를 선택적으로 도통/차단시키기 위한 제어 신호를 출력하는 도통각 검출부를 포함하는, 발광 소자 구동 회로가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a dimmer for removing and outputting a part of the alternating current supplied from the alternating current power source; And a conduction angle detector for outputting a control signal for selectively conducting / blocking a current transmitted to the light emitting element in a specific conduction section of the dimmer conduction section.
Description
본 실시예는 조도 조절 시 플리커 현상이 발생하지 않는 발광 소자 구동 회로에 관한 것이다. The present embodiment relates to a light emitting device driving circuit in which flicker does not occur when illuminance is adjusted.
발광 소자를 구동함에 있어 그 조도를 조절하기 위해 일반적으로 디머(dimmer)를 사용한다. 디머는 교류 전원으로부터 공급되는 전류 파형에 있어서 일부를 제거하여 출력한다. 예를 들면, 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전류의 크기가 0을 통과한 직후 파형의 일부를 제거할 수도 있고, 0을 통과하기 직전 파형의 일부를 제거할 수도 있다. In driving a light emitting device, a dimmer is generally used to control the illuminance thereof. The dimmer removes and outputs a part of the current waveform supplied from the AC power source. For example, a part of the waveform may be removed immediately after the magnitude of the alternating current supplied from the AC power source passes through 0, or a part of the waveform immediately before passing through 0 may be removed.
이러한 디머에 의해 발광 소자에 공급되는 전류의 양이 조절되게 되고, 이에 따라 발광 소자로부터 방출되는 광량이 달라지게 된다. 그러나, 발광 소자의 구동을 위해 제공되는 교류 전류 중 디머에 의해 제거되는 구간이 많을 때에는 발광 소자에 의한 전류 소모량이 작아지게 되어 플리커 현상이 발생하게 된다. The amount of current supplied to the light emitting device is controlled by the dimmer, thereby changing the amount of light emitted from the light emitting device. However, when there are many sections which are removed by the dimmer among the alternating currents provided for driving the light emitting device, the current consumption by the light emitting device becomes small, thereby causing a flicker phenomenon.
따라서, 이러한 플리커 현상을 방지할 수 있는 기술에 대한 개발이 시급하다. Therefore, it is urgent to develop a technology capable of preventing such a flicker phenomenon.
본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것이다. An object of the present invention is to solve all the problems of the prior art described above.
본 발명의 목적은 조도 조절 시 플리커 현상이 발생하지 않는 발광 소자 구동 회로를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a light emitting device driving circuit in which flicker does not occur when illuminance is adjusted.
본 발명의 실시예에 따르면, 교류 전원으로부터 공급되는 교류 전류 중 일부를 제거하여 출력하는 디머(dimmer)의 출력 파형을 정류하는 정류부; 및 상기 정류부의 출력으로부터 상기 디머의 특정 도통 구간에서 발광 소자에 전달되는 전류를 선택적으로 도통/차단시키기 위한 제어 신호를 출력하는 도통각 검출부를 포함하는, 발광 소자 구동 회로가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, the rectifier for rectifying the output waveform of the dimmer (removed) by removing a portion of the alternating current supplied from the AC power source; And a conduction angle detector for outputting a control signal for selectively conducting / blocking a current transmitted to the light emitting element in a specific conduction section of the dimmer from the output of the rectifier.
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형 크기가 양의 크기로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 상기 발광 소자에 전달되는 전류가 차단되도록 상기 제어 신호를 출력할 수 있다. The conduction angle detector may output the control signal such that a current transmitted to the light emitting device is cut off when the time duration of the output waveform of the rectifier is positive is less than a threshold value.
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형 크기가 양의 크기로 지속되는 동안 하이 신호를 출력하는 레벨 검출기; 및 상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간과 임계값을 비교하여, 상기 정류부의 출력 신호를 상기 발광 소자에 전달하는 전원 공급부의 온/오프를 결정하는 제어 신호를 출력하는 카운터를 포함할 수 있다. The conduction angle detector may include: a level detector configured to output a high signal while the output waveform of the rectifier is maintained at a positive magnitude; And calculating a time for which the output signal of the level detector is kept high, comparing the calculated time with a threshold value, and determining whether to turn on / off the power supply unit for transmitting the output signal of the rectifier to the light emitting device. It may include a counter for outputting a signal.
상기 카운터는 상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 상기 전원 공급부를 오프시키기 위한 제어 신호로서 로우 신호를 출력할 수 있다. The counter may output a low signal as a control signal for turning off the power supply when the time at which the output signal of the level detector lasts high is less than a threshold value.
상기 카운터는 상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간을 클록수로서 계산하며, 상기 임계값은 클록수로서 결정될 수 있다. The counter calculates, as the number of clocks, the time for which the output signal of the level detector remains high, and the threshold may be determined as the number of clocks.
상기 도통각 검출부는, 상기 클록 신호를 출력하는 오실레이터를 더 포함할 수 있다. The conduction angle detector may further include an oscillator for outputting the clock signal.
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형이 양의 크기로 지속되는 구간에서 최대 크기가 임계값보다 작을 때 상기 발광 소자에 전달되는 전류가 차단되도록 상기 제어 신호를 출력할 수 있다. The conduction angle detector may output the control signal such that a current transmitted to the light emitting device is cut off when the maximum magnitude is less than a threshold value in a section in which the output waveform of the rectifier is continued with a positive magnitude.
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형 크기가 임계값보다 클 때 하이 신호를 출력하는 비교기; 상기 구간이 시작되는 시점에서의 상기 비교기의 출력 신호와 동일한 신호를 상기 정류부의 출력 파형이 양의 크기로 지속되는 다음 구간의 시작 시점까지 출력하는 래치; 및 상기 구간이 끝나는 시점에의 상기 래치의 출력 신호와 동일한 신호를 상기 다음 구간이 끝나는 시점까지 출력하여, 상기 정류부의 출력 신호를 상기 발광 소자에 전달하는 전원 공급부의 온/오프를 제어하는 플립플롭을 포함할 수 있다. The conduction angle detector includes: a comparator configured to output a high signal when an output waveform size of the rectifier is greater than a threshold; A latch for outputting the same signal as the output signal of the comparator at the start of the section until the start of the next section in which the output waveform of the rectifier is positive in magnitude; And a flip-flop that outputs the same signal as the output signal of the latch at the end of the section until the end of the next section and controls the on / off of the power supply unit transmitting the output signal of the rectifier to the light emitting device. It may include.
상기 도통각 검출부는, 상기 구간이 시작되는 시점과 끝나는 시점에서 각각 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 출력하는 레벨 검출기를 더 포함하고, 상기 제1 펄스 신호는 상기 래치의 리셋 신호로 이용되고, 상기 제2 펄스 신호는 상기 플립플롭의 클록 신호로 이용될 수 있다. The conduction angle detector further includes a level detector for outputting a first pulse signal and a second pulse signal at a time point at which the interval starts and ends, and the first pulse signal is used as a reset signal of the latch. The second pulse signal may be used as a clock signal of the flip-flop.
상기 플립플롭은 상기 구간에서의 최대 크기가 상기 임계값보다 클 때에 상기 구간이 끝나는 시점에서 하이 신호를 출력하고, 상기 전원 공급부는 상기 플립플롭이 하이일 때에만 온 상태를 유지할 수 있다. The flip-flop outputs a high signal when the interval ends when the maximum size of the interval is greater than the threshold value, and the power supply unit may maintain the ON state only when the flip-flop is high.
상기 임계값은 외부 장치 또는 구동 회로 내부에 의한 설정에 의해 결정될 수 있다. The threshold value may be determined by setting by an external device or a drive circuit inside.
본 발명에 따르면, 플리커 현상이 발생할 가능성이 있는 구간에서는 발광 소자의 구동을 중단함으로써, 발광 소자의 조도 조절 시 플리커 현상 발생을 방지할 수 있다. According to the present invention, the flicker phenomenon may be prevented when the illumination of the light emitting device is controlled by stopping the driving of the light emitting device in a section in which the flicker phenomenon may occur.
도 1은 일반적인 발광 소자 구동 회로의 구성을 개략적으로 설명하는 회로도이다.
도 2 및 도 3은 일반적인 디머의 일 동작예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로에서 도통각 검출부의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로의 제1 구현예를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 발광 소자 구동 회로에서 각 신호의 파형을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로의 제2 구현예를 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 9의 발광 소자 구동 회로에서 각 신호의 파형을 나타내는 타이밍도이다.1 is a circuit diagram schematically illustrating a configuration of a general light emitting element driving circuit.
2 and 3 are graphs for explaining an operation example of a general dimmer.
4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a light emitting device driving circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph for schematically describing an operation of a conduction angle detector in a light emitting device driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a view showing a first embodiment of a light emitting device driving circuit according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are timing diagrams showing waveforms of respective signals in the light emitting device driving circuit of FIG. 6.
9 is a view showing a second embodiment of a light emitting device driving circuit according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are timing diagrams showing waveforms of respective signals in the light emitting device driving circuit of FIG. 9.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiment of the Present Invention]
본 명세서에서 "발광 소자"라 함은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 소자를 총괄적으로 의미한다. 일반적으로는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 전류의 흐름에 따라 빛을 방출할 수 있는 소자이면 얼마든지 본 발명의 발광 소자로서 이용될 수 있다. As used herein, the term "light emitting device" refers collectively to a device that converts electrical energy into light energy. In general, the light emitting device may be a light emitting diode (LED), but the present invention is not limited thereto. Any device capable of emitting light according to current flow can be used as a light emitting device of the present invention.
일반적인 조도 조절이 가능한 발광 소자 구동 회로Light-emitting element drive circuit with general illumination control
본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로를 설명하기에 앞서 일반적인 발광 소자 구동 회로에 대해 설명하기로 한다. Prior to describing the light emitting device driving circuit according to the embodiment of the present invention, a general light emitting device driving circuit will be described.
도 1은 일반적인 발광 소자 구동 회로의 구성을 개략적으로 설명하는 회로도이다. 1 is a circuit diagram schematically illustrating a configuration of a general light emitting element driving circuit.
도 1을 참조하면, 발광 소자 구동 회로는 교류 전원(110), 디머(dimmer; 120), 발광 소자 구동부(130), 발광 소자(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the light emitting device driving circuit may include an
디머(120)는 교류 전원(110)으로부터의 전류를 발광 소자 구동부(130)로 흘러보내되, 해당 전류를 일정 구간 도통 및 차단시킨다. 또한, 이를 통해 발광 소자(140)로부터 방출되는 광량을 조절할 수 있다. 즉, 발광 소자(140)로부터 방출되는 광량은 흐르는 전류의 크기에 비례하는데, 디머(120)가 교류 전원(110)으로부터 공급되는 전류 중 발광 소자(140)의 구동을 위해 사용되는 전류의 양을 조절함으로써, 발광 소자(140)로부터의 광량이 조절될 수 있다. The
도 2 및 도 3은 디머(120)의 일 동작예를 설명하기 위한 그래프이다.2 and 3 are graphs for describing an operation example of the
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이 디머(120)는 교류 전원(110)으로부터의 전류 파형 중 일부를 제거하여 발광 소자(140)에 도달하는 전력의 양을 조절할 수 있다. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the
먼저, 도 2를 참조하면, 디머(120)는 교류 전원(110)으로부터 공급되는 교류 전류에 있어서, 그 크기가 0을 통과한 직후 파형의 일부를 제거할 수 있다. 이러한 방식을 그 의미 그대로 리딩 에지(Leading Edge) 디머(120)라고 한다. First, referring to FIG. 2, the
또한, 도 3을 참조하면, 디머(120)는 교류 전원(110)으로부터 공급되는 교류 전류에 있어서, 그 크기가 0을 통과하기 바로 전 파형의 일부를 제거하는 방식으로 동작할 수도 있다. 이러한 방식을 그 의미 그대로 트레일링(trailing Edge) 디머(120)라고 한다. In addition, referring to FIG. 3, the
이상적인 경우라면, 디머(120)의 도통 구간이 0%에서 100%가 될 때까지 모든 경우에서 발광 소자 구동부(130)가 발광 소자(140)를 정상적으로 동작시켜야 한다. 즉, 디머(120)의 도통 구간이 0%일 때 비로소 발광 소자(140)의 구동이 멈추어야 한다. 그러나, 현실적으로는 디머(120)의 도통 구간이 50% 이하인 특정 경우에서, 발광 소자(140)의 전류 소모가 작아져 플리커(flicker) 현상이 발생하게 된다.In an ideal case, the light
이하에서는, 디머(120)의 도통 구간이 작은 경우에 발생하는 플리커 현상을 방지하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로를 설명하기로 한다. Hereinafter, a light emitting device driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention for preventing the flicker phenomenon occurring when the conduction section of the
발광 소자 구동 회로Light emitting element driving circuit
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로의 구성을 나타내는 회로도이다. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a light emitting element driving circuit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자 구동 회로는 교류 전원(410), 디머(420), 정류부(430), 전원 공급부(440), 발광 소자(450), 도통각 검출부(460)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the light emitting device driving circuit according to the embodiment may include an
디머(420)는 교류 전원(410)으로부터의 전류 파형 중 일부를 제거한다. 전술한 바와 같이, 디머(420)는 교류 전원(410)으로부터의 교류 전류 중 그 크기가 0을 통과한 직후 파형 일부를 제거할 수도 있으며, 0을 통과하기 전 파형 일부를 제거할 수동 있다. The dimmer 420 removes some of the current waveform from the
정류부(430)는 디머(420)를 통과한 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 기능을 수행한다. 즉, 도 4에는 정류부(430)가 4개의 다이오드로 구성되는 브릿지 다이오드로 구현되는 경우가 예시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 교류 신호를 직류 신호로 변환할 수만 있으면 얼마든지 본 발명의 정류부(430)를 구성하는 소자로서 이용될 수 있다.The
전원 공급부(440)는 발광 소자(450)의 구동을 위한 전력을 전달하되, 도통각 검출부(460)로부터의 제어 신호에 따라 선택적으로 전달한다. 전원 공급부(440)는 입력되는 제어 신호에 따라 온/오프 될 수 있는 스위치 모드 전력 공급기(SMPS: Switch Mode Power Supply) 등으로 구현될 수 있다. 스위치 모드 전력 공급기는 벅(Buck) 컨버터 또는 플라이백(flyback) 컨버터 등 여러가지 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 제어 신호에 따라서 정류부(430)로부터 전달되는 전원을 선택적으로 전달 또는 차단할 수 있는 회로이면 얼마든지 본 발명의 전원 공급부(440)로서 이용될 수 있다. The
발광 소자(450)는 전원 공급부(440)에 의해 선택적으로 전달되는 전류에 의해 구동되며, 이러한 전기 에너지를 빛 에너지로 변환한다. 전달되는 전류의 양에 따라 발광 소자(450)로부터 방출되는 광량이 달라질 수 있다. 발광 소자(450)가 발광 다이오드 소자로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것이 아님은 전술한 바와 같다.The
도통각 검출부(460)는 정류부(430)의 출력단 전압 파형을 기초로 전원 공급부(440)의 온/오프를 결정하는 제어 신호를 출력한다.The
도 5는 도통각 검출부(460)의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 도통각 검출부(460)는 특정 도통각 이하에서 발광 소자(450)를 오프시키는 제어 신호를 출력한다. 즉, 디머(420)의 도통 구간 중 플리커 현상이 발생할 수 있는 도통 구간을 적어도 포함하는 구간(특정 도통각 이하의 구간)에서 발광 소자(450)를 오프시킨다. 발광 소자(450)를 오프시키기 위해 전원 공급부(440)가 발광 소자(450)에 공급되는 전류의 흐름을 차단하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 디머(420)의 도통각이 10% 이하로 떨어질 때, 발광 소자(450)에 공급되는 전류를 차단시킬 수 있다. 5 is a diagram for schematically describing an operation of the
이하, 도통각 검출부(460)의 구현예에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the
도통각Conduction angle 검출부The detection unit
제1 1st 구현예Example
도 6은 도통각 검출부(460)의 제1 구현예를 포함하는 본 발명의 발광 소자 구동 회로를 나타낸다.6 illustrates a light emitting device driving circuit of the present invention including the first embodiment of the
도 6을 참조하면, 도통각 검출부(460)는 레벨 검출부(461), 카운터(462), 오실레이터(463)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the
한편, 도 7 및 도 8은 도 6의 발광 소자 구동 회로에서 각 신호의 파형을 나타내는 타이밍도이다. 도 7은 디머(420)가 리딩 에지 디머인 경우의 각 신호 파형을 나타내며, 도 8은 디머(420)가 트레일링 에지 디머인 경우의 각 신호 파형을 나타낸다. 7 and 8 are timing diagrams showing waveforms of respective signals in the light emitting device driving circuit of FIG. 6. 7 shows each signal waveform when the dimmer 420 is a leading edge dimmer, and FIG. 8 shows each signal waveform when the dimmer 420 is a trailing edge dimmer.
제1 구현예에서는 디머(420) 및 정류부(430)를 통과한 교류 전원이 양(+)의 크기로 지속되는 시간이 임계값보다 작은 경우에 전원 공급부(440)를 오프시키는 방식으로 동작한다. 발광 소자(450)의 플리커 현상은 가해지는 전류의 크기가 소정 값 이하일 때 발생하는데, 디머(420)와 정류부(430)를 통과한 교류 전원이 양의 크기로 지속되는 시간이 소정 크기보다 짧다는 것은 해당 구간의 전류 크기가 작다는 것이므로, 이러한 경우 그 전류를 아예 차단해버림으로써 플리커 현상을 방지할 수 있는 것이다. In the first embodiment, the
구체적으로 설명하면, 레벨 검출부(461)는 정류부(430)의 출력 신호 파형의 크기(Vrect)가 양의 값일 때 출력 신호(VDIM)로서 하이 신호를 출력한다. 교류 전원(420)으로부터의 전류 중 디머(420)에 의해 제거된 부분이 많을 때에는, 그 크기가 양의 값으로 지속되는 시간이 짧아지며, 이에 의해 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간도 짧아진다. 따라서, 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 전원 공급부(440)를 오프시키면 발광 소자(450)의 플리커 현상이 방지될 수 있다. Specifically, the
카운터(462)는 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간을 클록수로서 계산하고, 이에 따라 전원 공급부(440)를 온/오프 시키는 제어 신호(EN)를 출력한다. 구체적으로, 카운터(462)는 오실레이터(463)로부터의 클록 신호(CLK)에 기초하여, 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이인 시간을 클록수로서 계산한다. 예를 들어, 도 7 및 도 8을 참조하면, 카운터(462)는 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이일 때의 클록수를 차례대로 4개, 3개, 3개, 4개로 카운팅할 수 있다. The
한편, 카운터(462)는 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간에 따라 전원 공급부(440)의 동작을 온/오프시킨다. 예를 들면, 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간이 임계값보다 짧을 때에는 출력 신호(EN)로서 로우 신호를 출력하여 전원 공급부(440)에 제공함으로써, 전원 공급부(440)를 오프시킬 수 있고, 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간이 임계값보다 길 때에는 출력 신호(EN)로서 하이 신호를 출력하여 전원 공급부(440)에 제공함으로써, 전원 공급부(440)를 온시킬 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 예를 참조하면, 임계값이 클록수로서 3개로 제공될 때, 카운터(462)는 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VDIM)가 하이로 지속되는 시간이 클록수로서 3개보다 작을 때에 출력 신호(EN)로서 로우 신호를 출력할 수 있다. 그 후, 레벨 검출부(461)의 출력 신호(VIM)가 하이로 지속되는 시간이 클록수로서 3개보다 커지면 출력 신호(EN)로 하이 신호를 출력할 수 있다. 카운터(462)의 출력 신호(EN)는 전원 공급부(440)의 제어 신호로서 제공되는데, 카운터(462)의 출력 신호(EN)가 하이이면, 전원 공급부(440)가 정류부(430)의 출력 신호를 그대로 발광 소자(450)로 전달할 수 있고, 카운터(462)의 출력 신호(EN)가 로우이면, 전원 공급부(440)가 발광 소자(450)에 전달되는 전류를 차단할 수 있다. 임계값은 사용자에 의해 제공될 수 있으나, 이와 다른 방법에 의해 제공될 수도 있다. On the other hand, the
오실레이터(463)는 카운터(462)에 클록 신호(CLK)를 제공한다. 클록 신호(CLK)의 주파수는 입력 신호(DIM_SET)에 의해 결정될 수 있다. 오실레이터(463)로부터 출력되는 클록 신호(CLK)의 파형 결정을 위한 제어 신호로서의 입력 신호(DIM_SET)는 사용자에 의해 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 클록 신호(CLK)의 주파수를 크게 하기 위해 입력 신호(DIM_SET)를 조절함으로써, 전원 공급부(440)가 오프되기 위한 전류 레벨을 더욱 낮출 수도 있고, 반대로 입력 신호(DIM_SET)를 적절히 조절하여 클록 신호(CLK)의 주파수를 낮춤으로써, 전원 공급부(440)가 오프되기 위한 전류 레벨을 상대적으로 더욱 높일 수도 있다. 그러나, 오실레이터(463)의 제어를 위한 입력 신호(DIM_SET)는 예를 들면, 발광 소자(450)의 플리커가 발생되는 조건에 대한 자동적 감지 또는 발광 소자(450)의 동작 시간 등에 따라 자동으로 제공 또는 변형될 수도 있다. 즉, 사용자의 입력 없이도 자동으로 획득되는 정보일 수 있다. 또한, 상기 제어를 위한 입력 신호(DIM_SET)는 외부의 별도 장치에 의해 설정되거나, 구동 회로 내부(예를 들면, 전원 공급부(440) 또는 도통각 검출부(460) 중 적어도 하나)에 존재하는 설정 값일 수 있다.
전술한 바와 같이 임계값은 클록수로서 설정될 수 있고, 클록 신호(CLK)의 주파수는 입력 신호(DIM_SET)에 따라 설정되기 때문에, 임계값이 사용자의 입력, 외부 장치에 의한 설정, 구동 회로 내부의 설정 중 적어도 하나의 방식에 의해 결정된다고 할 수 있다. As described above, since the threshold value can be set as the number of clocks, and the frequency of the clock signal CLK is set according to the input signal DIM_SET, the threshold value is set by the user, set by an external device, and inside the driving circuit. It can be said that it is determined by at least one of the setting of.
제2 Second 구현예Example
도 9는 도통각 검출부(460)의 제2 구현예를 포함하는 본 발명의 발광 소자 구동 회로를 나타낸다.9 illustrates a light emitting device driving circuit of the present invention including the second embodiment of the
도 9를 참조하면, 도통각 검출부(460)는 비교기(464), 레벨 검출기(465), 래치(466), 플립플롭(467)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the
한편, 도 10 및 도 11은 도 9의 발광 소자 구동 회로에서 각 신호의 파형을 나타내는 타이밍도이다. 도 10은 디머(420)가 리딩 에지 디머인 경우의 각 신호 파형을 나타내며, 도 11은 디머(420)가 트레일링 에지 디머인 경우의 각 신호 파형을 나타낸다. 10 and 11 are timing diagrams showing waveforms of respective signals in the light emitting element driving circuit of FIG. 9. 10 shows each signal waveform when the dimmer 420 is a leading edge dimmer, and FIG. 11 shows each signal waveform when the dimmer 420 is a trailing edge dimmer.
제2 구현예에서는 디머(420) 및 정류부(430)를 통과한 교류 전원이 양의 크기로 지속되는 구간에서의 최대 크기가 임계값보다 작은 경우에 전원 공급부(440)를 오프시키고, 양의 크기로 지속되는 구간에서의 최대 크기가 임계값보다 큰 경우에는 전원 공급부(440)를 온시키는 방식으로 동작한다. 발광 소자(450)의 플리커 현상은 가해지는 전류의 크기가 소정 값 이하일 때 발생하므로, 교류 전원이 양의 크기로 지속되는 구간에서 그 최대 크기가 임계값보다 작다면, 해당 구간의 전류를 아예 차단해버림으로써 플리커 현상을 방지할 수 있는 것이다. In the second embodiment, the
구체적으로 설명하면, 비교기(464)는 레퍼런스 신호(DIM_SET)와 입력 신호(Vrect)의 크기를 비교하여, 입력 신호(Vrect)가 레퍼런스 신호(DIM_SET)의 크기보다 큰 경우에는 출력 신호(Set)로서 하이 신호를 출력하고, 그렇지 않을 경우에는 로우 신호를 출력한다. 비교기(464)의 출력 신호는 래치(466)의 셋 신호(Set)로서 이용될 수 있다. Specifically, the
비교기(464)는 증폭기로 구현될 수 있으며, 반전 입력 단자에는 레퍼런스 신호(DIM_SET), 비반전 입력 단자에는 정류부(430)를 통과한 신호(Vrect)가 입력될 수 있다. 정류부(430)를 통과한 신호는 전류 신호이므로, 이를 전압 신호로 바꿔주기 위한 저항(R)이 더 포함될 수 있다. 일례로 도 9에 도시되는 바와 같이, 정류부(430)의 출력단과 비교기(464)의 비반전 입력 단자 사이에 저항(R)이 연결되고, 비교기(464)의 비반전 입력 단자와 그라운드 사이에 저항(R)이 연결될 수 있다. 또한, 레퍼런스 신호(DIM_SET) 제공을 위해서도 외부 전원과 비교기(464)의 반전 입력 단자 사이에 저항(R)이 연결되고, 비교기(464)의 반전 입력 단자와 그라운드 사이에 저항(R)이 연결될 수 있다. 각 저항(R)의 값은 동일할 수도 있으나, 그렇지 않을 수도 있다. 레퍼런스 신호(DIM_SET)는 전원 공급부(440)가 오프가 되기 위한 전류의 임계값으로의 기능을 한다. 후술하는 동작에 의해, 정류부(430)의 출력 신호 파형의 크기가 레퍼런스 신호(DIM_SET)보다 큰 경우에는 전원 공급부(440)가 온 상태를 유지하고, 정류부(430)의 출력 신호 파형의 크기가 레퍼런스 신호(DIM_SET)보다 작은 경우에는 전원 공급부(440)가 오프로 된다. 레퍼런스 신호(DIM_SET)는 사용자에 의해 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 레퍼런스 신호(DIM_SET)를 높임으로써, 전원 공급부(440)가 오프되기 위한 전류 레벨을 더욱 높일 수도 있고, 반대로 레퍼런스 신호(DIM_SET)를 낮춤으로써, 전원 공급부(440)가 오프되기 위한 전류 레벨을 상대적으로 낮출 수도 있다. 그러나, 레퍼런스 신호(DIM_SET)는 예를 들면, 발광 소자(450)의 플리커가 발생되는 조건에 대한 자동적 감지 또는 발광 소자(450)의 동작 시간 등에 따라 자동으로 제공 또는 변형될 수도 있다. 즉, 사용자의 입력 없이도 자동으로 획득되는 정보일 수 있다. 또한, 상기 임계값으로서의 기능을 하는 레퍼런스 신호(DIM_SET)는 외부의 별도 장치에 의해 설정되거나, 구동 회로 내부(예를 들면, 전원 공급부(440) 또는 도통각 검출부(460) 중 적어도 하나)에 존재하는 설정 값일 수 있다. The
즉, 임계값은 사용자의 입력, 외부 장치에 의한 설정, 구동 회로 내부의 설정 중 적어도 하나의 방식에 의해 결정된다고 할 수 있다. That is, the threshold may be determined by at least one of a user input, a setting by an external device, and a setting inside the driving circuit.
레벨 검출부(465)는 정류부(430)의 출력 신호 파형(Vrect)의 크기가 양의 값이 될 때 제1 출력 신호(Reset)로서 펄스 신호를 생성하고, 정류부(430)의 출력 신호 파형의 크기(Vrect)가 0이 될 때 제2 출력 신호(CLK)로서 펄스 신호를 생성한다. 즉, 출력 신호 파형(Vrect)이 양의 크기를 유지하는 구간이 시작될 때 제1 출력 신호(Reset)를 출력하고, 해당 구간이 끝날 때 제2 출력 신호(CLK)를 출력한다. 제1 출력 신호(Reset)는 래치(466)의 리셋 신호(Reset)로서 이용될 수 있고, 제2 출력 신호는 플립플롭(467)의 클록 신호(CLK)로서 이용될 수 있다. The
래치(466)는 RS 래치로서 구현될 수 있다. 리셋 신호(Reset) 신호는 레벨 검출부(465)로부터 제공받고, 셋 신호(Set)는 비교기(464)로부터 제공받을 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 래치(466)의 출력 신호(RS_Q)는 리셋 신호(Reset)가 하이일 때, 리셋된다. 리셋 신호(Reset)가 제공되지 않을 때 셋 신호(Set)가 하이 신호로서 제공되면, 출력 신호(RS_Q)는 이에 따라 하이 신호로 출력되며, 다음 리셋 신호(Reset)가 제공될 때까지, 즉, 정류부(430)의 출력 신호 파형(Vrect)의 크기가 양의 값으로 유지되는 다음 구간이 시작되는 시점까지 유지된다. The
전술한 바와 같이 리셋 신호(Reset) 신호는 정류부(430)의 출력 신호(Vrect) 파형이 양의 크기가 되는 순간에 제공되며, 셋 신호(Set)는 정류부(430)의 출력 신호(Vrect)의 크기가 임계값(DIM_SET)보다 클 때 제공되므로, 래치(466)의 출력 신호(RS_Q)는 정류부(430)의 출력 신호(Vrect)가 임계값(DIM_SET)보다 클 때부터 시작하여, 정류부(430)의 출력 신호(Vrect) 크기가 0이 된 후 다시 양의 크기가 될 때까지 하이를 유지한다.As described above, the reset signal Reset signal is provided at the instant when the output signal Vrect waveform of the
플립플롭(467)은 클록 신호(CLK)에 동기하여 입력 신호(RS_Q)를 출력 신호(Q)로 출력한다. 플립플롭(467)은 D-플립플롭으로 구현될 수 있으며, 래치(466)의 출력 신호(RS_Q)가 플립플롭(467)의 입력 신호로서 이용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 클록 신호(CLK)는 레벨 검출부(465)에 의해 제공되는데, 정류부(430)의 출력 파형(Vrect) 크기가 양에서 0으로 되는 시점과 동기화되어 제공된다. 즉, 정류부(430)의 출력 파형(Vrect) 크기가 양으로 지속되는 구간이 끝나는 시점에 동기화되어 제공된다. The flip-
플립플롭(467)의 출력 신호(EN)는 전원 공급부(440)의 제어 신호로서 기능한다. 래치(466)의 출력 신호(RS_Q)이자 플립플롭(467)의 입력 신호는 정류부(430)의 출력 신호(Vrect)가 임계값(DIM_SET)보다 클 때부터 시작하여, 정류부(430)의 출력 신호(Vrect) 크기가 0이 된 후 다시 양의 크기가 될 때까지, 즉, 다음 구간이 시작되는 시점까지 하이를 유지하기 때문에, 정류부(430)의 출력 신호(Vrect)의 최대 크기가 임계값(DIM_SET)보다 큰 구간이 끝난 후 제공되는 클록 신호(CLK)에 동기화하여 제어 신호(EN)가 하이로 될 수 있다. 반대로, 정류부(430)의 출력 신호(Vrect)의 최대 크기가 임계값(DIM_SET)보다 작은 구간이 끝난 후에는 제어 신호(EN)가 로우로 된다. 즉, 정류부(430)의 출력 파형(Vrect)이 양의 크기를 유지하는 구간에서의 최대 크기가 임계값(DIM_SET)보다 큰 경우에는 해당 구간이 끝나는 시점에서 플립플롭(467)의 출력 신호(EN)로서 하이 신호가 출력되고, 그렇지 않은 경우에는 출력 신호(EN)로서 로우 신호가 출력된다. 플립플롭(467)의 출력 신호(EN)가 하이이면, 전원 공급부(440)가 온 되어 정류부(430)의 출력 신호를 그대로 발광 소자(450)에 전달할 수 있고, 플립플롭(467)의 출력 신호(EN)가 로우이면, 전원 공급부(440)가 오프되어, 발광 소자(450)에 전달되는 전류가 차단될 수 있다.The output signal EN of the flip-
이상 도통각 검출부(460)의 구현예로서 디머(420)와 정류부(430)를 통과한 교류 전원의 크기가 양으로 지속되는 시간에 따라 발광 소자(450)에 공급되는 전류를 도통/차단시키는 방식, 디머(420)와 정류부(430)를 통과한 교류 전원의 최대 크기에 따라 발광 소자(450)에 공급되는 전류를 도통/차단시키는 방식을 설명하였으나, 이 외에도 발광 소자(450)가 플리커 현상을 보일 가능성이 있는 조건 하에서 발광 소자(450)에 전달되는 전류를 차단시키는 방식이라면 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다. As an embodiment of the above-described
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
410: 교류 전원
420: 디머
430: 정류부
440: 전원 공급부
450: 발광 소자
460: 도통각 검출부
461: 레벨 검출부
462: 카운터
463: 오실레이터
464: 비교기
465: 레벨 검출부
466: 래치
467: 플립플롭410: AC power
420: dimmer
430: rectifier
440: Power supply
450: light emitting element
460: conduction angle detector
461: level detector
462: counter
463: oscillator
464: comparator
465: level detection unit
466: latch
467: flip-flop
Claims (11)
상기 정류부의 출력으로부터 상기 디머의 도통 구간 중 특정 도통 구간에서 발광 소자에 전달되는 전류를 선택적으로 도통/차단시키기 위한 제어 신호를 출력하는 도통각 검출부; 및
상기 제어신호에 대응하여 발광소자의 구동을 위한 전력을 전달하는 전원 공급부를 포함하되,
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형 크기가 양의 크기로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 상기 전원 공급부를 오프시켜 상기 발광 소자에 전달되는 전류가 차단되도록 상기 제어 신호를 출력하는, 발광 소자 구동 회로. A rectifier for rectifying an output waveform of a dimmer to remove and output a part of an alternating current supplied from an alternating current power source; And
A conduction angle detector configured to output a control signal for selectively conducting / blocking a current transmitted to a light emitting device in a specific conduction section of the dimmer conduction section from the output of the rectifier; And
Including a power supply for transmitting power for driving the light emitting device in response to the control signal,
The conduction angle detector outputs the control signal so that the current transmitted to the light emitting device is cut off by turning off the power supply when the time duration of the output waveform of the rectifier is positive is less than a threshold value. Element driving circuit.
상기 도통각 검출부는,
상기 정류부의 출력 파형 크기가 양의 크기로 지속되는 동안 하이 신호를 출력하는 레벨 검출기; 및
상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간과 임계값을 비교하여, 상기 정류부의 출력 신호를 상기 발광 소자에 전달하는 상기 전원 공급부의 온/오프를 결정하는 제어 신호를 출력하는 카운터를 포함하는, 발광 소자 구동 회로. The method of claim 1,
The conduction angle detector,
A level detector for outputting a high signal while the output waveform magnitude of the rectifier is maintained at a positive magnitude; And
A control for calculating a time for which the output signal of the level detector lasts high, comparing the calculated time with a threshold value, and determining whether to turn on / off the power supply unit for transmitting the output signal of the rectifier to the light emitting device. A light emitting element driving circuit comprising a counter for outputting a signal.
상기 카운터는 상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 상기 전원 공급부를 오프시키기 위한 제어 신호로서 로우 신호를 출력하는, 발광 소자 구동 회로. The method of claim 3,
And the counter outputs a low signal as a control signal for turning off the power supply when the time at which the output signal of the level detector lasts high is less than a threshold value.
상기 카운터는 상기 레벨 검출기의 출력 신호가 하이로 지속되는 시간을 클록수로서 계산하며, 상기 임계값은 클록수로서 결정되는, 발광 소자 구동 회로. The method of claim 3,
And the counter calculates, as the number of clocks, the time for which the output signal of the level detector lasts high, and the threshold is determined as the number of clocks.
상기 도통각 검출부는,
상기 클록 신호를 출력하는 오실레이터를 더 포함하는, 발광 소자 구동 회로. 6. The method of claim 5,
The conduction angle detector,
And a oscillator for outputting the clock signal.
상기 정류부의 출력으로부터 상기 디머의 도통 구간 중 특정 도통 구간에서 발광 소자에 전달되는 전류를 선택적으로 도통/차단시키기 위한 제어 신호를 출력하는 도통각 검출부; 및
상기 제어신호에 대응하여 발광소자의 구동을 위한 전력을 전달하는 전원공급부;를 포함하되,
상기 도통각 검출부는, 상기 정류부의 출력 파형 크기가 양의 크기로 지속되는 시간이 임계값보다 작을 때 상기 전원공급부를 오프시켜 상기 발광 소자에 전달되는 전류가 차단되도록 상기 제어 신호를 출력하는, 발광 소자 구동 회로.A rectifier for rectifying an output waveform of a dimmer to remove and output a part of an alternating current supplied from an alternating current power source; And
A conduction angle detector configured to output a control signal for selectively conducting / blocking a current transmitted to a light emitting device in a specific conduction section of the dimmer conduction section from the output of the rectifier; And
And a power supply unit configured to transfer power for driving the light emitting device in response to the control signal.
The conduction angle detector outputs the control signal to turn off the power supply and cut off the current transmitted to the light emitting device when the length of the output waveform of the rectifier is less than a threshold value. Element driving circuit.
상기 도통각 검출부는,
상기 정류부의 출력 파형 크기가 임계값보다 클 때 하이 신호를 출력하는 비교기;
상기 구간이 시작되는 시점에서의 상기 비교기의 출력 신호와 동일한 신호를 상기 정류부의 출력 파형이 양의 크기로 지속되는 다음 구간의 시작 시점까지 출력하는 래치; 및
상기 구간이 끝나는 시점에의 상기 래치의 출력 신호와 동일한 신호를 상기 다음 구간이 끝나는 시점까지 출력하여, 상기 정류부의 출력 신호를 상기 발광 소자에 전달하는 상기 전원 공급부의 온/오프를 제어하는 플립플롭을 포함하는, 발광 소자 구동 회로. 8. The method of claim 7,
The conduction angle detector,
A comparator for outputting a high signal when the magnitude of the output waveform of the rectifier is greater than a threshold;
A latch for outputting the same signal as the output signal of the comparator at the start of the section until the start of the next section in which the output waveform of the rectifier is positive in magnitude; And
Flip-flop for controlling the on / off of the power supply unit for outputting the same signal as the output signal of the latch at the end of the section until the end of the next section, the output signal of the rectifier to the light emitting element Light emitting device driving circuit comprising a.
상기 도통각 검출부는,
상기 구간이 시작되는 시점과 끝나는 시점에서 각각 제1 펄스 신호 및 제2 펄스 신호를 출력하는 레벨 검출기를 더 포함하고,
상기 제1 펄스 신호는 상기 래치의 리셋 신호로 이용되고, 상기 제2 펄스 신호는 상기 플립플롭의 클록 신호로 이용되는, 발광 소자 구동 회로.9. The method of claim 8,
The conduction angle detector,
And a level detector for outputting a first pulse signal and a second pulse signal at a time point at which the interval starts and ends, respectively.
And the first pulse signal is used as a reset signal of the latch and the second pulse signal is used as a clock signal of the flip-flop.
상기 플립플롭은 상기 구간에서의 최대 크기가 상기 임계값보다 클 때에 상기 구간이 끝나는 시점에서 하이 신호를 출력하고, 상기 전원 공급부는 상기 플립플롭이 하이일 때에만 온 상태를 유지하는, 발광 소자 구동 회로. 9. The method of claim 8,
The flip-flop outputs a high signal at the end of the section when the maximum size in the section is greater than the threshold value, and the power supply unit maintains an ON state only when the flip-flop is high. Circuit.
상기 임계값은 외부 장치 또는 구동 회로 내부에 의한 설정에 의해 결정되는, 발광 소자 구동 회로. 8. The method of claim 1 or 7,
The threshold value is determined by a setting by an external device or a drive circuit inside.
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KR20070097060A (en) * | 2005-01-13 | 2007-10-02 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Semiconductor device for driving led, and led driving device |
KR20100101355A (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-17 | 삼성전기주식회사 | Illumination apparatus using ighting emitting diode |
KR20120018730A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-05 | 샤프 가부시키가이샤 | Led driver circuit and led lighting device using the same |
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