KR102148885B1 - 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터에 관한 것으로, 제1 조도에 대응하는 전원을 출력단에 인가하기 위한 메인 컨버터부, 제2 조도에 대응하는 전원을 상기 출력단에 인가하기 위한 서브 컨버터부, 상기 메인 컨버터부와 상기 서브 컨버터부의 활성화 구간을 제어하기 위한 스위치부, 출력 전원의 리플을 제거해주기 위한 플리커 제거부, 및 상기 디밍 동작시 상기 메인 컨버터부로부터 상기 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하기 위한 전압 제어부를 포함하는 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 제공한다.

Description

스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터{DIMMING FLICKER FREE CONVERTER INCLUDING SWITCH}
본 발명은 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LED 조명 등기구의 디밍 동작을 안정적으로 제어할 수 있는 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터에 관한 것이다.
인류가 불을 발견하면서 어두운 밤에도 낮과 같은 밝은 환경이 보장되었으며 이러한 밝은 환경을 보다 효율적으로 보장받기 위하여 조명 기구가 개발되었다. 이전에는 조명 기구의 광원으로 백열등과 형광등이 사용되었지만 기술 개발을 통해 요즈음에는 조명 기구의 광원으로 LED가 사용되고 있다. LED는 조도가 높으면서도 소비 전력은 적고, 반영구적인 수명을 가지고 있다는 장점으로 인하여 최근 대부분의 조명 기구는 광원으로 LED를 사용하는 것이 일반적이다.
이러한 LED를 이용한 조명 기구는 현재까지도 구조적이나 기능적으로 기술 개발이 이루어지고 있으며, 기능적인 기술 중 하나가 디밍 동작이다. 디밍 동작은 광원으로 사용되는 LED를 동시에 동작시키는 것이 아니라 선택적으로 점멸하는 방식으로 불필요한 전력 소모와 시력 보호를 위한 기술이다.
한편, 일반적으로 LED를 이용한 조명 기구를 구동하기 위한 구동 회로는 상용 전원을 입력받아 정류, 증폭 및 발진하여 LED 광원을 점등 가능한 직류 전원의 형태로 변환하는 기능을 수행한다. 이때 스위칭 회로 역시 이용되는데 이러한 스위칭 회로를 거친 출력 전원의 경우에는 정류를 시키더라도 스위칭 리플이 포함되기 때문에 완벽한 직류 전원의 형태로 변환하지 못한다. 따라서, LED가 미세하게 깜빡 거리며 점등되는 플리커(Flicker) 현상이 나타나게 되어 사용자로 하여금 눈의 피로감을 유발시키는 문제점이 있다.
이러한 플리커 현상은 구동 회로에 플리커를 제거하기 위한 추가 회로를 별도로 결합하여 사용하면 해결하는 것이 가능하다. 하지만, 구동 회로와 추가 회로를 하나의 세트로 설정하고 디밍 동작을 위하여 두 세트를 결합하는 경우 구동 회로와 추가 회로에 오동작을 유발하여 원하는 디밍 동작이 수행되지 않는다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 디밍 동작시 서브 컨버터부에서 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하는 것이 가능한 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 광원을 예정된 제1 조도로 활성화시키기 위하여 상기 제1 조도에 대응하는 전원을 출력단에 인가하기 위한 메인 컨버터부; 상기 광원을 예정된 제2 조도로 활성화시키기 위하여 상기 제2 조도에 대응하는 전원을 상기 출력단에 인가하기 위한 서브 컨버터부; 상기 메인 컨버터부와 상기 서브 컨버터부의 활성화 구간을 제어하여 상기 광원을 상기 제1 조도 또는 제2 조도로 구동하기 위한 스위치부; 상기 서브 컨버터부의 출력단에 연결되어 출력 전원의 리플을 제거해주기 위한 플리커 제거부; 및 상기 서브 컨버터부의 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되어 상기 디밍 동작시 상기 메인 컨버터부로부터 상기 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하기 위한 전압 제어부를 포함하는 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터가 제공된다.
본 발명에 있어서 상기 서브 컨버터부의 출력단의 노이즈성 피크 전압을 제거하기 위한 노드 안정화부을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 스위치부는 상기 메인 컨버터부와 상기 서브 컨버터부에 선택적으로 상용 전원을 인가하는 것을 특징으로 하고, 상기 서브 컨버터부는, 상기 스위치부에서 선택적으로 인가되는 상기 상용 전원을 입력받기 위한 입력부; 상기 입력부를 통해 인가되는 상기 상용 전원을 정류하기 위한 정류부; 상기 정류부에서 출력되는 전원을 변압하기 위한 트랜스부; 상기 트랜스부의 출력 전원을 피드백받아 전원 변환 정도를 모델링하기 위한 PWM부; 상기 트랜스부의 출력 전원을 변환하여 직류화하기 위한 직류화부; 및 상기 직류화부에서 생성된 공급전원을 LED부의 구동 전원으로 인가하기 위한 출력부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 출력부는, 상기 서브 컨버터부의 정 출력단과 부(-) 출력단 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고, 상기 전압 제어부는, 상기 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 상기 노드 안정화부는, 상기 제2 다이오드와 상기 부(-) 출력단 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따르면, 광원을 예정된 조도로 활성화시키기 위하여 상기 조도에 대응하는 전원을 출력단에 인가하기 위한 컨버터부; 상기 컨버터부의 부(-) 출력단에 연결되어 출력 전원의 리플을 제거해주기 위한 플리커 제거부; 및 상기 컨버터부의 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되어 상기 부(-) 출력단으로부터 상기 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하기 위한 전압 제어부를 포함하되, 상기 컨버터부의 출력부는 상기 컨버터부의 정 출력단과 부(-) 출력단 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고, 상기 전압 제어부는 상기 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 다수의 컨버터 모듈; 및 상기 다수의 컨버터 모듈 각각의 활성화 구간을 제어하여 상기 광원을 서로 다른 조도로 구동하기 위한 스위치부를 포함하는 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 컨버터부의 부(-) 출력단의 노이즈성 피크 전압을 제거하기 위한 노드 안정화부을 더 포함하되, 상기 노드 안정화부는, 상기 제2 다이오드와 상기 부(-) 출력단 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 디밍 동작시 서브 컨버터부에서 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어함으로써 다수의 컨버터부를 연결하더라도 플리커 현상을 제거해 줌과 동시에 안정적인 디밍 동작을 보장 받을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 설명하기 위한 블록도.
도 2 는 도 1 의 서브 컨버터부와 연결된 회로 구성을 상세히 설명하기 위한 회로도.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 설명하기 위한 블록도.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 을 참조하면, 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 스위치부(100), 메인 컨버터부(200), 서브 컨버터부(300), 플리커 제거부(400), 전압 제어부(500)를 포함한다.
스위치부(100)는 사용자의 제어에 따라 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)에 입력 전원을 인가해주기 위한 구성으로, 스위치부(100)는 AC 상용 전원을 입력 받으며 해당 전원을 메인 컨버터부(200) 및 서브 컨버터부(300)에 선택적으로 인가한다.
이어서, 메인 컨버터부(200)는 스위치부(100)에서 인가되는 전원에 응답하여 광원인 LED부(600)를 예정된 제1 조도로 활성화시키기 위한 구성으로서, 메인 컨버터부(200)는 LED부(600)를 제1 조도로 활성화시키기 위한 그에 대응하는 전원을 생성하여 LED부(600)의 입력단에 인가한다.
다음으로, 서브 컨버터부(300)는 스위치부(100)에서 인가되는 전원에 응답하여 LED부(600)를 예정된 제2 조도로 활성화시키기 위한 구성으로서, 서브 컨버터부(300)는 LED부(600)를 제2 조도로 활성화시키기 위한 그에 대응하는 전원을 생성하여 LED부(600)의 입력단에 인가한다.
참고로, 본 발명의 실시예에서는 디밍 동작시 메인 컨버터부(200)가 먼저 활성화되고 이후 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)가 동시에 활성화되는 것을 일례로 하였다. 즉, 실질적으로 배치된 구성과 상관없이 디밍 동작시 먼저 활성화되는 것이 메인 컨버터부(200)이고, 이후 활성화되는 것이 서브 컨버터부(300)로 정의하였다.
그래서, 스위치부(100)는 디밍 동작시 우선적으로 메인 컨버터부(200)를 활성화시켜 구동하고 이후 서브 컨버터부(300)를 활성화시켜 구동하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 스위치부(100)는 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)의 활성화 구간을 선택적으로 제어할 수 있으며 이는 스위치부(100)의 제어 동작을 통해 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)를 이용하여 LED부(600)인 광원의 조도를 서로 다르게 구동하는 디밍 동작이 가능하다는 것을 의미한다.
참고로, 본 발명의 실시예에서는 스위치부(100)가 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)에 인가되는 전원을 제어하여 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)의 활성화 구간을 제어하는 것을 일례로 하였지만, 그 구성을 달리 하여 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)의 활성화 구간을 제어하는 것도 가능할 것이다.
이어서, 플리커 제거부(400)는 서브 컨버터부(300)의 출력단에 연결되어 출원 전원의 리플을 제거해주기 위한 구성이고, 전압 제어부(500)는 서브 컨버터부(300)의 출력단과 플리커 제거부(400) 사이에 연결되어 메인 컨버터부(200)의 출력단으로부터 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어해주기 위한 구성으로 이에 대한 자세한 설명은 도 2 에서 다시 하기로 한다.
마지막으로, LED부(600)는 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)에서 인가되는 전원에 응답하여 광원을 예정된 조도로 구동하기 위한 구성으로, 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터에 따른 디밍 동작에 따라 조도가 가변되는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 메인 컨버터부(200)의 출력단과 플리커 제거부(400) 사이에 전압 제어부(500)를 연결하여 디밍 동작시 메인 컨버터부(200)로부터 플리커 제거부(400)로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어함으로써 플리커 현상을 제거해줌과 동시에 안정적인 디밍 동작을 보장받을 수 있다.
도 2 는 도 1 의 서브 컨버터부(300)와 그와 연결된 회로 구성을 상세히 설명하기 위한 회로도이다.
도 2 를 참조하면, 서브 컨버터부(300)는 입력부(310), 정류부(320), PWM부(330), 트랜스부(340), 직류화부(350), 및 출력부(360)를 포함한다. 참고로, 출력부(360)는 저항(R16, R19)과 플리커 제거부(400)와 전압 제어부(500), 및 노드 안정화부(700)를 제외한 나머지 회로를 포함한다.
우선, 입력부(310)는 도 1 의 스위치부(100)에서 선택적으로 인가되는 AC 상용 전원을 입력받는 구성이다.
입력부(310)는 라인 필터(LF1)와 이 라인 필터(LF1)의 출력측에 바이어싱된 3개의 캐패시터(C2, C3, C4)로 구성될 수 있다. 여기서, 3개의 캐패시터(C2, C3, C4)는 EMI 필터로 구성되는 것을 일례로 하였으며, EMI 필터는 입력되는 AC 상용 전원에 포함된 전도성 노이즈를 직렬 연결된 2개의 캐패시터(C2, C3) 사이의 접지 전압단(GND)으로 전달하여 제거한다.
다음으로, 정류부(320)는 입력부(310)를 통해 인가되는 AC 상용 전원을 정류하기 위한 구성으로서, 정류부(320)는 브릿지 다이오드(BD1)로 구성되는 것을 일례로 하였다.
다음으로, PWM부(330)는 컨트롤 회로(U1)를 구비하고 있으며 이후 설명될 트랜스부(340)의 1차측으로 공급되는 전원을 피드백받아 전원 변환 정도를 모델링하여 전원 변환 효율을 높이기 위한 구성이다. 여기서, 컨트롤 회로(U1)는 PSR(Primary Side Regulation) 방식으로 구성될 수 있다.
컨트롤 회로(U1)의 제1 단자(1)는 저항(R1)과 캐패시터(C6)가 바이어싱 연결되고, 컨트롤 회로(U1)의 제1 단자(1)를 통해 컨트롤 회로(U1)를 구동하기 위한 전원이 공급된다.
컨트롤 회로(U1)의 제2 단자(2)와 제3 단자(3)는 저항(R2, R3, R5, R6)이 바이어싱 연결되고, 컨트롤 회로(U1)의 제2 및 제3 단자(2, 3)를 통해 컨트롤 회로(U1)의 내부 동작을 위한 전압이 인가된다.
컨트롤 회로(U1)의 제5 단자(5)는 FET 트랜지스터(Q1)의 소오스 및 저항(R9, R10)과 바이어싱 연결되고, 컨트롤 회로(U1)의 제5 단자(5)를 통해 트랜스부(340)의 1차측으로 공급되는 전원을 피드백받는다.
컨트롤 회로(U1)의 제6 단자(6)는 FET 트랜지스터(Q1)의 게이트에 연결되고, 컨트롤 회로(U1)의 제6 단자(6)를 통해 FET 트랜지스터(Q1)의 게이트측 전압을 제어하여 FET 트랜지스터(Q1)에 대한 전압 증폭 동작을 제어한다.
다음으로, 트랜스부(340)는 PWM부(330)에서 입력되는 1차측과 직류화부(350)로 출력되는 2차측으로 구성되며 정류부(320)에서 출력되는 맥류 전원을 변압하기 위한 구성이다. 트랜스부(340)의 1차측에는 PWM부(330)가 연결되고, 트랜스부(340)의 2차측에는 직류화부(350)가 연결된다. 특히 2차측에는 피드백 회로와 정전류 회로가 생략될 수 있기 때문에 회로의 복잡도를 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 회로를 구현하는데 있어서 비용 절감 및 컨버팅 효율을 증대시켜 줄 수 있다.
다음으로, 직류화부(350)는 트랜스부(340)의 출력 전원을 직류화하여 DC 공급 전원으로 변환하기 위한 구성이다. 직류화부(350)는 트랜스부(340)의 출력 전원을 정류하는 다이오드(D9), 정류된 출력 전원을 평활하게 하는 캐패시터(C12, C15), 및 트랜스부(340)의 2차측에 과전압이 유기되는 것을 제한하기 위한 저항(R17)과 캐패시터(C14)로 구성된다.
마지막으로, 출력부(360)는 직류화부(350)에서 생성된 공급 전원을 도 1 의 LED부(600)의 구동 전원으로 인가하기 위한 구성이다. 출력부(360)에는 부(-) 출력단(-)에서 역류되는 전류를 방지하기 위하여 정 출력단(+)과 부(-) 출력단(-) 사이에 연결되는 역류방지 다이오드(D8)가 추가적으로 구성된다.
한편, 플리커 제거부(400)는 공급 전원에 포함된 리플 노이즈를 제거하여 구동 전원으로 공급해 줌으로써 LED부(600)의 플리커 현상을 제거하기 위한 구성이다. 플리커 제거부(400)는 별도의 기판으로 독립적으로 구성될 수 있다.
여기서, 플리커 제거부(400)의 제3 단자(3)는 저항(R16, R19)이 바이어싱 연결되어, 직류화부(350)에서 생성된 공급 전원을 인가받으며, 플리커 제거부(400)의 제2 단자(2)는 접지 전압단(GND)에 연결되며, 플리커 제거부(400)의 제1 단자(1)는 연결된 노드의 이상 동작을 판단한다. 예컨대, 플리커 제거부(400)의 제1 단자(1)에 4.85V 이상의 전압이 인가되면 플리커 제거부(400)는 이를 출력부(360)의 오동작으로 간주하여 셧다운 동작을 수행하게 된다.
이어서, 전압 제어부(500)는 부(-) 출력단(-)과 플리커 제거부(400)의 제1 단자(1) 사이에 연결되는 다이오드(D1)로 구성되며, 부(-) 출력단(-)에서 플리커 제거부(400)로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어한다. 즉, 전압 제어부(500)는 디밍 동작시 플리커 제거부(400)의 제1 단자(1)에 4.85V 이상의 전압이 인가되지 않도록 전압 레벨을 제어하는 것이 가능하다.
마지막으로, 노드 안정화부(700)는 부(-) 출력단(-)에 발생하는 노이즈성 피크 전압을 제거하여 부(-) 출력단(-)을 안정화시키기 위한 구성으로서, 노드 안정화부(700)는 다이오드(D1)의 애노드와 부(-) 출력단(-) 사이에 연결되는 캐패시터(C22)로 구성된다. 실질적으로 부(-) 출력단(-)의 무부하시 스위칭되는 노이즈성 피크 전압이 발생할 수 있는데 이때 캐패시터(C22)가 이를 상쇄시켜 해당 노드에 연결된 회로의 안정성을 보장한다.
본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 플리커 제거부(400)를 통해 플리커 현상을 제거하고 전압 제어부(500)를 통해 안정적인 디밍 동작을 보장 받는 것이 가능하다.
한편, 도 1 의 실시예에서는 스위치부(100)와 메인 컨버터부(200)와 서브 컨버터부(300)와 플리커 제거부(400), 및 전압 제어부(500)가 하나의 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터로 구성하였으며, 이러한 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 통해 LED부(600)에 대한 디밍 동작을 제어하는 것이 가능하다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 을 참조하면, 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 스위치부(800)와, 제1 및 제2 컨버터 모듈(910, 920)을 포함하는 다수의 컨버터 모듈을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 컨버터부와 플리커 제어부, 전압 제어부가 하나의 모듈로 구성되는 것을 일례로 하였다. 즉, 하나의 컨버터 모듈은 도 2 의 입력부(310), 정류부(320), PWM부(330), 정류부(340), 트랜스부(350), 및 출력부(360)로 구성되는 컨버터부와, 플리커 제어부(400), 및 전압 제어부(500)로 구성된다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 적어도 2개의 컨버터 모듈을 포함하며, 스위치부(800)는 다수의 컨버터 모듈 각각의 활성화 구간을 제어하여 LED부(1000)의 광원을 서로 다른 조도로 구동하도록 디밍 동작을 제어한다. 이어서, 다수의 컨버터 모듈 각각은 도 2 에서와 같이 노드 안정화부(700)를 더 포함하는 것이 가능하다.
참고로, 도 3 에서의 하나의 모듈이 도 1에 적용되는 경우 도 1 의 서브 컨버터부(300)와 플리커 제거부(400)와 전압 제어부(500)가 도 3 의 하나의 모듈의 내부 구성 각각에 대응될 수 있습니다.
본 발명의 실시예에 따른 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터는 서로 동일한 구성의 다수의 컨버터 모듈을 구비하더라도 플리커 현상을 제거해 줄 수 있을 뿐만 아니라 안정적인 디밍 동작을 보장받는 것이 가능하다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 스위치부 200 : 메인 컨버터부
300 : 서브 컨버터부 400 : 플리커 제거부
500 : 전압 제어부 600 : LED부

Claims (7)

  1. 광원을 예정된 제1 조도로 활성화시키기 위하여 상기 제1 조도에 대응하는 전원을 출력단에 인가하기 위한 메인 컨버터부;
    상기 광원을 예정된 제2 조도로 활성화시키기 위하여 상기 제2 조도에 대응하는 전원을 상기 출력단에 인가하기 위한 서브 컨버터부;
    상기 메인 컨버터부와 상기 서브 컨버터부의 활성화 구간을 제어하여 상기 광원을 상기 제1 조도 또는 제2 조도로 구동하기 위한 스위치부;
    상기 서브 컨버터부의 출력단에 연결되어 출력 전원의 리플을 제거해주기 위한 플리커 제거부; 및
    상기 서브 컨버터부의 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되어 디밍 동작시 상기 메인 컨버터부로부터 상기 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하기 위한 전압 제어부를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 컨버터부의 출력단의 노이즈성 피크 전압을 제거하기 위한 노드 안정화부을 더 포함하는 스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위치부는 상기 메인 컨버터부와 상기 서브 컨버터부에 선택적으로 상용 전원을 인가하는 것을 특징으로 하고,
    상기 서브 컨버터부는,
    상기 스위치부에서 선택적으로 인가되는 상기 상용 전원을 입력받기 위한 입력부;
    상기 입력부를 통해 인가되는 상기 상용 전원을 정류하기 위한 정류부;
    상기 정류부에서 출력되는 전원을 변압하기 위한 트랜스부;
    상기 트랜스부의 출력 전원을 피드백받아 전원 변환 정도를 모델링하기 위한 PWM부;
    상기 트랜스부의 출력 전원을 변환하여 직류화하기 위한 직류화부; 및
    상기 직류화부에서 생성된 공급전원을 LED부의 구동 전원으로 인가하기 위한 출력부를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 서브 컨버터부의 정 출력단과 부(-) 출력단 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고,
    상기 전압 제어부는,
    상기 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되는 제2 다이오드를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노드 안정화부는,
    상기 제2 다이오드와 상기 부(-) 출력단 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  6. 광원을 예정된 조도로 활성화시키기 위하여 상기 조도에 대응하는 전원을 출력단에 인가하기 위한 컨버터부; 상기 컨버터부의 부(-) 출력단에 연결되어 출력 전원의 리플을 제거해주기 위한 플리커 제거부; 및 상기 컨버터부의 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되어 상기 부(-) 출력단으로부터 상기 플리커 제거부로 유입되는 전원의 전압 레벨을 제어하기 위한 전압 제어부를 포함하되, 상기 컨버터부의 출력부는 상기 컨버터부의 정 출력단과 부(-) 출력단 사이에 연결되는 제1 다이오드를 포함하고, 상기 전압 제어부는 상기 부(-) 출력단과 상기 플리커 제거부 사이에 연결되는 제2 다이오드를 포함하는 다수의 컨버터 모듈; 및
    상기 다수의 컨버터 모듈 각각의 활성화 구간을 제어하여 상기 광원을 서로 다른 조도로 구동하기 위한 스위치부를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨버터부의 부(-) 출력단의 노이즈성 피크 전압을 제거하기 위한 노드 안정화부을 더 포함하되,
    상기 노드 안정화부는,
    상기 제2 다이오드와 상기 부(-) 출력단 사이에 연결되는 캐패시터를 포함하는
    스위치를 포함하는 디밍용 플리커 프리 컨버터.


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