KR102098008B1 - 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디밍 제어 기능을 갖는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로를 개시하며, 상기 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는 정류 전압에 응답하여 상기 채널의 턴온 상태에 대응하는 전류 경로를 제공하고, 외부의 디밍 제어 전압에 대응하는 듀티 펄스를 내부에서 생성하며, 상기 듀티 펄스에 의하여 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 아날로그 방식으로 입력되는 외부 전압을 이용하여 생성된 펄스를 이용하거나 또는 외부 전압을 디밍 제어 전압으로 변환하여 조명등의 전류를 레귤레이팅할 수 있어서 사용자의 편의성 및 만족감을 향상시킬 뿐만 아니라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로{CIRCUIT TO CONTROL LED LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디밍 제어 기능을 갖는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로에 관한 것이다.

조명 기술은 에너지 절감을 위하여 광원으로 발광 다이오드(LED)를 채택하는 추세로 개발되고 있다.

고휘도 발광 다이오드는 에너지 소비량, 수명 및 광질 등과 같은 다양한 요소에서 다른 광원들과 차별화되는 이점을 갖는다.

그러나, 발광 다이오드를 광원으로 하는 조명 장치는 발광 다이오드가 정전류에 의하여 구동되는 특성에 의하여 추가적인 회로가 많이 필요한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하고자 개발된 일 예가 교류 다이렉트 방식(AC DIRECT TYPE)의 조명 장치이다.

교류 다이렉트 방식의 발광 다이오드 조명 장치는 상용 교류 전원에서 정류 전압을 생성하여 발광 다이오드를 구동하는 것이다. 교류 다이렉트 방식의 발광 다이오드 조명 장치는 인턱터 및 캐패시터를 사용하지 않고 정류 전압을 입력 전압으로 바로 사용하기 때문에 역률(POWER FACTOR)이 양호한 특성이 있다.

일반적인 발광 다이오드 조명 장치는 상용 전원을 정류한 정류 전압으로 구동되도록 설계된다.

발광 다이오드 조명 장치의 발광 다이오드 조명등은 많은 수의 발광 다이오드들을 직렬로 연결하여서 구동하는 구성을 갖는 것이 일반적이다.

그러므로, 발광 다이오드 조명 장치는 직렬로 연결된 많은 수의 발광 다이오드들을 턴온할 수 있는 정류 전압을 제공하도록 구성된다.

발광 다이오드 조명 장치는 밝기를 조절하기 위하여 조광기가 일반적으로 설치된다.

최근, 발광 다이오드 조명 장치 관련 기술이 개발되면서 사용상 편의성을 고려하기 위하여 다양한 기능이 요구되고 있다.

특히, 발광 다이오드 조명 장치는 조광기를 이용한 방법 이외에 부가적으로 밝기를 조절할 수 있는 기능의 제시가 요구되는 실정이다.

그러므로, 종래의 발광 다이오드 조명 장치는 다양한 방법으로 밝기를 조절할 수 있어서 사용자의 편의성 및 만족감을 향상시킬 수 있고 그로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기능의 개발이 필요하다.

또한, 발광 다이오드 조명 장치는 대용량으로 제작될 필요성이 점차 커지고 있다. 그러나, 발광 다이오드 조명 장치가 대용량으로 제작되는 경우 조명등의 전류를 제어하는 제어부를 구성하는 칩에 많은 전류가 흐르게 된다.

많은 전류가 제어부를 구성하는 칩에 흐르면 과다한 열이 발생할 수 있으며, 칩은 과다한 발열에 의하여 조명등을 구동하는 전압에 영향이 발생하고 열적 스트레스로 인하여 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점을 갖는다.

따라서, 발광 다이오드 조명 장치가 대용량으로 제작된 경우, 전류를 제어하는 제어부를 구성하는 칩은 발열 문제를 제어할 수 있도록 설계되는 것이 요구된다.

본 발명은 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압을 이용하여 조명등의 밝기를 조절할 수 있는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압을 이용하여 펄스를 생성하고 펄스의 듀티에 따라 전류를 레귤레이팅함으로써 조명등의 밝기를 조절할 수 있는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로를 제공함을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전류 경로를 제공하는 스위칭 소자 중 발열량이 높은 것은 칩 외부에 배치하고 발열량이 낮은 것은 칩 내부에 배치하여서 제어부를 구성하는 칩에서 발열이 과다하게 발생하는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로를 제공함을 또다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는 정류 전압에 응답하여 채널의 턴온 상태에 대응하는 전류 경로를 제공하고, 외부의 디밍 제어 전압에 대응하는 듀티 펄스를 내부에서 생성하며, 상기 듀티 펄스에 의하여 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는, 정류 전압에 응답하여 전류 검출 전압과 기준 전압의 비교 결과에 따라 채널의 턴온 상태에 대응하는 전류 경로를 제공하고, 외부의 디밍 제어 전압에 대응하여 가변하는 조절 전압을 생성하며, 상기 조절 전압에 대응하는 레벨을 갖도록 상기 기준 전압을 가변시켜서 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 기준 전압은 상기 채널 별로 다르게 인가됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는, 채널 별로 구성되며 조명등의 순차적인 턴온 및 턴오프 상태에 대응하는 선택적인 전류 경로를 제공하는 복수의 스위칭 회로를 포함하며, 각각의 상기 스위칭 회로는 전류 검출 전압과 상기 채널 별로 다르게 인가되는 기준 전압의 비교 결과에 의하여 스위칭이 제어되는 제어부; 및 상기 스위칭 회로들에 공통으로 연결되어서 상기 전류 경로를 형성하며, 조절하고자 하는 밝기에 대응하는 레벨을 갖는 외부의 디밍 제어 전압에 대응하여 상기 전류 검출 전압을 가변시켜서 상기 제어부에 제공하여 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 전류 검출부;를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는, 채널 별로 구성되며 상기 조명등의 순차적인 턴온 및 턴오프 상태에 대응하는 선택적인 전류 경로를 제공하는 복수의 스위칭 회로를 포함하며, 각각의 상기 스위칭 회로는 전류 검출 전압과 상기 채널 별로 다르게 인가되는 기준 전압의 비교 결과에 의하여 스위칭이 제어되는 제어부; 및 상기 스위칭 회로들에 공통으로 연결되어서 상기 전류 경로를 형성하며, 상기 전류 검출 전압을 제공하는 전류 검출부;를 포함하며, 상기 복수의 스위칭 회로는 각각 상기 전류 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기와 상기 비교기의 출력에 의하여 상기 전류 경로 형성을 위하여 스위칭되는 스위칭 소자를 포함하며, 적어도 하나 이상의 상기 스위칭 회로는 상기 제어부를 실장하는 칩의 내부의 상기 비교기와 상기 칩의 외부의 상기 스위칭 소자를 포함하고, 상기 칩의 외부의 상기 스위칭 소자는 상기 칩의 내부에 배치되는 다른 스위칭 회로의 상기 스위칭 소자 보다 높은 발열량을 가짐을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로는 아날로그 방식으로 입력되는 외부 전압을 이용하여 밝기를 조절할 수 있어서 사용자의 편의성 및 만족감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 아날로그 방식으로 입력되는 외부 전압을 이용하여 생성된 펄스를 이용하거나 또는 외부 전압을 디밍 제어 전압으로 변환하여 조명등의 전류를 레귤레이팅할 수 있어서 사용자의 편의성 및 만족감을 향상시킬 뿐만 아니라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 대용량으로 설계되는 경우 발열량이 높은 스위칭 소자를 칩 외부에 배치하여 제어부를 설계함으로써 많은 양의 전류를 레귤레이팅하여 발광을 수행하는 경우에도 발열에 따른 문제점이 발생하는 것을 해소할 수 있어서 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도.
도 2는 도 1의 실시예의 동작을 설명하기 위한 파형도.
도 3은 디밍 제어부의 조절에 따른 디밍 제어 전압의 입력을 설명하는 그래프.
도 4는 레벨 디텍터의 출력을 설명하는 그래프.
도 5는 펄스 발생기에서 출력되는 펄스의 일 예를 나타내는 파형도.
도 6은 펄스 발생기에서 출력되는 펄스의 다른 예를 나타내는 파형도.
도 7은 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로의 다른 실시예를 나타내는 회로도.
도 8은 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 회로도.
도 9는 도 8의 실시예에 따른 디밍 제어부의 조절에 따른 디밍 제어 전압의 입력을 설명하는 그래프.
도 10은 도 8의 실시예에 따른 기준 전압의 변화를 설명하는 그래프.
도 11은 도 8의 실시예에 따른 전류 제어 상태를 설명하는 파형도.
도 12은 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 회로도.
도 13는 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로의 또다른 실시예를 나타내는 회로도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

본 발명은 조명기 이외에 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압을 이용하여 디밍 제어를 구현하는 실시예들을 개시한다.

도 1의 실시예는 정류 전압에 의하여 발광이 이루어지며, 발광을 위한 전류 레귤레이팅이 수행되고 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압으로 디밍을 제어하는 구성을 갖는다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예는 조명등(10), 상용 전원을 변환한 정류 전압을 조명등(10)에 제공하는 전원부 및 조명등(10)의 채널 별로 턴온을 위한 전류 경로를 제공하는 제어부(14)를 포함한다.

조명등(10)은 발광 다이오드들을 포함하며, 발광 다이오드들은 복수의 채널로 구분된다. 조명등(10)은 전원부에서 제공되는 정류 전압의 리플 성분에 의하여 채널 별로 순차적으로 턴온 및 턴오프되어서 발광된다.

도 1의 조명등(10)은 네 개의 채널(CH1, CH2, CH3, CH4)을 포함한 것을 예시한다. 그리고, 각 채널(CH1, CH2, CH3, CH4)은 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 하나의 다이오드 부호로 도면에 표기한다.

전원부는 외부에서 유입되는 교류 전압을 정류하여서 정류 전압으로 출력하는 구성을 갖는다.

전원부는 교류 전압을 갖는 교류 전원(VAC), 교류 전원(VAC)을 정류하여 정류 전압을 출력하는 정류 회로(12) 및 정류 회로(12)에서 출력되는 정류 전압을 평활하는 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.

여기에서, 교류 전원(VAC)은 상용 전원일 수 있다.

정류 회로(12)는 교류 전원(VAC)의 사인 파형을 갖는 교류 전압을 전파 정류하여 정류 전압을 출력한다. 정류 전압은 도 2와 같이 상용 교류 전압의 반 주기 단위로 전압 레벨이 승하강하는 리플 성분을 갖는 특성이 있다.

제어부(14)는 각 채널(CH1, CH2, CH3, CH4)의 발광을 위한 전류 레귤레이팅을 수행한다. 제어부(14)는 일단이 접지된 전류 검출 저항(Rg)을 포함하는 전류 검출부를 통하여 전류 레귤레이팅을 위한 전류 경로를 제공하도록 구성된다.

본 발명에 따른 실시예는 정류 전압의 상승 또는 하강에 대응하여 조명등(10)의 각 채널(CH1, CH2, CH3, CH4)이 순차적으로 턴온되어서 발광되거나 턴오프되어서 소광된다.

정류 전압이 상승하여서 채널들(CH1, CH2, CH3, CH4) 별 턴온 전압에 순차적으로 도달하면, 제어부(14)는 각 채널(CH1, CH2, CH3, CH4) 별로 발광을 위한 전류 경로를 제공한다.

여기에서, 채널(CH4)을 턴온시키는 턴온 전압은 채널들(CH1, CH2, CH3, CH4)을 모두 턴온하는 전압으로 정의되고, 채널(CH3)을 턴온시키는 턴온 전압은 채널들(CH1, CH2, CH3)을 모두 턴온하는 전압으로 정의되며, 채널(CH2)을 턴온시키는 턴온 전압은 채널들(CH1, CH2)을 모두 턴온하는 전압으로 정의되고, 채널(CH1)을 턴온시키는 턴온 전압은 채널(CH1)만 턴온하는 전압으로 정의된다.

제어부(14)는 전류 검출 저항(Rg)에 의하여 전류 검출 전압을 검출한다. 전류 검출 전압은 조명등(10)의 채널 별 턴온 상태에 따라 다르게 형성되는 전류 경로에 의하여 가변될 수 있다. 이때, 전류 검출 저항(Rg)에 흐르는 전류는 정전류일 수 있다.

한편, 상기한 제어부(14)는 채널들(CH1, CH2, CH3, CH4)에 대한 전류 경로를 제공하는 복수의 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)와 기준 전압 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4을 제공하기 위한 기준 전압 공급부(20)를 포함한다.

기준 전압 공급부(20)는 정전압(VREF)이 인가되는 직렬 연결된 복수의 저항(R1, R2, R3, R4, R5)을 포함한다.

저항(R1)은 접지에 연결되고, 저항(R5)에는 정전압(VREF)이 인가된다. 저항(R5)은 출력을 조정하기 위한 부하 저항으로 작용한다. 저항(R1, R2, R3, R4)은 서로 다른 레벨의 기준 전압들 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4를 출력하기 위한 것이다. 기준 전압들 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4 중에서 기준 전압 VREF1이 가장 낮은 전압 레벨을 가지며 기준 전압 VREF4가 가장 높은 전압 레벨을 갖는다.

각 저항(R1, R2, R3, R4)은 채널들(CH1, CH2, CH3, CH4)로 인가되는 정류 전압의 변동에 대응하여 점점 높은 레벨을 가지는 4 개의 기준 전압 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4를 출력하도록 설정되는 것이 바람직하다.

여기에서, 기준 전압 VREF1은 채널(CH2)이 턴온하는 시점에 스위칭 회로(30_1)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF1은 채널(CH2)의 턴온 전압에 의하여 전류 검출 저항(Rg)에 형성되는 전류 검출 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준 전압 VREF2은 채널(CH3)이 턴온하는 시점에 스위칭 회로(30_2)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF2는 채널(CH3)의 턴온 전압에 의하여 전류 검출 저항(Rg)에 형성되는 전류 검출 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준 전압 VREF3은 채널(CH4)이 턴온하는 시점에 스위칭 회로(30_3)를 턴오프하기 위한 레벨을 갖는다. 보다 구체적으로 기준 전압 VREF3은 채널(CH4)의 턴온 전압에 의하여 전류 검출 저항(Rg)에 형성되는 전류 검출 전압보다 낮은 레벨로 설정될 수 있다.

그리고, 기준전압 VREF4는 정류 전압의 상한 레벨에 의하여 전류 검출 저항(Rg)에 형성되는 전류 검출 전압보다 높은 레벨로 설정됨이 바람직하다.

한편, 스위칭 회로들(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)은 전류 레귤레이팅 및 전류 경로 형성을 위하여 전류 검출 전압을 제공하는 전류 검출 저항(Rg)에 공통으로 연결된다.

스위칭 회로들(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)은 전류 검출 저항(Rg)에서 검출된 전류 검출 전압과 기준 전압 생성 회로(20)의 각각의 기준 전압 VREF1, VREF2, VREF3, VREF4를 비교하여서 조명등(10)을 턴온하기 위한 선택적인 전류 경로를 형성한다.

스위칭 회로들(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)은 정류 전압이 인가되는 위치에서 먼 채널(LED1, LED2, LED3, LED4)에 연결된 것일수록 높은 레벨의 기준 전압을 제공받는다.

각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)는 비교기(50)와 스위칭 소자를 포함하며, 스위칭 소자는 NMOS 트랜지스터(52)로 구성됨이 바람직하다.

각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 비교기(50)는 포지티브 입력단(+)에 기준 전압이 인가되고, 네가티브 입력단(-)에 전류 검출 전압이 인가되며, 출력단으로 기준 전압과 전류 검출 전압을 비교한 결과를 출력한다.

상술한 구성에 의하여 도 1의 실시예는 조명등의 발광을 위한 동작을 수행한다. 이에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 정류 전압이 초기 상태인 경우 채널들이 턴온되지 않은 상태이다. 그러므로 전류 검출 저항(Rg)은 로우 레벨의 전류 검출 전압을 제공한다.

정류 전압이 초기 상태인 경우, 각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)는 포지티브 입력단(+)에 인가되는 기준 전압들(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)이 네가티브 입력단(-)에 인가되는 전류 검출 전압보다 높으므로 모두 턴온된 상태를 유지한다.

그 후 정류 전압이 상승하여 턴온 전압(V1)에 도달하면, 조명등(10)의 채널(CH1)이 턴온된다. 그리고, 조명등(10)의 채널(CH1)이 턴온되면, 채널(CH1)에 연결된 제어부(14)의 스위칭 회로(30_1)는 전류 경로를 제공한다.

상기와 같이 정류 전압이 턴온 전압(V1)에 도달하여 채널(CH1)이 턴온되고 스위칭 회로(30_1)를 통한 전류 경로가 형성되면, 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압의 레벨이 상승한다. 그러나, 이때의 전류 검출 전압의 레벨은 낮기 때문에 스위칭 회로들(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 턴온 상태는 변경되지 않는다.

그 후 정류 전압이 계속 상승하여 턴온 전압(V2)에 도달하면, 조명등(10)의 채널(CH2)이 턴온된다. 그리고, 조명등(10)의 채널(CH2)이 턴온되면, 채널(CH2)에 연결된 제어부(14)의 스위칭 회로(30_2)는 전류 경로를 제공한다. 이때, 채널(CH1)도 턴온 상태를 유지한다.

상기와 같이 정류 전압이 턴온 전압(V2)에 도달하여 채널(CH2)이 턴온되고 스위칭 회로(30_2)를 통한 전류 경로가 형성되면, 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압의 레벨이 상승한다. 이때의 전류 검출 전압의 레벨은 기준 전압(VREF1)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(30_1)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(30_1)는 턴오프되고, 스위칭 회로(30_2)가 채널(CH2)의 턴온에 대응한 선택적인 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압이 계속 상승하여 턴온 전압(V3)에 도달하면, 조명등(10)의 채널(CH3)이 턴온된다. 그리고, 조명등(10)의 채널(CH3)이 턴온되면, 채널(CH3)에 연결된 제어부(14)의 스위칭 회로(30_3)는 전류 경로를 제공한다. 이때, 채널들(CH1, CH2)도 턴온 상태를 유지한다.

상기와 같이 정류 전압이 턴온 전압(V3)에 도달하여 채널(CH3)이 턴온되고, 스위칭 회로(30_3)를 통한 전류 경로가 형성되면, 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압의 레벨이 상승한다. 이때의 전류 검출 전압의 레벨은 기준 전압(VREF2)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(30_2)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(30_2)는 턴오프되고, 스위칭 회로(30_3)가 채널(CH3)의 턴온에 대응한 선택적인 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압이 계속 상승하여 턴온 전압(V4)에 도달하면, 조명등(10)의 채널(CH4)이 턴온된다. 그리고, 조명등(10)의 채널(CH4)이 턴온되면, 채널(CH4)에 연결된 제어부(14)의 스위칭 회로(30_4)는 전류 경로를 제공한다. 이때, 채널들(CH1, CH2, CH3)도 턴온 상태를 유지한다.

상기와 같이 정류 전압이 턴온 전압(V4)에 도달하여 채널(CH4)이 턴온되고, 스위칭 회로(30_4)를 통한 전류 경로가 형성되면, 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압의 레벨이 상승한다. 이때의 전류 검출 전압의 레벨은 기준 전압(VREF3)보다 높다. 그러므로, 스위칭 회로(30_3)의 NMOS 트랜지스터(52)는 비교기(50)의 출력에 의하여 턴오프된다. 즉, 스위칭 회로(30_3)는 턴오프되고, 스위칭 회로(30_4)가 채널(CH2)의 턴온에 대응한 선택적인 전류 경로를 제공한다.

그 후 정류 전압이 계속 상승하여도, 스위칭 회로(30_4)에 제공되는 기준전압(VREF4)이 정류 전압의 상한 레벨에 의하여 전류 검출 저항(Rg)에 형성되는 전류 검출 전압보다 높은 레벨이므로, 스위칭 회로(30_4)는 턴온 상태를 유지한다.

정류 전압은 상하 레벨까지 상승한 후 하강을 시작한다.

정류 전압이 하강하여서 턴온 전압(V4) 이하로 떨어지면, 조명등(10)의 채널(CH4)이 턴오프된다.

조명등(10)은 채널(CH4)이 턴오프되면, 채널들(CH3, CH2, CH1)에 의한 발광 상태를 유지하며, 그에 따라서 채널(CH3)에 연결된 스위칭 회로(30_3)에 의하여 전류 경로가 형성된다.

그 후 정류 전압이 계속 하강하여서 턴온 전압(V3), 턴온 전압(V2), 턴온 전압(V1) 이하로 순차적으로 떨어지면, 조명등(10)의 채널들(CH3, CH2, CH1)은 순차적으로 턴오프된다.

상기한 조명등(10)의 채널들(CH3, CH2, CH1)의 순차적 턴오프에 대응하여, 제어부(14)는 스위칭 회로(30_3, 30_2, 30_1)들에 의하여 형성되는 선택적인 전류 경로를 시프트하면서 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 도 1의 실시예는 디밍 제어를 위하여 레벨 디텍터(22), 펄스 발생기(24) 및 펄스 구동부(26)를 포함하는 디밍 회로(28)를 포함하며, 디밍 회로(28)는 제어부(14)에 포함된다.

또한, 도 1의 실시예는 제어부(14)가 외부에서 아날로그 방식의 전압을 인가받도록 구성되며, 아날로그 방식의 전압은 외부 전압에 의하여 생성된 디밍 제어 전압을 의미하고, 디밍 제어 전압은 디밍 제어부(16)에 의하여 생성되어서 제어부(14)로 제공될 수 있다.

디밍 제어부(16)는 외부 전압을 분압하는 저항(Re)과 가변 저항(VR)을 포함하며, 저항(Re)과 가변 저항(VR)은 직렬 연결된다. 저항(Re)과 가변 저항(VR)이 연결된 노드에서 디밍 제어 전압이 출력된다.

여기에서 외부 전압은 정전압이 인가되는 것이 바람직하다. 그리고, 가변 저항(VR)은 저항값을 가변할 수 있으며, 디밍 제어부(16)는 가변 저항(VR)의 저항값을 변경함에 따라서 도 3과 같은 스케일로 디밍 제어 전압을 조절하여 제공할 수 있다.

그리고, 레벨 디텍터(22)는 디밍 제어부(16)에서 입력되는 디밍 제어 전압의 레벨을 도 4와 같이 검출하여 정전압으로 출력한다.

그리고, 펄스 발생기(24)는 레벨 디텍터(22)에서 인가되는 정전압의 DC 레벨에 대응한 듀티를 갖는 펄스를 생성하여서 출력한다. 일예로, 펄스 발생기(24)는 정전압의 레벨이 높으면 듀티가 큰 펄스를 생성하여 출력하고 정전압의 레벨이 낮으면 듀티가 작은 펄스를 생성하여 출력할 수 있다.

펄스 발생기(24)는 도 5와 같은 구형파(Square Wave) 또는 도 6과 같은 삼각파 중 어느 하나를 출력하는 것으로 구성될 수 있다.

그리고, 펄스 구동부(26)는 NMOS 트랜지스터(Qc)를 포함하는 구성으로 예시될 수 있으며, NMOS 트랜지스터(Qc)의 소스는 각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에 포함된 스위칭 소자 즉 NMOS 트랜지스터(52)의 게이트에 공통으로 연결된 것으로 예시될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 디밍 회로(28)를 갖는 제어부(14)는 조절하고자 하는 밝기에 대응하는 레벨을 갖는 외부의 디밍 제어 전압에 의하여 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에 의하여 선택적으로 제공되는 전류 경로의 전류량을 제어할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 디밍 제어부(16)가 조절하고자 하는 밝기에 대응하는 레벨의 디밍 제어 전압을 레벨 디텍터(22)로 제공하면, 레벨 디텍터(22)는 디밍 제어 전압의 레벨에 대응하는 정전압을 펄스 발생기(24)로 제공한다.

펄스 발생기(24)는 정전압의 레벨에 대응하는 듀티를 갖는 펄스를 생성하여 펄스 구동부(26)로 제공한다.

이때, 디밍 제어부(16)가 높은 레벨의 디밍 제어 전압을 출력하면, 레벨 디텍터(22)는 높은 레벨의 정전압을 펄스 발생기(24)로 제공하며, 펄스 발생기(24)는 듀티가 큰 펄스를 펄스 구동부(26)로 제공한다.

이와 반대로, 디밍 제어부(16)가 낮은 레벨의 디밍 제어 전압을 출력하면, 레벨 디텍터(22)는 낮은 레벨의 정전압을 펄스 발생기(24)로 제공하며, 펄스 발생기(24)는 듀티가 작은 펄스를 펄스 구동부(26)로 제공한다.

펄스 구동부(26)는 펄스에 의하여 온오프를 주기적으로 반복하여 구동되며, 듀티가 큰 펄스에 대응하여 긴 턴온 시간을 갖도록 온오프되고, 듀티가 작은 펄스에 대응하여 짧은 턴온 시간을 갖도록 온오프된다.

상기한 펄스 구동부(26)의 구동에 연동하여 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 NMOS 트랜지스터(52)의 게이트 전압이 변화된다.

즉, 펄스 구동부(26)가 긴 턴온 시간을 갖도록 온오프되면, 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 NMOS 트랜지스터(52)는 짧은 턴온 시간을 갖도록 온오프된다.

반대로, 펄스 구동부(26)가 짧은 턴온 시간을 갖도록 온오프되면, 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 NMOS 트랜지스터(52)는 긴 턴온 시간을 갖도록 온오프된다.

일예로 정류 전압이 턴온 전압(V1)으로 상승하여 채널(CH1)이 턴온되고, 채널(CH1)의 전류 경로가 스위칭 회로(30_1)에 의하여 제공되는 경우를 가정한다.

디밍 제어 전압이 높은 레벨로 인가되면 펄스 구동부(26)가 NMOS 트랜지스터(52)의 게이트를 구동하고, 스위칭 회로(30_1)의 NMOS 트랜지스터(52)는 짧은 시간의 턴온 시간을 갖도록 온오프된다. 그 결과 NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 감소한다. 그러므로, 턴온된 채널(CH1)의 밝기는 어두워진다.

반대로, 디밍 제어 전압이 낮은 레벨로 인가되면 펄스 구동부(26)가 NMOS 트랜지스터(52)의 게이트를 구동하고, 스위칭 회로(30_1)의 NMOS 트랜지스터(52)는 긴 시간의 턴온 시간을 갖도록 온오프된다. 그 결과 NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 증가한다. 그러므로, 턴온된 채널(CH1)의 밝기는 밝아진다.

이와 같이, 도 1의 본 발명에 따른 실시예는 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압 즉 디밍 제어 전압에 의하여 디밍 제어가 구현될 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 디밍 제어 전압을 이용하여 전류 경로의 전류량을 제어하는 디밍 제어는 조광기를 이용한 발광 다이오드 조명 장치의 일반적인 디밍 제어와 병행하여 사용될 수 있다.

도 1의 실시예는 펄스 구동부(26)가 스위칭 회로(30_1, 30_1, 30_3, 30_4)에 공통으로 연결된 것을 개시하였다. 그러나, 이에 국한되지 않고 구체적으로 도시하지 않았으나, 펄스 구동부(26)는 각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에 일대일로 구성할 수 있으며, 이때 펄스 발생기(24)는 복수의 펄스 구동부(26)에 공통으로 펄스를 제공하도록 구성될 수 있다.

상기한 도 1의 본 발명에 따른 실시예는 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 스위칭 소자 즉 NMOS 트랜지스터(52)의 게이트의 턴온 시간을 디밍 제어 전압에 대응하도록 조절하여 전류 경로 상의 전류 흐름을 제어함으로써 디밍 제어를 구현한 것이다.

이와 달리, 본 발명은 제작자의 의도에 따라서 도 7과 같이 기준 전압 공급부(20)의 기준전압의 출력을 구동하여서 조명등(10)의 발광을 위한 전류량을 제어할 수 있다.

도 7의 실시예에서 도 1과 동일한 부품은 동일 부호로 표시하며 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 7의 실시예는 펄스 구동부(26)가 기준 전압 공급부(20)의 저항(R5)과 저항(R4) 사이의 노드에 연결된 구성을 갖는다.

즉, 펄스 구동부(26)는 기준 전압 공급부(40)에 구성되는 저항들 간의 노드 중 가장 높은 레벨의 기준 전압을 출력하는 노드의 전압을 구동하도록 구성된다.

펄스 구동부(26)는 펄스 발생기(24)에서 제공되는 펄스에 의하여 온오프를 주기적으로 반복하여 구동되며, 듀티가 큰 펄스에 대응하여 긴 턴온 시간을 갖도록 온오프되고, 듀티가 작은 펄스에 대응하여 짧은 턴온 시간을 갖도록 온오프된다.

기준 전압 공급부(20)의 저항(R5)과 저항(R4) 사이의 노드는 펄스 구동부(26)의 NMOS 트랜지스터(Qc)가 턴온된 경우 접지 전압으로 레벨이 떨어지고, 펄스 구동부(26)의 NMOS 트랜지스터(Qc)가 턴오프된 경우 기준 전압(VREF4)으로 레벨이 상승한다. 그리고, 나머지 기준 전압들(VREF1, VREF2, VREF3)이 출력되는 노드들의 전압도 펄스 구동부(26)의 구동에 연동하여 레벨이 접지 전압과 각 기준 전압 간을 스윙한다.

펄스 구동부(26)가 턴온되어서 기준 전압들(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)의 레벨이 모두 접지 전압으로 떨어진 경우, 각 비교기(50)는 네가티브단(-)에 인가되는 전류 검출 전압이 접지 전압보다 높은 레벨을 갖는다. 그러므로 각 비교기(50)는 트랜지스터(52)의 게이트에 로우 레벨의 전압을 출력한다. 상기한 각 비교기(50)의 동작에 연동하여서 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 각 트랜지스터(52)는 턴오프되고, 전류 경로는 오프된다.

그리고, 펄스 구동부(26)가 턴오프되어서 기준 전압들(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)이 복귀되면, 각 비교기(50)는 정류 전압의 레벨에 따른 정상적인 동작을 수행한다. 그러므로, 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)를 통한 선택적인 전류 경로가 정류 전압의 레벨에 따라 제공된다.

즉, 펄스 구동부(26)의 구동에 연동하여 각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 비교기(50)의 출력이 제어되고, 결과적으로 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 NMOS 트랜지스터(52)는 펄스 구동부(26)의 NMOS 트랜지스터(Qc)의 스위칭에 연동하여 온오프된다.

스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 NMOS 트랜지스터(52)와 펄스 구동부(26)의 NMOS 트랜지스터(Qc)의 턴온 시간은 디밍 제어 전압의 레벨에 따라 결정된다.

즉, 디밍 제어 전압이 높은 레벨로 인가되면 펄스 구동부(26)가 기준 전압을 구동함에 따라서 스위칭 회로(30_1)의 NMOS 트랜지스터(52)는 짧은 시간의 턴온 시간을 갖도록 온오프된다. 그 결과 NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 감소한다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 어두워진다.

반대로, 디밍 제어 전압이 낮은 레벨로 인가되면 펄스 구동부(26)가 기준 전압을 구동함에 따라서 스위칭 회로(30_1)의 NMOS 트랜지스터(52)는 긴 시간의 턴온 시간을 갖도록 온오프된다. 그 결과 NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 증가한다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 밝아진다.

이와 같이, 도 7의 본 발명에 따른 실시예도 도 1과 같이 외부에서 아날로그 방식으로 입력되는 전압 즉 디밍 제어 전압에 의하여 디밍 제어가 구현될 수 있다.

한편, 본 발명은 도 8과 같이 제어부(14)에 디밍 회로(40)가 조절 전압을 기준 전압 공급부(20)에 제공하여 디밍을 제어하도록 구성될 수 있다.

도 8의 실시예에서 디밍 회로(40)는 도 1 및 도 7의 실시예와 같이 디밍 제어부(16)에서 디밍 제어 전압을 인가받도록 구성된다. 도 8의 실시예에서 디밍 회로(40)는 도 1 및 도 7의 실시예와 달리 조절 전압을 기준 전압 공급부(20)에 공급하도록 구성된다.

도 8의 실시예에서 도 1 및 도 7과 동일 부품은 동일 부호로 표시하고, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 8의 제어부(14)는 조절하고자 하는 밝기에 대응하는 레벨을 갖는 외부의 디밍 제어 전압에 대응하여 가변하는 조절 전압을 디밍 회로(40)에서 생성하며, 조절 전압에 대응하는 레벨을 갖도록 기준 전압을 가변시켜서 전류 경로의 전류량을 제어하는 구성을 갖는다.

상기한 제어부(14)의 구성에 대응하여 기준 전압 공급부(20)는 채널 별로 레벨이 다른 기준 전압들(REF1, REF2, REF3, REF4)을 생성하며 디밍 회로(40)의 조절 전압에 대응하는 레벨을 갖도록 각 기준 전압(REF1, REF2, REF3, REF4)을 가변시켜서 제공하는 구성을 갖는다.

보다 상세하게, 도 8에서 디밍 회로(40)는 디밍 제어 전압에 대응하는 레벨의 조절 전압을 기준 전압 공급부(20)에 제공하며, 조절 전압은 기준 전압 공급부(20)의 저항들 간의 노드 중 가장 높은 레벨의 기준 전압을 출력하는 노드에 인가된다. 즉, 조절 전압은 기준 전압 공급부(20)의 저항(R5) 및 저항(R4) 사이의 기준 전압(REF4)이 출력되는 노드에 인가된다.

여기에서, 디밍 제어부(16)는 저항(Re)과 가변 저항(VR) 사이의 노드에서 디밍 제어 전압을 출력하며, 디밍 제어 전압은 가변 저항(VR)의 저항값 가변에 따라서 도 9와 같은 스케일로 출력될 수 있다.

그리고, 디밍 회로(40)는 디밍 제어부(16)에서 제공되는 디밍 제어 전압의 레벨을 검출하여 조절 전압으로 출력한다.

상기한 구성에 의하여, 기준 전압 공급부(20)는 도 10과 같이 기준전압들(REF1, REF2, REF3, REF4)을 디밍 제어 전압에 따라 가변한 레벨로 출력한다.

스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에서 비교기(50)의 출력이 높아지면 NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 상승한다. 이와 반대로, 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에서 비교기(50)의 출력이 낮아지면 NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 하강한다.

본 발명에 따른 실시예로 디밍 제어부(16)가 디밍 제어 전압을 높은 레벨로 출력하면 디밍 회로(40)도 높은 레벨로 조절 전압을 출력한다.

그에 따라서 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 각 비교기(50)의 포지티브단(+)에 높은 레벨의 기준 전압(REF1, REF2, REF3, REF4)이 인가되고, 각 비교기(50)의 출력이 상승한다. 결국, NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 상승되므로, NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 도 11과 같이 증가한다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 밝아진다.

이와 달리, 본 발명에 따른 실시예로 디밍 제어부(16)가 디밍 제어 전압을 낮은 레벨로 출력하면 디밍 회로(40)는 낮은 레벨로 조절 전압을 출력한다.

그에 따라서 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 각 비교기(50)의 포지티브단(+)에 낮은 레벨의 기준 전압(REF1, REF2, REF3, REF4)이 인가되고, 각 비교기(50)의 출력이 하강한다. 결국, NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 하강되므로, NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 도 11과 같이 감소한다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 어두워진다.

또한편, 본 발명은 도 12와 같이 전류 검출부를 이루는 전류 검출 저항(Rg)에 디밍 제어 전압을 제공하여서 디밍을 제어할 수 있다. 즉, 전류 검출 저항(Rg)은 전류 경로 형성에 의하여 유입되는 전류에 의하여 형성되는 전압과 디밍 제어 전압을 합한 레벨의 전압을 전류 검출 전압으로 제공할 수 있다. 여기에서, 디밍 제어 전압은 디밍 제어부(16)에서 제공될 수 있다.

도 12의 실시예에서 도 1과 동일 부품은 동일 부호로 표시하고, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

상술한 구성에 의하여, 디밍 제어부(16)는 저항(Re)과 가변 저항(VR) 사이의 노드에서 디밍 제어 전압을 출력하며, 디밍 제어 전압은 가변 저항(VR)의 저항값 가변에 따라서 전류 검출 저항(Rg)에 인가된다.

그에 따라서, 전류 검출 저항(Rg)은 디밍 제어 전압에 따라 가변된 값을 갖는 전류 검출 전압을 각 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에 공통으로 제공한다.

스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에서 비교기(50)의 출력이 높아지면 NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 상승한다. 이와 반대로, 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)에서 비교기(50)의 출력이 낮아지면 NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 하강한다.

본 발명에 따른 실시예로 디밍 제어부(16)가 디밍 제어 전압을 높은 레벨로 출력하면 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압도 높은 레벨로 출력된다.

그에 따라서 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 각 비교기(50)의 네가티브(-)에 높은 레벨의 전류 검출 전압이 인가되고, 각 비교기(50)의 출력이 하강한다. 결국, NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 하강되므로, NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 줄어든다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 어두워진다.

이와 달리, 본 발명에 따른 실시예로 디밍 제어부(16)가 디밍 제어 전압을 낮은 레벨로 출력하면 전류 검출 저항(Rg)의 전류 검출 전압도 낮은 레벨로 출력된다.

그에 따라서 스위칭 회로(30_1, 30_2, 30_3, 30_4)의 각 비교기(50)의 네가티브(-)에 낮은 레벨의 전류 검출 전압이 인가되고, 각 비교기(50)의 출력이 상승한다. 결국, NMOS 트랜지스터(52)의 전류 구동 능력이 상승되므로, NMOS 트랜지스터(52)로 흐르는 전류의 양은 늘어난다. 그러므로, 턴온된 채널의 밝기는 밝아진다.

상술한 실시예들과 같이 본 발명은 아날로그 방식으로 입력되는 외부 전압을 이용하여 밝기를 조절할 수 있어서 사용자의 편의성 및 만족감을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 조명기를 이용한 디밍 제어와 병행하여 실시될 수 있으며, 아날로그 방식으로 입력되는 외부 전압을 이용하여 생성된 펄스를 이용하거나 또는 외부 전압을 디밍 제어 전압으로 변환하여 조명등의 전류를 레귤레이팅할 수 있어서, 사용자의 편의성과 만족감을 극대화할 수 있고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한편, 본 발명은 대용량으로 제작되는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로에서 과다한 발열로 인한 오동작을 방지하고 제품의 신뢰성을 확보하기 위하여 도 13과 같이 실시될 수 있다.

도 13의 실시예에서 도 1과 동일 부품은 동일 부호로 설명하며, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.

도 13의 실시예는 비교기의 출력에 의하여 전류 경로를 형성하기 위하여 스위칭되는 스위칭 소자 즉 NMOS 트랜지스터들(52, 56) 중 상대적으로 많은 양의 전류가 흐르는 것(NMOS 트랜지스터(56))을 제어부(14)를 실장하는 칩 외부에 배치한 것을 예시한다.

제어부(14)는 원칩으로 구현될 수 있으며, 칩 내에 상술한 전류 경로를 형성하는 스위칭 회로에 포함된 복수의 NMOS 트랜지스터들(52)을 포함한다.

발광 다이오드 조명 장치의 제어부(14)에 전류 경로를 형성하기 위하여 구성되는 NMOS 트랜지스터들은 상대적으로 높은 정류 전압에 의하여 턴온되는 채널에 연결된 것일수록 많은 양의 전류를 흘린다.

발광 다이오드 조명 장치는 대용량을 지원하기 위해서 제어부(14) 내에 많은 양의 전류를 흘려줘야 한다. 그러나, 칩 내부에 구성되는 MOS 트랜지스터의 경우 발열 문제로 인하여 흘릴 수 있는 전류의 양이 제한된다.

일예로, 칩의 동작 온도를 125℃로 설정하고 조명등의 파워 기준으로 20W 이상 조건으로 발광 다이오드 조명 장치를 구동하는 경우, 칩의 실제 발열 온도는 150℃ 이상 상승한다.

이와 같이 칩이 고온으로 발열되는 경우 조명등을 발광하기 위한 턴온 전압에 영향을 미치고 심한 경우 제품의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다.

이를 해결하기 위하여 도 13의 실시예는 스위칭 회로를 이루는 것들 중 상대적으로 높은 발열량을 갖는 스위칭 소자를 칩의 외부로 배치하고 상대적으로 낮은 발열량을 갖는 스위칭 소자는 칩의 내부로 배치하는 구성을 갖는다.

이때, 칩의 외부에 배치되는 스위칭 소자의 구동을 위한 비교기는 칩의 내부에 실장할 수 있다.

상술한 바와 같이 상대적으로 높은 발열량을 갖는 스위칭 소자가 칩의 외부로 배치됨에 따라서 제어부(14)를 실장하는 칩의 발열량이 제어될 수 있다.

그러므로, 발광 다이오드 조명 장치가 대용량으로 제작되는 경우 조명등의 전류를 제어하는 제어부를 구성하는 칩에 많은 전류가 흘러도, 본 발명에 따른 실시예는 상대적으로 많은 발열량을 갖는 스위칭 소자가 칩에 집적되지 않기 때문에 과다한 발열로 인하여 조명등을 구동하느 전압의 이상이나 열정 스트레스로 인한 제품의 신뢰성 저하가 방지될 수 있다.

10 : 발광 다이오드 조명등 12 : 정류 회로
14 : 제어부 16 : 디밍 제어부
20 : 기준 전압 공급부 22 : 레벨 디텍터
24 : 펄스 발생기 26 : 펄스 구동부
30_1, 30_2, 30_3, 30_4 : 스위칭 회로
28, 40 : 디밍 회로 50 : 비교기
52 : NMOS 트랜지스터

Claims (17)

1. 복수의 채널로 구분된 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로에 있어서,
   정류 전압에 응답하여 상기 채널의 턴온 상태에 대응하는 전류 경로를 제공하고, 상기 전류 경로를 흐르는 전류의 양에 대응하는 전류 검출 전압과 상기 복수의 채널의 각 기준 전압을 비교하여서 상기 전류 경로의 형성을 제어하며, 외부의 디밍 제어 전압에 대응하는 듀티 펄스를 내부에서 생성하며, 상기 듀티 펄스에 의하여 상기 기준 전압의 공급 시간 및 상기 전류 경로의 턴온 시간 중 하나를 제어함으로써 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 채널 별로 레벨이 다른 상기 기준 전압을 제공하는 기준 전압 공급부;
   상기 채널 별로 구성되며, 각각 상기 전류 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기와 상기 비교기의 출력에 의하여 상기 전류 경로 형성을 위하여 스위칭되는 스위칭 소자를 포함하는 상기 복수의 스위칭 회로; 및
   상기 디밍 제어 전압에 대응하는 상기 듀티 펄스를 생성하고 상기 펄스로써 상기 스위칭 소자를 구동하여서 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 디밍 회로;를 포함하고,
   상기 디밍 회로는,
   상기 디밍 제어 전압이 인가되고 상기 디밍 제어 전압의 레벨에 대응하는 정전압을 출력하는 레벨 디텍터;
   상기 정전압의 레벨에 대응하는 상기 듀티 펄스를 발생하는 펄스 발생기; 및
   상기 듀티 펄스에 대응하도록 상기 스위칭 소자의 턴온 시간을 제어하여 상기 전류 경로의 상기 전류량을 제어하는 펄스 구동부;를 포함함을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부에 구성되는 복수의 스위칭 회로들에 공통으로 연결되어서 상기 전류 경로를 형성하며, 상기 전류 검출 전압을 제공하는 전류 검출부를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 디밍 제어 전압을 외부에 구성되는 디밍 조절부에서 제공받으며, 상기 디밍 조절부는 가변 저항을 포함하여서 상기 가변 저항의 저항값에 대응한 상기 디밍 제어 전압을 제공하는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 복수의 채널로 구분된 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로에 있어서,
   정류 전압에 응답하여 상기 채널의 턴온 상태에 대응하는 전류 경로를 제공하고, 상기 전류 경로를 흐르는 전류의 양에 대응하는 전류 검출 전압과 상기 복수의 채널의 각 기준 전압을 비교하여서 상기 전류 경로의 형성을 제어하며, 외부의 디밍 제어 전압에 대응하는 듀티 펄스를 내부에서 생성하며, 상기 듀티 펄스에 의하여 상기 기준 전압의 공급 시간 및 상기 전류 경로의 턴온 시간 중 하나를 제어함으로써 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 채널 별로 레벨이 다른 상기 기준 전압을 제공하는 기준 전압 공급부;
   상기 채널 별로 구성되며, 각각 상기 전류 검출 전압과 상기 기준 전압을 비교하는 비교기와 상기 비교기의 출력에 의하여 상기 전류 경로 형성을 위하여 스위칭되는 스위칭 소자를 포함하는 상기 복수의 스위칭 회로; 및
   상기 디밍 제어 전압에 대응하는 상기 듀티 펄스를 생성하고 상기 듀티 펄스로써 상기 기준 전압 공급부의 상기 기준전압의 출력을 구동하여서 상기 전류 경로의 전류량을 제어하는 디밍 회로;를 포함하고,
   상기 디밍 회로는,
   상기 디밍 제어 전압이 인가되고 상기 디밍 제어 전압의 레벨에 대응하는 정전압을 출력하는 레벨 디텍터;
   상기 정전압의 레벨에 대응하는 상기 듀티 펄스를 발생하는 펄스 발생기; 및
   상기 듀티 펄스에 대응하도록 상기 기준 전압 공급부의 상기 기준 전압 공급 시간을 제어하여 상기 전류 경로의 상기 전류량을 제어하는 펄스 구동부;를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로.
   
8. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
   상기 펄스 발생기는 삼각파 또는 구형파(square wave) 중 어느 하나를 상기 듀티 펄스로 발생하여 출력하는 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제

Images