KR101460721B1 - 조명회로 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 조명회로는 교류 전원을 입력받아 직류 전원을 출력하는 정류부; 정류부로부터 출력되는 직류 전원의 크기를 변환하는 DC/DC 컨버터; DC/DC 컨버터에서 출력되는 전원을 입력받아 점등되고, 서로 직렬로 연결된 복수의 광원; 및 전계 효과 트랜지스터를 포함하고, DC/DC 컨버터의 음극과 연결되어 역전압을 차단하는 역전압 방지회로;를 포함한다.

Description

조명회로 {Lighting Circuit}
실시예는 조명회로에 관한 것이다.
차량용 램프는 차량 운행자의 시야 확보를 위해 차량의 필수적인 구성요소가 된다. 기술의 발전에 따라, 자동차에도 각종 전자시스템이 도입되면서, 차량용 램프가 차량의 주행 정보에 따라 자동적으로 제어되는 기술이 마련되고 있다.
차량용 램프에는 빛을 내는 광원이 복수개가 들어갈 수 있다. 차량용 램프는 차량의 운행시 운전자의 시야 확보를 위하여 상향등 또는 하향등에 사용하는 각각의 광원들을 따로 제어할 수 있다. 따라서,, 이를 제어하기위한 회로 또는 방법들이 속속 등장하고 있다.
차량용 램프에는 각각의 광원들을 제어하기 위한 제어회로가 장착될 수 있다. 일반적으로 양극 및 음극의 극성을 가지는 직류전원으로 동작하는 회로는 극성이 역으로 연결되면, 동작회로에 역전압이 인가되어 부하가 파손될 우려가 있다. 이에 따라, 전원 공급 장치에는 역전압에 의해 부하가 파손되는 것을 방지하기 위해 역전압 방지회로가 부가될 수 있다.
실시예는 역전압을 방지하여 안정성이 향상된 조명회로를 제공한다.
실시예에 따른 조명회로는 교류 전원을 입력받아 직류 전원을 출력하는 정류부; 정류부로부터 출력되는 직류 전원의 크기를 변환하는 DC/DC 컨버터; DC/DC 컨버터에서 출력되는 전원을 입력받아 점등되고, 서로 직렬로 연결된 복수의 광원; 및 전계 효과 트랜지스터를 포함하고, DC/DC 컨버터의 음극과 연결되어 역전압을 차단하는 역전압 방지회로;를 포함한다.
실시예에 따른 조명회로는 각각의 기능에 따른 복수의 광원들에 각각 DC/DC 컨버터가 구비되어 개별적인 제어가 가능할 수 있다.
실시예에 따른 조명회로는 DC/DC 컨버터가 복수개인 경우에도 하나의 역전압 방지회로로 역전압을 방지하여, 회로구현의 편의성을 제공하여 공정을 단순화시키고 제품의 안정성도 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 조명회로는 Rds 값이 P-채널 전계효과 트랜지스터의 Rds 값보다 작은 N-채널 전계 효과 트랜지스터(FET)를 사용하여 P 채널 전계효과 트랜지스터의 경우보다 전압 손실이 적을 수 있다.
도 1 은 실시예에 따른 조명회로의 구조를 도시한 회로도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 조명회로(100)의 구조를 도시한 회로도이다.
도 1 을 살펴보면, 일 실시예에 따른 조명회로(100)는 교류 전원을 입력받아 직류 전원을 출력하는 정류부(110), 정류부(110)로부터 출력되는 직류 전원의 크기를 변환하는 DC/DC 컨버터(120), DC/DC 컨버터(120)에서 출력되는 전원을 입력받아 점등되고, 서로 직렬로 연결된 복수의 광원(130), 및 전계 효과 트랜지스터를 포함하고, DC/DC 컨버터(120)의 음극과 연결되어 역전압을 차단하는 역전압 방지회로(140)를 포함한다
정류부(110)는 외부 전원으로부터 전원을 입력받을 수 있다. 정류부(110)는 외부 전원으로부터 입력받은 전원을 정류할 수 있다. 예를 들어, 정류부(110)는 외부 전원으로부터 입력받은 교류 전원을 정류하여 양극 및 음극의 극성을 가지는 직류 전원을 출력할 수 있다.
정류부(110)로 입력되는 전원은 전원의 크기가 +V에서 -V까지의 교류 전원인데 반해, 정류부(110)에서 출력하는 전원은 크기가 0부터 +V이고 주기가 정류부(110)에 입력되는 파형의 절반인 평활화되지 않은 직류 전원일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
정류부(110)는 복수개의 DC/DC 컨버터(120)에 직류 전원을 공급할 수 있다.
DC/DC 컨버터(120)는 정류부(110)와 연결될 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 정류부(110)로부터 직류전원을 입력받을 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 광원(130)에 직류전원을 제공할 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 정류부(110)로부터 공급받은 직류전원의 크기를 변환할 수 있다.
DC/DC 컨버터(120)는 정류부(110)로부터 제공받은 평활화되지 않은 직류 전원을 입력받아 이를 평활화하여 광원(130)에 제공할 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 정류부(110)로부터 입력받은 직류전원을 광원(130)이 작동할 수 있는 전압까지 승압할 수 있다.
DC/DC 컨버터(120)는 복수개일 수 있다. 복수개의 DC/DC 컨버터(120)는 개수가 차량 운전자의 시야확보를 위해 필요한 복수개의 기능에 각각 대응하는 복수개의 광원(130) 그룹의 개수와 동일할 수 있다. 복수개의 DC/DC 컨버터(120)는 각각 정류부(110)로부터 직류전원을 공급받을 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 직렬 또는 병렬로 연결된 복수개의 광원(130)에 전원을 공급할 수 있다.
DC/DC 컨버터(120)는 그라운드가 역전압 방지회로(140)와 연결될 수 있다. DC/DC 컨버터(120)는 복수개일 수 있고, 복수개의 DC/DC 컨버터(120)는 그라운드가 하나의 역전압 방지회로(140)와 연결될 수 있다.
조명회로(100)는 제어부를 더 포함할 수 있다.
제어부는 각각의 DC/DC 컨버터(120)를 제어할 수 있다. 제어부는 차량의 운행 상태에 따라서, DC/DC 컨버터(120)를 제어하여 DC/DC 컨버터(120)에 연결된 광원(130)을 조절할 수 있다. 예를 들어, DC/DC 컨버터(120)에서 출력하는 전류의 양을 조절하여 광원(130)이 방출하는 광출량을 조절할 수 있다.
광원(130)은 DC/DC 컨버터(120)와 전기적으로 연결될 수 있다. 광원(130)은 복수개가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 도 1 에서는 광원(130)이 복수개가 직렬로 연결되었으나, 이에 한정하지 아니한다.
광원(130)은 DC/DC 컨버터(120)로부터 직류전원을 공급받을 수 있다. 광원(130)은 DC/DC 컨버터(120)로부터 공급받은 직류전원을 빛에너지로 전환할 수 있다. 광원(130)은 차량용 헤드램프에 사용될 수 있다.
광원(130)은 전기에너지를 빛에너지로 바꿀 수 있다. 예를 들어, 광원(130)은 발광다이오드(Light Emitting Diode)를 포함한 발광소자 패키지 또는 COB(Chip On Board)일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시킬 수 있다. 발광다이오드(미도시)는 발광소자 패키지(미도시)의 리드프레임(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
발광다이오드(미도시)는 지지기판(미도시)상에 발광구조물(미도시)이 성장하여 형성될 수 있다. 발광다이오드(미도시)는 열의 방출을 용이하게 하기 위하여 지지기판(미도시)을 열전도성이 높은 탄화규소(SiC)등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
발광다이오드(미도시)는 지지기판(미도시) 상에 제1 반도체층(미도시), 활성층(미도시) 및 제2 반도체층(미도시)을 포함하는 발광구조물(미도시)이 배치될 수 있다.
제1 반도체층(미도시), 활성층(미도시), 및 제2 반도체층(미도시)은 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
발광구조물(미도시)은 제1 반도체층(미도시) 및 제2 반도체층(미도시) 내의 도전형 도펀트의 도핑 농도가 균일 또는 불균일하게 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 발광구조물(미도시)의 층간구조는 다양하게 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 아니한다.
광원(130)은 배면으로 열이 배출되는 구조를 이룰 수 있으므로 내열문제에 의한 공간이 요구되지 않으며, 광원(130)의 배면에 설치되는 방열핀 및 방열팬은 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
역전압 방지회로(140)는 DC/DC 컨버터(120)의 음극과 연결될 수 있다. 역전압 방지회로(140)는 DC/DC 컨버터(120)가 복수개인 경우, 복수개의 DC/DC 컨버터(120)의 복수개의 그라운드를 한 개의 단자로 동시에 연결할 수 있다.
역전압 방지회로(140)는 인가되는 전원의 극성에 따라 전원의 흐름을 조절할 수 있다. 역전압 방지회로(140)는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor)를 포함할 수 있다. 전계 효과 트랜지스터는 DC/DC 컨버터(120)와 연결되어 극성이 반전되어 결선된 경우 전원을 차단시킬 수 있다. 전계 효과 트랜지스터는 정결선 되었을 때 턴온되어 드레인(Drain)과 소스(Source) 사이에 전류가 흐를 수 있다.
전계 효과 트랜지스터는 n-채널 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)일 수 있다. 전계 효과 트랜지스터가 n-채널 MOSFET인 경우, 게이트(Gate)의 전압이 소스(Source)의 전압보다 높은 경우 턴온되어 전원이 흐르도록 할 수 있다.
전계 효과 트랜지스터는 드레인(Drain)이 DC/DC 컨버터(120)의 음극과 연결될 수 있다. 전계 효과 트랜지스터는 소스(Source)가 정류뷰의 음극과 연결 될 수 있다. 전계 효과 트랜지스터는 게이트(Gate)가 DC/DC 컨버터(120)의 음극에서 분기된 전원 라인과 연결될 수 있다.
역전압 방지회로(140)는 실시예에 따라서, 다이오드(Diode), 제너 다이오드(Zener Diode) 또는 저항(Resistance)을 포함할 수 있으나, 이에 대하여 한정하지 아니한다.
정류부(110)가 DC/DC 컨버터(120), 역전압 방지회로(140) 등과 오결선되어 정류부(110)의 양극과 전계 효과 트랜지스터의 소스(Source)가 연결된 경우, n-채널 MOSFET은 오프되어 역전압이 DC/DC 컨버터(120)의 음극으로 공급되는 것을 차단시킬 수 있으나, 오결선의 예는 여러가지로 다양할 수 있다.
역전압 방지회로(140)가 n-채널 MOSFET 을 포함하는 경우, n-채널 MOSFET은 p-채널 MOSFET에 비하여 드레인(Drain)과 소스(Source) 사이의 저항인 Rds_on 값이 작아, 전압 손실이 적을 수 있다. 역전압 방지회로(140)가 n-채널 MOSFET을 포함하는 경우, 자동차 배터리의 전압손실을 최소화하여 자동차의 ISG(Idle Stop & Go, 공회전제한장치)를 실현하는데 도움이 될 수 있다.
또한, n-채널 MOSFET은 p-채널 MOSFET에 비하여 크기가 작아 조명회로(100)의 경량화 및 소형화에도 도움이 될 수 있다.
역전압 방지회로(140)가 복수개의 DC/DC 컨버터(120)의 복수개의 음극과 한번에 연결되도록 연결되어, 정류부(110)에서 복수개의 DC/DC 컨버터(120) 각각으로 직류 전원을 공급하게 되어, 각각의 광원(130)으로 공급하는 전류값이 과하지 않도록 할 수 있다.
따라서, 역전압 방지회로(140)와 DC/DC 컨버터(120)와의 연결관계에 따라 각각의 광원(130)의 안정성을 높일 수 있고, 조명회로(100)의 수명을 극대화시킬 수 있다.
실시예에 따른 조명회로(100)는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다
110: 정류부 120: DC/DC 컨버터
130: 광원 140: 역전압 방지회로

Claims (5)

  1. 교류전원을 입력받아 직류전원을 출력하는 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 직류전원의 크기를 변환하는 DC/DC 컨버터;
    상기 DC/DC 컨버터에서 출력되는 전원을 입력받아 점등되고, 서로 직렬로 연결된 복수의 광원; 및
    상기 DC/DC 컨버터와 접지 사이에 연결되며, 상기 접지로부터 상기 DC/DC 컨버터로 역전압이 공급되는 것을 차단하는 전계효과 트랜지스터를 포함하는 역전압 방지회로;를 포함하고,
    상기 전계효과 트랜지스터는,
    N-채널 FET(Field Effect Transistor)이며,
    상기 전계효과 트랜지스터의 드레인(Drain)소오스(source)은,
    상기 DC/DC 컨버터의 음극과 연결되고,
    상기 전계효과 트랜지스터의 소오스(source)는,
    상기 접지와 연결되는 조명회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 조명회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DC/DC 컨버터는 복수개이고,
    상기 복수개의 DC/DC 컨버터의 음극은 상기 역전압 방지회로와 연결되는 조명회로.
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