KR101520605B1 - Pulse driving apparatus and method of LED using AC power - Google Patents

Pulse driving apparatus and method of LED using AC power Download PDF

Info

Publication number
KR101520605B1
KR101520605B1 KR1020130045859A KR20130045859A KR101520605B1 KR 101520605 B1 KR101520605 B1 KR 101520605B1 KR 1020130045859 A KR1020130045859 A KR 1020130045859A KR 20130045859 A KR20130045859 A KR 20130045859A KR 101520605 B1 KR101520605 B1 KR 101520605B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
driving
led array
driving voltage
maximum
Prior art date
Application number
KR1020130045859A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140127488A (en
Inventor
윤형도
서용곤
박재현
Original Assignee
전자부품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020130045859A priority Critical patent/KR101520605B1/en
Publication of KR20140127488A publication Critical patent/KR20140127488A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101520605B1 publication Critical patent/KR101520605B1/en

Links

Images

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 펄스 구동 방법은 LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 직렬 연결된 개수에 따라 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압을 설정하는 설정하고, 입력 교류 전압의 파형을 모니터하여 해당 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압과 비교한 후, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 LED 어레이를 턴-온하고 그렇지 않은 경우 턴-오프하는 과정을 포함하며, 이를 통해, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 특정 전압 구간에서만 불연속적으로 펄스 구동하여, 연속 구동에 따른 열손실 및 발열 문제를 개선할 수 있다The present invention relates to an apparatus and a method for driving a pulse of a light emitting diode using an AC power source, and a pulse driving method of the present invention sets a minimum driving voltage and a maximum driving voltage according to the number of a plurality of light emitting diodes , Monitors the waveform of the input AC voltage and compares it with the minimum drive voltage and the maximum drive voltage and then turns on the LED array when the input AC voltage is between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage, Off of the plurality of light emitting diodes connected in series, thereby discontinuously driving the plurality of light emitting diodes connected in series only in a specific voltage section, thereby improving the heat loss and the heat generation due to the continuous driving

Description

교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치 및 방법 {Pulse driving apparatus and method of LED using AC power}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse driving apparatus and method for driving a light emitting diode

본 발명은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)의 구동 기술과 관련한 것으로, 더욱 상세하게는 교류 전원을 이용한 입력 교류 전압의 파형이 특정 범위에 위치하는 경우에만 발광 다이오드가 턴-온(turn on)되도록 구동하는, 발광 다이오드의 펄스 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving method of a light emitting diode (LED), and more particularly to a driving method of a light emitting diode (LED), in which a light emitting diode turns on only when a waveform of an input AC voltage using an AC power source is within a specific range, And more particularly, to a pulse driving apparatus and method for driving a light emitting diode.

종래의 조명 장치는 백열등이나 형광등 등을 이용한 것으로서 소비 전력이 크고 지속 시간이 짧은 문제를 갖고 있었으며, 이러한 종래의 조명 장치를 대신하여 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 조명 장치가 개발되고 있다.Conventional lighting devices use incandescent lamps or fluorescent lamps and have a problem of a large power consumption and a short duration. In place of such conventional lighting devices, lighting devices using LEDs (Light Emitting Diodes) have been developed.

LED는 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자로서, 황색광, 녹색광, 청색광, 적색광 등을 발산하는 LED에 이어 백색광을 발산하는 LED가 개발되었으며, 이에 따라 LED를 이용한 조명 장치가 널리 상용화될 것으로 예상된다. LED를 이용한 조명 장치는, 상대적으로 수명이 길고 응답 속도가 빠르며, 발열이 적은 장점이 있다.LED is a semiconductor device that emits light by flowing current to a compound such as an LED. A LED that emits white light following an LED that emits yellow light, green light, blue light, or red light has been developed. Accordingly, It is expected to be commercialized. An illumination device using an LED has a relatively long lifetime, a high response speed, and low heat generation.

그리고 LED를 이용한 조명기기에서 사용되는 일반적인 전원 공급 장치인 SMPS(Switch-Mode Power Supply)는 상용 AC 전원을 정류 및 평활을 거쳐 DC 전압으로 만들고 이를 스위칭 소자를 이용하여 높은 주파수의 AC 전압으로 변환한 후 변압기(transformer)를 통해 2차 측으로 전달하여 다시 정류 및 평활을 거쳐 원하는 DC 전압을 얻는 장치이다. 이때, SMPS는 부하로 사용되는 LED가 직렬 연결된 개수에 따라 출력 전압이 결정되고, 병렬 연결된 개수에 따라 출력전류가 결정된다.Switch-Mode Power Supply (SMPS), a common power supply used in lighting equipment using LEDs, converts commercial AC power into rectified and smoothed DC voltage and converts it into a high frequency AC voltage using a switching device To the secondary side through a transformer, and then rectified and smoothed to obtain a desired DC voltage. At this time, the output voltage is determined according to the number of serially connected LEDs used as a load, and the output current is determined according to the number of parallel connection.

이러한 SMPS는 높은 주파수의 AC 전압으로 변환하는 과정에서 발생하는 스위칭 노이즈 문제(EMI)를 내포하고, 동작 과정 중 여러 단계의 전력변환을 거쳐야 하므로 회로 구성이 복잡해지는 단점을 가진다. 뿐만 아니라, 철심을 사용하는 변압기 등으로 인해 정격 대비 부피가 크고, 출력단 평활을 위해 사용되는 알루미늄 전해 콘덴서 등으로 인한 수명 문제, 출력 전압 제한에 따른 LED 직렬 연결 개수의 한계를 갖는다. 이러한 문제점들은 LED를 조명기기에 응용함에 있어 여러 가지 제약으로 작용하고 있다.Such a SMPS has a disadvantage that circuit configuration is complicated because it involves a switching noise problem (EMI) generated in the process of converting to an AC voltage of a high frequency and requires power conversion at various stages during operation. In addition, due to the transformer using an iron core, it has a large volume to the rated value, a problem of lifetime due to an aluminum electrolytic capacitor used for smoothing the output stage, and the limit of the number of series connected LEDs due to the output voltage limitation. These problems have several limitations in applying LEDs to lighting devices.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 교류 전원의 입력 교류 전압 파형에 따라 일정 구간에서 LED를 턴-온(turn on)하고 나머지 구간에서 LED를 턴-오프(turn off)하여 펄스(pulse) 구동할 수 있는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving an LED, including turning on an LED at a predetermined interval according to an input AC voltage waveform of an AC power source, turning off an LED at a remaining interval, and to provide a pulse driving apparatus and method of a light emitting diode using an AC power source capable of driving a pulse.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치는, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 포함한 LED 어레이, 교류 전원으로부터 입력된 교류 전압의 파형을 모니터하여 상기 교류 전압을 기 설정된 최소 구동 전압 및 기 설정된 최대 구동 전압과 비교하는 비교기, 및 상기 비교기의 비교 결과 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 포함한 LED 어레이를 턴-온하고, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 미만이거나 상기 최대 구동 전압을 초과하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-오프하는 구동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an LED driving apparatus including a plurality of light emitting diodes (LEDs) including a plurality of light emitting diodes connected in series, the method comprising: monitoring an AC voltage input from an AC power source, A comparator for comparing a predetermined minimum driving voltage and a predetermined maximum driving voltage, and an LED array including a plurality of light emitting diodes connected in series when the AC voltage is located between the minimum driving voltage and the maximum driving voltage, And turning off the LED array when the AC voltage is less than the minimum driving voltage or exceeds the maximum driving voltage.

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 최소 구동 전압은, 상기 LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값보다 크고 상기 최대 구동 전압보다 작게 설정되는 것을 특징으로 한다.The minimum driving voltage is set to be larger than the sum of the operating voltages of the plurality of light emitting diodes included in the LED array and set to be smaller than the maximum driving voltage in the pulse driving apparatus of the light emitting diode using the AC power source of the present invention .

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 비교기는, 상기 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값이 일정치 이하인 경우, 상기 최소 구동 전압을 제외하고 상기 최대 구동 전압만을 상기 교류 전압과 비교하고, 상기 구동기는, 상기 교류 전압이 상기 최대 구동 전압 이하인 경우 상기 LED 어레이를 턴-온 구동하는 것을 특징으로 한다.In the pulse driving apparatus for a light emitting diode using an AC power source according to the present invention, when the sum of the operating voltages of the LEDs included in the LED array is equal to or less than a predetermined value, And the drive unit turns on the LED array when the AC voltage is equal to or less than the maximum drive voltage.

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 최대 구동 전압은, 상기 교류 전압의 한 주기와 비교하여 상기 LED 어레이가 턴-온되는 시간의 비율인 듀티비가(duty ratio)가 일정치를 유지하도록 설정되는 것을 특징으로 한다.In the pulse driving apparatus for a light emitting diode using an AC power source according to the present invention, the maximum driving voltage is a duty ratio that is a ratio of a time when the LED array is turned on as compared with one period of the AC voltage And is set to maintain a constant value.

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 최대 구동 전압은, 상기 듀티비가 9% 내지 11% 사이의 값이 되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.In the pulse driving apparatus for a light emitting diode using an AC power source according to the present invention, the maximum driving voltage is set such that the duty ratio is a value between 9% and 11%.

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 LED 어레이는, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함한 LED 군들이 서로 병렬 연결된 것이고, 상기 비교기는, 상기 LED 군들 중 특정 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수가 다른 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수와 다른 경우, 각각의 상기 LED 군들에 대응하여 서로 다르게 설정된 상기 최소 구동 전압 또는 상기 최대 구동 전압에 따라 비교 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the pulse driving apparatus for an LED using an AC power source, the LED array may include LED groups each including a plurality of LEDs connected in series, and the comparator may be connected to a specific one of the LED groups The comparison operation is performed according to the minimum driving voltage or the maximum driving voltage set differently from each other corresponding to each of the LED groups when the number of the LEDs included in the LED group is different from the number of the LEDs included in the other LED group .

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 교류 전원과 연결된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터를 더 포함하고, 상기 비교기 또는 상기 구동기는 상기 LDO 레귤레이터로부터 내부 바이어스 전압(bias voltage)을 공급받는 것을 특징으로 한다.The pulse driving apparatus for an LED using an AC power source according to the present invention may further include an LDO (Low Drop Out) regulator connected to the AC power source, wherein the comparator or the driver receives an internal bias voltage from the LDO regulator, Is supplied.

본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치에 있어서, 상기 구동기는, 입력 교류 전압이 특정 전압 이상일 때 LED를 연속 구동하는 경우의 구동 전류 보다 상대적으로 높은 값의 구동 전류를 이용하여, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치할 때 상기 LED 어레이를 턴-온함으로써 펄스 구동하는 것을 특징으로 한다.In the pulse driving apparatus for a light emitting diode using an AC power source according to the present invention, the driver uses a driving current having a relatively higher value than the driving current in the case of continuously driving the LED when the input AC voltage is higher than a specific voltage, And turns on the LED array when the AC voltage is between the minimum driving voltage and the maximum driving voltage.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 방법은, LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 직렬 연결된 개수에 따라, 상기 LED 어레이의 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압을 설정하는 설정 단계, 교류 전원으로부터 입력된 교류 전압의 파형을 모니터하여 상기 교류 전압을 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압과 비교하는 비교 단계, 및 상기 비교 단계에서의 비교 결과 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-온하고, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 미만이거나 상기 최대 구동 전압을 초과하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-오프하는 구동 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving a light emitting diode using an AC power source, the method including driving a plurality of light emitting diodes included in an LED array, A comparison step of monitoring the waveform of the AC voltage input from the AC power source and comparing the AC voltage with the minimum driving voltage and the maximum driving voltage, Turning on the LED array if it is located between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage and turning off the LED array when the alternating voltage is below the minimum drive voltage or exceeds the maximum drive voltage And a control unit.

본 발명에 따른 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치 및 방법에 따르면 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 교류 전원을 이용해 구동함에 있어, 교류 전압의 파형이 정격 구동 전압 이상인 구간에서 연속하여 구동하는 것이 아니라 특정 전압 구간에서만 불연속적으로 펄스 구동하여, 연속 구동에 따른 열손실 및 발열 문제를 개선할 수 있다.According to the pulse driving apparatus and method for driving a light emitting diode using an AC power source according to the present invention, when driving a plurality of LEDs connected in series by using an AC power source, the AC power source is not driven continuously in a section where the waveform of the AC voltage is higher than the rated driving voltage It is possible to improve the heat loss and the heat generation problem due to continuous driving by pulse-discontinuously driving only in a specific voltage section.

그리고 펄스 구동 구간에서는 종래의 연속 구동 방법에 비해 상대적으로 높은 값의 구동 전류를 발광 다이오드에 공급하여 턴-온되도록 함으로써, 펄스 구동시 상대적으로 높은 조도의 광을 발산하도록 제어할 수 있고, 이에 따른 발열은 펄스 구동 구간 보다 상대적으로 긴 턴-오프 구간에서의 냉각에 따라 해결할 수 있다.In the pulse driving section, a relatively high driving current is supplied to the light emitting diode and turned on as compared with the conventional continuous driving method, so that it is possible to control to emit light of relatively high illuminance during pulse driving, The heat generation can be solved by cooling in a turn-off interval relatively longer than the pulse drive period.

더하여 SMPS(Switch-Mode Power Supply)와 같은 전원 공급 장치가 필요치 않아, 스위칭 노이즈, 회로의 복잡화, 부피 증가, 비용 증가 등의 문제를 개선할 수 있고, 출력단 평활을 위한 콘덴서가 필요치 않아 장치의 수명이나 비용 상의 이점을 제공하며, 펄스 구동 장치 자체나 비교기 또는 구동기의 동작을 위한 내부 바이어스 전압을 교류 전원과 연결된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터를 이용하여 제공받을 수 있다.In addition, a power supply such as a SMPS (Switch-Mode Power Supply) is not required, which can improve problems such as switching noise, circuit complexity, volume increase, cost increase, and a capacitor for output stage smoothing, And an internal bias voltage for the operation of the pulse driving device itself or the comparator or the driver can be provided using an LDO (Low Drop Out) regulator connected to the AC power source.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치의 구동 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치의 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치의 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
1 is a block diagram showing a configuration of a pulse driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a driving period of a pulse driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a circuit of a pulse driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a circuit of a pulse driving apparatus according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a pulse driving method according to an embodiment of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

본 발명은 교류 전원의 입력 교류 전압 파형에 따라 특정 구간에서 발광 다이오드를 펄스 구동하는 기술과 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to a technique of pulse-driving a light emitting diode in a specific section in accordance with an input AC voltage waveform of an AC power source. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a pulse driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 펄스 구동 장치(100)는 교류 전원(1)으로부터 공급되어 정류기(2)에서 정류된 입력 교류 전압을 이용해 LED 어레이(3)를 구동하며, 이를 위한 비교기(10) 및 구동기(20)를 포함한다.1, the pulse driving apparatus 100 drives the LED array 3 by using an input AC voltage rectified by the rectifier 2 supplied from the AC power supply 1, and a comparator 10 and a driver (20).

LED 어레이(3)는 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함한다. 이때, LED 어레이(3)는 적색, 황색, 녹색, 청색, 백색 등 다양한 색상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 또한 LED 어레이(3)는 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함한 LED 군들이 서로 병렬 연결된 형태를 취할 수도 있다.The LED array 3 includes a plurality of light emitting diodes (LEDs) connected in series. At this time, the LED array 3 may include light emitting diodes of various colors such as red, yellow, green, blue, and white. In addition, the LED array 3 may have a configuration in which LED groups each including a plurality of LEDs connected in series are connected in parallel to each other.

교류 전원(1)은 LED 어레이(3)의 구동을 위한 교류 전압을 공급한다.An AC power supply (1) supplies an AC voltage for driving the LED array (3).

정류기(rectifier)(2)는 교류 전원(1)으로 공급된 입력 교류 전압에 대하여 정류된 입력 전압(rectified input voltage)을 펄스 구동 장치(100)로 공급하며, 이때 정류기(2)는 전파 정류기(full-wave rectifier)일 수 있다.The rectifier 2 supplies a rectified input voltage to an AC input voltage supplied to the AC power supply 1 to the pulse driving apparatus 100. The rectifier 2 is connected to a full wave rectifier full-wave rectifier.

펄스 구동 장치(100)는 정류기(2)에서 정류된 입력 교류 전압이 LED 어레이(3)의 최소 구동 전압과 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우, LED 어레이(3)를 턴-온하여 펄스 구동한다.The pulse drive device 100 turns on and pulse-drives the LED array 3 when the input AC voltage rectified in the rectifier 2 is located between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage of the LED array 3 .

이때, 펄스 구동 장치(100)에 포함된 비교기(10)는, 교류 전원(1)으로부터 정류기(2)를 통해 공급된 입력 교류 전압의 파형을 모니터하여, 기 설정된 최소 구동 전압 및 기 설정된 최대 구동 전압과 비교한다. 이때, 비교기(10)는 입력 교류 전압을 최소 구동 전압과 비교하는 비교 유닛과, 입력 교류 전압을 최대 구동 전압과 비교하는 비교 유닛을 별도로 구비할 수 있다.At this time, the comparator 10 included in the pulse driving apparatus 100 monitors the waveform of the input AC voltage supplied from the AC power supply 1 through the rectifier 2, and outputs a predetermined minimum driving voltage and a predetermined maximum driving voltage Compare with voltage. At this time, the comparator 10 may have a comparison unit for comparing the input AC voltage with the minimum drive voltage, and a comparison unit for comparing the input AC voltage with the maximum drive voltage.

그리고 펄스 구동 장치(100)에 포함된 구동기(20)는, 비교기(10)의 비교 결과 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-온하고, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만이거나 최대 구동 전압을 초과하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-오프 한다. 이러한 LED 어레이(3)의 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압은, LED 어레이(3)에 포함된 발광 다이오드가 직렬 연결 개수에 따라 설정될 수 있다.The driver 20 included in the pulse driving apparatus 100 turns on the LED array 3 when the input AC voltage as a result of the comparison of the comparator 10 is located between the minimum driving voltage and the maximum driving voltage, The LED array 3 is turned off when the input AC voltage is below the minimum drive voltage or exceeds the maximum drive voltage. The minimum drive voltage and the maximum drive voltage of the LED array 3 can be set according to the number of series connection of the light emitting diodes included in the LED array 3. [

즉, LED 어레이(3)를 구동하기 위한 최소 구동 전압은, LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값보다 크고 최대 구동 전압보다 작게 설정된다. 예를 들어, 최소 구동 전압(ΣVF)은 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드의 동작 전압의 합(Vsum)에, 해당 복수의 발광 다이오드의 구동 전류(I)와 내부 저항값(R)의 곱을 합한 값(ΣVF = Vsum + I * R)으로 설정될 수 있다.That is, the minimum driving voltage for driving the LED array 3 is set to be larger than the sum of the operating voltages of the plurality of light emitting diodes included in the LED array and smaller than the maximum driving voltage. For example, the minimum driving voltage (? V F ) is obtained by multiplying the sum (V sum ) of the operating voltages of a plurality of LEDs connected in series by the product of the driving current (I) of the plurality of light emitting diodes and the internal resistance value Value (? VF = V sum + I * R).

또한 LED 어레이(3)를 구동하기 위한 최대 구동 전압은, 교류 전압의 한 주기와 비교하여 LED 어레이(3)가 턴-온되는 시간의 비율인 듀티비(duty ratio)가 일정치를 유지하도록 설정된다. 예를 들어 최대 구동 전압은 듀티비가 9% 내지 11% 사이의 값이 되도록 설정될 수 있으며, 특히 듀티비가 10%가 되도록 설정될 수 있다.The maximum driving voltage for driving the LED array 3 is set so that the duty ratio, which is the ratio of the time when the LED array 3 is turned on compared with one period of the AC voltage, do. For example, the maximum driving voltage may be set so that the duty ratio is between 9% and 11%, and in particular, the duty ratio may be set to 10%.

실시예에 따라서 LED 어레이(3)에 포함된 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값이 일정치 이하인 경우라면, 비교기(10)는 입력 교류 전압을 최소 구동 전압과 비교하는 동작을 생략하고, 해당 교류 전압을 최대 구동 전압과 비교하는 동작만을 수행할 수 있다. 즉, LED 어레이(3)에 포함된 발광 다이오드의 개수가 많지 않은 경우라면 최소 구동 전압은 상대적으로 작게 정해지고, 그 결과 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만이 되는 구간은 상대적으로 짧게 되므로, 비교기(10)는 최소 구동 전압과의 비교를 생략한 채 입력 교류 전압을 오직 최대 구동 전압과 비교한다. 이 경우 구동기(20)는, 비교기(10)의 비교 결과에 따라 입력 교류 전압이 최대 구동 전압 이하인 경우 LED 어레이(3)를 턴-온 구동하며, LED 어레이(3)는 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만인 구간에서는 자동적으로 턴-오프 되고, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압을 넘어서는 시점에 자동으로 턴-온된다.If the sum of the operating voltages of the light emitting diodes included in the LED array 3 according to the embodiment is less than or equal to a predetermined value, the comparator 10 skips the operation of comparing the input AC voltage with the minimum driving voltage, To the maximum driving voltage. That is, if the number of LEDs included in the LED array 3 is not small, the minimum driving voltage is relatively small, and as a result, the period in which the input AC voltage becomes less than the minimum driving voltage becomes relatively short, 10) compares the input AC voltage with only the maximum drive voltage while omitting comparison with the minimum drive voltage. In this case, the driver 20 turns on the LED array 3 when the input AC voltage is equal to or less than the maximum drive voltage according to the comparison result of the comparator 10, The voltage is automatically turned off in a period shorter than the voltage, and is automatically turned on at the time when the input AC voltage exceeds the minimum driving voltage.

본 발명의 일 실시예에서 LED 어레이(3)는, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함한 LED 군들이 서로 병렬 연결되어 다중 채널 형태로 연결될 수 있다. 이 경우 각 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수가 서로 동일한 경우라면, 각 LED 군에 대응하는 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압을 동일하게 설정할 수 있다. 반면, LED 어레이(3)에 포함된 LED 군들 중 특정 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수가 다른 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수와 다른 경우라면, 각 LED 군에 대응하는 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압을 서로 달리 설정할 수 있다. 이 경우 비교기(10)는, LED 군별로 입력 교류 전압을 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압과 비교하기 위한 비교 유닛을 별도로 구비할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the LED arrays 3 each include a plurality of LEDs connected in series and are connected in parallel to each other to be connected in a multi-channel form. In this case, if the number of light emitting diodes included in each LED group is equal to each other, the minimum drive voltage and the maximum drive voltage corresponding to each LED group can be set to be the same. On the other hand, if the number of light emitting diodes included in the specific LED group among the LED groups included in the LED array 3 is different from the number of the LEDs included in the other LED group, The driving voltage can be set differently. In this case, the comparator 10 may have a comparison unit for comparing the input AC voltage with the minimum driving voltage or the maximum driving voltage for each LED group.

펄스 구동 장치(100)가 입력 교류 전압 중 LED 어레이(3)를 펄스 구동하는 구간에 대해서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.A section in which the pulse driving apparatus 100 drives the LED array 3 among the input AC voltages will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치의 구동 구간을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a driving period of a pulse driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 교류 전원으로부터 공급되어 정류기를 통해 전파 정류된 입력 교류 전압(Vac(t))의 파형이 도시되며, 입력 교류 전압(Vac(t))이 최소 구동 전압(ΣVF) 미만인 구간(A), 입력 교류 전압(Vac(t))이 최소 구동 전압(ΣVF)과 최대 구동 전압(VP) 사이에 위치하는 구간(B), 입력 교류 전압(Vac(t))이 최대 구동 전압(VP)을 초과하는 구간(C)으로 구분되어 있다.2, is supplied from the AC power supply, and the waveform of the input alternating voltage (V ac (t)) full-wave rectification by the rectifier shown, an input alternating voltage (V ac (t)) is the minimum driving voltage (ΣV F A period B where the input AC voltage V ac (t) is between the minimum drive voltage V F and the maximum drive voltage V P , an input AC voltage V ac (t) ) Is greater than the maximum driving voltage (V P ).

종래의 LED 구동 장치는 도 2에 도시된 입력 교류 전압(Vac(t))의 파형 중 B구간 및 C구간에서 LED가 턴-온되도록 연속 구동한다. 즉, 종래의 LED 구동 장치는 입력 교류 전압(Vac(t))이 최소 구동 전압(ΣVF) 이상인 B구간에서 LED를 턴-온하고, 입력 교류 전압(Vac(t))의 파형 변화에 따라 해당 B구간, 이어지는 C구간, 다시 이어지는 B구간 동안 LED가 턴-온 상태를 유지하도록 연속 구동한 후, 입력 교류 전압(Vac(t))이 A구간으로 변화하여 최소 구동 전압(ΣVF) 미만으로 떨어지면 LED를 턴-오프 한다. 만일 LED를 B구간이나 C구간 중 특정 지점에서 턴-온하기 시작하는 경우라도 이와 마찬가지로, LED를 연속 구동한 후 입력 교류 전압(Vac(t))이 최소 구동 전압(ΣVF) 미만으로 떨어지는 A구간의 변화 지점에서 턴-오프한다. 그런데 이러한 종래의 LED 구동 장치는 입력 교류 전압(Vac(t))이 LED의 정격 구동 전압보다 상대적으로 큰 C 구간에서 전력이 과다 공급되고, 발열에 따른 열손실이 발생하는 문제를 내포한다.The conventional LED driving apparatus continuously drives the LEDs to turn on in the section B and the section C of the waveform of the input AC voltage V ac (t) shown in FIG. That is, the conventional LED driving device includes an input alternating voltage (V ac (t)) is the minimum driving voltage (ΣV F) or more turns on the LED in the section B-wave changes in one and the input alternating voltage (V ac (t)) The input AC voltage V ac (t) changes to the section A and the minimum driving voltage V (t) is changed to the minimum driving voltage V (t) after continuously driving so as to maintain the LED turned on during the corresponding period B, F ), the LED is turned off. Similarly, even if the LED starts to turn on at a specific point in the period B or C, the input AC voltage V ac (t) falls below the minimum driving voltage (? V F ) And turns off at the change point of the A section. However, such a conventional LED driving apparatus has a problem that power is excessively supplied in a section C where the input AC voltage V ac (t) is relatively higher than the rated driving voltage of the LED, and heat loss due to heat generation occurs.

반면, 본 발명의 펄스 구동 장치는 도 2에 도시된 입력 교류 전압(Vac(t))의 파형 중 C구간을 제외하고 B구간에서만 LED가 턴-온되도록 구동한다. 즉, 본 실시예의 펄스 구동 장치는 입력 교류 전압이 최소 구동 전압(ΣVF) 및 최대 구동 전압(VP) 사이에 위치하는 구간에서만 LED 어레이가 턴-온되도록 펄스 구동한다.On the other hand, the pulse driving apparatus of the present invention drives the LED to turn on only in the section B except the section C of the waveform of the input AC voltage V ac (t) shown in FIG. In other words, the pulse driving apparatus of this embodiment is pulse-driven so that the LED array is turned on only in a period in which the input AC voltage is between the minimum drive voltage (? V F ) and the maximum drive voltage (V P ).

이 경우 최대 구동 전압은 예를 들어 듀티비가 9% 내지 11% 사이의 값이 되도록 설정될 수 있으며, 특히 듀티비가 10%가 되도록 설정될 수 있다. 이때, 턴-온 펄스의 폭은 10ms 이하가 되어야 하며, 교류 전원의 주파수가 60Hz인 경우, 전파 정류된 교류 파형의 한 주기가 10ms 미만이므로, 턴-온 펄스의 폭은 별도로 고려하지 않아도 된다.In this case, the maximum driving voltage may be set so that the duty ratio is, for example, between 9% and 11%, and in particular, the duty ratio may be set to 10%. At this time, the width of the turn-on pulse should be 10ms or less, and when the frequency of the AC power is 60Hz, one cycle of the full-wave rectified AC waveform is less than 10ms.

이때, 본 발명의 펄스 구동 장치는, 종래의 연속 구동 방식의 LED 구동 전류보다 상대적으로 높은 값의 구동 전류가 LED 어레이로 공급되도록 한다. 예를 들어 종래의 연속 구동 방식에서 100mA의 구동 전류를 이용하는 경우, 본 발명의 펄스 구동 장치는 280mA 내지 300mA의 구동 전류를 이용하는 것이 가능하며, 이를 통해 본 발명의 B구간에서의 광 발산 조도가 종래의 B구간보다 현저히 높아져, 펄스 구동에 따른 전체 조도 저하를 개선할 수 있다.At this time, the pulse driving apparatus of the present invention allows the driving current to be supplied to the LED array relatively higher than the LED driving current of the conventional continuous driving method. For example, when a driving current of 100 mA is used in the conventional continuous driving method, the pulse driving apparatus of the present invention can use a driving current of 280 mA to 300 mA, And the overall luminance degradation due to the pulse driving can be improved.

또한 펄스 구동 장치는 상대적으로 짧은 길이의 B구간에서 상대적으로 높은 정격 전류를 이용해 LED 어레이를 턴-온하고, 상대적으로 긴 길이의 A구간 및 C구간에서 LED 어레이를 턴-오프하여 냉각함으로써 높은 정격 전류에 따른 발열 문제를 해결할 수 있다.The pulse drive also turns on the LED array using a relatively high rated current in a relatively short length of section B, and turns off and turns off the LED array in section A and section C of relatively long length, The heat generation problem due to the current can be solved.

본 발명에 따른 펄스 구동 장치의 회로 구성에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.The circuit configuration of the pulse driving apparatus according to the present invention will be described with reference to Figs. 3 and 4. Fig.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치(200)의 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically showing a circuit of the pulse driving device 200 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면 펄스 구동 장치(200)는 집적 회로(IC: Integrated Circuit) 형태로 구현된다.Referring to FIG. 3, the pulse driving device 200 is implemented as an integrated circuit (IC).

본 실시예에서 펄스 구동 장치(200)는, 브릿지 다이오드 형태의 정류기(2)를 통해 정류된 입력 교류 전원을 이용해, LED 어레이(3)를 구동한다.In the present embodiment, the pulse driving apparatus 200 drives the LED array 3 using the input AC power rectified through the rectifier 2 of the bridge diode type.

이때, 펄스 구동 장치(200)의 비교기(10)는 입력 교류 전압의 파형을 모니터하여 기 설정된 최소 구동 전압 및 기 설정된 최대 구동 전압과 비교한다.At this time, the comparator 10 of the pulse driving device 200 monitors the waveform of the input AC voltage and compares it with a predetermined minimum driving voltage and a preset maximum driving voltage.

그리고 펄스 구동 장치(200)의 정전류 구동기(20)는, 비교기(10)의 비교 결과 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-온하고, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만이거나 최대 구동 전압을 초과하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-오프한다. 이 경우 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드의 턴-온 또는 턴-오프 제어를 위한 스위치(8)는, 정전류 구동기(20)의 바이어스(bias) 회로에 연결되어 정전류원을 턴-온 또는 턴-오프 제어한다.The constant current driver 20 of the pulse driving device 200 turns on the LED array 3 when the input AC voltage of the comparator 10 is between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage, The LED array 3 is turned off when the AC voltage is below the minimum drive voltage or exceeds the maximum drive voltage. In this case, the switch 8 for the turn-on or turn-off control of the light emitting diodes included in the LED array is connected to the bias circuit of the constant current driver 20 to turn the constant current source on or off .

이때, LED 어레이(3)의 구동 전류는 Rset(7)을 이용하여 설정하며, 발광 다이오드의 펄스 구동 정격 전류를 넘지 않도록 정해진다. 그리고 집적 회로 형태의 펄스 구동 장치(200)의 내부 바이어스 전압(bias voltage)은, 정류기(2)를 사이에 두고 교류 전원과 연결된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터(4)를 통해 공급받을 수 있다. 이 경우 입력 교류 전압이 LDO 레귤레이터(4)의 출력 전압보다 낮아졌다가 다시 높아지는 경우를 고려하여 LDO 레귤레이터(4)의 안정화 시간을 설계할 수 있다.At this time, the drive current of the LED array 3 is set using R set (7), and is set so as not to exceed the pulse drive rated current of the light emitting diode. The internal bias voltage of the pulse driving apparatus 200 in the form of an integrated circuit can be supplied through an LDO (Low Drop Out) regulator 4 connected to an AC power source via the rectifier 2. [ In this case, the stabilization time of the LDO regulator 4 can be designed in consideration of the case where the input alternating-current voltage becomes lower than the output voltage of the LDO regulator 4 and becomes higher again.

또한 펄스 구동 장치(200)는 제어 로직(5)과 초과 온도 보호 유닛(6)을 포함한다.The pulse drive device 200 also includes a control logic 5 and an overtemperature protection unit 6.

비교기(10) 및 구동기(20)를 포함한 펄스 구동 장치(200)의 기능 및 동작은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The functions and operations of the pulse driving apparatus 200 including the comparator 10 and the driver 20 are similar to those described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, so a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 펄스 구동 장치(300)의 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram schematically showing a circuit of a pulse driving apparatus 300 according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 펄스 구동 장치(300)는 개별 부품(discrete device)을 이용해 구현된다.Referring to FIG. 4, the pulse driving device 300 is implemented using a discrete device.

본 실시예에서 펄스 구동 장치(300)는, 브릿지 다이오드 형태의 정류기(2)를 통해 정류된 입력 교류 전원을 이용해, LED 어레이(3)를 구동한다.In the present embodiment, the pulse driving apparatus 300 drives the LED array 3 using the input AC power rectified through the rectifier 2 of the bridge diode type.

이때, 펄스 구동 장치(300)의 비교기(10)는 입력 교류 전압의 파형을 모니터하여 기 설정된 최소 구동 전압 및 기 설정된 최대 구동 전압과 비교한다.At this time, the comparator 10 of the pulse driving device 300 monitors the waveform of the input AC voltage and compares it with a predetermined minimum driving voltage and a preset maximum driving voltage.

그리고 펄스 구동 장치(300)의 정전류 구동기(20)는, 비교기(10)의 비교 결과 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-온하고, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만이거나 최대 구동 전압을 초과하는 경우 LED 어레이(3)를 턴-오프한다. 이 경우 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드의 턴-온 또는 턴-오프 제어를 위한 스위치(9)는, 정류기(2)를 사이에 두고 교류 전원에 직접 연결되어, 입력 교류 전압 자체를 턴-온 또는 턴-오프한다.The constant current driver 20 of the pulse driving device 300 turns on the LED array 3 when the input AC voltage as a result of the comparison of the comparator 10 is located between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage, The LED array 3 is turned off when the AC voltage is below the minimum drive voltage or exceeds the maximum drive voltage. In this case, the switch 9 for the turn-on or turn-off control of the light emitting diodes included in the LED array is directly connected to the alternating current source via the rectifier 2 to turn the input alternating voltage itself on or off Turn off.

이때, LED 어레이(3)의 구동 전류는 Rset(7)을 이용하여 설정하며, 발광 다이오드의 펄스 구동 정격 전류를 넘지 않도록 정해진다. 그리고 집적 회로의 내부 바이어스 전압(bias voltage)은, 정류기(2)를 사이에 두고 교류 전원과 연결된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터(4)를 통해 공급받을 수 있다. 이 경우 입력 교류 전압이 LDO 레귤레이터(4)의 출력 전압보다 낮아졌다가 다시 높아지는 경우를 고려하여 LDO 레귤레이터(4)의 안정화 시간을 설계할 수 있다.At this time, the drive current of the LED array 3 is set using R set (7), and is set so as not to exceed the pulse drive rated current of the light emitting diode. The internal bias voltage of the integrated circuit can be supplied through an LDO (Low Drop Out) regulator 4 connected to the AC power source via the rectifier 2. [ In this case, the stabilization time of the LDO regulator 4 can be designed in consideration of the case where the input alternating-current voltage becomes lower than the output voltage of the LDO regulator 4 and becomes higher again.

비교기(10) 및 구동기(20)를 포함한 펄스 구동 장치(300)의 기능 및 동작은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The function and operation of the pulse driving device 300 including the comparator 10 and the driver 20 are similar to those described with reference to FIGS. 1 to 3, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 실시예에 따라 LED 어레이를 펄스 구동하는 과정에 대해서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.The process of pulse-driving the LED array according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a pulse driving method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, LED 어레이를 구동하기 위한 펄스 구동 장치의 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압을, 해당 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드의 직렬 연결된 개수에 따라 설정한다(S1).Referring to FIG. 5, a minimum driving voltage and a maximum driving voltage of the pulse driving device for driving the LED array are set according to the number of the LEDs included in the LED array in series (S1).

단계(S1)에서 최소 구동 전압은 예를 들어, LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값보다 크고 최대 구동 전압보다 작게 설정될 수 있다. 만일 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드가 적어 그 동작 전압을 합한 값이 일정치 이하인 경우라면 단계(S1)에서는 최소 구동 전압을 별도로 설정하지 않을 수도 있다.In step S1, the minimum driving voltage may be set to be larger than the sum of the operating voltages of the plurality of light emitting diodes included in the LED array and smaller than the maximum driving voltage, for example. If the sum of the operating voltages of the light emitting diodes included in the LED array is less than a predetermined value, the minimum driving voltage may not be separately set in step S1.

단계(S1)에서 최대 구동 전압은, 예를 들어 입력 교류 전압의 한 주기와 비교하여 LED 어레이가 턴-온되는 시간의 비율인 듀티비가 일정치를 유지하도록 설정될 수 있다. 이때, 최대 구동 전압은 듀티비가 9% 내지 11% 사이의 값이 되도록 설정될 수 있으며, 특히 10%가 되도록 설정될 수 있다.In step S1, the maximum driving voltage may be set such that, for example, the duty ratio, which is the ratio of the time during which the LED array is turned on, compared with one period of the input AC voltage, maintains a constant value. At this time, the maximum driving voltage may be set so that the duty ratio is between 9% and 11%, and in particular, may be set to be 10%.

만일 단계(S1)의 LED 어레이가, 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함한 LED 군들이 서로 병렬 연결된 형태라면, 대응하는 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압은 각 LED 군별로 서로 다르게 설정될 수 있다.If the LED array in step S1 is a parallel connection of LED groups including a plurality of LEDs connected in series, the corresponding minimum driving voltage or maximum driving voltage may be set differently for each LED group.

이후 펄스 구동 장치는 교류 전원으로부터 입력된 입력 교류 전압의 파형을 모니터하여, 해당 교류 전압을 단계(S1)에서 설정한 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압과 비교한다(S2).Subsequently, the pulse driving apparatus monitors the waveform of the input AC voltage inputted from the AC power source, and compares the AC voltage with the minimum driving voltage and the maximum driving voltage set in step S1 (S2).

만일 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드가 적어, 단계(S1)에서 최소 구동 전압을 별도로 설정하지 않은 경우라면, 단계(S2)의 펄스 구동 장치는 모니터한 입력 교류 전압과 최대 구동 전압만을 비교한다.If the number of LEDs included in the LED array is small and the minimum driving voltage is not separately set in step S1, the pulse driving device in step S2 compares only the monitored input AC voltage with the maximum driving voltage.

별개로 단계(S1)의 LED 어레이가 서로 병렬 연결된 LED 군들을 포함하여 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압이 별개로 설정된 경우라면, 단계(S2)의 펄스 구동 장치는 입력 교류 전압을 각 LED 군의 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압과 각각 비교한다.Alternatively, if the LED array of step S1 includes the LED groups including the LED groups connected in parallel to each other and the minimum driving voltage or the maximum driving voltage is separately set, the pulse driving apparatus of step S2 sets the input AC voltage to the minimum And the driving voltage and the maximum driving voltage, respectively.

그리고 단계(S2)에서의 비교 결과 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우, 펄스 구동 장치는 LED 어레이를 턴-온하고, 교류 전압이 최소 구동 전압 미만이거나 최대 구동 전압을 초과하는 경우 펄스 구동 장치는 LED 어레이를 턴-오프한다(S3).When the input AC voltage is between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage as a result of the comparison in step S2, the pulse drive device turns on the LED array, and the AC voltage is less than the minimum drive voltage or the maximum drive voltage If exceeded, the pulse drive device turns off the LED array (S3).

만일 단계(S1)에서 최소 구동 전압 없이 최대 구동 전압만을 설정하여 단계(S2)의 펄스 구동 장치가 입력 교류 전압과 최대 구동 전압 사이의 비교 동작만을 수행하는 경우라면, 단계(S3)의 펄스 구동 장치는 입력 교류 전압이 최대 구동 전압 이하인 구간에서 LED 어레이를 턴-온 구동한다. 이 경우, LED 어레이는 입력 교류 전압이 최소 구동 전압 미만인 구간에서 자동으로 턴-오프되고, 입력 교류 전압이 최소 구동 전압에 도달함에 따라 턴-온된다.If the pulse driving device of step S2 is only to perform the comparison operation between the input AC voltage and the maximum driving voltage by setting only the maximum driving voltage without the minimum driving voltage in step S1, Turns on the LED array in an interval in which the input AC voltage is equal to or less than the maximum driving voltage. In this case, the LED array is automatically turned off at an interval where the input AC voltage is below the minimum drive voltage, and is turned on as the input AC voltage reaches the minimum drive voltage.

별개로 단계(S1)의 LED 어레이가 서로 병렬 연결된 LED 군들을 포함하여 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압이 별개로 설정되었고, 단계(S2)의 펄스 구동 장치가 입력 교류 전압을 각 LED 군의 최소 구동 전압이나 최대 구동 전압과 각각 비교한 경우라면, 단계(S3)의 펄스 구동 장치는 각각의 비교 결과에 따라 LED 군의 턴-온 또는 턴-오프 제어를 별개로 수행한다.The minimum driving voltage and the maximum driving voltage are separately set including the LED groups in which the LED arrays in step S1 are connected in parallel to each other, and the pulse driving apparatus in step S2 sets the input AC voltage to the minimum driving If the voltage or the maximum driving voltage is compared with each other, the pulse driving apparatus of step S3 separately performs the turn-on or turn-off control of the LED group according to the result of each comparison.

본 발명의 실시예에 따른 펄스 구동 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. The pulse driving method according to the embodiment of the present invention may be implemented in a form of a program readable by various computer means and recorded in a computer-readable recording medium.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.It should be noted that the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein. Furthermore, although specific terms are used in this specification and the drawings, they are used in a generic sense only to facilitate the description of the invention and to facilitate understanding of the invention, and are not intended to limit the scope of the invention.

1: 교류 전원 2: 정류기
3: LED 어레이 10: 비교기
20: 구동기 100, 200, 300: 펄스 구동 장치
1: AC power supply 2: Rectifier
3: LED array 10: comparator
20: driver 100, 200, 300: pulse driving device

Claims (9)

직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 포함한 LED 어레이;
교류 전원으로부터 입력된 교류 전압의 파형을 모니터하여 상기 교류 전압을 기 설정된 최소 구동 전압 및 기 설정된 최대 구동 전압과 비교하는 비교기; 및
상기 비교기의 비교 결과 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 포함한 LED 어레이를 턴-온하고, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 미만이거나 상기 최대 구동 전압을 초과하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-오프하는 구동기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
An LED array including a plurality of light emitting diodes connected in series;
A comparator for monitoring a waveform of an AC voltage input from an AC power source and comparing the AC voltage with a predetermined minimum driving voltage and a predetermined maximum driving voltage; And
Wherein the comparator turns on the LED array including a plurality of light emitting diodes connected in series when the alternating voltage is located between the minimum driving voltage and the maximum driving voltage, A driver for turning off the LED array when the maximum driving voltage is exceeded;
And a driving circuit for driving the pulse of the light emitting diode using the AC power.
제1항에 있어서,
상기 최소 구동 전압은,
상기 LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값보다 크고 상기 최대 구동 전압보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
The method according to claim 1,
The minimum driving voltage may be,
And the driving voltage of the light emitting diode is set to be larger than the sum of the operating voltages of the plurality of light emitting diodes included in the LED array and smaller than the maximum driving voltage.
제2항에 있어서,
상기 비교기는,
상기 LED 어레이에 포함된 발광 다이오드의 동작 전압을 합한 값이 일정치 이하인 경우, 상기 최소 구동 전압을 제외하고 상기 최대 구동 전압만을 상기 교류 전압과 비교하고,
상기 구동기는,
상기 교류 전압이 상기 최대 구동 전압 이하인 경우 상기 LED 어레이를 턴-온 구동하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
3. The method of claim 2,
The comparator comprising:
And comparing the maximum driving voltage with the AC voltage except for the minimum driving voltage when the sum of the operating voltages of the LEDs included in the LED array is equal to or less than a predetermined value,
The driver includes:
And the LED array is turned on when the AC voltage is equal to or less than the maximum driving voltage.
제1항에 있어서,
상기 최대 구동 전압은,
상기 교류 전압의 한 주기와 비교하여 상기 LED 어레이가 턴-온되는 시간의 비율인 듀티비가(duty ratio)가 일정치를 유지하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
The method according to claim 1,
The maximum driving voltage may be,
Wherein the duty ratio is a ratio of a time when the LED array is turned on as compared with one period of the AC voltage so that the duty ratio maintains a constant value.
제4항에 있어서,
상기 최대 구동 전압은,
상기 듀티비가 9% 내지 11% 사이의 값이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
5. The method of claim 4,
The maximum driving voltage may be,
Wherein the duty ratio is set to a value between 9% and 11%.
제1항에 있어서,
상기 LED 어레이는,
직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 각각 포함한 LED 군들이 서로 병렬 연결된 것이고,
상기 비교기는,
상기 LED 군들 중 특정 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수가 다른 LED 군에 포함된 발광 다이오드의 개수와 다른 경우, 각각의 상기 LED 군들에 대응하여 서로 다르게 설정된 상기 최소 구동 전압 또는 상기 최대 구동 전압에 따라 비교 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
The method according to claim 1,
The LED array includes:
LED groups including a plurality of LEDs connected in series are connected in parallel with each other,
The comparator comprising:
When the number of the LEDs included in the specific LED group among the LED groups is different from the number of the LEDs included in the other LED group, the minimum driving voltage or the maximum driving voltage And the comparison operation is performed according to the comparison result.
제1항에 있어서,
상기 교류 전원과 연결된 LDO(Low Drop Out) 레귤레이터를 더 포함하고,
상기 비교기 또는 상기 구동기는 상기 LDO 레귤레이터로부터 내부 바이어스 전압(bias voltage)을 공급받는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an LDO (Low Drop Out) regulator connected to the AC power source,
Wherein the comparator or the driver is supplied with an internal bias voltage from the LDO regulator.
제1항에 있어서,
상기 구동기는,
입력 교류 전압이 특정 전압 이상일 때 LED를 연속 구동하는 경우의 구동 전류 보다 상대적으로 높은 값의 구동 전류를 이용하여, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치할 때 상기 LED 어레이를 턴-온함으로써 펄스 구동하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 장치.
The method according to claim 1,
The driver includes:
When the AC voltage is located between the minimum drive voltage and the maximum drive voltage, using the drive current having a value relatively higher than the drive current when the LED is continuously driven when the input AC voltage is higher than the specific voltage, Wherein the pulse driving is performed by turning on the light emitting diode.
LED 어레이에 포함된 복수의 발광 다이오드의 직렬 연결된 개수에 따라, 상기 LED 어레이의 최소 구동 전압 및 최대 구동 전압을 설정하는 설정 단계;
교류 전원으로부터 입력된 교류 전압의 파형을 모니터하여 상기 교류 전압을 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압과 비교하는 비교 단계; 및
상기 비교 단계에서의 비교 결과 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 및 상기 최대 구동 전압 사이에 위치하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-온하고, 상기 교류 전압이 상기 최소 구동 전압 미만이거나 상기 최대 구동 전압을 초과하는 경우 상기 LED 어레이를 턴-오프하는 구동 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 전원을 이용한 발광 다이오드의 펄스 구동 방법.
A setting step of setting a minimum drive voltage and a maximum drive voltage of the LED array according to the number of serially connected plurality of light emitting diodes included in the LED array;
A comparison step of monitoring a waveform of an AC voltage input from an AC power source and comparing the AC voltage with the minimum drive voltage and the maximum drive voltage; And
Turning on the LED array when the alternating voltage is between the minimum driving voltage and the maximum driving voltage as a result of the comparison in the comparing step and the alternating voltage is less than the minimum driving voltage or exceeding the maximum driving voltage A driving step of turning off the LED array when the LED array is turned on;
Wherein the step of driving the light emitting diode comprises the steps of:
KR1020130045859A 2013-04-25 2013-04-25 Pulse driving apparatus and method of LED using AC power KR101520605B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130045859A KR101520605B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Pulse driving apparatus and method of LED using AC power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130045859A KR101520605B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Pulse driving apparatus and method of LED using AC power

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140127488A KR20140127488A (en) 2014-11-04
KR101520605B1 true KR101520605B1 (en) 2015-05-15

Family

ID=52451713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130045859A KR101520605B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Pulse driving apparatus and method of LED using AC power

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101520605B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140127488A (en) 2014-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8816597B2 (en) LED driving circuit
US9215769B2 (en) LED backlight driver system and associated method of operation
US9544952B2 (en) Linear dimming LED driver circuit capable of adjusting color temperature
US9072149B2 (en) LED driving device with open circuit protection and color temperature and brightness adjustment
US8896223B2 (en) Light emitting diode driving device
US9485819B2 (en) Single stage LED driver system, control circuit and associated control method
US20140265889A1 (en) Cascade led driver and control methods
US20150282264A1 (en) Led luminaire having high power led drive circuit
KR20120056162A (en) Led driving apparatus
JP2014524130A (en) System and method for performing dimming based on main power signal of solid state lighting module
CA2821675C (en) Linear driver for reduced perceived light flicker
CN105813255A (en) Light-emitting diode lighting device with synchronized PWM dimming control
JP2014170747A (en) Light emitting diode illumination apparatus, and method of controlling the same
JP2017518724A5 (en)
US20130093340A1 (en) Light emitting apparatus and led driving method using the same
KR102385357B1 (en) Led lighting device, and light control method of the same
KR101520605B1 (en) Pulse driving apparatus and method of LED using AC power
KR101267957B1 (en) Apparatus for control of led lamp
KR101553219B1 (en) Apparatus of driving led
GB2517455A (en) Light Apparatus
JP5150742B2 (en) LED drive circuit
US8917028B2 (en) Driving circuit
JP3834591B1 (en) Light-emitting diode constant current drive circuit
TWI481302B (en) Led driving apparatus and operating method thereof
TWI481304B (en) Led driving apparatus and operating method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180911

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190513

Year of fee payment: 5