KR101518554B1 - Power supplies to drive the multiple LED modules and the lighting apparatus including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 마이크로컨트롤러를 제어 장치로 사용하여 다수의 LED 모듈 전원을 제어함으로써 다수의 LED 모듈을 구동하고 LED 모듈에 흐르는 전류가 일정한 범위의 값을 갖도록 제어되는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
상기 전원 공급 장치는 교류 전원의 입력 교류 전압을 입력 직류 전압으로 변환하는 정류 회로로 구성되는 직류 전원부; 상기 입력 직류 전압을 제어 장치 전압으로 변환하는 정전압 회로로 구성되는 제어 전원부; 상기 제어 장치 전압에 의해 구동되고, 다수의 스위치부의 전류를 아날로그 입력 신호로 입력받고, 높은 전압 제어 신호와 낮은 전압 제어 신호로 변환 처리하고, 상기 스위치부로 출력하는 제어부; 상기 높은 전압 제어 신호와 낮은 전압 제어 신호에 의해 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 전환되는 스위치 회로로 구성되는 다수의 스위치부; 및 상기 스위치부의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 상기 입력 직류 전압을 다수의 LED 모듈 전압으로 변환하는 직류-직류 전압 변환 장치로 구성되는 다수의 LED 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
LED 조명 장치는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치 및 상기 전원 공급 장치에 의해 구동되는 다수의 LED 모듈로 구성되며, 상기 LED 모듈은 직렬 연결되는 다수의 LED를 포함하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for driving a plurality of LED modules, and an LED lighting device having the same. More particularly, the present invention relates to a power supply device for driving a plurality of LED modules, And a LED lighting device including the power supply device.
Wherein the power supply device comprises: a DC power supply unit configured by a rectifying circuit for converting an input AC voltage of an AC power supply to an input DC voltage; A control power supply unit configured by a constant voltage circuit for converting the input DC voltage into a control device voltage; A control unit driven by the control device voltage, receiving a current of a plurality of switch units as an analog input signal, converting the high voltage control signal into a low voltage control signal, and outputting the high voltage control signal and the low voltage control signal to the switch unit; A plurality of switch sections each of which is constituted by a switch circuit which is switched to an on state or an off state by the high voltage control signal and the low voltage control signal; And a plurality of LED power sources including a DC-DC converter for converting the input DC voltage into a plurality of LED module voltages according to ON or OFF states of the switch unit.
The LED lighting device includes a power supply device for driving a plurality of LED modules and a plurality of LED modules driven by the power supply device, and the LED module includes a plurality of LEDs connected in series.

Description

다수의 ＬＥＤ 모듈을 구동하는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치 {Power supplies to drive the multiple LED modules and the lighting apparatus including the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a power supply device for driving a plurality of LED modules and an LED lighting device having the power supply device,

본 발명은 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 마이크로컨트롤러를 제어 장치로 사용하여 다수의 LED 모듈 전원을 제어함으로써 다수의 LED 모듈을 구동하고 LED 모듈에 흐르는 전류가 일정한 범위의 값을 갖도록 제어되는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device for driving a plurality of LED modules, and an LED lighting device having the same. More particularly, the present invention relates to a power supply device for driving a plurality of LED modules, And a LED lighting device including the power supply device.

LED는 에너지 효율, 수명, 환경 등 여러 측면에서 기존 광원에 비해 우수한 평가를 받고 있다. 조명 분야에서는 이러한 LED를 광원으로 한 조명 장치를 개발하는데 노력을 기울이고 있다. 또한 LED는 기존 광원에서는 구현하기 힘든 천연색을 표현하는 능력이 뛰어나 여러 가지 디스플레이 분야에서도 많은 적용이 이루어지고 있다.LEDs are rated better than existing light sources in terms of energy efficiency, lifetime, and environment. In the field of lighting, efforts are being made to develop a lighting device using such an LED as a light source. In addition, LED has excellent ability to express natural color which is difficult to realize in existing light source, and is applied to various display fields.

그러나 LED는 반도체 소자가 갖는 단점을 갖고 있는데, 특히 열이 문제 된다. 열은 LED가 발광하면서 LED에 흐르는 전류의 크기가 클수록 많이 발생한다. 열은 LED 소자의 전기적 특성과 광학적 특성을 변화시키는데, 이는 빛을 제어하는 입장에서 매우 곤란한 상황을 야기한다. 따라서 여러 개의 LED 소자로 연결된 LED 모듈에 흐르는 전류가 일정한 범위의 값을 갖도록 제어되는 전원 공급 장치가 필요하다.However, LEDs have disadvantages of semiconductor devices, especially heat. As heat is emitted by the LED, the larger the amount of current flowing through the LED, the more it occurs. Heat changes the electrical and optical properties of LED devices, which can lead to very difficult situations in terms of controlling light. Therefore, it is necessary to provide a power supply that is controlled so that the current flowing through the LED module connected to the plurality of LED devices has a certain range of values.

종래의 LED 모듈용 전원 공급 장치는 변압기를 사용하여 높은 전류와 낮은 전압을 출력하는 형식이 일반적인데, 이는 직병렬 혼합 형태를 갖는 LED 모듈만을 구동할 수 있다. 만약 직렬로 연결된 한쪽 직렬 LED가 고장이 나면, 여기로 흐르던 전류는 병렬 연결된 다른 쪽 직렬 LED로 흐르게 되어 높은 전류로 인한 예상치 못한 추가 열을 발생시킬 수 있다. 이는 전체 LED 모듈의 신뢰성에 나쁜 영향을 미친다. 따라서 높은 전류와 낮은 전압을 출력하는 형식과 다른 LED 모듈용 전원 공급 장치가 필요하다.Conventional power supplies for LED modules typically use a transformer to output high current and low voltage, which can only drive LED modules with a series-parallel mix form. If one serial LED connected in series fails, the current flowing through it will flow to the other serial LED in parallel, which can cause unexpected additional heat due to high current. This adversely affects the reliability of the entire LED module. Therefore, a type that outputs high current and low voltage and a power supply for other LED modules are needed.

또한 종래의 LED 모듈용 전원 공급 장치를 가지고 천연색을 구현할 경우, 3개(RGB)의 독립된 LED 모듈을 구동할 수 있는 독립된 3개의 정전류 공급이 가능한 전원 공급 장치가 있어야 한다. 이는 종래의 LED 모듈용 전원 공급 장치의 구조에서는 복잡한 변화와 많은 비용을 초래한다. 따라서 독립된 LED 모듈을 구동하는데 필요한 부분을 최소로 할 수 있는 구조를 갖는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치가 필요하다.In addition, when implementing a conventional color with a power supply for a conventional LED module, it is necessary to have three independent constant current supply capable of driving three (RGB) independent LED modules. This results in complicated changes and high costs in the structure of the power supply for the conventional LED module. Therefore, there is a need for a power supply for driving a plurality of LED modules having a structure capable of minimizing a portion required for driving independent LED modules.

본 발명이 해결하려는 과제로 하고 있는 종래 기술의 문제점은 변압기를 사용하여 높은 전류와 낮은 전압을 출력하는 형식으로 직병렬 혼합 형태를 갖는 LED 모듈만을 구동할 수 있다는 점이다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 변압기를 사용하지 않고 낮은 전류와 높은 전압을 출력하는 형식으로 직렬 형태를 갖는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치를 만든다. 또한 천연색을 구현할 경우, 3개(RGB)의 독립된 LED 모듈을 구동할 수 있는 독립된 3개의 정전류 공급이 가능한 전원 공급 장치가 필요한데, 종래의 LED 모듈용 전원 공급 장치의 구조는 복잡한 변화와 많은 비용을 초래한다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 독립된 다수의 LED 모듈을 구동하는데 필요한 부분을 최소로 할 수 있는 구조를 갖는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치와 이를 구비하는 LED 조명 장치를 만든다.The problem of the prior art which is a problem to be solved by the present invention is that a transformer can be used to drive only an LED module having a serial-parallel mixing type in a form of outputting a high current and a low voltage. In order to solve this problem, the present invention provides a power supply for driving a plurality of LED modules having a serial form in a form of outputting a low current and a high voltage without using a transformer. In addition, when implementing color, three separate constant-current-capable power supplies capable of driving three (RGB) independent LED modules are required. The structure of the power supply for conventional LED modules is complicated and costly . In order to solve the above problem, the present invention provides a power supply device for driving a plurality of LED modules having a structure capable of minimizing a portion required for driving a plurality of independent LED modules, and an LED lighting device having the same.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은 교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하여 다수의 LED 모듈(201,202)을 구동하는 전원 공급 장치(100)와 이를 구비하는 LED 조명 장치(300)를 만드는 것이다.Means for solving the above problems are a power supply device 100 for converting an input AC voltage VAC of an AC power source 400 into a plurality of LED module voltages VLED1 and VLED2 to drive a plurality of LED modules 201 and 202, And an LED lighting device 300 having the same.

상기 전원 공급 장치(100)는 교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 입력 직류 전압(VDC)으로 변환하는 정류 회로로 구성되는 직류 전원부(110); 상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하는 정전압 회로로 구성되는 제어 전원부(120); 상기 제어 장치 전압(VCC)에 의해 구동되고, 다수의 스위치부(141,142)의 전류를 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2)로 입력받고, 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)로 변환 처리하고, 상기 스위치부(141,142)로 출력하는 제어부(130); 상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)에 의해 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 전환되는 스위치 회로로 구성되는 다수의 스위치부(141,142); 및 상기 스위치부(141,142)의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)을 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하는 직류-직류 전압 변환 장치로 구성되는 다수의 LED 전원부(151,152)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply apparatus 100 includes a DC power supply unit 110 configured as a rectifying circuit for converting an input AC voltage VAC of the AC power supply 400 into an input DC voltage VDC; A control power supply unit 120 configured by a constant voltage circuit for converting the input DC voltage VDC into a control device voltage VCC; The control unit 120 is driven by the control unit voltage VCC and receives the currents of the plurality of switch units 141 and 142 as the analog input signals AIN1 and AIN2 and receives the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 , VL2), and outputs the converted signals to the switch units (141, 142); A plurality of switch parts 141 and 142 constituted by a switch circuit which is switched to an on state or an off state by the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2; And a DC-to-DC voltage converting unit for converting the input direct current voltage (VDC) to a plurality of LED module voltages (VLED1, VLED2) by ON or OFF states of the switch units (141, 142) 151, 152).

상기 직류 전원부(110)는 브리지 다이오드(B)로 구성되고, 상기 제어 전원부(120)는 정전압 회로로 구성되고, 상기 제어부(130)는 마이크로컨트롤러(X)로 구성되고, 상기 스위치부(141,142)는 NPN 트랜지스터(Q1,Q2), 전류 감지 저항(RE1,RE2) 및 전류 제한 저항(RB1,RB2)으로 구성되고, 상기 LED 전원부(151,152)는 인덕터(L1,L2), 다이오드(D1,D2) 및 커패시터(C1,C2)로 구성하는 것을 특징으로 한다.The DC power supply unit 110 is constituted by a bridge diode B and the control power supply unit 120 is constituted by a constant voltage circuit and the control unit 130 is constituted by a microcontroller X. The switch units 141, And the current limiting resistors RB1 and RB2. The LED power sources 151 and 152 include inductors L1 and L2, diodes D1 and D2, And capacitors (C1, C2).

상기 제어 전원부(120)는 상기 입력 직류 전압(VDC)의 값을 감지하여 스위치 OFF부(122)를 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 만드는 전압 감지부(121); 상기 전압 감지부(121)의 출력 값에 의해 온 상태 또는 오프 상태로 전환되어 스위치 ON부(123)를 온 상태 또는 오프 상태로 만들고 정전압 스위치부(124)를 오프 상태로 만드는 스위치 OFF부(122); 상기 스위치 OFF부(122)의 출력 값에 의해 온 상태 또는 오프 상태로 전환되어 정전압 스위치부(124)를 온 상태로 만드는 스위치 ON부(123); 상기 스위치 OFF부(122)에 의해 오프 상태 또는 상기 스위치 ON부(123)에 의해 온 상태로 전환되어 정전압 전원부(125)를 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되도록 하는 정전압 스위치부(124); 상기 정전압 스위치부(124)에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되어 정전압부(126)를 구동하는 정전압 전원부(125); 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)를 정전압으로 변환하여 상기 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하는 정전압부(126)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control power supply unit 120 includes a voltage sensing unit 121 for sensing the value of the input direct current voltage VDC and turning the switch-off unit 122 on or off; The switching unit 122 is turned on or off according to an output value of the voltage sensing unit 121 to turn the switch ON unit 123 ON or OFF and turn the constant voltage switch unit 124 OFF. ); A switch-on unit 123 which is turned on or off by the output value of the switch-off unit 122 to turn the constant-voltage switch unit 124 on; A constant voltage switch section 124 which is switched to the off state by the switch off section 122 or the on state by the switch ON section 123 so that the constant voltage power supply section 125 is charged to the input DC voltage VDC; A constant voltage power supply 125 charged with the input direct current voltage VDC by the constant voltage switch unit 124 to drive the constant voltage unit 126; And a constant voltage unit 126 for converting the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputting the constant voltage to the control device voltage VCC.

상기 전압 감지부(121)는 제너 다이오드(Z), 풀업 감지 저항(R1)과 풀다운 감지 저항(R2)으로 구성되고, 상기 스위치 OFF부(122)는 풀다운 다이오드(DB)와 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)로 구성되고, 상기 스위치 ON부(123)는 풀업 저항(R3)과 풀업 NPN 트랜지스터(N2)로 구성되고, 상기 정전압 스위치부(124)는 NMOSFET 트랜지스터(NM)로 구성되고, 상기 정전압 전원부(125)는 조정기 입력 커패시터(CB)로 구성되고, 상기 정전압부(126)는 집적회로로 만들어진 전압조정기(U)로 구성하는 것을 특징으로 한다.The voltage detection unit 121 includes a Zener diode Z and a pull-up sense resistor R1 and a pull-down sense resistor R2. The switch OFF unit 122 includes a pull-down diode DB and a pull- , The switch ON section 123 is constituted by a pull-up resistor R3 and a pull-up NPN transistor N2, the constant voltage switch section 124 is constituted by an NMOSFET transistor NM, 125 is constituted by a regulator input capacitor CB and the constant voltage section 126 is constituted by a voltage regulator U made of an integrated circuit.

LED 조명 장치(300)는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100) 및 상기 전원 공급 장치(100)에 의해 구동되는 다수의 LED 모듈(201,202)로 구성되며, 상기 LED 모듈(201,202)은 직렬로 연결되는 다수의 LED를 포함하는 것을 특징으로 한다.The LED lighting device 300 includes a power supply device 100 for driving a plurality of LED modules and a plurality of LED modules 201 and 202 driven by the power supply device 100, And a plurality of LEDs connected in series.

본 발명의 전원 공급 장치는 변압기를 사용하지 않고 간단한 구조를 갖으며, 낮은 전류와 높은 전압을 출력하는 형식으로 직렬 형태를 갖는 다수의 LED 모듈을 구동하며, LED 모듈의 구조 또한 간단하게 만들 수 있다. 또한 본 발명의 전원 공급 장치는 독립된 1개 이상의 LED 모듈을 구동하는데 적합한 구조를 갖으며, 마이크로컨트롤러를 통해 독립된 다수의 LED 모듈에 흐르는 전류를 제어하여 조도 조절이 가능하며, 원격 제어에 의해 조도 조절이 가능한 LED 조명 장치를 만들 수 있다.The power supply device of the present invention has a simple structure without using a transformer, drives a plurality of LED modules having a serial form in a form of outputting a low current and a high voltage, and can also simplify the structure of the LED module . Further, the power supply device of the present invention has a structure suitable for driving one or more independent LED modules, and it is possible to control the illuminance by controlling currents flowing through a plurality of independent LED modules through a micro controller, You can make this possible LED lighting device.

도1은 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치, 다수의 LED 모듈 및 LED 조명 장치의 개념도.
도2는 도1의 개념을 실시한 회로도.
도3은 도2의 회로에 역류 방지 다이오드를 포함하는 회로도.
도4는 도2와 도3의 제어 전원부를 실시한 회로도.
도5는 도4의 회로에 역류 방지 다이오드를 포함하는 회로도(예1).
도6은 도4의 회로에 역류 방지 다이오드를 포함하는 회로도(예2).1 is a conceptual diagram of a power supply unit, a plurality of LED modules, and an LED lighting unit for driving a plurality of LED modules.
2 is a circuit diagram showing the concept of Fig.
Fig. 3 is a circuit diagram including a backflow prevention diode in the circuit of Fig. 2; Fig.
Fig. 4 is a circuit diagram of the control power supply unit of Fig. 2 and Fig. 3; Fig.
5 is a circuit diagram (Example 1) including a backflow prevention diode in the circuit of Fig.
FIG. 6 is a circuit diagram (Example 2) including a reverse current prevention diode in the circuit of FIG. 4;

본 발명의 실시 예인 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100), 다수의 LED 모듈(201,202) 및 LED 조명 장치(300)의 구조와 기능을 도1 내지 도6을 참조하여 설명한다.The structure and function of the power supply device 100, the plurality of LED modules 201 and 202, and the LED lighting device 300 for driving a plurality of LED modules according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

먼저 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100), 다수의 LED 모듈(201,202) 및 LED 조명 장치(300)의 개념을 설명한다. 상기 전원 공급 장치(100)는 교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 다수의 LED 모듈(201,202)의 구동 전압인 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하는 장치다. 상기 LED 모듈(201,202)은 다수의 LED를 직렬 연결한 발광 장치다. 상기 LED 조명 장치(300)는 상기 전원 공급 장치(100)와 상기 LED 모듈(201,202)을 결합하여 구성된다.First, the concept of a power supply 100, a plurality of LED modules 201 and 202, and an LED lighting device 300 for driving a plurality of LED modules will be described. The power supply device 100 converts an input AC voltage VAC of the AC power source 400 into a plurality of LED module voltages VLED1 and VLED2 which are driving voltages of the plurality of LED modules 201 and 202. [ The LED modules 201 and 202 are light emitting devices in which a plurality of LEDs are connected in series. The LED lighting device 300 is configured by combining the power supply device 100 and the LED modules 201 and 202.

상기 전원 공급 장치(100)는The power supply apparatus 100 includes:

교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 입력 직류 전압(VDC)으로 변환하는 정류 회로로 구성되는 직류 전원부(110);A DC power supply unit 110 configured by a rectifying circuit for converting an input AC voltage VAC of the AC power supply 400 into an input DC voltage VDC;

상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하는 정전압 회로로 구성되는 제어 전원부(120);A control power supply unit 120 configured by a constant voltage circuit for converting the input DC voltage VDC into a control device voltage VCC;

상기 제어 장치 전압(VCC)에 의해 구동되고, 다수의 스위치부(141,142)의 전류를 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2)로 입력받고, 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)로 변환 처리하고, 상기 스위치부(141,142)로 출력하는 제어부(130);The control unit 120 is driven by the control unit voltage VCC and receives the currents of the plurality of switch units 141 and 142 as the analog input signals AIN1 and AIN2 and receives the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 , VL2), and outputs the converted signals to the switch units (141, 142);

상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)에 의해 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 전환되는 스위치 회로로 구성되는 다수의 스위치부(141,142); 및A plurality of switch parts 141 and 142 constituted by a switch circuit which is switched to an on state or an off state by the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2; And

상기 스위치부(141,142)의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)을 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하는 직류-직류 전압 변환 장치로 구성되는 다수의 LED 전원부(151,152)를 포함하는 것을 특징으로 한다.A plurality of LED power supply units 151 and 152 constituted by a DC-DC voltage converting apparatus for converting the input DC voltage VDC into a plurality of LED module voltages VLED1 and VLED2 in accordance with ON or OFF states of the switch units 141 and 142, ).

이제 본 발명의 실시 예인 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100)의 구조와 기능을 도2와 도3을 참조하여 상세하게 설명한다.The structure and function of the power supply device 100 for driving a plurality of LED modules according to embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

상기 직류 전원부(110)는 브리지 다이오드(B)로 구성되며, 교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)은 상기 브리지 다이오드(B)의 두 입력 단자에 연결되고, 상기 브리지 다이오드(B)의 양극 출력 단자는 입력 직류 전압(VDC) 단자에 해당되고, 상기 브리지 다이오드(B)의 음극 출력 단자는 기준점(GND) 단자에 해당된다. 상기 브리지 다이오드(B)의 정류 작용에 의해 상기 입력 교류 전압(VAC)은 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 변환된다. 상기 입력 직류 전압(VDC)은 상기 제어 전원부(120)와 상기 LED 전원부(151,152)의 구동 전압으로 인가된다.The DC power supply 110 is composed of a bridge diode B. The input AC voltage VAC of the AC power supply 400 is connected to two input terminals of the bridge diode B, The positive output terminal corresponds to an input direct current voltage (VDC) terminal, and the negative output terminal of the bridge diode (B) corresponds to a reference point (GND) terminal. The input AC voltage VAC is converted into the input DC voltage VDC by the rectifying action of the bridge diode B. The input DC voltage VDC is applied to the control power source 120 and the LED power sources 151 and 152.

상기 제어 전원부(120)는 상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하는 정전압 회로로 구성된다. 상기 제어 장치 전압(VCC)은 상기 제어부(130)의 구동 전압으로 인가된다.The control power supply unit 120 is constituted by a constant voltage circuit that converts the input direct current voltage VDC into a control device voltage VCC. The control device voltage VCC is applied to the driving voltage of the controller 130.

상기 제어부(130)는 아날로그 비교기 또는 아날로그-디지털 변환기를 내장하고, 전원(VCC, GND) 단자, 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2) 단자, 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자를 포함하는 마이크로컨트롤러(X)로 구성되며, 상기 전원 단자(VCC, GND)는 상기 제어 장치 전압(VCC) 단자와 상기 기준점(GND) 단자에 연결되고, 상기 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2) 단자는 상기 스위치부(141,142)의 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 이미터 단자에 연결되고, 상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자는 상기 스위치부(141,142)의 전류 제한 저항(RB1,RB2)에 연결되고, 상기 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자는 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 단자에 연결된다. 상기 마이크로컨트롤러(X)는 상기 스위치부(141,142)의 전류 감지 저항(RE1,RE2)의 양단 전압을 상기 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2)로 입력받고, 상기 스위치부(141,142)에 흐르는 전류로 계산 처리한 후, 적절한 펄스 파형을 상기 스위치부(141,142)의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)로 출력한다.The control unit 130 includes an analog comparator or an analog-to-digital converter and includes a power supply (VCC, GND) terminal, analog input signals AIN1 and AIN2, high voltage control signals VH1 and VH2, And a microcontroller (X) including an output terminal (VL1, VL2) of the analog signal and the power supply terminal (VCC, GND) is connected to the control device voltage (VCC) terminal and the reference point (GND) The input signals AIN1 and AIN2 are connected to the emitter terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 of the switch units 141 and 142. The output terminals of the high voltage control signals VH1 and VH2 are connected to the switch units 141 and 142, And the output terminals of the low voltage control signals VL1 and VL2 are connected to the base terminals of the NPN transistors Q1 and Q2. The microcontroller X receives both ends of the current sense resistors RE1 and RE2 of the switch units 141 and 142 as the analog input signals AIN1 and AIN2 and calculates the currents flowing through the switch units 141 and 142 And then outputs an appropriate pulse waveform to the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2 of the switch units 141 and 142, respectively.

상기 스위치부(141,142)는 NPN 트랜지스터(Q1,Q2), 전류 감지 저항(RE1,RE2) 및 전류 제한 저항(RB1,RB2)으로 구성된다. 상기 전류 감지 저항(RE1,RE2)은 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 이미터 단자와 상기 기준점(GND) 단자 사이에 연결되고, 상기 전류 제한 저항(RB1,RB2)은 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 단자에 연결된다. 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 콜렉터 단자는 상기 LED 전원부(151,152)의 다이오드(D1,D2)의 양극 단자에 연결된다.The switch units 141 and 142 are composed of NPN transistors Q1 and Q2, current sensing resistors RE1 and RE2 and current limiting resistors RB1 and RB2. The current sensing resistors RE1 and RE2 are connected between the emitter terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 and the GND terminal and the current limiting resistors RB1 and RB2 are connected to the NPN transistors Q1 and Q2, Q2. The collector terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 are connected to the positive terminals of the diodes D1 and D2 of the LED power sources 151 and 152, respectively.

상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태는 상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 상기 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)의 상태에 따라 결정된다.The ON or OFF state of the NPN transistors Q1 and Q2 is determined according to the states of the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2.

본 발명에 있어서 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태 제어는 낮은 전류 구동 방식과 높은 전류 구동 방식을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 낮은 전류 구동 방식은 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)가 온 상태를 유지하는데 필요한 최소의 베이스 전류를 공급하는 것으로 상기 마이크로컨트롤러(X)의 소비 전력을 줄일 목적으로 사용된다. 이를 위해 본 발명에서는 낮은 전류를 발생시키는 전용 회로를 사용하는 방식으로 구현한다. 상기 전용 회로는 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 단자와 상기 마이크로컨트롤러(X)의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자 사이에 상기 전류 제한 저항(RB1,RB2)을 연결하여 구성된다. 상기 높은 전류 구동 방식은 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)가 온 상태에서 오프 상태로 변하는 과도 상태의 시간을 단축시킬 목적으로 사용된다. 이것은 트랜지스터의 스위칭 특성에 관한 것으로 트랜지스터의 스위칭 속도는 베이스 전류에 크게 의존한다. 트랜지스터의 스위칭 속도를 높이기 위해서는 높은 베이스 전류가 요구된다. 이를 위해 본 발명에서는 높은 전류를 발생시키는 전용 회로를 사용하는 방식으로 구현한다. 상기 전용 회로는 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 베이스 단자를 상기 마이크로컨트롤러(X)의 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자에 직접 연결하여 구성된다. 실제 회로에 사용되는 마이크로컨트롤러의 출력 특성에 따라 직접 연결하지 않고 저항을 삽입하는 경우, 상기 전류 제한 저항(RB1,RB2)의 값과 비교하여 매우 작은 값을 갖는 저항을 사용하여야 한다.In the present invention, the ON or OFF state control of the NPN transistors Q1 and Q2 is performed using a combination of a low current driving method and a high current driving method. The low current driving method is used to reduce the power consumption of the microcontroller X by supplying a minimum base current necessary for the NPN transistors Q1 and Q2 to maintain the ON state. For this purpose, the present invention is implemented in such a manner that a dedicated circuit for generating a low current is used. The dedicated circuit is constructed by connecting the current limiting resistors RB1 and RB2 between the base terminal of the NPN transistors Q1 and Q2 and the output terminals of the high voltage control signals VH1 and VH2 of the microcontroller X . The high current driving method is used for shortening the time of the transient state in which the NPN transistors Q1 and Q2 are changed from the ON state to the OFF state. This relates to the switching characteristics of the transistor, and the switching speed of the transistor depends heavily on the base current. A high base current is required to increase the switching speed of the transistor. To this end, the present invention is implemented in such a manner that a dedicated circuit for generating a high current is used. The dedicated circuit is configured by directly connecting the base terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 to the output terminals of the low voltage control signals VL1 and VL2 of the microcontroller X. [ In case of inserting a resistor without directly connecting according to the output characteristic of a microcontroller used in an actual circuit, a resistor having a very small value should be used in comparison with the value of the current limiting resistors RB1 and RB2.

상기 LED 전원부(151,152)는 인덕터(L1,L2), 다이오드(D1,D2) 및 커패시터(C1,C2)로 구성되며, 상기 다이오드(D1,D2)의 음극 단자와 상기 커패시터(C1,C2)의 양극 단자는 직렬 연결되고, 상기 인덕터(L1,L2)는 상기 다이오드(D1,D2)의 양극 단자와 상기 커패시터(C1,C2)의 음극 단자에 병렬 연결된다. 상기 커패시터(C1,C2)의 음극 단자는 상기 입력 직류 전압(VDC)이 인가되는 단자로 도2와 같이 직접 연결되는 방식과 도3과 같이 역류 방지 다이오드(501)을 경유하여 연결되는 방식이 있다. 상기 역류 방지 다이오드(501)는 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 구동되는 상기 LED 전원부(151,152)가 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 함께 구동되는 상기 제어 전원부(120)에 전기적인 영향을 주는 것을 차단하기 위해 사용된다.The LED power supply units 151 and 152 are formed of inductors L1 and L2 and diodes D1 and D2 and capacitors C1 and C2 and are connected to the negative terminal of the diodes D1 and D2 and the capacitors C1 and C2 The inductor L1 and the inductor L2 are connected in parallel to the positive terminal of the diodes D1 and D2 and the negative terminal of the capacitors C1 and C2. The negative terminals of the capacitors C1 and C2 are directly connected to the terminals to which the input DC voltage VDC is applied as shown in FIG. 2, and are connected to each other via a reverse current prevention diode 501 as shown in FIG. 3 . The backflow prevention diode 501 prevents the LED power supply units 151 and 152 driven by the input DC voltage VDC from electrically affecting the control power supply unit 120 driven together with the input DC voltage VDC Lt; / RTI >

상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)가 온 상태인 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자에서 상기 인덕터(L1,L2), 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2), 상기 전류 감지 저항(RE1,RE2)을 경유하여 상기 기준점(GND) 단자로 이어지는 경로가 형성되어 전류가 흐른다. 상기 전류는 상기 인덕터(L1,L2)에 상기 전류의 값에 해당하는 에너지를 저장한다. 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)가 온 상태에서 오프 상태로 바뀐 경우, 상기 인덕터(L1,L2)에 흐르던 전류는 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)로 흐르지 못하고 상기 인덕터(L1,L2)에 저장된 에너지에 의해 상기 다이오드(D1,D2)로 흐르게 된다. 이 다이오드 전류는 상기 커패시터(C1,C2)를 충전한다. 이때 충전된 전압은 상기 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)에 해당된다. 상기 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)은 상기 LED 모듈(201,202)의 구동 전압으로 인가된다.The inductors L1 and L2, the NPN transistors Q1 and Q2 and the current sensing resistors RE1 and RE2 are connected to the input DC voltage terminal VDC when the NPN transistors Q1 and Q2 are in an ON state. And a current path is formed through the current path to the reference point (GND) terminal. The current stores energy corresponding to the value of the current in the inductors L1 and L2. When the NPN transistors Q1 and Q2 are changed from the ON state to the OFF state, a current that flows in the inductors L1 and L2 can not flow to the NPN transistors Q1 and Q2 and the energy stored in the inductors L1 and L2 To the diodes D1 and D2. This diode current charges the capacitors C1 and C2. At this time, the charged voltage corresponds to the LED module voltages VLED1 and VLED2. The LED module voltages VLED1 and VLED2 are applied to the driving voltages of the LED modules 201 and 202, respectively.

도4 내지 도6는 상기 제어 전원부(120)를 실시한 예를 보인 것이다.4 to 6 show examples in which the control power source unit 120 is implemented.

상기 제어 전원부(120)는The control power source unit 120

상기 입력 직류 전압(VDC)의 값을 감지하여 스위치 OFF부(122)를 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 만드는 전압 감지부(121);A voltage sensing unit 121 for sensing the value of the input DC voltage VDC and turning the switch-off unit 122 on or off;

상기 전압 감지부(121)의 출력 값에 의해 온 상태 또는 오프 상태로 전환되어 스위치 ON부(123)를 온 상태 또는 오프 상태로 만들고 정전압 스위치부(124)를 오프 상태로 만드는 스위치 OFF부(122);The switching unit 122 is turned on or off according to an output value of the voltage sensing unit 121 to turn the switch ON unit 123 ON or OFF and turn the constant voltage switch unit 124 OFF. );

상기 스위치 OFF부(122)의 출력 값에 의해 온 상태 또는 오프 상태로 전환되어 정전압 스위치부(124)를 온 상태로 만드는 스위치 ON부(123);A switch-on unit 123 which is turned on or off by the output value of the switch-off unit 122 to turn the constant-voltage switch unit 124 on;

상기 스위치 OFF부(122)에 의해 오프 상태 또는 상기 스위치 ON부(123)에 의해 온 상태로 전환되어 정전압 전원부(125)를 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되도록 하는 정전압 스위치부(124);A constant voltage switch section 124 which is switched to the off state by the switch off section 122 or the on state by the switch ON section 123 so that the constant voltage power supply section 125 is charged to the input DC voltage VDC;

상기 정전압 스위치부(124)에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되어 정전압부(126)를 구동하는 정전압 전원부(125);A constant voltage power supply 125 charged with the input direct current voltage VDC by the constant voltage switch unit 124 to drive the constant voltage unit 126;

상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)를 정전압으로 변환하여 상기 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하는 정전압부(126)를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a constant voltage unit 126 for converting the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputting the constant voltage to the control device voltage VCC.

이제 상기 제어 전원부(120)의 구조와 기능을 도4 내지 도6를 참조하여 상세하게 설명한다.Now, the structure and function of the control power supply unit 120 will be described in detail with reference to FIG. 4 to FIG.

상기 전압 감지부(121)는 제너 다이오드(Z), 풀업 감지 저항(R1)과 풀다운 감지 저항(R2)으로 구성되며, 상기 입력 직류 전압(VDC)에 의해 구동되고, 상기 풀다운 감지 저항(R2)의 양단 전압으로 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 제어한다. 상기 입력 직류 전압(VDC)의 값이 상기 제너 다이오드(Z)의 제너 전압보다 큰 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC)에서 제너 전압을 뺀 전압은 상기 두 저항(R1,R2)에서 전압 분배되고, 풀다운 감지 저항(R2)의 양단 전압이 트랜지스터 온(on) 전압보다 크면, 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)는 온 상태가 된다. 반면 상기 입력 직류 전압(VDC)의 값이 상기 제너 다이오드(Z)의 제너 전압보다 작은 경우, 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)는 오프 상태가 된다.The voltage sensing unit 121 includes a Zener diode Z and a pull-up sense resistor R1 and a pull-down sense resistor R2. The voltage sense unit 121 is driven by the input DC voltage VDC, And controls the pull-down NPN transistor N1 of the switch-off unit 122 with the voltage between both ends thereof. When the value of the input direct current voltage VDC is larger than the zener voltage of the zener diode Z, a voltage obtained by subtracting the zener voltage from the input direct current voltage VDC is voltage divided by the two resistors R1 and R2, If the both-end voltage of the pull-down sense resistor R2 is larger than the transistor on voltage, the pull-down NPN transistor N1 is turned on. On the other hand, when the value of the input DC voltage VDC is smaller than the Zener voltage of the Zener diode Z, the pull-down NPN transistor N1 is turned off.

상기 스위치 OFF부(122)는 풀다운 다이오드(DB)와 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)로 구성되며, 상기 풀다운 감지 저항(R2)의 양단 전압에 의해 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)가 제어되고, 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)의 상태에 따라 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)와 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어한다. 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)가 온 상태인 경우, 상기 풀업 NPN 트랜지스터(N2)는 오프 상태가 되고, 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)의 게이트 전압은 상기 풀다운 다이오드(DB)와 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 통해 방전된다. 결국 NMOSFET 트랜지스터(NM)는 오프 상태가 된다. 상기 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)가 오프 상태인 경우, 상기 풀업 NPN 트랜지스터(N2)는 온 상태가 된다.The switch-off unit 122 includes a pull-down diode DB and a pull-down NPN transistor N1. The pull-down NPN transistor N1 is controlled by the voltage across the pull-down sense resistor R2, Up NPN transistor N2 of the switch ON section 123 and the NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch section 124 in accordance with the state of the transistor N1. When the pull-down NPN transistor N1 is in the ON state, the pull-up NPN transistor N2 is turned off and the gate voltage of the NMOSFET transistor NM is lower than the pull- . As a result, the NMOSFET NM is turned off. When the pull-down NPN transistor N1 is off, the pull-up NPN transistor N2 is turned on.

상기 스위치 ON부(123)는 풀업 저항(R3)과 풀업 NPN 트랜지스터(N2)로 구성되며, 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)의 상태에 의해 상기 풀업 NPN 트랜지스터(N2)가 제어되고, 상기 풀업 NPN 트랜지스터(N2)의 상태에 따라 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어한다. 상기 풀업 NPN 트랜지스터(N2)가 온 상태인 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC)은 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)의 게이트 전압을 충전시키고, 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 온 상태로 만든다.The pull-up NPN transistor N2 is turned on by the pull-down NPN transistor N1 of the switch-off unit 122. The pull- And controls the NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch unit 124 according to the state of the pull-up NPN transistor N2. When the pull-up NPN transistor N2 is in an on state, the input DC voltage VDC charges the gate voltage of the NMOSFET transistor NM and turns the NMOSFET transistor NM on.

상기 정전압 스위치부(124)는 NMOSFET 트랜지스터(NM)로 구성되며, 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)는 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)와 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)의 상태에 의해 제어되고, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자와 상기 정전압 전원부(125) 사이의 회로 연결 상태를 제어한다. 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)가 온 상태인 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자와 상기 정전압 전원부(125) 사이의 회로는 단락 회로가 되어 상기 정전압 전원부(125)는 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전된다. 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)가 오프 상태인 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자와 상기 정전압 전원부(125) 사이의 회로는 개방 회로가 되어 상기 정전압 전원부(125)는 더 이상 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되지 못한다.The NPN transistor N1 of the switch-off unit 122 and the pull-up NPN transistor N1 of the switch ON unit 123 are connected to the constant voltage switch unit 124. The NMOSFET transistor NM is connected to the constant- (N2), and controls the circuit connection state between the input DC voltage (VDC) terminal and the constant voltage power supply unit 125. [ When the NMOSFET transistor NM is in an ON state, the circuit between the input DC voltage terminal VDC and the constant voltage power supply part 125 is short-circuited so that the constant voltage power supply part 125 is connected to the input DC voltage VDC Is charged. When the NMOSFET transistor NM is in the OFF state, the circuit between the input DC voltage terminal VDC and the constant voltage power supply part 125 becomes an open circuit, so that the constant voltage power supply part 125 no longer receives the input DC voltage VDC ).

상기 정전압 전원부(125)는 조정기 입력 커패시터(CB)로 구성되며, 상기 조정기 입력 커패시터(CB)는 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)의 상태에 따라 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되고, 상기 정전압부(126)를 구동한다. 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)가 온 상태인 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC)은 상기 조정기 입력 커패시터(CB)를 충전과 동시에 상기 정전압부(126)를 구동한다. 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)가 오프 상태인 경우, 상기 조정기 입력 커패시터(CB)는 더 이상 충전되지 못하고, 충전되었던 조정기 입력 전압(VB)으로 상기 정전압부(126)를 계속 구동한다.The constant voltage power supply unit 125 includes a regulator input capacitor CB and the regulator input capacitor CB is connected to the input DC voltage VDC in accordance with the state of the NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch unit 124 And drives the constant voltage unit 126. When the NMOSFET transistor NM is in an ON state, the input DC voltage VDC drives the constant voltage unit 126 while charging the regulator input capacitor CB. When the NMOSFET transistor NM is in the off state, the regulator input capacitor CB is no longer charged and continues to drive the constant voltage unit 126 with the regulator input voltage VB that was charged.

상기 정전압부(126)는 집적회로로 만들어진 전압조정기(U)로 구성되며, 상기 전압조정기(U)는 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)를 정전압으로 변환하여 상기 제어 장치 전압(VCC)으로 출력한다.The voltage regulator U converts the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply 125 to a constant voltage and outputs the control voltage VCC).

지금까지 상기 제어 전원부(120)의 구조와 구성 요소들의 기능을 설명하였고, 이제 전체 작동을 상기 입력 직류 전압(VDC)의 전압 범위를 두 구간으로 나누어 설명한다.The structure of the control power supply unit 120 and the functions of the constituent elements have been described, and the entire operation will now be described by dividing the voltage range of the input direct current voltage VDC into two sections.

(1) 상기 입력 직류 전압(VDC)이 상기 전압 감지부(121)의 제너 다이오드(Z)의 제너 전압보다 작은 경우, 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)는 오프 상태가 되고, 이는 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)를 온 상태로 만들고, 이어서 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 온 상태로 만든다. 이때 상기 입력 직류 전압(VDC)은 상기 조정기 입력 커패시터(CB)를 충전과 동시에 상기 정전압부(126)를 구동한다.(1) When the input DC voltage VDC is lower than the Zener voltage of the zener diode Z of the voltage sensing unit 121, the pull-down NPN transistor N1 of the switch-off unit 122 is turned off Up NPN transistor N2 of the switch ON part 123 is turned on and then the NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch part 124 is turned on. At this time, the input DC voltage VDC drives the constant voltage unit 126 while charging the regulator input capacitor CB.

(2) 상기 입력 직류 전압(VDC)이 상기 전압 감지부(121)의 제너 다이오드(Z)의 제너 전압보다 큰 경우, 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)는 온 상태가 되고, 이는 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)를 오프 상태로 만들고, 이어서 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 오프 상태로 만든다. 이때 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 커패시터(CB)에 충전된 조정기 입력 전압(VB)으로 상기 정전압부(126)를 계속 구동한다.(2) When the input DC voltage VDC is larger than the Zener voltage of the Zener diode Z of the voltage sensing unit 121, the pull-down NPN transistor N1 of the switch-off unit 122 is turned on Up NPN transistor N2 of the switch-on unit 123 is turned off, and the NMOSFET transistor NM of the constant-voltage switch unit 124 is turned off. At this time, the constant voltage unit 126 is continuously driven to the regulator input voltage VB charged in the regulator input capacitor CB of the constant voltage power supply unit 125.

한편 NMOSFET 트랜지스터는 소스 단자에서 드레인 단자로 다이오드가 연결된 등가 회로를 갖는다. 이로 인해 드레인 전압이 소스 전압보다 작을 경우 소스에서 드레인으로 전류가 역류한다. 따라서 상기 전원 공급 장치(100)의 제어 전원부(120)의 회로를 도4의 회로로 실시할 경우, 상기 입력 직류 전압(VDC)이 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 커패시터(CB)에 충전된 조정기 입력 전압(VB)보다 작을 때, 상기 조정기 입력 전압(VB)은 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 통해 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자에 연결된 상기 전원 공급 장치(100)의 LED 전원부(151,152)로 방전될 수 있다. 이는 상기 정전압부(126)를 제대로 구동시킬 수 없는 상황을 만드는 것이다. 따라서 상기 조정기 입력 커패시터(CB)의 역류를 방지하기 위한 수단이 필요하게 된다. 도5는 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자로 전류가 나가지 못하도록 역류 방지 다이오드(502)를 포함한 회로를 나타낸 것이고, 도6은 상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)의 드레인 단자에서 전류가 나오지 못하도록 역류 방지 다이오드(503)를 포함한 회로를 나타낸 것이다.While the NMOSFET transistor has an equivalent circuit in which a diode is connected from the source terminal to the drain terminal. This causes current to flow back from the source to the drain when the drain voltage is less than the source voltage. 4, when the input DC voltage VDC is charged to the regulator input capacitor CB of the constant voltage power supply unit 125, The regulator input voltage VB is applied to the LED power supply units 151 and 152 of the power supply 100 connected to the input DC voltage terminal VDC via the NMOSFET transistor NM when the regulator input voltage VB is less than the regulator input voltage VB. Can be discharged. This is a situation in which the constant voltage unit 126 can not be driven properly. Therefore, a means for preventing the regenerative input capacitor CB from flowing backward is needed. 5 illustrates a circuit including a reverse current prevention diode 502 so that current does not flow to the input DC voltage terminal. FIG. 6 is a circuit diagram of a reverse current prevention diode 503).

본 발명에 있어서 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태를 제어하기 위한 상기 마이크로컨트롤러(X)의 제어 알고리듬을 설명한다.The control algorithm of the microcontroller X for controlling the on state or the off state of the NPN transistors Q1 and Q2 will be described in the present invention.

상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온 상태 제어는 다음 순서에 따라 실시할 수 있다.The on-state control of the NPN transistors Q1 and Q2 can be performed in the following order.

(1) 상기 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자를 하이 임피던스(high impedance) 상태로 만든다.(1) The output terminals of the low voltage control signals VL1 and VL2 are brought into a high impedance state.

(2) 상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자에 높은 전압을 출력한다.(2) outputs a high voltage to the output terminals of the high voltage control signals VH1 and VH2.

상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 오프 상태 제어는 다음 순서에 따라 실시할 수 있다.The off state control of the NPN transistors Q1 and Q2 can be performed in the following order.

(1) 상기 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자에 낮은 전압을 출력한다.(1) outputs a low voltage to the output terminals of the low voltage control signals VL1 and VL2.

(2) 상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자를 하이 임피던스 상태로 만들거나 낮은 전압으로 출력한다.(2) The output terminals of the high voltage control signals VH1 and VH2 are put into a high impedance state or outputted at a low voltage.

상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온 상태 또는 오프 상태의 시간 비율 제어는 다음 순서에 따라 실시할 수 있다.The time ratio control of the ON state or the OFF state of the NPN transistors Q1 and Q2 can be performed in the following order.

(1) 상기 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2) 단자의 전압을 입력 받는다.(1) The voltage of the analog input signals AIN1 and AIN2 is input.

(2) 상기 전압을 상기 LED 전원부(151,152)의 인덕터(L1,L2) 전류로 변환한다.(2) The voltage is converted into inductor (L1, L2) currents of the LED power source units (151, 152).

(3) 상기 전류 값이 미리 설정한 값보다 크면, 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온 상태 시간은 감소시키고 오프 상태 시간은 증가시킨다. 상기 전류 값이 미리 설정한 값보다 작으면, 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 온 상태 시간은 증가시키고 오프 상태 시간은 감소시킨다.(3) If the current value is greater than a preset value, the ON state time of the NPN transistors Q1 and Q2 is decreased and the OFF state time is increased. If the current value is smaller than a preset value, the ON state time of the NPN transistors Q1 and Q2 is increased and the OFF state time is decreased.

상기 제어 알고리듬 구현은 마이크로컨트롤러의 소프트웨어 부분으로 프로그래밍 기술을 필요로 한다. 또한 상기 마이크로컨트롤러(X)에 통신 모듈이 내장된 경우, 원격 제어를 통해 상기 LED 모듈에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 또한 상기 스위치부와 상기 LED 전원부를 여러 개 추가하여 빨강 LED 모듈, 초록 LED 모듈 및 파랑 LED 모듈을 각각 구동하면, 천연색 LED 조명 장치를 구현할 수 있다.The control algorithm implementation requires programming techniques as a software part of the microcontroller. Further, when the communication module is embedded in the microcontroller X, the amount of current flowing in the LED module can be controlled through remote control. Further, when a plurality of the switch unit and the LED power unit are added to drive the red LED module, the green LED module, and the blue LED module, a full-color LED lighting apparatus can be realized.

이제 본 발명으로 실시할 수 있는 LED 조명 장치(300)의 구조와 기능을 설명한다.Now, the structure and function of the LED illumination device 300 that can be implemented by the present invention will be described.

LED 조명 장치(300)는 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100) 및 상기 전원 공급 장치에 의해 구동되는 다수의 LED 모듈(201,202)로 구성되며, 상기 LED 모듈(201,202)은 직렬로 연결되는 다수의 LED를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100)의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)의 양극 출력 단자는 상기 LED 모듈(201,202)의 직렬 연결된 LED의 양극 단자에 연결되고, 상기 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)의 음극 출력 단자는 상기 LED 모듈(201,202)의 직렬 연결된 LED의 음극 단자에 연결된다. 상기 LED 모듈(201,202)에 흐르는 전류는 상기 LED 모듈(201,202)의 직렬 연결된 LED가 갖는 전류-전압 특성에 따라 상기 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)에 해당하는 전류만큼 흐른다. 상기 LED 조명 장치(300)의 밝기 제어는 상기 다수의 LED 모듈을 구동하는 전원 공급 장치(100)의 마이크로컨트롤러(X)의 소프트웨어에 의해 구현된다.The LED lighting device 300 includes a power supply device 100 for driving a plurality of LED modules and a plurality of LED modules 201 and 202 driven by the power supply device. The LED modules 201 and 202 are connected in series And a plurality of LEDs. The positive output terminals of the LED module voltages VLED1 and VLED2 of the power supply device 100 driving the plurality of LED modules are connected to the positive terminal of the LEDs connected in series to the LED modules 201 and 202, VLED1 and VLED2 are connected to the cathode terminals of the LEDs of the LED modules 201 and 202 connected in series. The current flowing in the LED modules 201 and 202 flows by a current corresponding to the LED module voltages VLED1 and VLED2 according to the current-voltage characteristics of the LEDs connected in series to the LED modules 201 and 202. [ The brightness control of the LED lighting device 300 is implemented by the software of the microcontroller X of the power supply 100 driving the plurality of LED modules.

100 : 전원 공급 장치
110 : 직류 전원부
120 : 제어 전원부
121 : 전압 감지부
122 : 스위치 OFF부
123 : 스위치 ON부
124 : 정전압 스위치부
125 : 정전압 전원부
126 : 정전압부
130 : 제어부
141,142 : 스위치부
151,152 : LED 전원부
201,202 : LED 모듈
300 : LED 조명 장치
400 : 교류 전원
501,502,503 : 역류 방지 다이오드
VAC : 입력 교류 전압
VDC : 입력 직류 전압
VCC : 제어 장치 전압
VB : 조정기 입력 전압
VLED1,VLED2: LED 모듈 전압
AIN1,AIN2 : 아날로그 입력 신호
VH1,VH2 : 높은 전압 제어 신호
VL1,VL2 : 낮은 전압 제어 신호
GND : 기준점100: Power supply
110: DC power source
120: Control power source
121:
122: Switch OFF part
123: Switch ON section
124: constant voltage switch section
125: Constant voltage source
126: constant voltage section
130:
141, 142:
151, 152: LED power section
201, 202: LED module
300: LED lighting device
400: AC power source
501, 502, 503: reverse current prevention diode
VAC: Input AC voltage
VDC: input DC voltage
VCC: Control device voltage
VB: regulator input voltage
VLED1, VLED2: LED module voltage
AIN1, AIN2: Analog input signal
VH1, VH2: High voltage control signal
VL1, VL2: Low voltage control signal
GND: Reference point

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 입력 직류 전압(VDC)으로 변환하는 정류 회로로 구성되는 직류 전원부(110);
상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하는 정전압 회로로 구성되는 제어 전원부(120);
상기 제어 장치 전압(VCC)에 의해 구동되고, 다수의 스위치부(141,142)의 전류를 다수의 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2)로 입력받고, 다수의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 다수의 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)로 변환 처리하여 상기 스위치부(141,142)로 출력하는 제어부(130);
상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)에 의해 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 전환되는 스위치 회로로 구성되는 다수의 스위치부(141,142); 및
상기 스위치부(141,142)의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)을 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하는 직류-직류 전압 변환 장치로 구성되는 다수의 LED 전원부(151,152)를 포함하고,
상기 직류 전원부(110)는 브리지 다이오드(B)를 포함하고, 상기 브리지 다이오드(B)의 입력은 입력 교류 전압(VAC)에 연결되고, 상기 브리지 다이오드(B)의 출력인 입력 직류 전압(VDC)은 제어 전원부(120)와 다수의 LED 전원부(151,152)를 구동하고;
상기 제어 전원부(120)는 정전압 회로를 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하여 제어부(130)를 구동하고;
상기 제어부(130)는 아날로그 비교기 또는 아날로그-디지털 변환기를 내장하고, 전원(VCC, GND) 단자, 다수의 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2) 단자, 다수의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자와 다수의 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자를 포함하는 마이크로컨트롤러(X)를 포함하고, 상기 마이크로컨트롤러(X)는 다수의 스위치부(141,142)를 제어하고;
상기 스위치부(141,142)는 NPN 트랜지스터(Q1,Q2), 전류 감지 저항(RE1,RE2) 및 전류 제한 저항(RB1,RB2)을 포함하고, 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 콜렉터 단자는 LED 전원부(151,152)의 스위칭 작동을 제어하고;
상기 LED 전원부(151,152)는 인덕터(L1,L2), 다이오드(D1,D2) 및 커패시터(C1,C2)를 포함하고, 상기 커패시터(C1,C2)의 음극 단자는 역류 방지 다이오드(501)를 통해 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자에 연결되고, 상기 커패시터(C1,C2)의 전압은 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 출력되도록 구성되고,
상기 제어 전원부(120)는
직류 전원부(110)의 입력 직류 전압(VDC)의 값을 감지하여 스위치 OFF부(122)를 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 만드는 전압 감지부(121);
스위치 ON부(123)를 온 상태 또는 오프 상태로 만들고, 정전압 스위치부(124)를 오프 상태로 만드는 스위치 OFF부(122);
상기 정전압 스위치부(124)를 온 상태로 만드는 스위치 ON부(123);
정전압 전원부(125)를 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되도록 하는 정전압 스위치부(124);
정전압부(126)를 구동하는 정전압 전원부(125); 및
상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)을 정전압으로 변환하여 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하는 정전압부(126)를 포함하고,
상기 전압 감지부(121)는 제너 다이오드(Z), 풀업 감지 저항(R1)과 풀다운 감지 저항(R2)을 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC)에 의해 구동되고, 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 제어하고;
상기 스위치 OFF부(122)는 풀다운 다이오드(DB)와 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 포함하고, 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)와 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어하고;
상기 스위치 ON부(123)는 풀업 저항(R3)과 풀업 NPN 트랜지스터(N2)를 포함하고, 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어하고;
상기 정전압 스위치부(124)는 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자와 상기 정전압 전원부(125) 사이의 회로 연결 상태를 제어하고;
상기 정전압 전원부(125)는 조정기 입력 커패시터(CB)를 포함하고, 정전압부(126)를 구동하고;
상기 정전압부(126)는 집적회로로 만들어진 전압조정기(U)를 포함하고, 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)을 정전압으로 변환하여 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하고;
상기 입력 직류 전압(VDC) 단자로 전류가 나가지 못하도록 역류 방지 다이오드(502)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치(100).
A DC power supply unit 110 configured by a rectifying circuit for converting an input AC voltage VAC of the AC power supply 400 into an input DC voltage VDC;
A control power supply unit 120 configured by a constant voltage circuit for converting the input DC voltage VDC into a control device voltage VCC;
And a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 and a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 are driven by the control device voltage VCC and the currents of the plurality of switch units 141 and 142 are input to the plurality of analog input signals AIN1 and AIN2, A control unit 130 for converting the low voltage control signals into low voltage control signals VL1 and VL2 and outputting the low voltage control signals VL1 and VL2 to the switch units 141 and 142;
A plurality of switch parts 141 and 142 constituted by a switch circuit which is switched to an on state or an off state by the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2; And
A plurality of LED power supply units 151 and 152 constituted by a DC-DC voltage converting apparatus for converting the input DC voltage VDC into a plurality of LED module voltages VLED1 and VLED2 in accordance with ON or OFF states of the switch units 141 and 142, ),
The DC power supply 110 includes a bridge diode B. The input of the bridge diode B is connected to the input AC voltage VAC and the input DC voltage VDC, which is the output of the bridge diode B, Driving the control power supply unit 120 and the plurality of LED power supply units 151 and 152;
The control power supply unit 120 includes a constant voltage circuit and converts the input direct current voltage VDC into a control device voltage VCC to drive the control unit 130;
The controller 130 includes an analog comparator or an analog-to-digital converter and includes a power supply (VCC, GND) terminal, a plurality of analog input signals AIN1 and AIN2, a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 And a plurality of low voltage control signals (VL1, VL2) output terminals, wherein the microcontroller (X) controls a plurality of switch parts (141, 142);
The switch units 141 and 142 include NPN transistors Q1 and Q2, current sensing resistors RE1 and RE2 and current limiting resistors RB1 and RB2. The collector terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 are connected to the LED power source (151, 152);
The LED power supply units 151 and 152 include inductors L1 and L2 and diodes D1 and D2 and capacitors C1 and C2 and negative terminals of the capacitors C1 and C2 are connected through a reverse current prevention diode 501 And the voltage of the capacitors C1 and C2 is output to the LED module voltages VLED1 and VLED2,
The control power source unit 120
A voltage sensing unit 121 for sensing a value of an input DC voltage VDC of the DC power supply unit 110 and turning the switch OFF unit 122 on or off;
A switch-off unit 122 for turning the switch ON unit 123 ON or OFF and for turning off the constant voltage switch unit 124;
A switch ON part 123 for turning on the constant voltage switch part 124;
A constant voltage switch part (124) for charging the constant voltage power supply part (125) with the input direct current voltage (VDC);
A constant voltage power supply 125 for driving the constant voltage unit 126; And
And a constant voltage unit 126 for converting the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputting the constant voltage to the control device voltage VCC,
The voltage sensing unit 121 includes a Zener diode Z and a pull-up sense resistor R1 and a pull-down sense resistor R2. The voltage sense unit 121 is driven by the input DC voltage VDC, Controls a pull-down NPN transistor (N1)
The NPN transistor N2 of the switch ON portion 123 and the NMOSFET transistor N2 of the constant voltage switch portion 124 are connected in series to each other, and the switch OFF portion 122 includes a pull-down diode DB and a pulldown NPN transistor N1. NM);
The switch ON section 123 includes a pull-up resistor R3 and a pull-up NPN transistor N2 and controls an NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch section 124;
The constant voltage switch unit 124 includes an NMOSFET transistor NM and controls a circuit connection state between the input DC voltage terminal VDC and the constant voltage power supply unit 125;
The constant voltage power supply unit 125 includes a regulator input capacitor CB, and drives the constant voltage unit 126;
The constant voltage unit 126 includes a voltage regulator U made of an integrated circuit and converts the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputs it to the control device voltage VCC;
And a reverse current prevention diode (502) to prevent current from flowing to the input DC voltage (VDC) terminal.
교류 전원(400)의 입력 교류 전압(VAC)을 입력 직류 전압(VDC)으로 변환하는 정류 회로로 구성되는 직류 전원부(110);
상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하는 정전압 회로로 구성되는 제어 전원부(120);
상기 제어 장치 전압(VCC)에 의해 구동되고, 다수의 스위치부(141,142)의 전류를 다수의 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2)로 입력받고, 다수의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 다수의 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)로 변환 처리하여 상기 스위치부(141,142)로 출력하는 제어부(130);
상기 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2)와 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2)에 의해 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 전환되는 스위치 회로로 구성되는 다수의 스위치부(141,142); 및
상기 스위치부(141,142)의 온 상태 또는 오프 상태에 의해 상기 입력 직류 전압(VDC)을 다수의 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 변환하는 직류-직류 전압 변환 장치로 구성되는 다수의 LED 전원부(151,152)를 포함하고,
상기 직류 전원부(110)는 브리지 다이오드(B)를 포함하고, 상기 브리지 다이오드(B)의 입력은 입력 교류 전압(VAC)에 연결되고, 상기 브리지 다이오드(B)의 출력인 입력 직류 전압(VDC)은 제어 전원부(120)와 다수의 LED 전원부(151,152)를 구동하고;
상기 제어 전원부(120)는 정전압 회로를 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC)을 제어 장치 전압(VCC)으로 변환하여 제어부(130)를 구동하고;
상기 제어부(130)는 아날로그 비교기 또는 아날로그-디지털 변환기를 내장하고, 전원(VCC, GND) 단자, 다수의 아날로그 입력 신호(AIN1,AIN2) 단자, 다수의 높은 전압 제어 신호(VH1,VH2) 출력 단자와 다수의 낮은 전압 제어 신호(VL1,VL2) 출력 단자를 포함하는 마이크로컨트롤러(X)를 포함하고, 상기 마이크로컨트롤러(X)는 다수의 스위치부(141,142)를 제어하고;
상기 스위치부(141,142)는 NPN 트랜지스터(Q1,Q2), 전류 감지 저항(RE1,RE2) 및 전류 제한 저항(RB1,RB2)을 포함하고, 상기 NPN 트랜지스터(Q1,Q2)의 콜렉터 단자는 LED 전원부(151,152)의 스위칭 작동을 제어하고;
상기 LED 전원부(151,152)는 인덕터(L1,L2), 다이오드(D1,D2) 및 커패시터(C1,C2)를 포함하고, 상기 커패시터(C1,C2)의 음극 단자는 역류 방지 다이오드(501)를 통해 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자에 연결되고, 상기 커패시터(C1,C2)의 전압은 LED 모듈 전압(VLED1,VLED2)으로 출력되도록 구성되고,
상기 제어 전원부(120)는
직류 전원부(110)의 입력 직류 전압(VDC)의 값을 감지하여 스위치 OFF부(122)를 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 만드는 전압 감지부(121);
스위치 ON부(123)를 온 상태 또는 오프 상태로 만들고, 정전압 스위치부(124)를 오프 상태로 만드는 스위치 OFF부(122);
상기 정전압 스위치부(124)를 온 상태로 만드는 스위치 ON부(123);
정전압 전원부(125)를 상기 입력 직류 전압(VDC)으로 충전되도록 하는 정전압 스위치부(124);
정전압부(126)를 구동하는 정전압 전원부(125); 및
상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)을 정전압으로 변환하여 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하는 정전압부(126)를 포함하고,
상기 전압 감지부(121)는 제너 다이오드(Z), 풀업 감지 저항(R1)과 풀다운 감지 저항(R2)을 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC)에 의해 구동되고, 상기 스위치 OFF부(122)의 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 제어하고;
상기 스위치 OFF부(122)는 풀다운 다이오드(DB)와 풀다운 NPN 트랜지스터(N1)를 포함하고, 상기 스위치 ON부(123)의 풀업 NPN 트랜지스터(N2)와 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어하고;
상기 스위치 ON부(123)는 풀업 저항(R3)과 풀업 NPN 트랜지스터(N2)를 포함하고, 상기 정전압 스위치부(124)의 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 제어하고;
상기 정전압 스위치부(124)는 NMOSFET 트랜지스터(NM)를 포함하고, 상기 입력 직류 전압(VDC) 단자와 상기 정전압 전원부(125) 사이의 회로 연결 상태를 제어하고;
상기 정전압 전원부(125)는 조정기 입력 커패시터(CB)를 포함하고, 정전압부(126)를 구동하고;
상기 정전압부(126)는 집적회로로 만들어진 전압조정기(U)를 포함하고, 상기 정전압 전원부(125)의 조정기 입력 전압(VB)을 정전압으로 변환하여 제어 장치 전압(VCC)으로 출력하고;
상기 NMOSFET 트랜지스터(NM)의 드레인 단자에서 전류가 나오지 못하도록 역류 방지 다이오드(503)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치(100).
A DC power supply unit 110 configured by a rectifying circuit for converting an input AC voltage VAC of the AC power supply 400 into an input DC voltage VDC;
A control power supply unit 120 configured by a constant voltage circuit for converting the input DC voltage VDC into a control device voltage VCC;
And a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 and a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 are driven by the control device voltage VCC and the currents of the plurality of switch units 141 and 142 are input to the plurality of analog input signals AIN1 and AIN2, A control unit 130 for converting the low voltage control signals into low voltage control signals VL1 and VL2 and outputting the low voltage control signals VL1 and VL2 to the switch units 141 and 142;
A plurality of switch parts 141 and 142 constituted by a switch circuit which is switched to an on state or an off state by the high voltage control signals VH1 and VH2 and the low voltage control signals VL1 and VL2; And
A plurality of LED power supply units 151 and 152 constituted by a DC-DC voltage converting apparatus for converting the input DC voltage VDC into a plurality of LED module voltages VLED1 and VLED2 in accordance with ON or OFF states of the switch units 141 and 142, ),
The DC power supply 110 includes a bridge diode B. The input of the bridge diode B is connected to the input AC voltage VAC and the input DC voltage VDC, which is the output of the bridge diode B, Driving the control power supply unit 120 and the plurality of LED power supply units 151 and 152;
The control power supply unit 120 includes a constant voltage circuit and converts the input direct current voltage VDC into a control device voltage VCC to drive the control unit 130;
The controller 130 includes an analog comparator or an analog-to-digital converter and includes a power supply (VCC, GND) terminal, a plurality of analog input signals AIN1 and AIN2, a plurality of high voltage control signals VH1 and VH2 And a plurality of low voltage control signals (VL1, VL2) output terminals, wherein the microcontroller (X) controls a plurality of switch parts (141, 142);
The switch units 141 and 142 include NPN transistors Q1 and Q2, current sensing resistors RE1 and RE2 and current limiting resistors RB1 and RB2. The collector terminals of the NPN transistors Q1 and Q2 are connected to the LED power source (151, 152);
The LED power supply units 151 and 152 include inductors L1 and L2 and diodes D1 and D2 and capacitors C1 and C2 and negative terminals of the capacitors C1 and C2 are connected through a reverse current prevention diode 501 And the voltage of the capacitors C1 and C2 is output to the LED module voltages VLED1 and VLED2,
The control power source unit 120
A voltage sensing unit 121 for sensing a value of an input DC voltage VDC of the DC power supply unit 110 and turning the switch OFF unit 122 on or off;
A switch-off unit 122 for turning the switch ON unit 123 ON or OFF and for turning off the constant voltage switch unit 124;
A switch ON part 123 for turning on the constant voltage switch part 124;
A constant voltage switch part (124) for charging the constant voltage power supply part (125) with the input direct current voltage (VDC);
A constant voltage power supply 125 for driving the constant voltage unit 126; And
And a constant voltage unit 126 for converting the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputting the constant voltage to the control device voltage VCC,
The voltage sensing unit 121 includes a Zener diode Z and a pull-up sense resistor R1 and a pull-down sense resistor R2. The voltage sense unit 121 is driven by the input DC voltage VDC, Controls a pull-down NPN transistor (N1)
The NPN transistor N2 of the switch ON portion 123 and the NMOSFET transistor N2 of the constant voltage switch portion 124 are connected in series to each other, and the switch OFF portion 122 includes a pull-down diode DB and a pulldown NPN transistor N1. NM);
The switch ON section 123 includes a pull-up resistor R3 and a pull-up NPN transistor N2 and controls an NMOSFET transistor NM of the constant voltage switch section 124;
The constant voltage switch unit 124 includes an NMOSFET transistor NM and controls a circuit connection state between the input DC voltage terminal VDC and the constant voltage power supply unit 125;
The constant voltage power supply unit 125 includes a regulator input capacitor CB, and drives the constant voltage unit 126;
The constant voltage unit 126 includes a voltage regulator U made of an integrated circuit and converts the regulator input voltage VB of the constant voltage power supply unit 125 into a constant voltage and outputs it to the control device voltage VCC;
And a reverse current prevention diode (503) for preventing current from flowing out from a drain terminal of the NMOSFET transistor (NM).
청구항 4의 전원 공급 장치(100); 및
상기 전원 공급 장치에 의해 구동되는 다수의 LED 모듈(201,202)을 포함하고, 상기 LED 모듈(201,202)은 다수의 LED를 직렬 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치(300).
The power supply apparatus (100) of claim 4; And
And a plurality of LED modules (201,202) driven by the power supply device, wherein the LED modules (201,202) are configured to connect a plurality of LEDs in series.
청구항 5의 전원 공급 장치(100); 및
상기 전원 공급 장치에 의해 구동되는 다수의 LED 모듈(201,202)을 포함하고, 상기 LED 모듈(201,202)은 다수의 LED를 직렬 연결되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치(300).
A power supply apparatus (100) according to claim 5; And
And a plurality of LED modules (201,202) driven by the power supply device, wherein the LED modules (201,202) are configured to connect a plurality of LEDs in series.
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