KR101919120B1 - 음성인식 구동 led 장치 - Google Patents

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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Abstract

본 발명은 LED부와 LED부를 구동제어하기 위하여 설치되는 음성인식칩으로 이루어지며, 음성인식칩에서 다량의 전류가 소비될 때 음성인식칩에 인가되는 전압이 다운되어 리셋되는 현상을 방지할 수 있도록 LED부의 정전압 회로와 음성인식칩의 전압인가선이 연결되도록 한 기술이 개시된다.

Description

음성인식 구동 LED 장치{LED device drived by voice recognition}
본 발명은 음성인식 칩을 사용하여 LED 등을 발광제어하는 LED 장치에서 전원이 안정적으로 공급하기 위한 안정화 전원회로에 설치된 음성인식 구동 LED 장치관한 것이다.
하나 이상의 다중 부하가 설치될 때 안정적인 전원 공급을 위하여 전압, 전류의 안정적인 공급장치들이 설치되고, 이러한 안정적인 공급장치들로부터 휘드백 되는 신호에 의하여 SMPS의 출력신호를 가변시켜 부하에 전원을 공급하는 장치들이 개발되어져 왔다.
실용신안 등록 제0134331호(고안의 명칭:다출력 스위칭 모드 전원공급회로의 출력안정화회로)(이하, ‘종래기술’이라 함) 또한 이러한 장치들의 전형적인 실시예라 할 수 있다.
도 1은 종래기술의 다출력 전원장치의 회로도이다.
도 1에 도시된 종래기술에서 변압기(T)에 입력전압(VIN)이 인가되고, 출력전압(Vo1), (Vo2), (Vo3)가 출력되고 있으며, 출력전압(Vo2) 인출단에는 정전압 회로(7)가 연결되며, 출력전압(Vo3)의 인출단과 정전압 회로(7)에는 출력보호회로(9)가 연결된다. 또한 정전압회로(7)에는 포토 트랜지스터(PC1)를 매개로 하여 스위칭 IC(8)가 연결되어 있어 정전압회로(7)에 의하여 검출된 전압에 의하여 스위칭 IC(8)의 펄스폭이 조절되어 정전압을 유지된다.
이와 같은 종래기술의 정전압회로(7)의 구성은 출력전압(Vo2)의 전압이 높고, 다른 출력단에 비하여 사용되는 전류량이 큰 경우에 정전압이 유지되게 되기 때문에 전류를 많이 소비되는 부하가 연결된 인출단인 출력전압(Vo2)에 정전압회로(7)를 연결하게 된다.
따라서 통상적으로 정전압회로(7)가 연결된 출력전압(Vo2)의 인출단에 연결된 부하에 흐르는 전류가 다른 인출단의 전류보다 상대적으로 클 때는 정전압이 정확하게 유지되게 된다.
그러나 다른 인출단의 전류가 상대적으로 크거나, 특히 다른 인출단의 전류가 급격하게 변화되게 될 때는 정전압회로(7)가 작동하여 스위칭 IC의 스위칭 펄스폭을 정상적으로 변화시키지 못하게 된다. 따라서 다른 인출단의 전류가 급격하게 증가되게 되면 스위칭 IC의 펄스폭이 변화되지 않기 때문에 전압이 급격하게 감소되게 되고, 다른 인출단에 연결되어 있는 IC 칩에는 구동전압이하로 떨어지기 때문에 IC 칩이 리셋되게 되는 문제가 발생한다.
이와 같은 현상은 출력전압(Vo2)의 인출단에 LED 모듈이 설치되고, 출력전압(Vo3)에 LED 모듈을 온/오프 시키는 음성인식 칩이 연결될 때에도 동일한 현상이 일어나게 된다. 음성인식 칩은 5V로 인가되지만 동작전류는 50mA 내지 200mA로 그 변동폭이 매우 크게 되어 급작스럽게 전류가 증대되게 되면 음성인식 칩이 리셋되게 되는 현상이 발생되고, LED 모듈에 오동작을 일으키게 되며 음성인식 칩을 재설정해주어야 한다.
본 발명은 종래기술의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 메인부하가 전류변동 폭이 큰 음성인식 칩에 의하여 구동 제어될 때 음성인식 칩이 리셋되지 않도록 하는 안정화 전원회로를 구비한 음성인식 구동 LED 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 스위칭부에 의하여 스위칭 되는 입력전원(Vin)을 공급받는 변압기(110)와, 상기 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 제1 정류부(120)와, 상기 제1 정류부(120)의 출력에 의하여 점등되는 LED부(130)와, 상기 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 제2 정류부(150)와, 제2 정류부(150)에서 출력된 전원에 의하여 동작되는 음성인식칩(170)으로 이루어지는 LED 구동장치에 있어서: 상기 LED부(130)의 전압을 일정하게 유지하기 위하여 상기 스위칭부에 광신호를 출력시키는 정전압부(140)와, 상기 LED부(130)의 흐르는 전류를 일정하게 유지하는 정전류부와, 상기 LED부(130)의 전압 및 전류를 제어하기 위하여 상기 음성인식칩(170)으로부터 출력되는 출력신호를 입력받아 상기 LED부(130)를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(142)를 포함하고, 상기 정전압부(140)는 상기 제1 정류부(120)의 출력을 분압하도록 출력선과 접지선 사이에 직렬로 설치되는 저항(R1), (R2)과, 상기 저항(R2)에 인가되는 전위(Vr)이 높을 때 도통되는 기준전위 칩(Ref)과, 상기 제2 정류부(150)의 출력측과 상기 기준전위 칩(Ref) 사이에 연결되며 도통할 때 광을 출력시켜 상기 스위칭부(112)의 포토 트랜지스터(PT)에 광을 입력시키는 포토 다이오드(PD)로 이루어지며, 상기 제2 정류부(150)의 출력선과 상기 정전압부(140)의 접지선 사이에는 상기 포토 다이오드(PD)와 기준 전위 칩(Ref)이 직렬로 연결되는 것이다.
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또한 본 발명에서 상기 정전류부(180)에는 상기 LED부(130)로부터 출력되는 전류를 검출하기 위한 저항의 양단의 전위차를 기준전압과 비교하여 증폭하기 위한 OP 앰프(181)가 설치되고, 상기 OP 앰프(181)의 출력신호(FB)는 상기 정전압부의 포토 다이오드(PD)의 출력측(캐소드측)에 연결되는 것이 바람직하다.
본원 발명에서와 같이 LED부(130)에 전원이 정상적으로 공급되고 있는 중에 전류 변동폭이 큰 음성인식칩(170)에서 다량의 전류가 소비될 때 음성인식칩(170)에 인가되는 전압이 큰 폭으로 감소되어 결국 리셋되는 현상을 방지할 수 있어 음성인식칩(170)을 정상적으로 동작시킬 수 있다.
도 1은 종래기술의 다출력 전원장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 전체적인 회로블록도이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 전체적인 회로블록도이다.
본 발명은 스위칭부(112)에 의하여 스위칭 되는 입력전원(Vin)을 공급받는 변압기(110)와, 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 정류부(120)와, 정류부(120)의 출력에 의하여 점등되는 LED부(130)와, 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 정류부(150)와, 정류부(150)로 출력된 전원에 의하여 동작되는 음성인식칩(170)으로 이루어진다.
또한 본 발명은 LED부(130)의 온/오프 및 밝기를 가변시키는 디밍부(141)와, 음성인식칩(170)의 출력신호를 입력받아 디밍부(141)를 제어하는 제어부(142)와, 정류부(120)의 전압을 일정하게 유지하도록 하기 위하여 포토 다이오드(PD)로부터 광출력신호를 출력시키는 정전압부(140)와, 전류를 일정하게 유지하도록 하는 정전류부(180)와, 정전압부(140)로부터 포토 다이오드(PD)의 광출력신호를 입력받아 변압기(110)에 입력전류를 가변시키는 스위칭부(112)와, 음성인식칩(170)에 전류를 공급하기 위하여 정류시키는 정류부(150)와, 정류부(150)로부터 정류된 전원을 균일하게 유지하도록 하는 레귤레이터(160)를 구비한다.
또한 본 발명에서 정전압부(140)의 특정 출력은 레귤레이터 입력측에 연결되고, 레귤레이터에 정류부(150)의 전압이 강하되는 경우에도 일정한 전압이 인가되도록 한다.
또한 정전류부(180)는 LED부(130)의 출력전류를 검출하기 위한 저항(Rs)과, 저항(Rs)에서 발생되는 전압강하를 기설정되는 기준전압과 비교하는 OP 앰프(181)로 이루어지며, OP 앰프(181)의 출력신호(FB)는 정전압부의 포토 다이오드(PD)의 출력측(캐소드측)에 연결된다.
정전압부(140)는 정류부(120)의 출력을 분압하도록 출력선과 접지선 사이에 직렬로 설치되는 저항(R1), (R2)과 저항(R2)에 인가되는 전위가 기설정된 전위Vr 보다 높을 때 도통되는 기준전위 칩(Ref)과, 정류부(150)의 출력측과 기준전위 칩(Ref) 사이에 연결되며 도통할 때 광을 출력시켜 스위칭부(112)의 포토 트랜지스터(PT)에 광을 입력시키는 포토 다이오드(PD)로 이루어진다. 이와 같은 연결상태에서는 정류부(150)의 출력선과 정전압부(140)의 접지선 사이에는 포토 다이오드(PD)와 기준 전위 칩(Ref)은 직렬로 연결된다.
정전압부(140)의 동작은 LED부(130)의 양단에 과전압이 인가되면 기준전압(Vr)이 상승하게 되고, 기준전위 칩(Ref)이 도통하게 되면 포토 다이오드(PD)의 캐스드 측이 저전위가 되게 되어 포토 다이오드(PD)가 도통하게 되고, 포토 다이오드(PD)로부터 광신호가 출력되게 되어 포토 트랜지스터(PT)에 입력되게 되면 스위칭부(112)에서는 정류부(120)에 저전압이 인가되도록 스위칭 펄스를 생산한다.
반대로 정류부(120)가 저전압 상태에서 기준전압(Vr)이 하강하게 되면 포토 다이오드(PD)가 불통되어 정류부(120)에 고전압이 인가되도록 스위칭 펄스를 생산한다.
또한 음성인식칩(170)이 짧은 순간에 과대한 전류를 사용하게 될 때에 정류부(150)의 출력전압은 매우 낮아지게 되고, 이러한 저전압은 포토 다이오드(PD)에 즉각적으로 인가되게 되어 포토 다이오드(PD)를 불통상태로 만들기 때문에 스위칭부(112)에서는 스위칭 폭이 큰 펄스를 출력시킴으로써 정류부(150)의 출력전압을 상승시키게 된다.
따라서 종래기술의 멀티전원 출력단의 회로보다 음성인식칩과 같이 다량의 전원을 소비하는 부하에 매우 빠른 속응성을 부여함으로써 음성인식칩이 리셋되는 현상을 방지하게 된다.
또한 정전류부(180)는 LED부(130)의 출력단과 접지선 사이에 연결되는 전류 감지저항(Rs)의 사이에 전위차가 R3, R4에 의하여 결정되는 기준전위 보다 높을 때 즉 과전류가 흐를 때 로우(Low)를 출력하는 증폭기(181)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 이때 OP 앰프(181)의 출력(FB)은 포토 다이오드(PD)의 캐소드에 연결되어 과전류가 흐르게 되면 포토 다이오드(PD)의 캐소드의 전위를 저전위로 유지시켜 포토 다이오드(PD)를 도통시킨다.
미설명부호Rg는 OP 앰프(181)의 출력이 로우일 때 포토 다이오드(PD)의 출력부의 전류를 접지로 흘려주기 위한 방전저항이다.
110: 변압기
112: 스위칭부
120: 정류부
130: LED부
140: 정전압부
141: 디밍부
150: 정류부
142: 제어부
170: 음성인식칩
180: 정전류부

Claims (3)

  1. 스위칭부에 의하여 스위칭 되는 입력전원(Vin)을 공급받는 변압기(110)와, 상기 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 제1 정류부(120)와, 상기 제1 정류부(120)의 출력에 의하여 점등되는 LED부(130)와, 상기 변압기(110)로부터 출력되는 전원을 정류시키는 제2 정류부(150)와, 제2 정류부(150)에서 출력된 전원에 의하여 동작되는 음성인식칩(170)으로 이루어지는 LED 구동장치에 있어서:
    상기 LED부(130)의 전압을 일정하게 유지하기 위하여 상기 스위칭부에 광신호를 출력시키는 정전압부(140)와, 상기 LED부(130)의 흐르는 전류를 일정하게 유지하는 정전류부와, 상기 LED부(130)의 전압 및 전류를 제어하기 위하여 상기 음성인식칩(170)으로부터 출력되는 출력신호를 입력받아 상기 LED부(130)를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(142)를 포함하고,
    상기 정전압부(140)는
    상기 제1 정류부(120)의 출력을 분압하도록 출력선과 접지선 사이에 직렬로 설치되는 저항(R1), (R2)과,
    상기 저항(R2)에 인가되는 전위(Vr)이 높을 때 도통되는 기준전위 칩(Ref)과,
    상기 제2 정류부(150)의 출력측과 상기 기준전위 칩(Ref) 사이에 연결되며 도통할 때 광을 출력시켜 상기 스위칭부(112)의 포토 트랜지스터(PT)에 광을 입력시키는 포토 다이오드(PD)로 이루어지며, 상기 제2 정류부(150)의 출력선과 상기 정전압부(140)의 접지선 사이에는 상기 포토 다이오드(PD)와 기준 전위 칩(Ref)이 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 구동장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 정전류부(180)에는 상기 LED부(130)로부터 출력되는 전류를 검출하기 위한 저항의 양단의 전위차를 기준전압과 비교하여 증폭하기 위한 OP 앰프(181)가 설치되고, 상기 OP 앰프(181)의 출력신호(FB)는 상기 정전압부의 포토 다이오드(PD)의 출력측(캐소드측)에 연결되는 것을 특징으로 하는 LED 구동장치.
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