KR101696656B1 - 교류 직접 구동 엘이디 조명장치 - Google Patents

교류 직접 구동 엘이디 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 엘이디를 직병렬로 배열하여 구성한 엘이디 어레이를 복수 그룹으로 나누고, 교류 전기를 정류하여 얻은 맥류 전압을 인가한 상태에서 구동 드라이버로 전류 통로를 제어하여 복수 그룹을 맥류 전압의 크기에 따라 순차 점등하되, 병렬 연결한 복수의 구동 드라이버를 사용하여 엘이디 어레이의 그룹을 순차 점등 제어하게 하고, 엘이디 어레이를 복수 조로 구성하되 점등 시점이 다른 그룹을 갖게 하여 전고조파 왜율을 감소시키는 한편, 엘이디 어레이의 각 엘이디에 균일한 온도 분포를 갖게 하여 발광 효율의 저하 문제를 해결한 교류 직접 구동 엘이디 조명장치에 관한 것이다.

Description

교류 직접 구동 엘이디 조명장치{LIGHTING DEVICE WITH AC DIRECT DRIVER}
본 발명은 복수의 엘이디를 직병렬로 배열하여 구성한 엘이디 어레이를 교류 전기로 직접 점등시키는 구동 드라이버를 사용함에 있어서, 복수의 구동 드라이버를 병렬 연결하여 엘이디 어레이를 점등 제어하게 하고, 엘이디 어레이를 복수 조로 구성하되 점등 시점이 다른 엘이디 그룹을 갖게 하여 전고조파 왜율을 감소시키는 한편, 엘이디 어레이의 각 엘이디에 균일한 온도 분포를 갖게 하여 발광 효율의 저하 문제를 해결한 교류 직접 구동 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
엘이디(LED : light-emitting diode, 발광 다이오드)는 장수명이면서, 초박형 광원 설계가 가능하고, 충격에 강하며, 유해물질이 포함되지 않은 친환경 전자 소자로서, 조명장치의 광원으로서 널리 사용되고 있다.
그런데, 엘이디는 일방향으로 전류를 흘려주어 점등시키므로, 일반적으로는 상용 교류 전기를 정류한 후 평활회로로 맥류를 억제한 직류 전기로 변성하는 전력 변환기를 사용하게 된다. 이러한 전력 변환기는 주로 SMPS(switching mode power supply)를 사용하여 왔지만, 회로가 복잡하고, 고주파 노이즈가 발생하며, 평활회로를 구성하는 전해 커패시터 및 인덕터의 사용에 의해 수명이 단축되는 문제가 있다.
특히, 평활회로에 의한 수명 단축은 엘이디를 사용하는 가장 큰 이유인 장수명 효과를 저해하는 요인이 된다.
이에, 최근에는 상용 교류 전기를 정류하여 얻는 맥류 전압의 전기로 직접 엘이디를 점등하는 기술이 이슈화되고 있다.
이 기술은 예를 들어 등록특허 제10-1211775호에 기술된 바와 같이 맥류 전압의 순간 크기에 따라 전류를 흘려줄 엘이디의 직렬 연결 개수를 조절하는 구동 드라이버를 사용한다.
또한, 가로등 또는 투광기처럼 매우 큰 발광량이 필요한 조명장치를 구성할 시에는, 공개특허 제10-2015-0075842호에 기술된 바와 같이 구동 드라이버와 엘이디 어레이로 구성되는 단위 엘이디 모듈을 발광량에 맞게 다수 설치하였다.
그렇지만, 시판되고 있는 구동 드라이버의 능력은 제한되어 있어, 제한 능력 범위 내에서 구동 드라이버 별로 복수 엘이디를 분리하여 회로 구성하는 경우 엘이디의 개수 증가에 비례하여 매우 복잡해지며, 구동 드라이버가 고장 날 시에는 대응되는 엘이디 어레이에 속한 엘이디 전체가 점등하지 아니하는 단점이 있다.
또한, 엘이디의 개수 증가에 따라 발열량도 증가하고, 엘이디를 충분히 방열시키지 아니하면 발광 효율이 저하되므로, 엘이디 어레이를 구성하는 복수의 엘이디에 대해 가능하면 균일한 온도 분포를 갖도록 방열시켜야 하지만, 공개특허 제10-2015-0075842호에서는 이에 대한 해결책이 언급되어 있지 않았다.
또한, 엘이디 어레이에 포함된 엘이디를 순차 점등 및 순차 소등함에 따라, 고조파 발생에 의한 전고조파 왜율(THD : Total harmonic distortion)이 문제 된다.
이러한 고조파는 상용 교류 전기를 공급하는 전력계통(또는 배전계통, 옥내 배선계통)의 전력 손실 증가와 과열 현상, 주변에서 사용하는 제어기기의 성능 불안정 및 부정확, 보호계전기의 오동작 및 계기의 오지시, 전화회선을 예로 들 수 있는 약전계통의 잡음, 노이즈에 의한 데이터 프로세서 장치의 에러 및 시스템 장애 등을 유발시킨다.
이에, 전고조파 왜율은 KS인증 및 고효율에너지기자재 인증의 시험항목으로 지정하여 규제하고 있으며, 엘이디를 사용한 조명장치도 그 규제를 따라야 한다.
그렇지만, 시판 중인 구동 드라이버의 경우 순차 점등하기 위한 채널의 개수가 제한되어 전고조파 왜율을 감소시킬 수 없고, 실제 사용하여 보면 특정 차수의 고조파가 크게 나타나는 문제도 있으며, 이에 따라 조명장치를 구성함에 있어서 제한된 채널 수에 의한 전고조파 왜율 및 특정 차수의 고조파 문제가 걸림돌이 된다.
KR 10-1211775 B1 2013.09.13. KR 10-2015-0075842 A 2015.07.06.
따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 엘이디를 직렬로 배열하고 용량에 따라 병렬 연결하는 엘이디 어레이를 구동 드라이버의 용량에 맞춰 회로 분리하여 배열하지 않더라도 점등 가능하게 하고, 일부 구동 드라이버가 고장 나더라도 나머지 구동 드라이버로 점등할 수 있게 구성 가능하며, 엘이디별 온도를 균일하게 하여 발광 효율의 저하 문제를 해결하는 한편, 전고조파 왜율 및 특정 차수의 고조파 문제도 해결한 교류 직접 구동 엘이디 조명장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 교류 직접 구동 엘이디 조명장치에 있어서, 상용 교류 전압을 정류하여 양극과 음극을 통해 단방향의 맥류 전압으로 출력하며, 음극을 접지한 정류부(20); 정류부(20)의 양극에 연결되어 맥류 전압을 인가받는 직렬 연결된 복수의 엘이디를 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹마다 마지막 엘이디의 캐소드로부터 인출점을 갖게 한 엘이디 어레이(100); 정류부(20)의 양극에 연결되어 내부 전원을 생성 사용하며, 각각의 인출점에 대해 개별적으로 접지까지 채널을 형성하기 위한 스위칭부(41)를 구비하되, 맥류 전압의 순간 크기가 인출점까지 직렬 연결된 엘이디의 순방향 전압의 합 이상으로 될 시에 해당되는 인출점에 채널을 형성하며 정전류 제어하고, 동시에, 전류를 센싱하고, 채널을 형성한 인출점보다 양극에 가까운 인출점을 음극으로부터 전기적으로 분리하기 위한 기준 전압을 생성하여 전류 센싱에 의한 전압과 기준 전압의 비교 결과에 따라 스위칭 소자를 제어하고, 맥류 전압의 첨두 전압 레벨을 검출하여 기준 전압을 안정화하는 구동 드라이버(40); 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
구동 드라이버(40)는 복수 개로 구비되어 상호 병렬 연결되며, 정류부(20)의 양극과 엘이디 어레이(100) 사이에는 복수 구동 드라이버(40)의 내부 소자 간의 동작 특성 차이에 따라 상호 간섭하여 발생하는 고주파 노이즈성 전압을 제거하기 위한 간섭 제거부(30)가 설치됨을 특징으로 한다.
상기 간섭 제거부(30)는 TVS(Transient Voltage Suppression) Diode와 바이패스용 Capacitor를 병렬 연결한 후 양극과 접지 사이에 연결한 것으로 함을 특징으로 한다.
복수 개의 구동 드라이버(40)는 채널 별로 상호 병렬 연결되게 한 후 각 채널을 대응되는 인출점에 일대일 연결하고, 내부 전원을 위한 입력단을 상호 병렬 연결한 후 정류부(20)의 양극에 연결한 것으로 함을 특징으로 한다.
엘이디 어레이(100)는 복수 개이고, 각 엘이디 어레이(100)별로 복수 구동 드라이버(40)가 마련되어, 각 엘이디 어레이(100) 및 각 엘이디 어레이(100)별 복수 구동 드라이버(40)가 간섭 제거부(30)를 경유한 후 정류부(20)에 연결되게 하되, 엘이디 어레이(100)의 복수 인출점 중에 적어도 어느 하나의 인출점이 엘이디 어레이(100) 간에 상이하게 하여, 엘이디 어레이(100) 간에 연결 순번은 동일하지만 점등 시점에 차이가 있는 엘이디 그룹이 존재하게 함을 특징으로 한다.
엘이디 어레이(100)는 2개이고, 2개의 엘이디 어레이(100), 엘이디 어레이(100)별로 마련하는 복수 구동 드라이버(40), 1개의 정류부(20), 및 1개의 간섭 제거부(30)는 1개의 회로기판에 실장되되, 정류부(20) 및 간섭 제거부(30)를 실장 면의 하부측에 폭방향으로 실장하고, 정류부(20) 및 간섭 제거부(30)가 실장된 위치의 위에 모든 구동 드라이버(40)를 폭방향으로 일렬 실장하며, 구동 드라이버(40)가 실장된 위치의 위에 남는 면에 각 엘이디 어레이(100)를 균일하게 분산 배치되게 실장하며, 2의 엘이디 어레이(100)는 실장 면 상에 좌우로 나뉘어 배치하되, 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹의 하부측을 제외하고 감싸는 배치 조건, 폭방향 중간부에서는 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹보다 아래쪽에 있는 배치 조건을 만족하게 함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 병렬 연결한 복수 구동 드라이버로 하나의 엘이디 어레이를 점등하게 구성하여서, 엘이디 어레이를 회로 분리하지 아니한 상태로 점등시킬 수 있고, 이에 엘이디 어레이의 회로 구성이 간소화되며, 한정된 능력의 구동 드라이버를 사용하면서 발광량이 크게 요구된 엘이디 어레이도 점등하게 구성 가능하고, 구동 드라이버의 개수에 여유를 둠으로써 일부 구동 드라이버가 고장 나더라도 모든 엘이디를 점등시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 복수의 엘이디 어레이 및 엘이디 어레이별 복수 구동 드라이버를 사용하되 점등 순번은 동일하지만 점등 시점이 상이한 그룹을 갖게 함으로써, 고조파를 감소시킨 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 2개의 엘이디 어레이에 대한 배치 조건에 따라 점등 시간이 상이하여 발열량도 상이한 엘이디들을 균일한 온도 분포를 갖게 방열시키므로, 발광 효율의 저하 문제를 해결한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 교류 직접 구동 엘이디 조명장치의 전기 회로적 구성도.
도 2는 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에 속한 복수 엘이디의 배치 상태를 보여주는 도면.
도 3은 도 1에 도시한 구동 드라이버(40)의 상세 구성도.
도 4는 간섭 제거부(30)의 설치 전후에 각각 검출한 맥류 전압의 그래프.
도 5는 도 2에 도시한 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에 포함된 엘이디 그룹의 점등 시간 타임차트.
도 6은 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)의 다른 실시 예에 따른 배치도.
도 7은 본 발명의 실시 예를 회로기판(200)에 실장하여 구성한 양태.
도 8은 도 7에 도시한 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)의 배치를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 7에 도시한 회로기판(200)을 함체(310) 내부에 설치하여 가로등기구(300)를 제조하는 과정을 보여주는 도면.
도 10은 함체(310)에 방열판(320)을 설치한 후 방열판(320)에 회로기판(200)을 고정한 상태의 도면.
도 11은 완성된 가로등기구(300)의 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 1에 도시한 전기 회로적 구성도와, 도 2에 도시한 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)의 상세 배치도와, 도 3에 도시한 구동 드라이버(40 : 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6, 40-7)의 구성도를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 교류 직접 구동 엘이디 조명장치는 1개의 서지 흡수부(10), 1개의 정류부(20), 1개의 간섭 제거부(30), 복수 개의 구동 드라이버(40 : 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6, 40-7), 및 복수 개의 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 포함하여 구성된다.
이에, 상용 교류 전원(1)으로부터 인가받는 정현파 상용 교류 전압을 서지 흡수부(10) 및 정류부(20)를 통해 안정화된 단방향의 맥류 전압으로 변성한 후 복수 조의 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에 각각 공급하되, 각 조의 엘이디 어레이(100) 별로 복수 개의 구동 드라이버(40)가 병렬 연결되어 있어 엘이디 어레이(100)의 복수 엘이디를 그룹별로 순차 점등하게 전기회로적 채널을 제어하며, 복수 개의 구동 드라이버(40)를 상호 병렬 연결함에 발생하는 구동 드라이버(40) 사이의 상호 간섭에 의한 고주파 노이즈성 전압을 간섭 제거부(30)로 제거한다.
여기서, 구동 드라이버(40)는 평활 회로를 사용하지 아니함에 따라 엘이디 어레이(100)에 인가되는 맥류 전압으로 직접 엘이디 어레이(100)를 점등시키는 구성요소로서, 복수 개로 병렬 연결되어 엘이디 어레이(100)를 점등시킨다.
이에, 엘이디 어레이(100)의 소비 전력에 비해 상대적으로 작은 능력을 갖는 구동 드라이버(40)를 병렬 연결하여 사용함으로써, 대용량 엘이디 어레이(100)의 회로 분리 없이 사용할 수 있고, 설계 자유도가 향상되고, 설계할 시의 복잡도를 줄여주며, 대용량의 엘이디 어레이(100)를 구성할 시에 시판되는 구동 드라이버(40)를 그대로 적용할 수 있다.
아울러, 간섭 제거부(30)를 추가함으로써, 구동 드라이버(40)의 병렬 연결에 따른 노이즈를 제거하여, 엘이디의 손상을 방지한다.
또한, 엘이디 어레이(100)를 복수 조로 구성한 후 순차 점등하는 엘이디 그룹의 점등 시차가 각 엘이디 어레이(100) 별로 다르게 함으로써, 고조파 감소 효과를 얻는다.
또한, 하기에서 설명하는 바와 같이 회로기판에 실장하여 판상으로 구성할 시에, 각 엘이디 어레이(100)를 구성하는 엘이디를 방열 효율 향상을 위한 배치 조건으로 배열한다.
구체적으로 설명하면 다음과 같다.
외부의 상용 교류 전원(1)으로부터 정현파 상용 교류 전압의 전기를 정류부(20)에 공급받되, 배선용 퓨즈(F1)에 의해 과전류 보호되고, 서지 흡수부(10)에 의해 전압 안정화, 서지 흡수 및 뇌해 방지된 전기를 공급받는다.
이와 같이 전압 안정화, 서지흡수 및 뇌해 방지를 위한 서지 흡수부(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 바리스터(varistor, RV1)로 구현될 수 있으며, 나아가, 상용 교류 전압의 기본 주파수에 비해 상대적으로 주파수가 큰 고주파의 유입을 차단하기 위한 커패시터(capacitor, BC1)를 추가할 수 있다. 여기서, 커패시터(BC1)는 고주파 성분을 바이패스(bypass)하여 정류부(20)에 유입되는 것을 차단하는 용도이므로 내구성이 있는 세라믹 커패시터(ceramic capacitor)로 구성하는 것이 좋다.
정류부(20)는 정현파 상용 교류 전압을 정류하여 양극(21)과 음극(22)을 통해 단방향 맥류 전압으로 출력하는 구성요소로서, 도면에 도시한 바와 같이 4개의 다이오드(diode)로 구성한 브릿지 회로(bridge circuit)로 구성할 수 있다. 여기서, 음극(22)은 접지단(Ground)에 연결하여 정현파에서 양(+)의 반주기 전압 파형이 양극(21)과 접지단 사이에 발생시키며, 이후의 간섭 제거부(30), 구동 드라이버(40) 및 엘이디 어레이(100)는 양극(21)과 접지단 사이의 단방향 맥류 전압을 인가받게 회로 구성된다.
엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)는 복수 개의 조로 구비될 수 있으며, 본 발명의 실시 예의 경우에 2개조가 구비되어 제1 엘이디 어레이(100-1)와 제2 엘이디 어레이(100-2)로 구분된다.
제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)는 각각 정류부(20)의 양극(21)에 연결되어 맥류 전압을 인가받을 수 있고, 후술하는 복수 드라이버(40)를 통해 접지단에 연결되어 맥류 전압에 의한 전류의 흐름에 의해 점등하게 된다.
여기서, 제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)는 각각 복수의 엘이디를 직렬 연결하고, 아울러, 직렬 연결된 복수의 엘이디를 복수의 그룹(110, 120, 130, 140)으로 나누어 복수의 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)이 정류부(20) 양극(21)에 직렬연결된 구조를 갖게 되며, 각 엘이디 그룹마다 마지막 엘이디(접지단에 가까운 LED)의 캐소드로부터 인출점(101, 102, 103, 104)을 갖게 하였다.
이에, 엘이디 그룹별 인출점(101, 102, 103, 104) 중에 어느 인출점에 전류 경로를 제공하는 채널(ch1, ch2, ch3, ch4)을 형성하느냐에 따라 점등하는 엘이디 그룹을 제어할 수 있다.
아울러, 각 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)에는 해당되는 그룹과 동일한 그룹이 적어도 1개 이상 병렬로 연결되어 있어서, 병렬 연결 개수를 증가시켜 용량, 해당 그룹에서의 발광량을 늘릴 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에 구비된 복수의 인출점(101, 102, 103, 104)은 적어도 하나의 인출점 위치가 엘이디 어레이(100) 간에 상이하게 하여서, 엘이디 어레이(100) 간에는 엘이디의 직렬 연결 개수가 상이한 엘이디 그룹이 존재하게 한다.
도 2에 도시한 구체적인 실시 예에 따르면, 제1 엘이디 어레이(100-1)에 속한 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)은 각각 2개의 엘이디를 직렬 연결한 것이다. 제2 엘이디 어레이(100-2)는 3개 엘이디를 직렬 연결한 2개의 엘이디 그룹(101, 102)을 직렬 연결한 후 직렬 연결 라인 상에 1개 엘이디를 갖는 2개의 엘이디 그룹(130, 140)을 직렬 연결한 것이다.
다만, 제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 구성하는 각각의 엘이디는 오차가 있을 수는 있지만 실질적으로 동일한 값의 순방향 전압(Vf, 턴온하여 점등할 시의 전압)을 갖는 엘이디를 사용할 것이므로, 제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에서의 엘이디의 총 직렬 연결 개수는 동일하게 한다.
이와 같이 2개조의 제1,2 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에는 각각 복수 구동 드라이버(40)가 연결되되, 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)의 점등에 필요한 전력 용량을 감당하기에 상대적으로 용량이 적은 구동 드라이버(40)를 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)의 용량에 맞게 복수 개로 연결하여서, 각각의 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 점등할 수 있게 한다.
구동 드라이버(40)는 정류부(20)에 의해 생성되는 맥류 전압을 평활회로를 이용하여 직류로 변환하지 아니하고 맥류 전압을 직접 엘이디 어레이에 인가하고 맥류 전압의 순간 크기에 따라 전류를 흘려주는 엘이디의 직렬 개수를 조절하여 엘이디를 순차 점등시키는 구성요소로서, 공지된 구성요소이다.
이에, 구동 드라이버(40)에 대해 간략하게 설명하여서, 복수 구동 드라이버(40)를 병렬 연결하여 구성한 본 발명을 이해할 수 있게 한다.
구동 드라이버(40)는 정류부(20)의 양극(21)에 연결되어 내부에 구비되는 소자를의 동작에 필요한 전원을 생성 사용하기 위한 전원 회로(44)와, 엘이디 어레이(100)에 구비된 각각의 인출점(101, 102, 103, 104)에 대해 개별적으로 정류부(20)의 음극(즉, 접지단)까지 채널(ch1, ch2, ch3, ch4)을 형성하기 위한 스위칭부(41)를 인출점(101, 102, 103, 104)의 개수만큼 구비한다.
여기서, 각각의 스위칭부(41)는 도면에는 도시하지 아니하였지만, 정전류 제어하기 위한 정전류 회로를 포함하며, 맥류 전압의 순간 크기가 인출점까지 직렬 연결된 엘이디의 순방향 전압의 합 이상으로 될 시에 해당되는 인출점에 전류 통로를 위한 채널을 형성하도록 스위칭 동작하고, 동시에, 형성한 채널을 통해 흐르는 전류를 센싱하며 정전류 제어한다.
또한, 구동 드라이버(40)는 형성한 채널에 연결되는 인출점보다 정류부(20)의 양극(21)에 가까운 인출점이 있을 시에, 해당되는 인출점을 음극(22) 또는 접지단으로부터 전기적으로 분리하기 위한 기준 전압(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)을 생성하는 기준전압 생성부(43)를 구비한다.
도 3에 예시한 도면을 참조하면, 각각의 스위칭부(41)에 개별적으로 대응되는 비교기(42)가 스위칭부(41)의 개수만큼 마련되어 있어, 각각의 스위칭부(41)를 대응되는 비교기(42)에 의해 스위칭 동작하게 한다. 이때, 어느 것이든 스위칭부(41)를 통과하는 전류는 "RIset" 단자에 연결한 외부 저항(R14, R15)을 통해 접지단으로 흐르므로, 외부 저항(R14, R15)에 흐르는 전류를 전압으로 감지하고, 감지한 전압을 기준전압과 비교기(42)로 비교하여, 비교 결과에 따라 스위칭부(41)를 차단 동작시킨다.
이에 따르면, 모든 스위칭부(41)가 턴온된 상태에서 맥류 전압이 점차 증가함에 따라 1번째 인출점(101)까지의 엘이디 순방향 전압의 합에 이르면 1번째 채널(ch1)이 전류 경로를 제공하여 1번째 엘이디 그룹(110)을 점등시킨다.
맥류 전압이 더욱 증가하여 2번째 인출점(102)까지의 순방향 전압의 합에 이르면 2번째 채널(ch2)이 전류 경로를 제공하여 상호 직렬 연결된 1번째 엘이디 그룹(110) 및 2번째 엘이디 그룹(120)을 점등시키고, 동시에, 1번째 채널(ch1)에 연결된 스위칭부를 차단 동작시킨다. 동일한 방식으로 3번째 채널(ch3)으로 통해 전류 경로를 제공할 시에는 1,2번째 채널(ch1, ch2)에 각각 연결된 스위칭부를 차단 동작시키고, 4번째 채널(ch4)으로 통해 전류 경로를 제공할 시에는 1,2,3번째 채널(ch1, ch2, ch3)에 각각 연결된 스위칭부를 차단 동작시키도록 기준 전압(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)을 생성하게 한다. 맥류 전압이 하강할 시에는 역으로 3,2,1번째 채널의 순서로 연결되어 양극(21)에 가장 가까운 인출점을 통한 전류 경로가 형성되게 한다.
또한, 상용 교류 전압의 전압 변동에 따라 나타나는 맥류 전압의 첨두 전압을 감지하는 피크 검출회로(45)와 첨두 전압의 변동에 대처하여 기준 전압(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)을 안정화하기 위한 보상회로(46)를 구비한다. 여기서, 보상회로(46)는 맥류 전압(VAC)을 저항(R11, R12)으로 분압하고 저항(R13) 및 커패시터(C11)로 필터링하여 "Vcomp" 단자를 통해 가해지는 전압을 인가받아 동작한다.
본 발명에 따르면, 도 3에 예시적으로 도시한 구동 드라이버(40)를 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2) 별로 복수 개 마련하여 상호 병렬 연결한 후, 복수 연결한 구동 드라이버를 대응되는 엘이디 어레이의 복수 인출점(101, 102, 103, 104)에 연결하며, 정류부(20)에도 연결하여 맥류 전기를 공급받게 한다.
여기서, 병렬 연결은 복수 스위칭부에 의해 형성되는 채널 별로 상호 병렬 연결한 후 각 채널을 대응되는 인출점에 일대일 연결하고, 내부 전원을 위한 입력단을 상호 병렬 연결한 후 정류부(20)의 양극에 연결한 것으로 하는 것이다. 이에, 엘이디 어레이의 각 인출점(101, 102, 103, 104)을 통해 형성되는 채널(ch1, ch2, ch3, ch4)은 복수 구동 드라이버(40)에 의해 상호 병렬 연결된 전류 경로로 분산된 후 접지단을 통해 합쳐진다.
여기서, 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2) 별로 마련되는 구동 드라이버(40)의 개수는 연결되는 엘이디 어레이(100-1, 100-2)의 용량을 감당할 수 있게 하며, 도 2를 참조하면 상대적으로 LED의 병렬 연결 개수가 많아 용량이 큰 제1 엘이디 어레이(100-1)에 4개의 구동 드라이버(40-1, 40-2, 40-3, 40-4)를 병렬 연결하고, 상대적으로 용량이 작은 제2 엘이디 어레이(100-2)에 3개의 구동 드라이버(40-5, 40-6, 40-7)를 연결하였다.
이때, 엘이디 어레이별로 연결할 구동 드라이버의 개수는 1개의 구동 드라이버가 갖는 용량에 개수를 곱셈하여 얻는 총 용량이 엘이디 어레이의 용량에 비해 상대적으로 크게 하여 복수 구동 드라이버 사이의 불평형에 의해 일부 구동 드라이버에 가해지는 부담이 다른 것에 비해 커지더라도 감당할 수 있게 한다.
그런데, 엘이디 어레이에 병렬 연결하는 복수의 구동 드라이버(40) 사이의 불평형은 동일한 공정으로 제조하더라도 내부 소자 간에 존재하는 동작 특성의 차이에 기인한다. 예를 들어, 정전류 소자, 비교기, 피크 검출회로, 보상회로, 기준전압 생성부 등을 구성하는 내부 소자는 복수의 구동 드라이버(40)에 동일하게 구비되지만 상호 동작 특성에 편차가 존재할 수 있다.
이에, 하나의 채널에 대해 병렬 연결된 경로로 각각 독립적으로 정전류 경로를 제공할 시에, 분담하는 전류 크기가 서로 차이 나게 되고, 전류로부터 얻는 전압으로 기준 전압을 생성함에 따라 기준 전압도 편차가 발생할 수 있으며, 첨두 전압을 검출하여 전압을 보상하여 기준 전압을 안정화하더라도 전류를 이용하여 검출하는 첨두 전압도 차이가 날 수 있다.
이러한 복수 구동 드라이버(40) 사이의 차이 및 편차는 복수 구동 드라이버(40) 사이에 전기적 상호 간섭을 일으킨다고 하겠다.
도 4(a)는 복수 구동 드라이버(40) 사이에 나타나는 전기적 상호 간섭을 실험적으로 확인한 결과로서, 간섭 제거부(30)를 설치하기 이전에 정류부(20)의 양극(21) 전위를 측정하여 그래프로 도시한 것이다.
이에 따르면, 복수 구동 드라이버(40)를 병렬 연결하여 하나의 엘이디 어레이(100)를 점등하는 경우, 엘이디 어레이(100)에 속한 모든 그룹(110, 120, 130, 140)을 점등하는 구간(A)에서 고주파 노이즈 전압이 발생한다.
이러한 고주파 노이즈 전압의 최고치는 맥류 전압(VAC)의 첨두 전압 크기보다 상대적으로 매우 큰 값을 갖고 있어, 엘이디에 손상을 입힐 정도이다. 본 발명의 출원인이 도 1 및 도 2에 도시한 구성에서 간섭 제거부(30)를 설치하지 아니한 상태로 점등시켰더니 총 엘이디 개수 중에 약 5% 개수의 엘이디가 불량이 나서 점등하지 아니하였다. 또한, 엘이디 어레이 내애서 불량 엘이디가 발생하는 위치도 특정 위치, 즉, 특정 엘이디 그룹에 정해지지 아니하고 불규칙한 위치로 나타났다. 이는 동일 공정으로 회로기판에 형성한 복수의 엘이디이더라도 동작 특성에 편차가 있어서, 직렬 배열에 있어 불평등한 전압 분배를 받은 엘이디 중에 과중한 전압을 분배받는 엘이디, 또는 병렬 배열에 있어 불평등한 전류 분배를 받은 엘이디 중에 과중한 전류을 분배받는 엘이디가 불량으로 이어지는 것으로 볼 수 있다.
이러한 이유로, 본 발명은 복수 구동 드라이버(40)를 병렬 연결함에 따라 발생하는 노이즈성 전압을 제거하기 위해서, 간섭 제거부(30)를 구비한다.
간섭 제거부(30)는 정류부(20)의 양극과 엘이디 어레이(100) 사이에 구비되고, 복수 구동 드라이버(40)가 각각 정류부(20)에도 연결되므로 복수 구동 드라이버(40)의 병렬 연결점과 정류부(20) 사이에 구비된다고도 할 수 있다.
그리고, 전기 회로적으로 보면 간섭 제거부(30)는 정류부(20)의 양극(21)과 접지단 사이에 연결되며, 상호 병렬 연결한 복수 구동 드라이버(40)로 엘이디 어레이(100)를 점등함에 따라 복수 구동 드라이버(40) 사이의 간섭에 의해 발생하는 고주파 노이즈성 전압을 제거하여 엘이디 어레이(100)로 유입되지 아니하게 한다.
구체적인 실시 예에 따르면, 간섭 제거부(30)는 상호 병렬 연결한 TVS(Transient Voltage Suppression) Diode(TD1)와 바이패스용 Capacitor(C2)로 구성된다. 노이즈성 전압을 제거하기 위한 소자로서 대략 0.5ns의 반응속도를 갖는 SMT형 Varistor와 수십 내지 수백 ps의 반응속도를 갖는 TVS Diode가 있으나, 도 4(a)에 도시한 바와 같이 노이즈성 전압이 고주파 성분으로 이루어지므로 반응속도가 높은 TVS Diode를 선택 사용하여 전압을 더욱 안정화할 수 있게 하였다.
바이패스용 Capacitor(C2)는 고주파 성분에 대해 낮은 임피던스(Impedance)를 나타내어 고주파 성분을 접지단으로 방류하며, TVS Diode(TD1)와 병렬연결되어 TVS Diode(TD1)와 상호 보완적으로 노이즈성 고주파 전압을 제거한다. 여기서 바이패스용 Capacitor(C2)는 고주파 전압을 접지단으로 바이패스하여 제거하기 위한 것으로서 세라믹 커패시터를 사용할 수 있다. 물론, 이러한 바이패스용 Capacitor(C2)는 평활회로 또는 저주파 바이패스 용도로 사용하는 전해 커패시터를 사용하지 아니하며, 이에, 전해 커패시터에 비해 내구성이 매우 우수하여 장수명을 보장한다.
이와 같이 간섭 제거부(30)를 사용하여 엘이디 어레이를 점등하면서, 도 4(b)에 도시한 정류부(20) 양극(21)의 전위차로 감지한 전압을 계측한 결과, 모든 엘이디 그룹을 점등하는 구간(A)에서 나타났던 고주파 노이즈성 전압이 제거되었다. 또한, 엘이디 어레이의 점등 상태를 확인할 결과 점등하지 아니하는 불량 엘이디도 발생하지 아니하였다.
즉, 병렬 연결한 복수의 구동 드라이버(40)로 하나의 엘이디 어레이(100)를 점등시킴에 따라 각자 독립적으로 전류를 흘려주는 채널을 형성하게 되어서, 엘이디 어레이(100)에 흐르는 총 전류에 대한 제어를 할 수 없게 되고, 제어할 시의 편차도 발생하여 복수 구동 드라이버(40) 사이에 동기가 이루어지지 아니함에 따라 각 구동 드라이버(40)에서의 제어에 따른 영향이 상호 간섭을 이루어 고주파 노이즈성 전압을 유발한다고 하겠고, 본 발명에서는 이러한 고주파 노이즈성 전압을 간섭 제거부(30)로 억제하여 엘이디 어레이(100)에 유입되지 아니한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)가 복수 조로 마련되고, 각 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2) 별로 복수 구동 드라이버(40)가 마련되어, 각 엘이디 어레이(100) 및 각 엘이디 어레이(100)별로 마련된 복수 구동 드라이버(40)가 간섭 제거부(30)를 경유한 후 정류부(20)에 연결되게 되어 있으므로, 1개의 간섭 제거부(30)는 각 엘이디 어레이(100)별로 마련된 복수 구동 드라이버(40)에 대해 각각 간섭을 억제한다.
그리고, 복수 조의 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)는 직렬 연결된 엘이디 그룹을 비교하면 연결 순번은 동일하지만 엘이디의 직렬 연결 개수가 다른 그룹이 적어도 1개 이상 존재한다. 즉. 위치가 다른 인출점이 존재한다.
도 5는 이러한 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)에 속한 엘이디 그룹들의 점등 시간을 보여주는 그래프이다.
제1 엘이디 어레이(100-1)에 의하면, 제1,2,3,4 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)은 모두 엘이디를 2개 연결한 것이므로, 도 5(a)에 도시한 바와 같이, 맥류 전압이 상승할 시에 거의 균일한 간격의 전압 V1, V2, V3, V4에 이를 때마다 엘이디 그룹을 순차적으로 1개씩 추가 점등시키고, 맥류전압이 하강할 시에는 전압 V4, V3, V2, V1 미만으로 될 때마다 엘이디 그룹을 하나씩 추가 소등시킨다.
반면에 제2 엘이디 어레이(100-2)에 의하면, 3개 엘이디가 직렬 연결된 제1 엘이디 그룹(110), 3개 엘이디가 직렬 연결된 제2 엘이디 그룹(120), 직렬 연결라인 상에 1개 엘이디가 있는 제3 엘이디 그룹(130), 및 직렬 연결라인 상에 1개 엘이디가 있는 제4 엘이디 그룹(140)이 순차적으로 직렬로 연결되므로, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 점등 및 소등이 이루어지는 전압이 V1', V2', V3', V4로 되어 제1 엘이디 어레이(100-2)와는 상이하게 되고, 점등 시점도 상이하게 된다.
이에, 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2) 각각에 대해서는 엘이디 그룹이 동일하게 4단계로 순차 점등하지만, 도 5(c)에 도시한 바와 같이 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2) 전체에 대해서는 엘이디 그룹이 4단계보다는 많은 6단계로 순차 점등한다. 따라서, 정류부(20)의 입장에서 보면, 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2)에 각각 속해 있는 복수 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)을 동일 순번으로 직렬 연결된 것끼리 동일 시점에 점등하는 경우보다 전고조파 왜율(THD : Total harmonic distortion)을 감소시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 출원인 고조파의 함유율을 각 차수별로 확인할 결과, 4단계 순차 점등할 시에 9차 고조파 함유율이 고조파함유율 시험항목인 KS C IEC 61000-3-2의 기준을 초과하였고, 7차 고조파 함유율이 기준을 초과하지 아니하였지만 상당히 크게 나타났으나, 6단계 순차 점등할 시에는 9차 고조파 함유율이 기준 이하로 크게 감소하고 7차 고조파 함유율도 크게 감소하였다.
도 6은 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2)의 다른 실시예이다.
이에 따르면, 맥류 전압의 1주기에 대해 점등 지속 시간이 긴 엘이디 그룹일수록 병렬 연결 개수를 많게 하고, 상대적으로 점등 지속 시간이 짧은 엘이디 그룹에 대해서는 병렬 연결 개수를 적게 하여서, 엘이디의 총 개수는 동일하지만 발광량을 높일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 서지 흡수부(10), 정류부(20), 간섭 제거부(30), 복수의 구동 드라이버(40 : 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6, 40-7) 및 2개조의 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 평판형 회로기판 상에 실장한 것으로 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 서지 흡수부(10), 정류부(20) 및 간섭 제거부(30)를 회로기판(200) 상의 실장 면 중에 하부측 면에 폭방향을 따라 일렬로 실장하고, 그 위의 면에 복수의 구동 드라이버(40 : 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6, 40-7)를 폭방향을 따라 일렬로 실장하며, 구동 드라이버(40 : 40-1, 40-2, 40-3, 40-4, 40-5, 40-6, 40-7) 위의 나머지 면에 2개조 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 구성하는 엘이디들을 균일하면서 좌우 대칭되게 실장하였다.
도 8에 상세하게 도시한 2개조 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)를 구성하는 엘이디들의 배치를 참조하면, 2개조 엘이디 어레이(100 : 100-1, 100-2)는 좌우로 나뉘어 배치되며, 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹을 감싸되 하부측을 제외하고 감싸는 배치 조건, 및 실장 면 중에 좌우 폭방향의 중간부에서는 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹보다 아래쪽에 있게 하는 배치 조건을 만족하게 되어 있다.
구체적으로 살펴보면, 제1 엘이디 어레이(100-1)는 점등시간이 가장 긴 제1 엘이디 그룹(110)의 엘이디들이 실장 면 상의 좌측에 상하 방향으로 배열되고, 점등시간이 2번째로 긴 제2 엘이디 그룹(120)의 엘이디들이 제1 엘이디 그룹(110)의 오른쪽에 상하 방향으로 배열되고, 점등시간이 3번째로 긴 제3 엘이디 그룹(130)의 엘이디들이 제2 엘이디 그룹(120)의 오른쪽 중에 하부에 치우치게 배열되고, 점등시간이 가장 짧은 제4 엘이디 그룹(140)의 엘이디들이 제3 엘이디 그룹(130)의 위에 배열된다. 여기서, 제4 엘이디 그룹(140)은 제2 엘이디 그룹(120)에 감싸이긴 하지만 일부 엘이디가 폭방향으로 감싸이고 상단은 감싸이지 아니하게 하였으나, 대부분의 엘이디는 상단보다는 아래에 편중되게 배열되어, 전체적으로 보면 하부측을 제외하고 제2 엘이디 그룹(120)에 의해 감싸이는 형태를 취한다.
제2 엘이디 어레이(100-2)는 제1 엘이디 어레이(100-1)의 우측에 배치되되, 제2 엘이디 어레이(100-2)를 구성하는 제1,2,3,4 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)의 배치는 제1 엘이디 어레이(100-1)의 제1,2,3,4 엘이디 그룹(110, 120, 130, 140)와 대칭을 이룬다.
즉, 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2)의 전체 배치 구조를 보면, 제3 엘이디 그룹(130)이 폭방향 중간의 아래측에 치우치게 배치되고, 제4 엘이디 그룹(140)이 제3 엘이디 그룹(130)의 위치에 배치되며, 제2 엘이디 그룹(120)이 폭방향 중간에 배치된 제3,4 엘이디 그룹(130, 140)을 폭방향 테두리의 외각에서 감싸고 상부측도 거의 감싸는 형태를 취하며, 제1 엘이디 그룹(110)은 제2 엘이디 그룹(120)을 폭방향 테두리의 외곽에서 감싸고 상부측도 거의 감싸는 형태를 취한다.
또한, 엘이디의 총 개수를 등기구의 필요 발광량에 따라 정하고, 구동 드라이버(40)의 전류 허용 용량에 따라 구동 드라이버(40)의 개수를 결정할 시에 엘이디의 총 개수에 따른 총 전류를 고려하여 여유를 두고 그 개수를 결정하며, 엘이디를 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2)에 각각 배분할 시에 제1,2 엘이디 어레이(100-1, 100-2)에 병렬 연결할 구동 드라이버(40)의 배분 개수도 고려하게 된다.
또는 소정 개수의 구동 드라이버(40)를 병렬 연결하고 감당할 수 있는 엘이디의 개수를 정하여 제1 엘이디 어레이를 구성한 후, 나머지 엘이디로 제2 엘이디 어레이를 구성하고, 또한 나머지 구동 드라이버(40)를 제2 엘이디 어레이에 병렬 연결하게 된다.
이에 따라, 제1,2 엘이디 어레이에 속한 엘이디의 개수는 서로 다르게 되므로, 완전한 대칭 구조로 배열되지 않게 되는 것이 일반적일 것이며, 이 경우 도 8에 도시한 한 바와 같이 상기한 배치 조건을 따르면서 전체적으로 폭방향으로 대칭을 이루는 구조로 제1,2 엘이디 어레이의 엘이디를 배열하는 것이 바람직하다.
이러한 엘이디 그룹의 배치에 의한 방열 효율 향상에 대해서는 도 9 내지 도 11를 참조하며 설명한다.
도 9를 참조하면, 가로등기구(300)의 함체(310)는 하부가 열려 있고 내부 공간이 형성된 상부체(311)의 하부를 투광창(313)이 형성된 하부체(312)로 막게 되어 있고, 일측에는 함체(310)를 가로등주에 고정하기 위한 것이면서 전선을 넣기 위한 것이기도 한 고정구(314)를 구비한다.
이러한 함체(310)에 회로기판(200)를 장착하여 조명장치를 구성하기 위해서, 하부체(312)를 상부체(311)로부터 분리한 후, 상부체(311)의 내부에 방열판(320)을 설치한다. 이때, 방열판(320)은 평평한 면이 하부를 향하게 형성되며, 상부체(311)의 내벽에 견고하게 고정하여 상부체(311)와의 열전달을 원활하게 한다. 그리고, 평평한 면에 상기 회로기판(200)을 밀착 고정한다.
여기서, 회로기판(200)에 실장한 엘이디 어레이(100)는 하부체(312)를 상부체(311)에 고정하였을 시에 투광창(313)을 통해 하부를 바라보도록 회로기판(200)의 고정 위치를 맞추되, 상부체(311)의 내벽 중에 폭방향에 가깝고, 길이방향에 대해서는 고정구(314)와 반대되는 일측에 가깝게 한다.
이에, 방열판(320) 및 회로기판(200)을 상부체(311)의 내부에 설치한 상태의 도 10을 참조하면, 도 7 및 도 8을 참조하며 설명한 바와 같이 엘이디 어레이(100)를 구성한 엘이디 그룹 중에, 점등시간이 가장 길어 발열량이 가장 많은 제1 엘이디 그룹(110)이 함체(310)의 내벽에 가장 가깝게 되어 있어 방열이 효과적으로 이루어지고, 제2 엘이디 그룹(120)이 제1 엘이디 그룹(120)에 비해 발열량이 적으면서 다음 순번으로 함체(310)의 내벽에 가까워 방열이 충분히 이루어지므로, 제1 엘이디 그룹(110)과 제2 엘이디 그룹(120)의 온도 편차를 줄일 수 있다.
또한, 회로기판(200)의 폭방향 중간에 배치한 제3,4 엘이디 그룹(130, 140) 중에 제3 엘이디 그룹(130)이 구동 드라이버(40)가 실장된 위치에 밀착된 방열판(320)의 일부분을 통해서도 열분산되어 효과적으로 방열되고, 제4 엘이디 그룹(140)은 거의 제1,2 엘이디 그룹(110, 120)에 에워싸여 있지만 발열량이 가장 적으면서 제3 엘이디 그룹(130)에 비해 함체(310) 내벽에 가까워서 방열이 충분이 이루어진다.
이에, 제1,2,3,4 엘이디 그룹(130)은 도 7 및 도 8에 도시한 배치에 의해 온도 편차가 줄어들어서, 온도 편차에 의한 발광 효율의 차이도 그만큼 줄일 수 있고, 전체적으로 총 발광량도 높일 수 있다.
한편, 도 11은 도 10의 상태에서 각 엘이디의 위치에 맞게 구멍이 뚫려 있는 덮개판(330)으로 회로기판(200)을 덮은 후, 하부체(312)를 상부체(311)에 고정한 상태를 도시한 도면으로서, 엘이디 개수가 다른 2개조 엘이디 어레이(100-1, 100-2)를 사용하면서도 폭방향으로 대칭을 이루는 배치에 의해 엘이디가 균일하게 배열된 모습을 보일 뿐만 아니라 균일한 조명도 가능하게 된다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1 : 상용 교류 전원
10 : 서지 흡수부
20 : 정류부 21 : 양극 22 : 음극
30 : 간섭 제거부
40,40-1,40-2, ... , 40-7 : 구동 드라이버
41 : 스위칭부 42 : 비교부 43 : 기준전압 생성부
44 : 전원회로 45 : 피크 검출회로 46 : 보상회로
100,100-1,100-2 : 엘이디 어레이
101, 102, 103, 104 : 인출점
110, 120, 130, 140 : 엘이디 그룹
200 : 회로기판
300 : 가도등기구 310 : 함체 311 : 상부체
312 : 하부체 313 : 투광창 314 : 고정구
320 : 방열판 330 : 덮개판

Claims (5)

  1. 삭제
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  5. 상용 교류 전압을 정류하여 양극과 음극을 통해 단방향의 맥류 전압으로 출력하며, 음극을 접지한 정류부(20);
    정류부(20)의 양극에 연결되어 맥류 전압을 인가받는 직렬 연결된 복수의 엘이디를 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹마다 마지막 엘이디의 캐소드로부터 인출점을 갖게 한 엘이디 어레이(100);
    정류부(20)의 양극에 연결되어 내부 전원을 생성 사용하며, 각각의 인출점에 대해 개별적으로 접지까지 채널을 형성하기 위한 스위칭부(41)를 구비하되, 맥류 전압의 순간 크기가 인출점까지 직렬 연결된 엘이디의 순방향 전압의 합 이상으로 될 시에 해당되는 인출점에 채널을 형성하며 정전류 제어하고, 동시에, 전류를 센싱하고, 채널을 형성한 인출점보다 양극에 가까운 인출점을 음극으로부터 전기적으로 분리하기 위한 기준 전압을 생성하여 전류 센싱에 의한 전압과 기준 전압의 비교 결과에 따라 스위칭 소자를 제어하고, 맥류 전압의 첨두 전압 레벨을 검출하여 기준 전압을 안정화하는 구동 드라이버(40);
    를 포함하되,
    구동 드라이버(40)는 복수 개로 구비되며, 채널 별로 상호 병렬 연결되게 한 후 각 채널을 대응되는 인출점에 일대일 연결하고, 내부 전원을 위한 입력단을 상호 병렬 연결한 후 정류부(20)의 양극에 연결하여서 상호 병렬 연결되고,
    정류부(20)의 양극과 엘이디 어레이(100) 사이에는 복수 구동 드라이버(40)의 내부 소자 간의 동작 특성 차이에 따라 상호 간섭하여 발생하는 고주파 노이즈성 전압을 제거하기 위해 TVS(Transient Voltage Suppression) Diode와 바이패스용 Capacitor를 병렬 연결한 후 양극과 접지 사이에 연결한 간섭 제거부(30)가 설치되며,
    엘이디 어레이(100)는 2개이고, 각 엘이디 어레이(100)별로 복수 구동 드라이버(40)가 마련되어, 각 엘이디 어레이(100) 및 각 엘이디 어레이(100)별 복수 구동 드라이버(40)가 간섭 제거부(30)를 경유한 후 정류부(20)에 연결되게 하되, 엘이디 어레이(100)의 복수 인출점 중에 적어도 어느 하나의 인출점이 엘이디 어레이(100) 간에 상이하게 하여, 엘이디 어레이(100) 간에 연결 순번은 동일하지만 점등 시점에 차이가 있는 엘이디 그룹이 존재하게 하고,
    2개의 엘이디 어레이(100), 엘이디 어레이(100)별로 마련하는 복수 구동 드라이버(40), 1개의 정류부(20), 및 1개의 간섭 제거부(30)는 1개의 회로기판에 실장되되, 정류부(20) 및 간섭 제거부(30)를 실장 면의 하부측에 폭방향으로 실장하고, 정류부(20) 및 간섭 제거부(30)가 실장된 위치의 위에 모든 구동 드라이버(40)를 폭방향으로 일렬 실장하며, 구동 드라이버(40)가 실장된 위치의 위에 남는 면에 각 엘이디 어레이(100)를 균일하게 분산 배치되게 실장하며,
    2의 엘이디 어레이(100)는 실장 면 상에 좌우로 나뉘어 배치하되, 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹의 하부측을 제외하고 감싸는 배치 조건, 폭방향 중간부에서는 점등시간이 긴 엘이디 그룹이 점등시간이 짧은 엘이디 그룹보다 아래쪽에 있는 배치 조건을 만족하게 한 교류 직접 구동 엘이디 조명장치.
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