KR101563278B1 - LED control device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고전류 및 고열로 인한 스위칭 IC 의 손상을 방지하는 엘이디 조명 제어장치를 제공하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 엘이디(LED)를 포함하는 엘이디부;와 입력전원이 입력되는 전원 입력부;와 입력전원이 서지전압인 경우에 서지전압으로 인한 회로의 오동작을 방지하기 위한 보호부;와 입력전원을 정류하는 정류부;와 입력전원의 크기에 따라 상기 엘이디부의 엘이디의 동작을 스위칭하는 스위칭 IC; 및 스위칭 IC에 과전류가 입력되는 경우 및 스위칭 IC에 과도한 열이 발생하는 경우에 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하여 상기 스위칭 IC를 보호하는 IC 보호 스위치;를 포함하는 엘이디 조명 제어장치가 제공된다.An object of the present invention is to provide an LED lighting control device for preventing damage to a switching IC due to high current and high temperature. A protection unit for preventing malfunction of the circuit due to the surge voltage when the input power source is a surge voltage; and a rectifier circuit for rectifying the input power, A switching IC for switching the operation of the LED of the LED according to the magnitude of the input power; And an IC protection switch for protecting the switching IC by interrupting a current input to the switching IC when an overcurrent is input to the switching IC and when excessive heat is generated in the switching IC.
Description
본 발명은 입력전원에 따라 LED(Light Emitting Diode)의 동작을 제어하는 엘이디 조명 제어장치에 대한 것으로, 특히, 입력전원에 따라 자동적으로 스위칭을 수행하며 고전류 및 고열로 인한 스위칭 IC의 손상을 방지하는 엘이디 조명 제어장치에 대한 것이다.The present invention relates to an LED lighting control apparatus for controlling an operation of an LED (Light Emitting Diode) according to an input power source, and more particularly to an LED lighting control apparatus which performs switching automatically according to an input power source and prevents damage of a switching IC due to high current and high temperature LED lighting control device.
최근에는 저전력 고효율 및 긴 수명으로 인해 엘이디 다이오드(이하, 엘이디라고 표기함)를 조명 장치에 많이 이용하고 있다.In recent years, LED diodes (hereinafter referred to as LEDs) have been widely used in lighting devices due to their low power, high efficiency and long service life.
조명 장치에 있어서 중요한 고려 사항은 조명 효율과 시스템 안정성이다. LED 조명 장치의 조명 효율은 전기 드라이브의 전력 변환 효율과 LED로 공급된 조명 효율에 따라 결정된다. LED 조명장치의 안정성은 LED 및 전기 드라이브의 열 관리, 시스템의 장애 검출 및 보호 기능, 전자 소자 개수에 의해 결정된다.Important considerations in lighting systems are lighting efficiency and system stability. The illumination efficiency of the LED lighting device is determined by the power conversion efficiency of the electric drive and the illumination efficiency supplied by the LED. The stability of the LED lighting device is determined by the thermal management of the LED and the electric drive, the fault detection and protection function of the system, and the number of electronic elements.
또한, 광원으로 엘이디를 사용하기 위해서는 입력전압에 따라 엘이디를 동작시키는 스위칭 회로가 필요한데, 종래의 스위칭 회로는 전압과 전류의 위상차로 인한 역률이 떨어지고, 전자기파(EMI) 문제를 처리해야 하는 기술적 과제가 있다. 즉, 복수의 스위칭 LED 드라이버는 2단계에서 추가적인 고주파 스위칭 노이즈를 생성하여 LED 조명장치에서 전도 및 방사 EMI의 측정 결과에 영향을 미친다. EMI 표준을 준수하기 위해서는 EMI 해결 노력이 더 요구되는데, 스위치 노드의 RC 스너버(Snubber) 네트워크나 출력 단계의 EMI 필터 등을 예로 들 수 있다.In order to use an LED as a light source, a switching circuit that operates an LED according to an input voltage is required. However, a conventional switching circuit has a technical problem that a power factor due to a phase difference between a voltage and a current is lowered and a problem of an electromagnetic wave have. In other words, multiple switching LED drivers generate additional high-frequency switching noise in the second stage, affecting the measurement results of conducted and radiated EMI in the LED illuminator. Compliance with EMI standards requires more EMI resolution efforts, such as an RC snubber network at the switch node or an EMI filter at the output stage.
또한, 기존의 스위칭 회로는 전압 센싱 회로 또는 주기 센싱 회로를 포함하여 입력전압에 따라 전압의 크기 또는 전압의 입력주기를 센싱하여 엘이디에 해당하는 스위치를 제어한다. 그런데 이러한 기존의 스위칭 회로는 전압 센싱 회로 또는 주기 센싱 회로를 포함하고 있으므로, 전체 회로의 사이즈가 커지는 문제가 발생하며, SMPS와 같은 트랜스나 전해 콘덴서를 사용하는 경우에는 전력 소모가 크고 수명이 짧은 문제점이 있다. In addition, the conventional switching circuit includes a voltage sensing circuit or a period sensing circuit, and controls a switch corresponding to the LED by sensing a voltage level or a voltage input period according to an input voltage. However, since such a conventional switching circuit includes a voltage sensing circuit or a periodic sensing circuit, there arises a problem that the size of the entire circuit becomes large. When a transformer or an electrolytic capacitor such as SMPS is used, the power consumption is large and the life is short .
미국등록특허 US6989807 에는 실시간으로 전압이 변동하는 교류입력전압에서 직렬로 연결된 복수개의 LED 그룹에 병렬로 연결된 복수개의 스위치를 조절함으로써 실시간으로 변동하는 전압에서 LED를 구동할 수 있도록 하는 특징이 언급되어 있으나, 미국등록특허 US6989807 에서도 입력 전압을 센싱하는 전압 센싱 회로가 포함되어 있어, 회로 구현에 있어 소형화가 어렵고, 정격전압이 100% 이상 입력되는 경우에는 스위칭 회로에 많은 발열이 발생하여 소모 전력이 증가하여 효율이 떨어지며, 스위칭 회로에 발생하는 높은 열로 인해서 회로의 오동작이 발생할 가능성이 커지게 된다.U.S. Patent No. 6,989,807 discloses a feature in which LEDs can be driven at a voltage varying in real time by adjusting a plurality of switches connected in parallel to a plurality of LED groups serially connected at an AC input voltage varying in voltage in real time , US Patent No. 6,989,807 also includes a voltage sensing circuit for sensing the input voltage. It is difficult to downsize the circuit in the circuit implementation. When the rated voltage is more than 100%, a large amount of heat is generated in the switching circuit, The efficiency is lowered and the possibility of malfunction of the circuit due to the high heat generated in the switching circuit is increased.
본 발명의 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 고전류 및 고열로 인한 스위칭 IC 의 손상을 방지하는 엘이디 조명 제어장치를 제공하는 것이 목적이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an LED lighting control device for preventing damage to a switching IC due to high current and high temperature.
본 발명의 또 다른 목적은 퓨즈 및 바리스터 회로부를 구성하여 정격전압 이상이 입력되는 경우에 과전압으로 인한 문제를 해결하도록 하는 것이 목적이다.It is still another object of the present invention to provide a fuse and varistor circuit so as to solve a problem caused by overvoltage when a rated voltage or more is inputted.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 칩으로 엘이디 조명의 스위칭을 수행함으로써 소형화 및 경량화된 엘이디 전원 전류 제어장치를 제공하는 것이 목적이다.It is still another object of the present invention to provide an LED power supply current control device that is miniaturized and lightened by performing switching of LED illumination with a semiconductor chip.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description of the embodiments.
본 발명의 일측면에 따르면, 엘이디(LED)를 포함하는 엘이디부;와 입력전원이 입력되는 전원 입력부;와 입력전원이 서지전압인 경우에 서지전압으로 인한 회로의 오동작을 방지하기 위한 보호부;와 입력전원을 정류하는 정류부;와 입력전원의 크기에 따라 상기 엘이디부의 엘이디의 동작을 스위칭하는 스위칭 IC; 및 스위칭 IC에 과전류가 입력되는 경우 및 스위칭 IC에 과도한 열이 발생하는 경우에 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하여 상기 스위칭 IC를 보호하는 IC 보호 스위치;를 포함하는 엘이디 조명 제어장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including: an LED unit including an LED, a power input unit receiving input power, a protection unit for preventing a circuit malfunction due to a surge voltage when the input power source is a surge voltage, And a switching IC for switching the operation of the LED of the LED according to the magnitude of the input power supply. And an IC protection switch for protecting the switching IC by interrupting a current input to the switching IC when an overcurrent is input to the switching IC and when excessive heat is generated in the switching IC.
여기서, 상기 보호부는, 퓨즈(fuse)를 포함하여 상기 입력전원이 과전원인 경우에 상기 퓨즈를 단절하여 회로 손상을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the protection unit may include a fuse to cut off the fuse when the input power source causes an over-current, thereby preventing circuit damage.
여기서, 상기 보호부는, 서지 전압이 입력되는 경우에 상기 서지 전압으로 인한 과전류 중 일부의 전류를 접지로 흘려보내어 과전류로 인한 동작 이상을 방지하는 바리스터(varistor)회로부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the protection unit includes a varistor circuit part for supplying a part of the overcurrent due to the surge voltage to the ground when the surge voltage is inputted, thereby preventing an operation error due to the overcurrent .
여기서, 상기 IC 보호 스위치는 바이메탈로 구성되어 상기 스위칭 IC에서 과도한 열이 발생하는 경우에 상기 엘이디부로부터 상기 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the IC protection switch may include a bimetal to cut off the current input to the switching IC from the LED unit when excessive heat is generated in the switching IC.
여기서, 상기 스위칭 IC는, 상기 엘이디부와 연결되어 있는 스위치부;와 상기 엘이디부로부터 입력되는 전류에 따라서 상기 스위치부의 스위치를 제어하는 스위치 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The switching IC may include a switch unit connected to the LED unit and a switch control unit for controlling a switch of the switch unit according to a current input from the LED unit.
여기서, 상기 스위칭 IC는 상기 엘이디부로부터 입력되는 전류가 과도한 전류인 경우에 상기 IC 보호 스위치를 제어하여 상기 엘이디부로부터 상기 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the switching IC controls the IC protection switch to cut off the current input to the switching IC from the LED unit when the current input from the LED unit is excessive current.
여기서, 상기 정류부 및 스위칭 IC 와 연결되어 있는 제1 커넥터; 및 상기 엘이디부와 연결되어 있는 제2 커넥터;를 더 포함하고 있으며, 상기 정류부 및 상기 스위칭 IC와 상기 엘이디부는 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 통해서 서로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.A first connector connected to the rectifying part and the switching IC; And a second connector connected to the LED unit, wherein the rectifying unit, the switching IC, and the LED unit are connected to each other through the first connector and the second connector.
본 발명은 스위칭 IC에 고전류가 입력되거나 고열이 발생하는 경우에 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단함으로써 스위칭 IC의 손상을 방지하는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the damage of the switching IC by interrupting the current input to the switching IC when a high current is input to the switching IC or a high temperature is generated.
또한, 반도체 칩으로 스위칭 동작을 구현함으로써 소형화 및 슬림화된 엘이디 전원 전류 제어장치를 모듈화할 수 있어 조명기구내에 내장이 용이한 효과가 있다.Further, by implementing the switching operation with the semiconductor chip, it is possible to modularize the miniaturized and slim LED power supply current control device, thereby facilitating the integration into the illuminator.
또한, 구조가 간단하고 부품이 적게 사용되어 고장이 잘 나지 않고 제조 비용이 저렴한 효과가 있다.In addition, there is an effect that the structure is simple, the parts are used little, the failure does not occur well, and the manufacturing cost is low.
도1은 본 발명의 일 실시예로 엘이디 조명 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 일실시예로 제1 구성부의 회로구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예로 스위칭 IC의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 본 발명의 일 실시예로 제2 구성부의 엘이디부의 구성을 도시한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예로 입력전원과 스위칭 IC의 전류관계를 나타낸 그래프이다.
도6은 본 발명의 일 실시예로 입력전원과 스위칭 IC의 온도 관계를 나타낸 그래프이다.1 is a diagram illustrating a structure of an LED illumination control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a circuit configuration of the first constituent unit according to one embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the operation of the switching IC according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration of an LED unit of a second constituent unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph illustrating current relationship between an input power source and a switching IC according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating a temperature relationship between an input power source and a switching IC according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 1번 및 2번 또는 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. 1 < / RTI > and 2 or these terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another. Also, the singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일 실시예로 엘이디 조명 제어장치의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of an LED illumination control apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 엘이디 조명 제어장치는 전원입력부(100), 보호부(120), 정류부(130), 스위칭 IC(140), IC 보호 스위치(150), 제1 커넥터(160), 제2 커넥터(210), 엘이디부(220)를 포함한다.The LED lighting control apparatus of the present invention includes a
본 발명은 크게 제1 구성부(100)와 제2 구성부(200)로 나눌 수 있는데, 제1 구성부(100)에는 전원입력부(100), 보호부(120), 정류부(130), 스위칭 IC(140), IC 보호 스위치(150), 제1 커넥터(160)가 포함되어 있고, 제2 구성부(200)에는 제2 커넥터(210), 엘이디부(220)가 포함된다.The
여기서, 제1 구성부(100)와 제2 구성부(200)는 각각 하나의 PCB로 구성될 수 있으며, 제1 구성부(100)와 제2 구성부(200)는 각각 제1 커넥터(160)와 제2 커넥터(210)를 통해서 연결될 수 있다.The
전원입력부(100)는 입력전원이 입력되는 곳으로 교류전원과 연결되어 있다. The
보호부(120)는 입력전원이 과전압으로 입력되는 경우에 과전압을 제어하여 일정한 전압이 출력되도록 제어한다. 입력전원이 정상 입력 전압을 벗어나서 과도한 전압이 입력되는 경우에는 각 구성부의 회로에 이상이 발생할 수 있어 엘이디 조명 제어장치가 오동작을 할 수 있다. 특히 본 발명은 스위칭 IC(140)가 반도체 칩으로 구성되어 있어 과전압 및 과전류에 취약할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호부(120)는 과전압이 입력되는 경우에 과전압을 차단하거나, 과전류의 일부를 접지로 빠져나가게 하여 과전류로 인한 회로의 손상을 방지할 수 있다.The
이를 위해서 보호부(120)는 퓨즈(fuse)(121) 또는 바리스터(varistor) 회로부(122)를 포함하여 구성된다.To this end, the
정류부(130)는 입력전원을 정류하여 직류로 출력하는 역할을 수행한다.The rectifying
스위칭 IC(140)는 입력전원의 크기에 따라 엘이디부(220)의 엘이디의 동작을 스위칭하는 기능을 수행한다.The switching
스위칭 IC(140)의 구조 및 기능을 도3에서 상세히 설명하기로 한다. The structure and function of the switching
IC 보호 스위치(150)는 스위칭 IC(140)에 과전류가 입력되는 경우 및 스위칭 IC(140)에 과도한 열이 발생하는 경우에 스위칭 IC(140)로 입력되는 전류를 차단하여 스위칭 IC(140)를 보호한다. The
이를 위해서 IC 보호 스위치(150)는 스위치가 바이메탈로 구성되어 과전류로 인한 온도가 상승하는 경우에, 스위치가 스위칭되어 스위칭 IC(140)와의 연결을 끊고 접지와 연결되도록 하여 엘이디부(220)에서 출력되는 전류가 스위칭 IC(140)로 입력되지 않도록 한다.For this, when the temperature of the
즉, IC 보호 스위치(150)는 낮은 온도에서는 엘이디부(220)와 스위칭 IC(140)가 연결되어 있고 과전류가 흘러서 온도가 상승하는 경우에, 엘이디부(220)와 스위칭 IC(140)의 연결을 끊고 엘이디부(220)가 접지로 연결되도록 한다.That is, when the temperature of the
제1 커넥터(160)는 정류부(130), 스위칭 IC(140), IC 보호 스위치(150)와 연결되어 있어, 정류부(130), 스위칭 IC(140), IC 보호 스위치(150)가 제2 커넥터(210)를 통해서 엘이디부(220)의 엘이디들과 연결되도록 한다.The
제2 커넥터(210)는 제1 커넥터(160)와 연결되어 엘이디부(220)에 전원을 공급하도록 한다.The
엘이디부(220)는 하나 이상의 엘이디부들로 구성되어 있을 수 있다. 각각의 엘이디부들은 정류부(130)로부터 전원을 인가받아 엘이디 동작을 수행한다.The
또한, 엘이디부(220)는 스위칭IC(140)와 연결되어 스위칭IC(140)의 스위치 동작에 따라 엘이디의 동작을 수행한다.In addition, the
엘이디부(220)에 대한 구조 및 동작은 도4에서 상세히 설명하기로 한다.
The structure and operation of the
도2는 본 발명의 일실시예로 제1 구성부의 회로구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a circuit configuration of the first constituent unit according to one embodiment of the present invention.
전원 입력부(110)는 교류전원이 입력되는 단자로 구성될 수 있다.The
보호부(120)는 퓨즈(121)와 바리스터 회로부(122)를 포함할 수 있다.The
퓨즈(121)는 정류부(130), 스위칭 IC(140), 엘이디부(220) 중 어느 하나 이상의 구성부의 동작을 비가역적으로 이상상태를 유발하는 매우 높은 과전압이 전원 입력부(110)로 입력되는 경우에 단절되어 과전압으로 인한 각 구성부의 손상을 방지한다.The
바리스터 회로부(122)는 바리스터(varistor)를 포함하고 있어 전원 입력부(110)로 서지(surge) 전압이 입력되는 경우에 서지 전압으로 인한 과전류 중 일부의 전류를 접지로 흘려보내어 과전류로 인한 동작 이상을 방지한다.When the surge voltage is input to the
즉, 퓨즈(121)는 매우 높은 과전류가 입력되어 각 구성부의 비가역적인 회로 손상이 발생할 수 있는 경우에 입력되는 과전류를 차단하고, 바리스터 회로부(12)는 순간적인 서지 전압이 입력되는 경우에 과전류를 제거하여 각 구성부의 동작이 정상적으로 수행될 수 있도록 한다.That is, when a very high overcurrent is inputted and the irreversible circuit damage of each constituent part may occur, the
정류부(130)는 브리지 다이오드 회로로 구성되어 교류를 직류로 정류하는 역할을 수행한다.The rectifying
스위칭 IC(140)는 반도체 칩으로 구성되어 있으며 입력전원에 따라서 내부의 스위치들이 스위칭되어 엘이디부(220)의 엘이디들의 동작을 제어한다.The switching
IC 보호 스위치(150)는 엘이디부(220)의 마지막단의 엘이디와 스위칭 IC(140)의 마지막단의 스위치를 연결하고 있다. 즉, 디폴트로 엘이디부(220)의 마지막 엘이디단과 스위칭 IC(140)를 연결하는 상태로 있어, 전원 입력부(110)에서 엘이디단(220)의 모든 엘이디를 동작시킬 수 있는 전원이 입력되는 경우에 IC 보호 스위치(150)를 통해 엘이디단(220)에서 스위칭 IC(140)로 전류가 흐르게 하여 엘이디부(220)의 모든 엘이디들을 동작시킨다.The
여기서, IC 보호 스위치(150)는 바이메탈 스위치로 구성되어 디폴트로 엘이디부(220)의 마지막 엘이디단과 스위칭 IC(140)를 연결하는 상태로 있다가 전류가 흐르기 시작하여 스위칭 IC(140)의 온도가 상승하는 경우에 바이메탈 스위치가 엘이디부(220)의 마지막 엘이디단과 스위칭 IC(140) 사이의 연결을 끊고 엘이디부(220)의 마지막 엘이디단과 접지와 연결하도록하여 스위칭 IC(140)로 전류가 흐르지 않도록 하여 스위칭 IC(140)의 온도를 낮출 수 있다.Here, the
여기서, IC 보호 스위치(150)가 접지와 연결되는 경우에 과전류 방지회로(155)를 IC 보호 스위치(150)와 접지 사이에 더 포함할 수 있다.Here, when the
여기서, 과전류 방지회로(155)는 트랜지스터로 구성될 수 있으며, 특히, FET(Field Effect Transistor)로 구성될 수 있다.Here, the
이렇게 IC 보호 스위치(150)와 접지사이에 트랜지스터와 같은 과전류 방지회로(155)를 구성하면 접지로부터 엘이디부(220)로 역전류가 흐르는 것을 차단하여 역전류로 인한 엘이디부(220)를 손상을 방지할 수도 있다.
When the
도3은 본 발명의 일 실시예로 스위칭 IC의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining the operation of the switching IC according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 스위칭 IC(140)는 복수의 스위치(141,142,143)와 각각의 스위치를 제어하는 스위치 제어부(144,145,146)으로 구성된다.The switching
여기서 설명의 편의를 위해서 스위치(141,142,143) 및 스위치를 제어하는 스위치 제어부(144,145,146)를 각각 3개로 구성되어 있는 것으로 설명하나, 그 이상 및 그 이하의 개수로 구성될 수도 있다.For convenience of explanation, the
첫번째 스위치(141)는 엘이디부(220)의 제1 엘이디부(221)과 연결되어 제1 엘이디부(221)에 포함되어 있는 엘이디들을 동작시킨다.The
두번째 스위치(142)는 엘이디부(220)의 제2 엘이디부(222)과 연결되어 제2 엘이디부(222)에 포함되어 있는 엘이디들을 동작시킨다.The
세번째 스위치(143)는 엘이디부(220)의 제3 엘이디부(223)과 연결되어 제3 엘이디부(223)에 포함되어 있는 엘이디들을 동작시킨다.The
IC 보호 스위치(150)는 엘이디부(220)의 제4 엘이디부(224)과 연결되어 제4 엘이디부(224)에 포함되어 있는 엘이디들을 동작시킨다.The
입력전원이 제1 엘이디부(221)를 동작시킬 수 있는 전압이상인 경우에, 첫번째 스위치(141)를 통해 제1 엘이디부(221)로부터 전류가 흘러 제1 엘이디부(221)의 엘이디들이 동작한다. A current flows from the
이후 입력전원이 증가하여 제2 엘이디부(222)를 동작시킬 수 있는 전압이상인 경우에는, 두번째 스위치(142)를 통해 제2 엘이디부(222)로부터 전류가 흘러 제2 엘이디부(222)의 엘이디들이 동작한다. 이때 첫번째 스위치 제어부(144)는 두번째 스위치(142)에 전류가 흐르는 경우에는 첫번째 스위치(141)를 오프(OFF) 상태로 제어하여 첫번째 스위치(141)로 전류가 흐르지 않도록 한다.The current flows from the
이후 입력전원이 증가하여 제3 엘이디부(223)를 동작시킬 수 있는 전압이상인 경우에는, 세번째 스위치(143)를 통해 제3 엘이디부(223)로부터 전류가 흘러 제3 엘이디부(223)의 엘이디들이 동작한다. 이때 두번째 스위치 제어부(145)는 세번째 스위치(143)에 전류가 흐르는 경우에는 두번째 스위치(142)를 오프(OFF) 상태로 제어하여 두번째 스위치(142)로 전류가 흐르지 않도록 한다.The current flows from the
이후 입력전원이 증가하여 제4 엘이디부(224)를 동작시킬 수 있는 전압이상인 경우에는, IC 보호 스위치(150)를 통해 제4 엘이디부(224)로부터 전류가 흘러 제4 엘이디부(224)의 엘이디들이 동작한다. 이때 세번째 스위치 제어부(146)는 IC 보호 스위치(150)에 전류가 흐르는 경우에는 세번째 스위치(143)를 오프(OFF) 상태로 제어하여 세번째 스위치(143)로 전류가 흐르지 않도록 한다.The current flows from the
여기서 만약, 입력전원이 더 증가하여 과전압이 입력되는 경우에는 IC 보호 스위치(150)를 통해 과전류가 스위칭 IC(140)로 흘러 들어간다. 이렇게 과전류가 흐르게 되면 반도체로 구성된 스위칭 IC(140)에 손상이 발생할 수 있다. 따라서 세번째 스위치 제어부(146)는 IC 보호 스위치(150)를 통해 과전류가 입력되는 경우에는 IC 보호 스위치(150)를 제어하여 제4 엘이디부(224)를 통해 흐르는 전류가 스위칭 IC(140)로 흘러 들어오지 않고 접지로 흐르도록 제어할 수도 있다. 이때, 세번째 스위치 제어부(146)는 접지 사이에 구성되어 있는 과전류 방지회로(155)를 제어한다. 즉, 세번째 스위치 제어부(146)는 과전류 방지회로(155)의 게이트에 전류를 인가하여 FET를 온(ON) 상태로 하여 엘이디부(220)를 통해 흐르는 전류가 IC 보호 스위치(150) 및 과전류 방지회로(155)를 통해 접지로 흐르도록 한다.Here, if the input power source further increases and an overvoltage is input, an overcurrent flows into the switching
즉, 스위칭 IC(140)는 과전류가 입력되는 경우에는 IC 보호 스위치(150) 및 과전류 방지회로(155)를 제어하여 스위칭 IC(140)로 과전류가 입력되는 것을 차단한다.That is, when the overcurrent is inputted, the switching
상기한 동작을 수행하기 위해서 스위칭 IC(140)의 모든 스위치는 FET(Field Effect Transistor)로 구성되어 있고 초기상태는 모두 온(ON)상태로 있고 각 가정한다. 이후 각각의 스위치 제어부(144,145,146)는 스위치(141,142,143)의 게이트(gate)에 동작 전류를 입력하거나 끊어서 각각의 스위치(141,142,143)를 제어할 수 있다.
In order to perform the above-described operation, all the switches of the switching
도4는 본 발명의 일 실시예로 제2 구성부의 엘이디부의 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing a configuration of an LED unit of a second constituent unit according to an embodiment of the present invention.
엘이디부(220)는 복수의 엘이디들로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이 제1 엘이디부(221)와 제2 엘이디부(222)와 제3 엘이디부(223) 및 제4 엘이디부(224)가 직렬로 연결된 구조를 가지고 있고 각각의 엘이디부(221,222,223,224)에는 복수의 엘이디들을 포함하여 구성될 수 있다.The
제2 커넥터(210)가 제1 커넥터와 연결되는 경우에 제1 엘이디부(221)는 정류부(130)에서 나오는 입력선(161)로부터 전류를 공급받는다.When the
제1 엘이디부(221)와 제2 엘이디부(222) 사이에는 첫번째 스위치(141)가 연결되어 있다.A
제2 엘이디부(222)와 제3 엘이디부(223) 사이에는 두번째 스위치(142)가 연결되어 있다.A
제3 엘이디부(223)와 제4 엘이디부(224) 사이에는 세번째 스위치(143)가 연결되어 있다. A
제4 엘이디부(224)는 IC 보호 스위치(150)와 연결되어 있다.
The
도5는 본 발명의 일 실시예로 입력전원과 스위칭 IC의 전류관계를 나타낸 그래프이다.5 is a graph illustrating current relationship between an input power source and a switching IC according to an embodiment of the present invention.
입력전원이 증가하게되면 엘이디부(220)의 제1 엘이디부(221)와 제2 엘이디부(222)와 제3 엘이디부(223) 및 제4 엘이디부(224)가 순차적으로 동작을 한다.The
이러한 경우에 스위칭 IC(140)에 흐르는 전류는 입력전원에 비례하여 증가하게 된다.In this case, the current flowing in the switching
따라서, 입력전원이 계속 증가하면 스위칭 IC(140)에 흐르는 전류의 세기도 증가하여 어느 순간에는 과전류가 흐르게 되어 반도체로 구성된 스위칭 IC(140)에 손상이 발생하게 된다.Therefore, if the input power continues to increase, the intensity of the current flowing through the switching
따라서 상술한 바와 같이 스위칭 IC(140)에 손상을 줄 수 있을 정도의 과전류가 입력되는 경우에 IC 보호 스위치(150)를 제어하여 스위칭 IC(140)에 전류가 흐르지 않도록 한다.Therefore, when the overcurrent is inputted to the switching
도5에서 A는 입력전원이 과전압으로 입력되는 순간에 IC 보호 스위치(150)가 스위칭 IC(140)로 전류가 흐르는 것을 차단하는 입력전압의 크기를 의미한다.5, A denotes a magnitude of an input voltage at which the
즉 입력전압이 A 이상으로 입력되는 경우에 IC 보호 스위치(150)를 제어하여 스위칭 IC(140)로 전류가 흐르지 않도록 한다.
That is, when the input voltage is higher than A, the
도6은 본 발명의 일 실시예로 입력전원과 스위칭 IC의 온도 관계를 나타낸 그래프이다.6 is a graph illustrating a temperature relationship between an input power source and a switching IC according to an embodiment of the present invention.
반도체에 과전류가 흐르게 되면 반도체의 온도가 전류의 세기 및 흐르는 시간에 비례하여 상승하게 된다.When the overcurrent flows into the semiconductor, the temperature of the semiconductor rises in proportion to the intensity of the current and the time of the current flow.
본 발명에서는 상술한 바와 같이 IC 보호 스위치(150)를 바이메탈 스위치로 구성하여 입력전압이 상승하여 스위칭 IC(140)의 온도가 상승하게 되면 일전 온도 이상에서 IC 보호 스위치(150)가 스위칭 IC(140)와의 연결을 끊고 접지와 연결되도록 하여 스위칭 IC(140)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.When the temperature of the switching
도6에서 B는 IC 보호 스위치(150)가 스위칭 IC(140)와의 연결을 끊고 접지와 연결되도록 하는 스위칭 IC(140)의 온도이다.
6, B is the temperature of the switching
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
100 : 제1 구성부 110 : 전원 입력부
120 : 보호부 121 : 퓨즈
122 : 바리스터(varistor) 회로부 130 : 정류부
140 : 스위칭 IC 141,142,243 : 스위치
144,145,146 : 스위치 제어부 150 : IC 보호 스위치
155 : 과전류 방지 회로 160 : 제1 커넥터
200 : 제2 구성부 210 : 제2 커넥터
220 : 엘이디부
100: First constituent part 110: Power source input part
120: Protection part 121: Fuse
122: varistor circuit part 130: rectifying part
140: switching
144, 145, 146: switch control section 150: IC protection switch
155: overcurrent prevention circuit 160: first connector
200: second component 210: second connector
220:
Claims (7)
상기 스위칭 IC는
상기 엘이디부에 포함된 제 1 내지 제 3 엘이디부에 각각 연결되어 상기 제 1 내지 제 3 엘이디부를 각각 동작시키는 제 1 내지 제 3 스위치, 및
상기 제 1 내지 제 3 스위치에 각각 연결되어 상기 제 1 내지 제 3 스위치의 온/오프(on/off)를 제어하는 제 1 내지 제 3 스위치 제어부를 구비하며,
상기 제 1 스위치 제어부는 상기 입력 전원이 점점 증가하여 상기 제 2 엘이디부를 동작시키는 상기 제 2 스위치에 전류가 흐르면 상기 제 1 스위치를 오프 상태로 제어하고,
상기 제 2 스위치 제어부는 상기 입력 전원이 더욱 증가하여 상기 제 3 엘이디부를 동작시키는 상기 제 3 스위치에 전류가 흐르면 상기 제 2 스위치를 오프 상태로 제어하며,
상기 제 3 스위치 제어부는 상기 입력 전원이 더욱 증가하여 상기 엘이디부에 포함된 제 4 엘이디부를 동작시키는 상기 IC 보호 스위치에 전류가 흐르면 상기 제 3 스위치를 오프 상태로 제어하는 것을 특징으로 하고,
상기 제 3 스위치 제어부는
상기 입력 전원이 더욱 증가하여 과전류가 입력되면 과전류 방지회로를 제어함으로써 상기 제 4 엘이디부의 전류가 상기 IC 보호 스위치 및 상기 과전류 방지회로를 통해 접지로 흐르도록 제어하며,
상기 과전류 방지회로는
상기 IC 보호 스위치와 접지 사이에 구비되어 상기 제 3 스위치 제어부의 제어에 따라 상기 제 4 엘이디부로의 역전류를 방지하고,
상기 제 3 스위치 제어부는
상기 제 4 엘이디부로 입력되는 전류가 과도한 전류인 경우에 상기 IC 보호 스위치 및 상기 과전류 방지회로를 제어하여 상기 제 4 엘이디부로부터 상기 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 제어장치.
An LED unit including an LED; A power input unit for receiving input power; A protection unit for preventing malfunction of the circuit due to the surge voltage when the input power source is a surge voltage; A rectifying section for rectifying input power; A switching IC for switching the operation of the LED in the LED according to the magnitude of the input power; And an IC protection switch for protecting the switching IC by interrupting a current input to the switching IC when an overcurrent is input to the switching IC and when excessive heat is generated in the switching IC,
The switching IC
First to third switches respectively connected to the first to third LED portions included in the LED portion to respectively operate the first to third LED portions,
And first to third switch control units respectively connected to the first to third switches for controlling on / off of the first to third switches,
Wherein the first switch control unit controls the first switch to the OFF state when a current flows through the second switch for increasing the input power to operate the second LED unit,
The second switch control unit controls the second switch to the off state when a current flows through the third switch for further increasing the input power and operating the third LED unit,
Wherein the third switch control unit further controls the third switch to turn off when a current flows through the IC protection switch for operating the fourth LED unit included in the LED unit,
The third switch control unit
When the input power is further increased and the overcurrent is inputted, the overcurrent prevention circuit is controlled to control the current of the fourth LED to flow to the ground through the IC protection switch and the overcurrent prevention circuit,
The overcurrent prevention circuit
And a second switch control unit which is provided between the IC protection switch and the ground to prevent reverse current to the fourth LED unit under the control of the third switch control unit,
The third switch control unit
And controls the IC protection switch and the overcurrent prevention circuit to cut off the current input to the switching IC from the fourth LED unit when the current input to the fourth LED unit is an excessive current. .
상기 보호부는,
퓨즈(fuse)를 포함하여 상기 입력전원이 과전원인 경우에 상기 퓨즈를 단절하여 회로 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 제어장치.
The method according to claim 1,
The protection unit includes:
Wherein the fuse is disconnected to prevent circuit damage when the input power source causes an over-current, including a fuse.
상기 보호부는,
서지 전압이 입력되는 경우에 상기 서지 전압으로 인한 과전류 중 일부의 전류를 접지로 흘려보내어 과전류로 인한 동작 이상을 방지하는 바리스터(varistor)회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 제어장치.
The method according to claim 1,
The protection unit includes:
And a varistor circuit unit for supplying a part of the overcurrent due to the surge voltage to the ground when the surge voltage is inputted so as to prevent an operation abnormality due to the overcurrent.
상기 IC 보호 스위치는 바이메탈로 구성되어 상기 스위칭 IC에서 과도한 열이 발생하는 경우에 상기 엘이디부로부터 상기 스위칭 IC로 입력되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the IC protection switch comprises a bimetal to cut off the current input to the switching IC from the LED unit when excessive heat is generated in the switching IC.
상기 정류부 및 스위칭 IC 와 연결되어 있는 제1 커넥터; 및
상기 엘이디부와 연결되어 있는 제2 커넥터;를 더 포함하고 있으며,
상기 정류부 및 상기 스위칭 IC와 상기 엘이디부는 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터를 통해서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 제어장치.
The method according to claim 1,
A first connector connected to the rectifying part and the switching IC; And
And a second connector connected to the LED unit,
And the rectifying unit, the switching IC, and the LED unit are connected to each other through the first connector and the second connector.
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US11031777B2 (en) | 2018-06-21 | 2021-06-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Clamping operation and apparatus for surge protection |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6989807B2 (en) | 2003-05-19 | 2006-01-24 | Add Microtech Corp. | LED driving device |
-
2013
- 2013-11-22 KR KR1020130142985A patent/KR101563278B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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