KR102135483B1 - 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치 - Google Patents

발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102135483B1
KR102135483B1 KR1020130131562A KR20130131562A KR102135483B1 KR 102135483 B1 KR102135483 B1 KR 102135483B1 KR 1020130131562 A KR1020130131562 A KR 1020130131562A KR 20130131562 A KR20130131562 A KR 20130131562A KR 102135483 B1 KR102135483 B1 KR 102135483B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
driving
emitting diode
noise current
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020130131562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150050123A (ko
Inventor
차상현
이혜진
박득희
이연중
Original Assignee
솔루엠 (허페이) 세미컨덕터 씨오., 엘티디.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 솔루엠 (허페이) 세미컨덕터 씨오., 엘티디. filed Critical 솔루엠 (허페이) 세미컨덕터 씨오., 엘티디.
Priority to KR1020130131562A priority Critical patent/KR102135483B1/ko
Priority to EP20140275148 priority patent/EP2874469A1/en
Priority to US14/327,479 priority patent/US20150115828A1/en
Publication of KR20150050123A publication Critical patent/KR20150050123A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102135483B1 publication Critical patent/KR102135483B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명은, 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부, 상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부, 상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치에 관한 것이다.

Description

발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치{LIGHT EMITTING DIODE DRIVING APPARATUS AND LIGHT EMITTING DIODE LIGHTING APPRATUS}
본 발명은 발광 다이오드 구동 장치 특히 교류 전원의 위상을 조정하는 디머를 채용하는 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 p-n 접합 구조로 형성되고 전자와 홀의 재결합에 의해 빛을 방출하는 반도체 소자로서, 최근 반도체 기술의 발전에 따라 많은 분야에서 응용되고 있다.
특히 LED는 기존의 발광 장치에 비해 효율이 높고 수명이 길며 친환경적이므로 그 적용분야를 계속 넓혀가는 추세이다.
일반적으로 LED는 그 구조상 수 볼트(volt) 정도의 직류(DC) 전원을 인가하여 구동할 수 있으며, 따라서 일반적으로 가정 또는 회사 등에서 사용하는 상용 교류(AC) 전원으로 LED를 구동하기 위해서는 별도의 수단이 필요하다.
상용 교류 전원으로 LED를 구동하기 위해, LED 구동 장치는 통상 정류 회로, 교류-직류 변환기(AC-DC Converter) 등을 포함한다.
이러한 LED 구동 장치는 직류 전원을 사용하는 경우 직류 전원을 제공하기 위한 회로가 복잡해지는 문제점이 있다.
이에 따라, 교류 전원을 정류한 전원을 직접 발광 다이오드 구동에 사용하는 방안이 제시되고 있는 추세이다.
한편, LED를 사용하는 조명 장치의 경우 교류 전원을 디밍 신호에 따라 변환하여 LED의 발광을 제어하는 디머(dimmer)를 사용하는데, 이러한 디머는 교류 전원의 위상을 조절하여 LED의 발광을 제어할 수 있다.
이러한 LED 구동 장치 특히 LED를 사용하는 조명 장치는 위상 제어에 의한 디밍으로 인해 입력 전원이 상승하는 구간에서 매우 높은 펄스 전류가 발생할 수 있으며, 이는 디머 및 발광 다이오드에 스트레스를 인가하여 신뢰성에 영향을 주는 문제점이 있다.
일본공개특허 제2011-113958호 일본공개특허 제2011-124163호
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 디머의 위상 조정에 의한 전원에 따라 발생되는 잡음 전류를 제한하는 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치를 제안한다.
본 발명의 일 양상에 따른 발광 다이오드 구동 장치는, 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부; 상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부;를 포함할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 위상 조정된 전원에 의한 구동부에 공급되는 구동 전원의 전압 레벨 상승을 억제할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 발광 다이오드부에 흐르는 전류 경로를 스위칭하는 스위칭부; 상기 구동 전원을 공급받아, 상기 스위칭부의 도통에 의해 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출한 검출 전압과 사전에 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭부의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 스위칭부의 기생 캐패시턴스에 흐르는 전류를 제한하여 상기 구동부에 공급되는 상기 구동 전원의 전압 레벨 상승을 억제할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 발광 다이오드와 상기 구동부 사이에 연결되며, 전원 공급부로부터 소정의 전원을 게이트로 입력받아 도통되는 잡음 전류 제한 스위치를 포함할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 잡음 전류 제한 스위치의 기생 캐패시턴스에 의한 잡음 전류의 도통 경로를 제공할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 잡음 전류 제한 스위치의 기생 캐패시턴스에 의한 잡음 전류가 상기 전원 공급부로 제공될 수 있다.
상기 잡음 전류 제한부는, 상기 발광 다이오드와 상기 구동부 사이에 연결되는 잡음 전류 제한 스위치; 상기 구동 전원을 공급받아, 상기 스위치의 도통에 의해 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출한 검출 전압과 사전에 설정된 기준 전압을 비교하여 상기 잡음 전류 제한 스위치의 구동을 제어하는 제한 구동 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한 스위치의 도통 구간은 상기 스위칭부의 도통 구간과 동일하거나 상기 스위칭부의 도통 구간보다 더 클 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 발광 다이오드 조명 장치는, 교류 전원의 위상을 조정하는 디머; 상기 디머로부터의 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부; 상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 디머의 위상 조정에 의한 전원에 따라 발생되는 잡음 전류를 제한하여 발광 다이오드 및 디머의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광 다이오드 구동 장치, 발광 다이오드 조명 장치를 나타내는 개략적인 회로도이다.
도 2는 잡음 전류가 발생되는 원인을 나타내는 도면이다.
도 3은 잡음 전류 제한부가 생략된 발광 다이오드 구동 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 잡음 전류 제한 스위치의 도통 구간과 스위치의 도통 구간의 일 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "유닛", "기" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치, 발광 다이오드 조명 장치의 일 실시형태를 나타내는 개략적인 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치 또는 발광 다이오드 조명 장치(100)는 전원 공급부(120), 구동부(130) 및 잡음 전류 제한부(140)를 포함할 수 있으며, 교류 전원의 위상을 조정하고 정류된 전원을 제공하는 디머(110)를 포함할 수 있다. 이러한 디머(110)는 교류 전원의 위상을 조정하는 트라이악(triac) 디머와 같은 페이즈-컷(phase-cut) 디머가 채용될 수 있다. 이후, 디머(110)에 관한 상세한 설명은 생략하고, 본 발명의 발광 다이오드 구동 장치에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 발광 다이오드 구동 장치(100)는 전원 공급부(120), 구동부(130) 및 잡음 전류 제한부(140)를 포함할 수 있으며, 전원 공급부(120)는 디머(110)로부터의 위상 조정된 전원을 공급받아 이를 구동부(130)의 구동 동작에 사용되는 구동 전원으로 변환하여 구동부(130)에 공급할 수 있다.
구동부(130)는 제1 내지 제N 구동기(131,13N)를 포함할 수 있으며, 제1 내지 제N 구동기(131,13N) 각각은 스위칭부(131a,13Na) 및 구동 제어부(131b, 13Nb)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제N 구동기(131,13N) 각각은 발광 다이오드를 구동시킬 수 있으며, 예를 들어, 발광 다이오드부는 적어도 하나의 발광 다이오드, 바람직하게는 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드를 갖는 발광 다이오드 어레이를 포함할 수 있고, 발광 다이오드 어레이의 제1 내지 제N 발광 다이오드(LED1,LEDN)는 각각 해당하는 제1 내지 제N 구동기(131,13N)에 의해 구동될 수 있으며, 보다 상세하게는 디머(110)에 의해 위상 조정된 전원의 전압 레벨이 제1 발광 다이오드(LED1)을 턴 온시킬 수 있는 전압 레벨 이상이 되면 먼저 제1 발광 다이오드(LED1)가 턴 온되고, 이와 함게, 제1 구동기(131)가 제1 발광 다이오드(LED1)에 적절한 전류가 흐르도록 제1 발광 다이오드(LED1)를 구동시킬 수 있다.
위상 조정된 전원의 전압 레벨에 따라 제1 발광 다이오드(LED1)부터 제N 발광 다이오드(LEDN)까지 순차적으로 턴 온될 수 있으며, 제1 내지 제N 구동기(131,13N) 중 해당하는 구동기가 각각 담당하는 발광 다이오드를 구동시킬 수 있다. 위상 조정된 전원의 전압 레벨이 최대 전압에서 떨어지는 구간에는 제N 발광 다이오드(LEDN)부터 제1 발광 다이오드(LED1)까지 순차적으로 턴 오프될 수 있으며, 이에 따라 마찬가지로 제1 내지 제N 구동기(131,13N) 중 해당하는 구동기가 각각 담당하는 발광 다이오드를 구동시킬 수 있다.
이를 위해, 제1 내지 제N 구동기(131,13N) 각각은 스위칭부(131a,13Na) 및 구동 제어부(131b,13Nb)를 포함할 수 있으며, 스위칭부(131a,13Na)는 적어도 하나의 스위치(M1)를 구비하여 해당하는 발광 다이오드의 캐소드와 접지 간에 연결될 수 있다. 보다 상세하게는 스위치(M1)와 접지 간에는 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출하기 위한 검출 저항(Rcs)이 연결될 수 있다.
구동 제어부(131b,13Nb)는 검출 저항(Rcs)에 의해 검출된 전압과 사전에 설정된 기준 전압(VREF1)를 비교하는 비교기와, 구동 전원을 공급받아 비교기의 출력을 인버팅하는 인버터(M2,M3)를 포함할 수 있다.
인버터(M2,M3)는 PMOS 스위치(M2)와 NMOS 스위치(M3)를 포함할 수 있고, PMOS 스위치(M2)의 소스는 전원 공급부(120)로부터 구동 전원(VDD)을 공급받으며, 드레인은 NMOS 스위치(M3)의 드레인과 연결되고, NMOS 스위치(M3)의 소스는 접지에 연결될 수 있다. PMOS 스위치(M2)와 NMOS 스위치(M3)의 게이트에 상기 비교기의 출력이 제공될 수 있다. 이에 따라, 비교기의 출력 신호가 하이(high) 레벨이면 NMOS 스위치(M3)가 턴 온되어 출력 전압은 접지의 전압 레벨이 되며, 비교기의 출력 신호가 로우(low) 레벨이면 PMOS 스위치(M2)가 턴 온되어 출력전압은 구동 전원의 전압 레벨을 갖게 될 수 있다.
한편, 도 2는 잡음 전류가 발생되는 원인을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 디머(110)로부터의 위상 조정된 전원(VSUP)은 디머(110)의 위상 조정에 의한 전원의 파형으로 인해 이상적으로는 발광 다이오드에 흐르는 전류는 '0'에서 구동 레벨(VREF/Rcs)로 계단식으로 상승할 수 있으나, 현실적으로는 위상 조정에 의한 전원의 파형의 기울기(dVsup/dt)에 의해 펄스 노이즈 전류가 발생할 수 있다.
도 3은 잡음 전류 제한부가 생략된 발광 다이오드 구동 장치를 나타낸 도면이다.
도 2, 3을 참조하여 이에 관하여 상세하게 설명하면, 스위칭부(131a)의 스위치(M1)은 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd1)와 드레인-바디간의 기생 캐패시턴스(Cdb1)를 갖게 되는데, 위상 조정된 전원(VSUP)의 전원 파형이 도시된 바와 같은 기울기(dVsup/dt)로 상승하는 경우, 각 기생 캐패시턴스에 변위 전류(displacement current, 잡음 전류)가 발생하게 되고, 각 변위 전류의 크기는 다음의 수식1과 같이 예측될 수 있다.
(수식1)
I1=Cdg1*dVsup/dt
I2=Cdb2*dVsup/dt
상술한 각 기생 캐패시턴스에 의한 변위 전류(I1,I2)는 스위치가 MOSFET로 구성된 것에 기인하므로, 스위치 특성에 따라 제거하기가 곤란할 수 있다.
한편, 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd1)에 의한 변위 전류(I1)가 발생하면 이 전류의 일부는 구동 제어부(131b)의 PMOS 스위치(M2)의 기생 다이오드(D1)을 통해 구동 전원(VDD)으로 회생될 수 있다.
위상 조정된 전원(VSUP)의 전압 레벨이 급격히 상승한 직후에는 전원 공급부(120)가 정상 동작하지 못하는 짧은 시간내에 구동 전원(VDD)은 정상적으로 제어되지 못하여 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd1)에 의한 변위 전류(I1)에 의해 전압 레벨이 상승하게 된다. 결국, 스위치(M1)에 인가되는 게이트 전압(Vgate)의 전압 레벨이 구동 전원(VDD)의 전압 레벨과 PMOS 스위치(M2)의 기생 다이오드(D1)의 다이오드 드롭(diode drop) 전압의 합 만큼 상승하게 되어 스위치(M1)이 도통하게 될 수 있으며, 이에 따라 원치않는 전류(I3)가 흐를 수 있어, 해당 발광 다이오드에 충격이 가해질 수 있다.
상기와 같은 현상을 방지하기 위하여, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 상기 기생 캐패시턴스(Cgd1)에 의한 변위 전류(I1)의 발생을 억제할 수 있다.즉, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 상기 기생 캐패시턴스(Cgd1)에 의한 변위 전류(I1)를 저감할 수 있다. 또, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 상기 구동부(131)에 공급되는 구동 전원의 전압 레벨 상승을 억제할 수 있다.
즉, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 위상 조정된 전원(VSUP)의 전압 레벨이 급격히 상승하는 시점에서 상기 기생 캐패시턴스(Cgd1)에 의한 변위 전류(I1) 발생을 억제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 잡음 전류 제한 스위치(M4), 전원 공급부(142)를 포함할 수 있다.
상기 전원 공급부(142)는 디머(110)로부터의 위상 조정된 전원을 공급받아 이를 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 구동 동작에 사용되는 구동 전원으로 변환하여 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)에 공급할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 상기 발광 다이오드(LED1)와 상기 구동기(131) 사이에 연결될 수 있다. 또, 상기 잡은 전류 제한 스위치(M4)는 NMOS 스위치로 구현될 수 있다. 상기 잡은 전류 제한 스위치(M4)의 게이트는 상기 전원 공급부(142)에 연결될 수 있다. 상기 전원 공급부(142)는 소정 전원(VDD2)을 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 게이트에 인가하여 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)를 도통시킬 수 있다.
정상 상태에서, 상기 전원 공급부(142)는 소정 전원(VDD2)을 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 게이트에 인가하여 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)를 도통 상태로 유지한다. 따라서, 상기 발광 다이오드(LED1)는 상기 스위칭부(131a)에 의하여 제어될 수 있다.
한편, 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)와 드레인-바디간의 기생 캐패시턴스(Cdb4)를 갖게 되는데, 위상 조정된 전원(VSUP)의 전원 파형이 소정의 기울기(dVsup/dt)로 상승하는 경우, 각 기생 캐패시턴스에 변위 전류(I1, I2)가 발생한다.
한편, 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)에 의한 변위 전류(I1)가 발생하면 이 전류의 일부는 구동 전원(VDD2)으로 회생될 수 있다.
즉, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)로부터 전원 제공부(142)로의 잡음 전류 도통 경로를 제공할 수 있다.
구동 전원(VDD2)이 상승하는 경우, 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 도통될 수 있다. 그러나, 스위칭부(131a)의 게이트 전압은 상승하지 않는다. 따라서, 스위칭부(131a)는 도통되지 않을 수 있으므로, 스위칭부(131a)를 흐르는 원치않는 전류(I3)의 발생이 억제될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 4의 전원 공급부(142)가 생략되고, 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 게이트가 전원 공급부(120)와 연결되어 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)와 드레인-바디간의 기생 캐패시턴스(Cdb4)를 갖게 되는데, 위상 조정된 전원(VSUP)의 전원 파형이 소정의 기울기(dVsup/dt)로 상승하는 경우, 각 기생 캐패시턴스에 변위 전류(I1, I2)가 발생한다.
드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)에 의한 변위 전류(I1)가 발생하면 이 전류의 일부는 구동 전원(VDD)으로 회생될 수 있다.
한편, 상기 변위 전류(I1)는 순간적인 전류이며, 기생 캐패시턴스(Cgd4) 등에 의한 시간 지연이 발생한다. 따라서 잡음 전류 제한 스위치(M4)가 켜지고, 구동 전원(VDD)의 레벨이 높아져서 스위칭부(131a)가 켜지기 전에 변위 전류(I1)의 양이 줄어들어 스위칭부(131a)를 흐르는 원치않는 전류(I3)의 발생이 억제될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 잡음 전류 제한부(140)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 잡음 전류 제한부(140)는 잡음 전류 제한 스위치(M4), 제한 구동 제어부(144)를 포함할 수 있다.
상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 발광 다이오드(LED1)와 구동기(131) 사이에 연결될 수 있다.
상기 제한 구동 제어부(144)는 검출 저항(Rcs)에 의해 검출된 전압과 사전에 설정된 기준 전압(VREF2)를 비교하는 비교기와, 구동 전원을 공급받아 비교기의 출력을 인버팅하는 인버터(M2,M3)를 포함할 수 있다.
인버터(M2,M3)는 PMOS 스위치(M2)와 NMOS 스위치(M3)를 포함할 수 있고, PMOS 스위치(M2)의 소스는 전원 공급부(120)로부터 구동 전원(VDD)을 공급받으며, 드레인은 NMOS 스위치(M3)의 드레인과 연결하고, NMOS 스위치(M3)의 소스는 접지에 연결될 수 있다. PMOS 스위치(M2)와 NMOS 스위치(M3)의 게이트에 상기 비교기의 출력이 제공될 수 있다. 이에 따라, 비교기의 출력 신호가 하이(high) 레벨이면 NMOS 스위치(M3)가 턴 온되어 출력 전압은 접지의 전압 레벨이 되며, 비교기의 출력 신호가 로우(low) 레벨이면 PMOS 스위치(M2)가 턴 온되어 출력전압은 구동 전원의 전압 레벨을 갖게 될 수 있다.
도 7은 잡음 전류 제한 스위치의 도통 구간과 스위치의 도통 구간의 일 예를 나타낸 도면이다.
한편, 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 도통 구간(V4)은 상기 스위치(M1)의 도통 구간(V1)과 동일할 수 있다(도 7(a)). 또는, 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)의 도통 구간(V4)은 상기 스위치(M1)의 도통 구간(V1)보다 더 클 수 있다(도 7(b)).
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 잡음 전류 제한 스위치(M4)는 드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)와 드레인-바디간의 기생 캐패시턴스(Cdb4)를 갖게 되는데, 위상 조정된 전원(VSUP)의 전원 파형이 소정의 기울기(dVsup/dt)로 상승하는 경우, 각 기생 캐패시턴스에 변위 전류(I1, I2)가 발생한다.
드레인-게이트간의 기생 캐패시턴스(Cgd4)에 의한 변위 전류(I1)가 발생하면 이 전류의 일부는 구동 전원(VDD)으로 회생될 수 있다.
한편, 상기 변위 전류(I1)는 순간적인 전류이며, 기생 캐패시턴스(Cgd4) 등에 의한 시간 지연이 발생한다. 따라서 잡음 전류 제한 스위치(M4)가 켜지고, 구동 전원(VDD)의 레벨이 높아져서 스위칭부(131a)가 켜지기 전에 변위 전류(I1)의 양이 줄어들어 스위칭부(131a)를 흐르는 원치않는 전류(I3)의 발생이 억제될 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 잡음 전류 제한부는 스위칭부(131a)의 기생 커패시턴스 성분(Cgd1)에 의한 변위 전류 발생을 억제하고, 스위치(M1)의 게이트 전압의 상승을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 디머의 위상 조정에 의한 전원에 따라 발생되는 잡음 전류를 제한하여 발광 다이오드 및 디머의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
110 : 디머
120 : 전원 공급부
130 : 구동부
140 : 잡음 전류 제한부

Claims (10)

  1. 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부; 및
    상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부;
    를 포함하고,
    상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 발광 다이오드부와 상기 구동부 사이에 연결되며, 전원 공급부로부터 소정의 전원을 게이트로 입력받아 도통되는 잡음 전류 제한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 위상 조정된 전원에 의한 구동부에 공급되는 구동 전원의 전압 레벨 상승을 억제하는 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 발광 다이오드부에 흐르는 전류 경로를 스위칭하는 스위칭부; 및
    상기 구동 전원을 공급받아, 상기 스위칭부의 도통에 의해 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출한 검출 전압과 사전에 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭부의 구동을 제어하는 구동 제어부;
    를 포함하는 발광 다이오드 구동 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 스위칭부의 기생 캐패시턴스에 흐르는 전류를 제한하여 상기 구동부에 공급되는 상기 구동 전원의 전압 레벨 상승을 억제하는 발광 다이오드 구동 장치.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서, 상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 잡음 전류 제한 스위치의 기생 캐패시턴스에 의한 잡음 전류의 도통 경로를 제공하는 발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 잡음 전류 제한 스위치의 기생 캐패시턴스에 의한 잡음 전류가 상기 전원 공급부로 제공되는 발광 다이오드 구동 장치.
  8. 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부; 및
    상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부;
    를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 발광 다이오드부에 흐르는 전류 경로를 스위칭하는 스위칭부; 및
    상기 구동 전원을 공급받아, 상기 스위칭부의 도통에 의해 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출한 검출 전압과 사전에 설정된 기준 전압을 비교하여 스위칭부의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함하며,
    상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 발광 다이오드와 상기 구동부 사이에 연결되는 잡음 전류 제한 스위치; 및
    상기 구동 전원을 공급받아, 상기 스위칭부의 도통에 의해 발광 다이오드에 흐르는 전류를 검출한 검출 전압과 사전에 설정된 기준 전압을 비교하여 상기 잡음 전류 제한 스위치의 구동을 제어하는 제한 구동 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 잡음 전류 제한 스위치의 도통 구간은 상기 스위칭부의 도통 구간과 동일하거나 상기 스위칭부의 도통 구간보다 더 큰 발광 다이오드 구동 장치.
  10. 교류 전원의 위상을 조정하는 디머;
    상기 디머로부터의 위상 조정된 전원을 공급받아 사전에 설정된 구동 전원을 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터의 구동 전원을 공급받아, 상기 위상 조정된 전원을 공급받는 발광 다이오드부를 구동시키는 구동부; 및
    상기 구동부의 기생 커패시턴스 성분에 의한 잡음 전류를 저감하는 잡음 전류 제한부;
    를 포함하고,
    상기 잡음 전류 제한부는,
    상기 발광 다이오드부와 상기 구동부 사이에 연결되며, 전원 공급부로부터 소정의 전원을 게이트로 입력받아 도통되는 잡음 전류 제한 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
KR1020130131562A 2013-10-31 2013-10-31 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치 KR102135483B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131562A KR102135483B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치
EP20140275148 EP2874469A1 (en) 2013-10-31 2014-07-09 Light emitting diode driving apparatus and light emitting diode lighting appatus
US14/327,479 US20150115828A1 (en) 2013-10-31 2014-07-09 Light emitting diode driving apparatus and light emitting diode lighting appratus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130131562A KR102135483B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150050123A KR20150050123A (ko) 2015-05-08
KR102135483B1 true KR102135483B1 (ko) 2020-07-17

Family

ID=51162618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130131562A KR102135483B1 (ko) 2013-10-31 2013-10-31 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150115828A1 (ko)
EP (1) EP2874469A1 (ko)
KR (1) KR102135483B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10333344B2 (en) * 2016-02-21 2019-06-25 Denovo Lighting Llc Emergency backup systems providing dimmed power

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011124163A (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 Minebea Co Ltd Ｌｅｄ駆動回路
US20120001558A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 3M Innovative Properties Company Transistor ladder network for driving a light emitting diode series string

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175195B1 (en) * 1997-04-10 2001-01-16 Philips Electronics North America Corporation Triac dimmable compact fluorescent lamp with dimming interface
US7145295B1 (en) * 2005-07-24 2006-12-05 Aimtron Technology Corp. Dimming control circuit for light-emitting diodes
US7852017B1 (en) * 2007-03-12 2010-12-14 Cirrus Logic, Inc. Ballast for light emitting diode light sources
US8288954B2 (en) * 2008-12-07 2012-10-16 Cirrus Logic, Inc. Primary-side based control of secondary-side current for a transformer
US8410717B2 (en) * 2009-06-04 2013-04-02 Point Somee Limited Liability Company Apparatus, method and system for providing AC line power to lighting devices
JP2011029306A (ja) * 2009-07-23 2011-02-10 Sanyo Electric Co Ltd 発光素子駆動回路
JP2011113958A (ja) 2009-11-27 2011-06-09 Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute 容量性リアクタンス素子と突入電流防止回路を組み合わせた高効率な交流ｌｅｄ点灯回路
JP5214585B2 (ja) * 2009-12-25 2013-06-19 シャープ株式会社 Ｌｅｄ駆動回路、位相制御式調光器、ｌｅｄ照明灯具、ｌｅｄ照明機器、及びｌｅｄ照明システム
JP2012004052A (ja) * 2010-06-18 2012-01-05 Koninkl Philips Electronics Nv 発光装置及びそれを備える灯具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011124163A (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 Minebea Co Ltd Ｌｅｄ駆動回路
US20120001558A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 3M Innovative Properties Company Transistor ladder network for driving a light emitting diode series string

Also Published As

Publication number Publication date
US20150115828A1 (en) 2015-04-30
EP2874469A1 (en) 2015-05-20
KR20150050123A (ko) 2015-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9591709B2 (en) Illumination apparatus including semiconductor light emitting diodes
US7843147B2 (en) LED driver circuits and methods
KR101588695B1 (ko) 발광 다이오드 구동 장치
US8319443B2 (en) Two-terminal current controller and related LED lighting device
US9204510B2 (en) Current steering module for use with LED strings
TWI477190B (zh) 發光二極體驅動裝置
KR20130135878A (ko) 위상 제어 메커니즘을 가지는 발광 다이오드
KR20150001358A (ko) 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치
US20180160492A1 (en) Led current controller
US9013110B2 (en) Circuit for driving light emitting elements
US9420647B2 (en) Dimming and voltage protection method and apparatus for solid-state lighting
KR102335464B1 (ko) 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로
JP6247455B2 (ja) 発光素子の駆動回路およびそれを用いた発光装置および電子機器
KR102135483B1 (ko) 발광 다이오드 구동 장치 및 발광 다이오드 조명 장치
US8547025B2 (en) Two-terminal current controller and related LED lighting device
TW201705815A (zh) 發光二極體驅動器
JP2016181589A (ja) Ｌｅｄ駆動回路
US8324821B2 (en) Two-wired LED light adjusting system
JP6063515B2 (ja) 複数の駆動ステージを有する低フリッカ発光ダイオード点灯装置
US20110260642A1 (en) Inductive current-sharing control circuit for led lamp string
US8674609B2 (en) Two-terminal current controller and related LED lighting device
KR101587540B1 (ko) 엘이디 장치
US10123383B1 (en) Light emitting diode driving apparatus and signal-adjusting module thereof
KR20150115265A (ko) Led 조명의 전류제공장치 및 led 조명
US10111286B1 (en) Driver circuit for LED light

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant