KR102145910B1 - 발광 모듈 - Google Patents

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KR102145910B1
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정승범
권기수
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엘지이노텍 주식회사
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    • 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
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
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Abstract

실시 예는 제1 및 제2 노드들 사이에 제1 방향으로 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들, 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향으로 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들, 및 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향과 반대 방향으로 연결되는 제5 발광 다이오드부를 포함하는 발광부, 및 상기 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제3 노드, 및 상기 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제4 노드에 교류 신호를 제공하는 발광 소자 구동부를 포함하며, 상기 발광 소자 구동부는 상기 교류 전원의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 기초하여 상기 제1 내지 제5 발광 다이오드부들의 점등 및 소등을 제어한다.

Description

발광 모듈{A LIGHT EMITTING MODULE}
실시 예는 발광 소자 구동 장치를 포함하는 발광 모듈에 관한 것이다.
반도체 기술의 발전으로 인하여, 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)의 효율성이 많이 향상되었다. 이에 따라, LED는 백열 전구나 형광등과 같은 기존의 조명 장치에 비하여 수명이 길고 에너지 소모가 적어 경제적일 뿐만 아니라 친환경적이라는 장점을 갖는다. 이러한 장점들로 인해, LED는 현재 신호등이나 액정 디스플레이(LCD:Liquid Crystal Display) 같은 평판 표시 장치의 백라이트 등을 대체할 광원으로 주목받고 있다.
일반적으로 LED를 조명 장치로 사용하는 경우, 복수의 LED는 직렬이나 병렬로 연결되고, 발광 소자 제어 장치에 의해 그의 점등과 소등이 제어된다. 이와 같이, 복수의 LED를 제어하는 발광 소자 제어 장치는 일반적으로 교류(AC:Alternating Current) 전압을 정류하고, 정류된 맥류 전압에 의해 복수의 LED의 점등과 소등을 제어한다.
실시 예는 회로 설계가 간단하고, 생산 비용을 줄일 수 있는 발광 소자 구동부를 제공한다.
실시 예에 따른 발광 모듈은 제1 및 제2 노드들 사이에 제1 방향으로 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들, 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향으로 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들, 및 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향과 반대 방향으로 연결되는 제5 발광 다이오드부를 포함하는 발광부; 및 상기 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제3 노드, 및 상기 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제4 노드에 교류 신호를 제공하는 발광 소자 구동부를 포함하며, 상기 발광 소자 구동부는 상기 교류 전원의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 기초하여 상기 제1 내지 제5 발광 다이오드부들의 점등 및 소등을 제어한다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 교류 신호의 정 방향 신호 구간 동안, 상기 감지된 교류 신호의 전압 레벨에 기초하여, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드부들 중 어느 하나, 상기 제3 및 제4 발광 다이오드부들 중 어느 하나, 및 상기 제5 발광 다이오드부의 점등 및 소등을 제어할 수 있다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 제5 발광 다이오드부, 상기 제2 발광 다이오드부, 및 상기 제4 발광 다이오드부 순서로 점등할 수 있다. 상기 발광 소자 구동부는 상기 점등한 순서에 역순으로 상기 제5 발광 다이오드부, 상기 제2 발광 다이오드부, 및 상기 제4 발광 다이오드부를 소등할 수 있다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 교류 신호의 부 방향 신호 구간 동안, 상기 감지된 교류 신호의 전압 레벨에 기초하여, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드부들 중 나머지 다른 하나, 상기 제3 및 제4 발광 다이오드부들 중 나머지 다른 하나, 및 상기 제5 발광 다이오드부의 점등 및 소등을 제어할 수 있다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 제5 발광 다이오드부, 상기 제3 발광 다이오드부, 및 상기 제1 발광 다이오드부 순서로 점등할 수 있다. 상기 발광 소자 구동부는 상기 점등한 순서에 역순으로 상기 제5 발광 다이오드부, 상기 제3 발광 다이오드부, 및 상기 제1 발광 다이오드부를 소등할 수 있다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 제3 노드 및 상기 제4 노드에 교류 신호를 제공하는 교류 전원부; 제1 내지 제4 스위치들; 및 상기 제1 내지 제4 스위치들을 제어하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 스위치들 각각은 상기 제1 내지 제4 발광 다이오드부들 중 대응하는 어느 하나에 병렬 연결될 수 있다.
상기 발광 소자 구동부는 상기 교류 신호의 기설정된 전압 레벨들을 감지할 수 있다. 상기 스위칭 제어부는 상기 감지된 기설정된 전압 레벨들에 기초하여 상기 제1 내지 제4 스위치들을 제어할 수 있다.
실시 예는 브릿지 다이오드를 대체함으로써 회로 설계가 간단하고, 생산 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 모듈의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 2는 교류 전원의 제1 주기 동안의 도 1에 도시된 제1 내지 제4 스위치들의 동작에 관한 타이밍도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2의 교류 전원의 1주기 중 반 주기 동안의 발광 다이오드부들의 전류 흐름을 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 교류 전원의 1주기 중 나머지 반주기 동안의 발광 다이어드부들의 전류 흐름을 나타낸다.
도 5는 교류 전원의 제1 주기 동안의 발광 다이어드부들의 점등 및 소등을 나타낸다.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 발광 모듈을 설명한다.
도 1은 실시 예에 따른 발광 모듈(100)의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 발광 모듈(100)은 빛을 발생하는 발광부(101), 및 발광부(101)의 동작을 제어하는 발광 소자 구동부(101)를 포함한다.
발광부(101)는 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2), 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4), 및 제5 발광 다이오드부(D5)를 포함한다.
직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2)의 일단, 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4)의 일단, 및 제5 발광 다이오드부(D5)의 일단은 제1 노드(N1)에서 접속할 수 있다.
직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2)의 타단, 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4)의 타단, 및 제5 발광 다이오드부(D5)의 타단은 제2 노드(N2)에서 접속할 수 있다.
제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에서 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2), 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4), 및 제5 발광 다이오드부(D5)는 서로 병렬 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2)은 제1 노드(N1)에서 제2 노드(N2)로 향하는 방향이 순방향일 수 있고, 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4)은 제1 노드(N1)에서 제2 노드(N2)로 향하는 방향이 순방향일 수 있고, 제5 발광 다이오드부(D5)는 제1 노드(N1)에서 제2 노드(N2)로 향하는 방향이 역방향일 수 있다.
제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)에 교류 전원이 인가될 수 있다. 제3 노드(N3)는 제1 발광 다이오드부(D1)의 일단과 제2 발광 다이오드부(D2)의 일단이 접속하는 노드일 수 있고, 제4 노드(N4)는 제3 발광 다이오드부(D3)의 일단과 제4 발광 다이오드부(D4)의 일단이 접속하는 노드일 수 있다.
예컨대, 발광부(101)는 제1 내지 제4 노드들(N1 내지 N4) 간에 브릿지(bridge) 구조로 연결되는 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D4), 및 서로 마주보는 제1 및 제2 노드들(N1과 N2) 사이에 위치하는 제5 발광 다이오드부(D5)를 포함할 수 있다.
제3 및 제4 노드들(N3,N4)은 교류 전원이 인가되는 노드들일 수 있고, 제1 및 제2 노드들(N1과 N2)은 제3 및 제4 노드들(N3,N4) 사이에 위치하는 노드들일 수 있다.
제1 발광 다이오드부(D1)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 위치할 수 있고, 제1 노드(N1)에서 제3 노드(N3)로 향하는 방향이 순방향일 수 있다.
제2 발광 다이오드부(D2)는 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 위치할 수 있고, 제2 노드(N2)에서 제3 노드(N3)로 향하는 방향이 역방향일 수 있다.
제3 발광 다이오드부(D3)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 위치할 수 있고, 제2 노드(N2)에서 제4 노드(N4)로 향하는 방향이 역방향일 수 있다.
제4 발광 다이오드부(D4)는 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 위치할 수 있고, 제1 노드(N1)에서 제4 노드(N4)로 향하는 방향이 순방향일 수 있다.
제5 발광 다이오드부(D5)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 위치할 수 있으며, 제1 노드(N1)에서 제2 노드(N2)로 향하는 방향이 역방향일 수 있다.
제1 내지 제5 발광 다이오드부들(D1 내지 D5) 각각은 1개 이상의 발광 소자 다이오드들(미도시)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 내지 제5 발광 다이오드부들(D1 내지 D5) 각각에 포함되는 발광 소자 다이오드들의 수가 복수 개일 경우, 복수의 발광 소자 다이오드들은 서로 직렬 연결되거나, 병렬 연결되거나, 또는 직렬 및 병렬 연결될 수 있다. 다만, 직렬 또는/및 병렬 연결되는 복수의 발광 소자 다이오드들이 연결되는 극성 또는 방향은 도 1에 도시된 바와 같은 극성 또는 방향일 수 있다.
발광 소자 구동부(101)는 인가되는 교류 전원(Vac)의 전압 레벨에 기초하여, 제1 내지 제5 발광 다이오드부들(D1 내지 D5)의 점등 및 소등을 제어한다.
발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 교류 신호(Vac)의 전압 레벨에 기초하여, 발광 다이오드부들(D1 내지 D5)의 점등 및 소등을 제어할 수 있다. 이때 발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 복수의 기설정된 전압 레벨들(LV1 ~ LV6, MAX,MIN, 도 2 참조)을 감지할 수 있다.
발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 반 주기 구간(0 ~ T/2) 동안에는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨에 기초하여, 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2) 중 어느 하나, 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4) 중 어느 하나, 및 제5 발광 다이오드부(D5)의 점등 및 소등을 제어한다. 이때 교류 신호(Vac)의 반 주기 구간(0 ~ T/2)은 교류 신호(Vac)의 정 방향(+) 신호 구간일 수 있다.
예컨대, 발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 반 주기 구간(0 ~ T/2) 동안에 제5 발광 다이오드부(D5), 제2 및 제4 발광 다이오드부들 중 어느 하나, 및 제2 및 제4 발광 다이오드부들 중 나머지 다른 하나의 순서로 점등할 수 있고, 점등한 순서의 역순으로 소등할 수 있다.
예컨대, 발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 반 주기 구간(0 ~ T/2) 동안에 제5 발광 다이오드부(D5), 제2 발광 다이오드부(D2), 및 제4 발광 다이오드부(D4) 순서로 모두 점등한 후에, 점등된 발광 다이오드부들(D5,D2,D4)을 점등 순서의 역순으로 소등할 수 있다.
발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 나머지 반 주기 구간(T/2 ~ T) 동안에는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨에 기초하여, 제1 및 제2 발광 다이오드부들(D1,D2) 중 나머지 다른 하나, 제3 및 제4 발광 다이오드부들(D3,D4) 중 나머지 다른 하나, 및 제5 발광 다이오드부(D5)의 점등 및 소등을 제어한다. 이때 교류 신호(Vac)의 나머지 반 주기 구간(T/2 ~ T)은 교류 신호(Vac)의 부 방향(-) 신호 구간일 수 있다.
예컨대, 발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 나머지 반 주기 구간(T/2 ~ T) 동안에 제5 발광 다이오드부(D5), 제1 및 제3 발광 다이오드부들(D1,D3) 중 어느 하나, 및 제1 및 제3 발광 다이오드부들(D1,D3) 중 나머지 다른 하나의 순서로 점등할 수 있고, 점등한 순서의 역순으로 소등할 수 있다.
예컨대, 발광 소자 구동부(101)는 교류 신호(Vac)의 나머지 반 주기 구간(T/2 ~ T) 동안에 제5 발광 다이오드부(D5), 제3 발광 다이오드부(D3), 및 제1 발광 다이오드부(D1) 순서로 모두 점등한 후에, 점등된 발광 다이오드부들(D5,D3,D1)을 점등 순서의 역순으로 소등할 수 있다.
발광 소자 구동부(101)는 교류 전원부(110), 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4), 및 스위치 제어부(120)를 포함할 수 있다.
교류 전원부(110)는 교류 신호(Vac)를 발광부(101)에 제공한다.
교류 신호(Vac)는 최대치가 MAX이고, 최소치가 MIN인 사인파(sine wave) 또는 코사인파(cosine wave)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 교류 신호(Vac)는 실효치가 100 내지 200 볼트(V)이고, 50㎐ 내지 60㎐의 주파수를 갖는 교류 전압일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 도시되지 않았지만, 발광 모듈(100)은 교류 전원부(110)와 정류부(130) 사이에 연결되며, 순간적으로 높은 레벨을 갖는 교류 신호로부터 발광 소자 구동 장치(100)를 보호하는 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
실시 예는 교류 신호를 맥류 신호로 정류하는 정류 회로를 구비하지 않으며, 사인파 또는 코사인파 형태의 교류 신호(Vac)가 발광부(101)에 직접 제공될 수 있다.
스위칭 제어부(120)는 교류 전원부(110)로부터 제공되는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따른 제어 신호들(C1 내지 C4)을 출력한다.
스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 복수의 기설정된 전압 레벨들(LV1 내지 LV6, MAX, MIN)을 감지하고, 감지된 복수의 기설정된 전압 레벨들(LV1 내지 LV6, MAX, MIN)에 기초하여 스위치들(SW1 내지 SW4)을 제어할 수 있다.
예컨대, 스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 기설정된 전압 레벨들(LV1 내지 LV6, 도 2참조) 각각과 동일한 시점들을 감지하고, 감지된 결과에 따른 제어 신호들(C1 내지 C4)을 출력할 수 있다.
예컨대, 스위칭 제어부(120)는 반 주기 구간(0 ~ T/2) 동안에 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제1 내지 제3 레벨(LV1 내지 LV3)인 시점들(t1,t2,t3,t4,t5,t6)을 감지하고, 감지된 시점들에서 도 3a 내지 도 3c와 같은 전류 패스(①,②,③)를 형성하도록 스위치들(SW1 내지 SW4)을 제어할 수 있다.
또한, 스위칭 제어부(120)는 나머지 반 주기 구간(T/2 ~ T) 동안에 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제4 내지 제6 레벨(LV4 내지 LV6)인 시점들(t7,t8,t9,t10,t11,t12)을 감지하고, 감지된 시점들에서 도 4a 및 도 4c와 같은 전류 패스(④, ⑤, ⑥)를 형성하도록 스위치들(SW1 내지 SW4)을 제어할 수 있다.
스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨을 조정하고, 전압 레벨이 조정된 신호를 출력하는 전압 조정부, 클럭 신호(clock signal)를 발생하는 클럭 발생부, 및 전압 레벨이 조정된 신호가 기설정된 전압 레벨들(예컨대, LV1 내지 LV6)과 동일하게 되는 시점까지 클럭 발생부에서 발생하는 클럭 신호를 카운팅하는 카운팅부(counting unit)를 포함할 수 있다. 스위칭 제어부(120)는 카운팅부에 의하여 카운팅된 클럭 개수에 기초하여 스위치들(SW1 내지 SW4)을 제어할 수 있다.
전압 조정부는 교류 신호(Vac)의 전압을 일정한 비율로 분배하기 위하여 교류 전원부(110) 양단에 직렬 연결되는 저항들로 구성되는 전압 분배기 형태로 구현될 수 있다. 이때 전압 조정부에 의하여 조정되는 전압은 직렬 연결되는 저항들 중 적어도 하나에 걸리는 전압일 수 있다.
제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4) 각각은 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D4) 중 대응하는 어느 하나와 병렬 연결된다.
즉 발광 소자 구동부(101)는 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D4) 각각과 병렬 연결되는 스위치(SW1 내지 SW4)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 스위치(SW1)는 제1 발광 다이오드부(D1)와 병렬 연결될 수 있고, 제2 스위치(SW2)는 제2 발광 다이오드부(D2)와 병렬 연결될 수 있고, 제3 스위치(SW3)는 제3 발광 다이오드부(D3)와 병렬 연결될 수 있고, 제4 스위치(SW4)는 제4 발광 다이오드부(D4)와 병렬 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4) 각각은 스위칭 제어부(120)로부터 출력되는 제어 신호들(C1 내지 C4) 중 대응하는 어느 하나에 응답하여, 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off)될 수 있다.
제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4) 각각은 바이폴라 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터 등으로 구현될 수 있다.
만약 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)이 바이폴라 트랜지스터 형태로 구현될 경우에는 스위칭 제어부(120)로부터 출력되는 제어 신호(C1 내지 C4)는 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 입력될 수 있다.
또는 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)이 전계 효과 트랜지스터의 형태로 구현될 경우에는 스위칭 제어부(120)로부터 출력되는 제어 신호(C1 내지 C4)는 전계 효과 트랜지스터의 게이트에 입력될 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았지만, 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4) 각각과 스위칭 제어부(120) 사이에는 전류 제한 저항이 연결될 수 있으며, 전류 제한 저항은 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4) 각각과 스위칭 제어부(120) 사이에 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
도 2는 교류 전원(Vac)의 제1 주기 동안의 도 1에 도시된 제1 내지 제4 스위치들의 동작에 관한 타이밍도를 나타내고, 도 3a 내지 도 3c는 도 2의 교류 전원(Vac)의 1주기 중 반 주기 동안의 발광 다이오드부들(D1 내지 D5)의 전류 흐름을 나타내고, 도 4a 내지 도 4c는 도 2의 교류 전원의 1주기 중 나머지 반주기 동안의 발광 다이어드부들(D1 내지 D5)의 전류 흐름을 나타내고, 도 5는 교류 전원의 제1 주기 동안의 발광 다이어드부들(D1 내지 D5)의 점등 및 소등을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제1 레벨(LV1) 이상이고 제2 레벨 미만(LV2)인 구간(t1 ~ t2, 및 t5 ~ t6)에서 제2 스위치(SW2), 및 제4 스위치(SW4)를 턴 온시키고, 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)를 턴 오프시킬 수 있다.
도 3a를 참조하면, t1 ~ t2, 및 t5 ~ t6인 구간에서 제2 및 제4 스위치들(SW2, SW4)은 턴 온되고, 제1 및 제3 스위치들(SW1, SW3)은 턴 오프됨에 따라 제1 전류 패스(①)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t1 ~ t2, 및 t5 ~ t6인 구간에서 제5 발광 다이어드부(D5)만이 턴 온되고, 제1 내지 제4 발광 다이어드부들(D1 내지 D4)은 턴 오프될 수 있다.
또한 스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제2 레벨(LV2) 이상이고 제3 레벨(LV3) 미만인 구간(t2 ~ t3, 및 t4 ~ t5)에서 제4 스위치(SW4)만 턴 온시키고, 제1 내지 제3 스위치들(SW1 내지 SW3)은 턴 오프시킬 수 있다.
도 3b를 참조하면, t2 ~ t3, 및 t4 ~ t5인 구간에서 제4 스위치(SW4)는 턴 온되고, 제1 내지 제3 스위치들(SW1 내지 SW3)은 턴 오프됨에 따라 제2 전류 패스(②)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t2 ~ t3, 및 t4 ~ t5인 구간에서 제5 발광 다이어드부(D5), 및 제2 발광 다이오드부(D2)가 턴 온되고, 제1, 제3, 및 제4 발광 다이어드부들(D1, D3, D4)은 턴 오프될 수 있다.
또한 스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제3 레벨(LV3) 이상이고 최고 레벨(MAX) 이하인 구간(t3 ~ t4)에서 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)을 모두 턴 오프시킬 수 있다.
도 3c를 참조하면, t3 ~ t4인 구간에서 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)이 모두 턴 오프됨에 따라 제3 전류 패스(③)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t3 ~ t4인 구간에서 제5 발광 다이어드부(D5), 제2 발광 다이오드부(D2), 및 제4 발광 다이오드부(D4)가 턴 온되고, 제1 및 제3 발광 다이어드부들(D1, D3)은 턴 오프될 수 있다.
스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제4 레벨(LV4) 이하이고 제5 레벨 초과(LV5)인 구간(t6 ~ t7, 및 t11 ~ t12)에서 제3 스위치(SW3), 및 제1 스위치(SW1)를 턴 온시키고, 제2 스위치(SW2) 및 제4 스위치(SW4)를 턴 오프시킬 수 있다.
도 4a를 참조하면, t6 ~ t7, 및 t11 ~ t12인 구간에서 제3 및 제1 스위치들(SW3, SW1)가 턴 온되고, 제2 및 제4 스위치들(SW2, SW4)이 턴 오프됨에 따라 제4 전류 패스(④)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t6 ~ t7, 및 t11 ~ t12인 구간에서 제5 발광 다이오드부(D5)가 턴 온되고, 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D4)이 턴 오프될 수 있다.
스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제5 레벨(LV5) 이하이고 제6 레벨 초과(LV6)인 구간(t7 ~ t8, 및 t10 ~ t11)에서 제1 스위치(SW1)를 턴 온시키고, 제2 내지 제4 스위치들(SW2 내지 SW4)을 턴 오프시킬 수 있다.
도 4b를 참조하면, t7 ~ t8, 및 t10 ~ t11인 구간에서 제1 스위치(SW1)가 턴 온되고, 제2 및 제4 스위치들(SW2 내지 SW4)이 턴 오프됨에 따라 제5 전류 패스(⑤)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t7 ~ t8, 및 t10 ~ t11인 구간에서 제3 및 제5 발광 다이오드부(D3, D5)가 턴 온되고, 제1, 제2, 및 제4 발광 다이오드부들(D1, D2, D4)이 턴 오프될 수 있다.
스위칭 제어부(120)는 교류 신호(Vac)의 전압 레벨이 제6 레벨(LV6) 이하이고 최저 레벨(MIN) 이상인 구간(t8 ~ t9)에서 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)을 모두 턴 오프시킬 수 있다.
도 4c를 참조하면, t8 ~ t9인 구간에서 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)이 모두 턴 오프됨에 따라 제6 전류 패스(⑥)가 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, t8 ~ t9인 구간에서 제1, 제3 및 제5 발광 다이오드부들(D1, D3, D5)은 턴 온되고, 제2 및 제4 발광 다이오드부들(D2, D4)은 턴 오프될 수 있다.
실시 예는 교류 전원을 정류하여 맥류 신호를 발생하는 정류 회로를 구비하지 않으며, 교류 신호에 직접 응답하여 구동할 수 있다.
실시 예는 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D4) 각각에 병렬 연결되는 스위치들(SW1 내지 SW4)을 구비할 수 있으며, 교류 신호의 정 방향 신호(0 ~ T/2, 도 2 참조) 및 부 방향 신호(T/2 ~ T, 도 2 참조) 각각에 직접 응답하여 제1 내지 제4 발광 다이오드부들(D1 내지 D5)이 점등 및 소등되도록 제1 내지 제4 스위치들(SW1 내지 SW4)을 제어할 수 있다.
실시 예는 정류 회로를 포함하지 않기 때문에, 회로 설계가 간단하고, 생산 비용을 줄일 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
105: 교류 전원부 110: 발광 소자 구동부
120: 스위치 제어부 D1 내지 D5: 제1 내지 제5 발광 다이어드부들
SW1 내지 SW4: 제1 내지 제4 스위치들.

Claims (10)

  1. 제1 및 제2 노드들 사이에 제1 방향으로 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들, 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향으로 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들, 및 상기 제1 및 제2 노드들 사이에 상기 제1 방향과 반대 방향으로 연결되는 제5 발광 다이오드부를 포함하는 발광부;
    상기 직렬 연결되는 제1 및 제2 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제3 노드, 및 상기 직렬 연결되는 제3 및 제4 발광 다이오드부들이 서로 접속하는 제4 노드에 교류 신호를 제공하는 교류 전원부;
    상기 제1 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되고 상기 제1 발광 다이오드부와 병렬 연결되는 제1 스위치;
    상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 연결되고 상기 제2 발광 다이오드부와 병렬 연결되는 제2 스위치;
    상기 제2 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되고 상기 제3 발광 다이오드부와 병렬 연결되는 제3 스위치;
    상기 제1 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되고 상기 제4 발광 다이오드부와 병렬 연결되는 제4 스위치; 및
    상기 교류 신호의 전압 레벨을 감지하고, 감지된 전압 레벨에 따른 제1 내지 제4 제어 신호들을 출력하는 스위칭 제어부를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 스위치들 각각은 상기 제1 내지 제4 제어 신호들 중 대응하는 어느 하나에 응답하여 턴 온 또는 턴 오프되는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교류 신호의 정방향 신호 구간에서 상기 교류 신호의 전압 레벨이 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만일 때,
    상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치는 턴 온되고, 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 턴 오프되는 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교류 신호의 전압 레벨이 상기 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만일 때,
    상기 제4 스위치는 턴 오프되고, 상기 제1 내지 제3 스위치들은 턴 온되는 발광 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 교류 신호의 전압 레벨이 상기 제3 레벨 이상이고 최고 레벨 미만일 때, 상기 제1 내지 제4 스위치들은 모두 턴 오프되는 발광 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 교류 신호의 부방향 신호 구간에서 상기 교류 신호의 전압 레벨이 제4 레벨 이하이고 제5 레벨 초과일 때 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 턴 온되고, 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치는 턴 오프되고,
    상기 교류 신호의 전압 레벨이 상기 제5 레벨 이하이고 제6 레벨 초과일 때 상기 제1 스위치는 턴 온되고, 상기 제2 내지 제4 스위치들은 턴 오프되고,
    상기 교류 신호의 전압 레벨이 상기 제6 레벨 이하이고 최저 레벨 이상일 때 상기 제1 내지 제4 스위치들은 모두 턴 오프되는 발광 모듈.
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