KR101988660B1 - Ｌｅｄ 모듈 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, LED 모듈 구동 회로를 제공한다. 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 회로는, 입력 전원으로부터 전원을 공급받아 전압을 제어하는 전압 조절부 및 전압 조절부로부터 출력된 전압을 공급받아 작동되는 LED 어레이를 포함할 수 있다. LED 어레이는 복수의 LED 열을 포함하고 복수의 LED 열의 각각은 직렬 연결된 복수의 LED 소자를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 회로는 또한 LED 어레이의 LED 열들에 각각 직렬로 연결되어 LED 열들로부터의 출력 전압들을 각각 측정하는 복수의 전압 측정부, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 출력 전압을 수신하는 제어부, 및 복수의 전압 측정부에 각각 전류 접속된 복수의 가변 전류 경로부를 포함할 수 있다. 복수의 가변 전류 경로부 중 적어도 하나는 제어부로부터의 제어 입력을 가질 수 있다. 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 출력 전압에 기초한 전류 신호를 적어도 하나의 가변 전류 경로부의 제어 입력에 제공할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 모듈 구동 회로{LED MODULE CONTROL CIRCUIT}
본 발명은 LED 모듈의 구동 회로에 관한 것이며, 보다 상세하게는 LED 어레이를 포함하는 LED 모듈의 정전류 구동 회로에 관한 것이다.
LED 소자는, 뛰어난 에너지 절감 효과(예컨대, 백열 전구 대비 80%, 형광등 대비 50% 등), 반영구적 사용 가능성(예컨대, 형광등 대비 100배의 수명), 친환경적 및 감성적 조명 특성 등 여러가지 장점을 구비하고 있어서, 차세대 광원으로 널리 인식되고 있다. 또한, 최근에는 LED의 저휘도 문제가 크게 개선되어, LED 조명 장치의 이용이 산업 전반으로 확산되고 있다.
LED 조명 장치는 주로 직렬 연결된 복수 개의 LED 소자를 각각 포함하는 복수 개의 LED 열이 병렬로 배선된 LED 어레이를 포함한다. 이러한 LED 어레이의 각 LED 소자의 휘도를 일정하게 유지하기 위하여 LED 어레이를 통해 흐르는 전류를 실질적으로 일정한 크기가 되도록 제어하는 실질적 정전류 제어 방식이 주로 사용된다. 특히, 전력을 보다 효율적으로 사용하기 위해서는 PWM 방식에 따른 정전류 제어 방식이 주로 사용된다. 이러한 경우, 병렬로 배선된 각 LED 열의 출력 단에서 출력 전압이 측정되고 그 측정된 전압이 피드백 제어 신호로서 입력 전압의 제어에 이용된다.
한편, LED 소자는 각각 고유의 특성치로서 순방향 전압(forward voltage: Vf)을 가지며, LED 소자는 그 순방향 전압 Vf보다 높은 전압이 인가되는 경우에 비로소 발광을 시작한다. 그런데, 대량 생산 시스템에서 생산되는 LED 소자는 각각 순방향 전압 Vf에 있어서 어느 정도의 편차를 가질 수 있다. 따라서, 복수의 LED 소자들이 직렬 연결된 LED 열이 복수 개 존재하는 LED 어레이의 경우 각 LED 열의 순방향 전압은 저마다 다를 수 있다. 이러한 점을 감안하여, 통상적으로 입력 전압은 전체 LED 열 중에 가장 높은 순방향 전압을 갖는 LED 열을 기준으로 적절한 마진을 둔 값으로서 결정된다. 또한, 그에 따라 정해진 입력 전압이 주어졌을 때 각 LED 열마다 출력 단에서의 출력 전압은 각기 달라질 수 있다. 그러므로, 통상적으로, 각 LED 열의 출력 단에 가변 저항, 예컨대 트랜지스터를 직렬 연결하고 해당 트랜지스터의 게이트 입력 전압을 조절하여 각 LED 열 간의 출력 전압의 차이를 부담하도록 한다. 따라서, 각 LED 열에 연결된 각 가변 저항, 통상적으로 트랜지스터는, 가장 높은 순방향 전압을 갖는 LED 열을 기준으로 정해진 입력 전압이 가장 낮은 순방향 전압을 갖는 LED 열에 인가되는 경우의 출력 전압에 부합하는 내압을 가져야 한다. 이는 곧 시스템 비용의 증가를 가져올 수 있다. 뿐만 아니라, 가변 저항이 상당히 큰 전압을 부담해야 하므로, 가변 저항의 발열 문제 또한 회로에 큰 부담이 된다.
그러므로, 직렬 연결된 복수 개의 LED 소자를 각각 포함하는 복수 개의 LED 열이 병렬로 배선된 LED 어레이를 갖는 LED 모듈을 정전류 구동하는 경우, 각 LED 열마다에 배치된 가변 저항의 부담을 경감하여 가변 저항 자체로부터의 발열을 줄이는 동시에 고가의 고내압 가변 저항의 필요를 줄일 수 있는 LED 모듈 구동 회로가 필요로 된다.
그러므로, 본 발명은, 직렬 연결된 복수 개의 LED 소자를 각각 포함하는 복수 개의 LED 열이 병렬로 배선된 LED 어레이를 갖는 LED 모듈을 정전류 구동하는 경우, 각 LED 열마다에 배치된 가변 저항의 부담을 경감하여 가변 저항 자체로부터의 발열을 줄이는 동시에 고가의 고내압 가변 저항의 필요를 줄일 수 있는 LED 모듈 구동 회로를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 의하면, LED 모듈 구동 회로가 제공된다. 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 회로는, 입력 전원으로부터 전원을 공급받아 전압을 제어하는 전압 조절부 및 전압 조절부로부터 출력된 전압을 공급받아 작동되는 LED 어레이를 포함할 수 있다. LED 어레이는 복수의 LED 열을 포함하고 복수의 LED 열의 각각은 직렬 연결된 복수의 LED 소자를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 LED 모듈 구동 회로는 또한 LED 어레이의 LED 열들에 각각 직렬로 연결되어 LED 열들로부터의 출력 전압들을 각각 측정하는 복수의 전압 측정부, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 출력 전압을 수신하는 제어부, 및 복수의 전압 측정부에 각각 전류 접속된 복수의 가변 전류 경로부를 포함할 수 있다. 복수의 가변 전류 경로부 중 적어도 하나는 제어부로부터의 제어 입력을 가질 수 있다. 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 출력 전압에 기초한 전류 신호를 적어도 하나의 가변 전류 경로부의 제어 입력에 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, LED 모듈 구동 회로는 복수의 전압 측정부에 각각 직렬로 연결된 복수의 가변 저항을 더 포함할 수 있다. 제어부는, 복수의 가변 저항 각각에 대해 가변 저항 값을 결정하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 출력 전압에 기초하여, 복수의 가변 저항 각각에 대해 가변 저항 값을 결정하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부가 적어도 하나의 가변 전류 경로부의 제어 입력에 제공하는 전류 신호와, 제어부가 적어도 하나의 가변 전류부에 대응하는, 복수의 가변 저항 중 하나의 가변 저항에 대해 제공하는 제어 신호가, 서로 상보적 관계에 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부로부터 전류 신호를 제공받은 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 걸린 전압과, 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 대응하는 복수의 가변 저항 중 하나의 가변 저항에 걸린 전압의 합이, 복수의 전압 측정부 중에 대응하는 전압 측정부에 의해서 측정된 출력 전압에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 출력 전압에 기초하여, 전압 조절부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 출력 전압을 수신하고 각 수신된 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 비교부, 및 비교부의 비교 결과에 기초하여 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 제공할 전류 신호의 양을 결정하고 결정된 양의 전류 신호를 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 공급하는 가변 전류 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부는, 복수의 전압 측정부 각각으로부터 출력 전압을 수신하고 각 수신된 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 비교부, 비교부의 비교 결과에 기초하여 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 제공할 전류 신호의 양을 결정하고 결정된 양의 전류 신호를 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 공급하는 가변 전류 제어부, 및 비교부의 비교 결과에 기초하여 복수의 가변 저항 각각에 대해 제공할 제어 신호들을 결정하고 결정된 제어 신호들을 복수의 가변 저항에 제공하는 가변 저항 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 직렬 연결된 복수 개의 LED 소자를 각각 포함하는 복수 개의 LED 열이 병렬로 배선된 LED 어레이를 갖는 LED 모듈을 정전류 구동하는 경우, 각 LED 열마다에 배치된 가변 저항의 부담을 경감하여 가변 저항 자체로부터의 발열을 줄이는 동시에 고가의 고내압 가변 저항의 필요를 줄일 수 있는 LED 모듈 구동 회로가 제공될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 세부 구성을 도시한 도면.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 발명의 일 실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 알아야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바에 의하면, LED 조명 장치(100)는 입력 전원(110), 전압 조절부(120), LED 어레이(130), 출력 전압 측정부(140), 가변 저항부(150), 가변 전류부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.
입력 전원(110)은 LED 조명 장치(100)의 동작 전원으로서, LED 조명 장치(100)를 위한 직류 전압 신호를 공급할 수 있다. 본 도면에 따르면, 입력 전원(110)이 직류 전원으로서 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 입력 전원(110)은 외부로부터 입력되는 교류 전원과, 교류 전원을 수신하고 정류하여 직류 전원으로 변환하는 정류 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 입력 전원(110)은 SMPS(Switching Mode Power Supply)를 포함할 수 있다.
전압 조절부(120)는 입력 전원(110)으로부터의 입력 전압 신호를 수신할 수 있다. 전압 조절부(120)는 또한 제어부(170)에 연결될 수 있고, 제어부(170)의 제어에 따라 출력 전압을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전압 조절부(120)는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이런 경우, (본 도면에 도시되지는 않았으나) 트랜지스터의 제어 단자에는 제어부(170)로부터의 제어 신호가 인가될 수 있다. 트랜지스터의 나머지 양측 단자는 입력 전원(110)과 LED 어레이(130)에 각각 연결될 수 있다. 제어 단자에 인가되는 제어 신호에 기초하여 LED 어레이(130)로 출력될 전압 신호가 제어될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 전압 조절부(120)는 스위칭 컨버터를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전압 조절부(120)는 스위칭 컨버터와 함께 그로부터 출력되는 전압 신호의 리플 현상을 억제하기 위한 출력 캐패시터를 더 포함할 수 있다. 당업자라면, 이외에도 다양한 형태의 전압 조절부 구성이 가능하다는 점을 알 것이다. 후술하는 바와 같이, LED 어레이(130)의 발광을 위해서는, 전압 조절부(120)로부터 출력되는 전압 신호가 적어도 LED 어레이(130)의 각 LED 열(130a-130n)의 순방향 전압보다 크거나 같은 값임을 알아야 한다.
LED 어레이(130)는 복수 개의 LED 열(130a-130n)을 포함할 수 있다. 이들 LED 열(130a-130n) 각각은 서로 직렬로 연결된 복수 개의 LED 소자들을 포함할 수 있다. 또한, LED 열(130a-130n)은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 각 LED 소자는 각각 고유의 특성치로서 순방향 전압을 가지며, 각 LED 열(130a-130n)은 해당 열이 포함하고 있는 직렬로 연결된 각 LED 소자의 순방향 전압의 합에 해당하는 순방향 전압을 가질 수 있다. 각 LED 열(130a-130n)에 포함된 각 LED 소자의 순방향 전압이 각기 다를 수 있기 때문에, 각 LED 열(130a-130n)에 대응하는 순방향 전압 또한 각각 다를 수 있다. 각 LED 열(130a-130n)은 그에 속한 각 LED 소자의 순방향 전압의 합에 해당하는 전압 이상의 전압이 공급되는 경우에 비로소 발광을 시작할 수 있다는 점을 알아야 한다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 열(130a)의 순방향 전압, 즉 LED 열(130a)에 포함된 각 LED 소자의 순방향 전압의 합이 50V이고, LED 열(130b)의 순방향 전압, 즉 LED 열(130b)에 포함된 각 LED 소자의 순방향 전압의 합이 52V이고, LED 열(130n)의 순방향 전압, 즉 LED 열(130n)에 포함된 각 LED 소자의 순방향 전압의 합이 54V인 경우, 전압 조절부(120)로부터 LED 어레이(130)로 공급되는 전압이 적어도 54V 이상의 값을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각 LED 열(130a-130n)은 모두 동일한 전류 If가 흐르도록 제어될 수 있다. 본 도면에는, 3개의 LED 열만이 도시되어 있으나, 당업자라면 본 발명이 이로써 제한되지 않는다는 점을 충분히 이해할 것이다.
출력 전압 측정부(140)는 LED 열들(130a-130n)에 각각 대응하는 전압 측정부들(140a-140n)을 포함할 수 있다. 각 전압 측정부(140a-140n)는 각기 대응하는 LED 열(130a-130n)의 출력 단에 직렬 연결될 수 있고, 각 대응하는 LED 열(130a-130n)로부터의 출력 전압을 측정할 수 있다. 출력 전압 측정부(140)는 또한 그 측정된 전압 값들을 제어부(170)로 전달할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각 LED 열(130a-130n)의 순방향 전압 및 그에 따른 각 LED 열(130a-130n)의 전압 강하가 저마다 다를 수 있기 때문에, 출력 전압 측정부(140)의 각 전압 측정부(140a-140n)에서 측정되는 전압 값들은 각기 다를 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 열(130a)의 순방향 전압이 50V이고, LED 열(130b)의 순방향 전압이 52V이고, LED 열(130n)의 순방향 전압이 54V인 경우, 전압 조절부(120)로부터 LED 어레이(130)로 공급된 전압이 55V라면, 전압 측정부(140a), 전압 측정부(140b) 및 전압 측정부(140n) 각각에서 측정된 전압은, 예컨대 각각 15V, 13V 및 11V일 수 있다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 출력 전압 측정부(140)의 각 전압 측정부(140a-140n)는 각각 전압 측정을 위한 소정의 미소 저항을 포함할 수 있다.
가변 저항부(150)는 각 전압 측정부(140a-140n)에 대응하는 가변 저항들(150a-150n)을 포함할 수 있다. 가변 저항들(150a-150n)은 각각 대응하는 전압 측정부들(140a-140n)에 직렬로 연결되어 그로부터 전압 신호를 수신할 수 있다. 가변 저항부(150)는 또한 제어부(170)에 연결될 수 있고, 제어부(170)로부터 제어 신호들을 수신할 수 있다. 가변 저항부(150)에 포함된 가변 저항들(150a-150n)은 소정의 최대 내압 값을 가질 수 있다. 이러한 최대 내압 값은, 시스템 설계 시 동작 특성을 고려하여 결정될 수 있다. 각 가변 저항(150a-150n)의 저항 값은 최대 내압 값 범위 내에서 제어부(170)로부터 수신된 각 제어 신호에 기초하여 각각 결정될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 각 가변 저항(150a-150n)이 제어부(170)로부터 수신하는 각 제어 신호는 출력 전압 측정부(140)에서 측정된 각 출력 전압 값에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 가변 저항부(150)는 각 LED 열(130a-130n)에 대응하는 수의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 각 트랜지스터의 소스 단자는 출력 전압 측정부(140)의 각 대응 전압 측정부(140a-140n)로부터 대응하는 전압 신호를 수신할 수 있다. 또한, 각 트랜지스터의 게이트 단자는 제어부(170)로부터 대응하는 제어 신호를 수신할 수 있다. 각 트랜지스터의 드레인 단자는 후단의 가변 전류부(160)에 각각 연결될 수 있고, 각각의 정해진 가변 저항 값에 따라 강하된 전압 신호를 출력할 수 있다. 본 도면에서는, LED 조명 장치(100)가 가변 저항부(150)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, LED 조명 장치가 가변 저항부(150) 없이 구성될 수도 있음을 알아야 한다.
가변 전류부(160)는 가변 저항부(150)의 각 가변 저항(150a-150n)에 대응하는 전류 경로부들(160a-160n)을 포함할 수 있다. 가변 전류부(160)는 또한 제어부(170)에 연결될 수 있고, 각 전류 경로부(160a-160n)는 제어부(170)로부터 추가 전류를 공급받을 수 있다. 가변 전류부(160)는 또한 접지될 수 있다. 본 도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 가변 전류부(160)의 각 전류 경로부(160a-160n)는 소정의 저항 값을 갖는 저항을 각각 포함할 수 있다. 제어부(170)로부터 추가 전류가 공급되는 경우 그 추가 전류 양에 따라 각 전류 경로부(160a-160n)에 걸리는 전압이 상승할 수 있다. 출력 전압 측정부(140)의 각 전압 측정부(140a-140n)에서 측정된 전압은, 각 대응하는 전류 경로부(160a-160n)에 걸린 전압과 각 대응하는 가변 저항(150a-150n)에 걸린 전압의 합에 대응할 수 있다는 점을 알아야 한다.
제어부(170)는, 전술한 바와 같이, 출력 전압 측정부(140)의 각 전압 측정부(140a-140n)로부터 측정된 전압들을 수신할 수 있다. 제어부(170)는, 수신된 각 전압들과 가변 저항부(150)의 가변 저항들(150a-150n)에 관한 소정의 최대 내압 값을 고려하여, 각 가변 저항(150a-150n)의 각 저항 값을 결정할 수 있다. 제어부(170)는 또한 가변 전류부(160)의 각 전류 경로부(160a-160n)에 추가로 공급할 추가 전류의 양을 결정할 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 제어부(170)는 전류원을 포함할 수 있고, 해당 전류원으로부터의 추가 전류를 각 전류 경로부(160a-160n)로 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(170)는 또한 전압 조절부(120)에 연결되어 제어 신호를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(170)는 출력 전압 측정부(140)로부터 수신된 전압 값들을 피드백 신호로 이용하여, LED 어레이(130)에 흐르는 순전류 값 If가 지속적으로 유지되도록, 전압 조절부(120)의 출력을 제어하기 위한 제어 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, LED 열(130a)의 순방향 전압이 50V이고, LED 열(130b)의 순방향 전압이 52V이고, LED 열(130n)의 순방향 전압이 54V이며, 전압 조절부(120)로부터 LED 어레이(130)로 공급된 전압이 65V이고 순전류 값 If가 100mA이며 각 가변 저항(150a-150n)의 최대 내압 값이 2V라면, 제어부(170)는 각 가변 저항(150a-150n)이 전압 2V 이내의 범위의 전압을 부담하도록 상응하는 저항 값을 갖게 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 예컨대, 제어부(170)는 가변 저항(150a), 가변 저항(150b) 및 가변 저항(150n)에 대해 이들 각각이 모두 전압 1V를 부담하도록 정하는 제어 신호들을 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제어부(170)는 또한, 가변 전류부(160)의 각 대응하는 전류 경로부(160a), 전류 경로부(160b) 및 전류 경로부(160n)가 모두 100Ω의 저항 값을 갖는 경우, 전류 경로부(160a), 전류 경로부(160b) 및 전류 경로부(160n)에 대해, 애초에 의도된 순전류 값 100mA 이외에 추가적으로 각각 40mA, 20mA 및 0mA가 더 공급되도록 제어할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(170)의 세부 구성을 도시한 도면이다. 도시된 바에 의하면, 제어부(170)는 비교부(210), 가변 저항 제어부(220), 가변 전류 제어부(230) 및 피드백 제어 신호부(240)를 포함할 수 있다.
비교부(210)는, 도 1에 도시된 LED 조명 장치(100)의 출력 전압 측정부(140)로부터 측정된 전압 값들을 수신할 수 있다. 비교부(210)는, 수신된 각 측정 전압 값들을 각각 기준 전압과 비교하고, 그 차이에 관한 신호를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기준 전압은, 예컨대, 도 1에 도시된 LED 조명 장치(100)의 가변 전류부(160)의 특성, 예컨대 가변 전류부(160)가 갖는 저항 값 등에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기준 전압은 또한 LED 조명 장치(100)를 구동하기 위한 순전류 값에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기준 전압은, 도 1에 도시된 LED 조명 장치(100)의 가변 저항부(150)의 특성, 예컨대 가변 저항부(150)의 가변 저항들(150a-150n)의 최대 내압 값에 기초하여 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 비교부(210)는 기준 전압을 포함한 캐패시터에 연결된 한쪽 단자와 측정 전압이 인가되는 반대쪽 단자를 갖는 증폭기를 포함하도록 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니며, 당업자라면 비교부(210)가 다양한 기술적 형태로 구성될 수 있다는 점을 알 것이다.
비교부(210)에서 생성된, 각 수신된 측정 전압 값과 기준 전압 간의 차이에 관한 신호가 가변 저항 제어부(220)에서 수신될 수 있다. 가변 저항 제어부(220)는 비교부(210)로부터 수신된 신호에 기초하여 LED 조명 장치(100)의 가변 저항부(150)의 각 가변 저항(150a-150n)에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때 생성된 제어 신호는 가변 저항(150a-150n) 각각에 대한 가변 저항 값을 결정할 수 있다. 결정되는 가변 저항 값은 각각의 가변 저항(150a-150n)에 걸리는 전압이 미리 정해진 최대 내압 값을 초과하지 않아야 함을 알아야 한다. 가변 저항 제어부(220)는 생성된 제어 신호들을 각 가변 저항(150a-150n)으로 전송할 수 있다. 예컨대, 각 가변 저항(150a-150n)이 트랜지스터 소자인 경우라면, 가변 저항 제어부(220)는 각 가변 저항(150a-150n)의 각 게이트 단자로 소정의 전압 신호를 전송할 수 있다. 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이, LED 조명 장치(100)의 가변 저항부(150)의 각 가변 저항(150a-150n)은 가변 저항 제어부(220)로부터 각각 수신한 제어 신호, 예컨대 소정의 전압 신호 등에 기초하여 적절한 저항 값을 갖도록 동작할 수 있다.
비교부(210)에서 생성된, 각 수신된 측정 전압 값과 기준 전압 간의 차이에 관한 신호가 가변 전류 제어부(230)에서 수신될 수 있다. 가변 전류 제어부(230)는 비교부(210)로부터 수신된 신호에 기초하여 LED 조명 장치(100)의 가변 전류부(150)의 각 전류 경로부(160a-160n)에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때 가변 저항 제어부(220)에서 생성되는 각 가변 저항(150a-150n)에 대한 제어 신호와 가변 전류 제어부(230)에서 생성되는 각 전류 경로부(160a-160n)에 대한 제어 신호는 서로 상보적인 관계에 있다는 점을 알아야 한다. 본 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 가변 저항 제어부(230)는 소정의 전류원을 포함할 수 있다. 가변 전류 제어부(230)는 수신한 제어 신호들에 기초하여 각 전류 경로부(160a-160n)로 소정의 전류 신호를 전송할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 각 전류 경로부(160a-160n)에 흐르는 전류 신호, 즉 애초에 의도된 순전류 값과 가변 저항 제어부(230)로부터 추가로 수신한 전류 값의 합에 따른 전압 값과, 대응하는 가변 저항(150a-150n)에 걸린 각 전압 값의 합은, 대응하는 전압 측정부(140a-140n)에서 측정된 각 전압 값에 대응할 수 있다.
피드백 제어 신호부(240)는, 도 1에 도시된 LED 조명 장치(100)의 출력 전압 측정부(140)로부터 측정된 전압 값들을 수신할 수 있다. 피드백 제어 신호부(240)는, 수신된 각 전압 값들에 기초하여 정전류 구동을 위한 피드백 제어 신호를 생성할 수 있다. 피드백 제어 신호(250)는 생성된 피드백 제어 신호를 전압 조절부(120)에 공급하여 전압 조절부(120) 후단의 LED 어레이(130)에 흐르게 될 순전류 값 If을 일정하게 유지시킬 수 있다. 본 도면에서는, 피드백 제어 신호부(240)가, 출력 전압 측정부(140)로부터 바로 측정된 전압 값들을 수신하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 피드백 제어 신호부(240)는 비교부(210)에서 생성된, 각 수신된 측정 전압 값과 기준 전압 간의 차이에 관한 신호를 수신하여 그로부터 피드백 제어 신호를 생성할 수 있다.
당업자라면 알 수 있듯이 본 발명은 본 명세서에서 기술된 예시에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 재구성 및 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 사상 및 범주에 속하는 모든 변형 및 변경을 이하의 특허청구범위에 의해 모두 포괄하고자 한다.
110: 입력 전원 120: 전압 조절부
130: LED 어레이 140: 출력 전압 측정부
150: 가변 저항부 160: 가변 전류부

Claims (8)

  1. LED 모듈 구동 회로로서,
    입력 전원으로부터 전원을 공급받아 전압을 제어하는 전압 조절부;
    상기 전압 조절부로부터 출력된 전압을 공급받아 작동되는 LED 어레이 - 상기 LED 어레이는 복수의 LED 열을 포함하고 상기 복수의 LED 열의 각각은 직렬 연결된 복수의 LED 소자를 포함함 - ;
    상기 LED 어레이의 상기 LED 열들의 캐소드 측에 각각 직렬로 연결되어 상기 LED 열들로부터의 출력 전압들을 각각 측정하는 복수의 전압 측정부;
    상기 복수의 전압 측정부 각각으로부터 상기 출력 전압을 수신하는 제어부; 및
    상기 복수의 전압 측정부에 각각 전류 접속된 복수의 가변 전류 경로부 - 상기 복수의 가변 전류 경로부 중 적어도 하나는 상기 제어부로부터의 제어 입력을 가짐 - 를 포함하고,
    상기 제어부는, 전류원을 더 포함하고, 상기 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 상기 출력 전압에 기초하여, 상기 전류원으로부터의 추가 전류를 공급하기 위한 전류 신호를 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부의 상기 제어 입력에 제공하고,
    상기 복수의 전압 측정부로부터의 전압 신호를 수신하기 위해 상기 LED 모듈 구동 회로는 상기 복수의 전압 측정부에 각각 직렬로 연결된 복수의 가변 저항을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 상기 출력 전압에 기초하여, 상기 복수의 가변 저항 각각에 대해 가변 저항 값을 결정하기 위한 제어 신호를 제공하고,
    상기 제어부가 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부의 상기 제어 입력에 제공하는 상기 전류 신호와, 상기 제어부가 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 대응하는, 상기 복수의 가변 저항 중 하나의 가변 저항에 대해 제공하는 상기 제어 신호가, 서로 상보적 관계에 있고,
    상기 제어부로부터 상기 전류 신호를 제공받은 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 걸린 전압과, 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 대응하는 상기 복수의 가변 저항 중 상기 하나의 가변 저항에 걸린 전압의 합이, 상기 복수의 전압 측정부 중에 대응하는 전압 측정부에 의해서 측정된 출력 전압에 대응하는, LED 모듈 구동 회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 복수의 전압 측정부 각각으로부터 수신된 상기 출력 전압에 기초하여, 상기 전압 조절부를 제어하는, LED 모듈 구동 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 전압 측정부 각각으로부터 상기 출력 전압을 수신하고 각 수신된 출력 전압을 기준 전압과 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 제공할 상기 전류 신호의 양을 결정하고 상기 결정된 양의 전류 신호를 상기 적어도 하나의 가변 전류 경로부에 공급하는 가변 전류 제어부를 포함하는, LED 모듈 구동 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비교부의 비교 결과에 기초하여 상기 복수의 가변 저항 각각에 대해 제공할 상기 제어 신호들을 결정하고 상기 결정된 제어 신호들을 상기 복수의 가변 저항에 제공하는 가변 저항 제어부를 포함하는, LED 모듈 구동 회로.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010262929A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Samsung Electronics Co Ltd 駆動ｉｃ及び光源駆動方法と、この駆動ｉｃを含む映像表示装置及びバックライトユニット、並びにマルチチャンネル駆動システム
JP2012038781A (ja) * 2010-08-03 2012-02-23 Nikon Corp 発光素子駆動回路、表示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101050211B1 (ko) * 2009-04-27 2011-07-19 주식회사 씽크윈텍 Ｌｅｄ 백라이트 구동 장치
KR101716353B1 (ko) * 2009-12-23 2017-03-15 엘지디스플레이 주식회사 발광 다이오드 어레이의 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010262929A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Samsung Electronics Co Ltd 駆動ｉｃ及び光源駆動方法と、この駆動ｉｃを含む映像表示装置及びバックライトユニット、並びにマルチチャンネル駆動システム
JP2012038781A (ja) * 2010-08-03 2012-02-23 Nikon Corp 発光素子駆動回路、表示装置

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