KR102178455B1 - Led 조명 장치 - Google Patents

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KR102178455B1
KR102178455B1 KR1020200070013A KR20200070013A KR102178455B1 KR 102178455 B1 KR102178455 B1 KR 102178455B1 KR 1020200070013 A KR1020200070013 A KR 1020200070013A KR 20200070013 A KR20200070013 A KR 20200070013A KR 102178455 B1 KR102178455 B1 KR 102178455B1
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김명식
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빌트조명(주)
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치는 전원, 상기 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터; 상기 컨버터로부터 입력 전압을 공급받는 입력단을 갖는 복수의 LED 조명부; 상기 복수의 LED 조명부의 출력단에 각각 연결된 복수의 제어 스위치; 상기 복수의 제어 스위치를 통해 상기 복수의 LED 조명부에 선택적으로 연결되고, 서로 다른 보상 신호를 출력하는 제1 제어부 및 제2 제어부; 및 상기 복수의 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에서 출력된 보상 신호에 기초하여 상기 컨버터를 제어하여 상기 복수의 LED 조명부로 공급되는 상기 입력 전압을 보상하는 비교부를 포함한다.

Description

LED 조명 장치{LED LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정확한 LED 디밍 제어를 달성하기 위한 보상 신호를 제공하고, 발열 현상을 방지하며, 소비 전력을 감소시키는 LED 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래에 사용되는 조명은 대표적으로 형광등 또는 할로겐 등이 천장이나 벽체에 설치되어 구현된다. 이와 같은, 형광등 또는 할로겐 등은 실내 등으로 보편적인 것에 반하여 소비 전력이 크고, 주로 단색의 조명만을 제공하게 된다. 이러한 높은 소비 전력 및 조명의 단조로움을 해결하고자 최근에는 형광등 또는 할로겐 등에 비해 낮은 소비 전력으로 다양한 색상의 조명을 연출할 수 있도록 한 LED 조명 장치가 제작되어 출시되고 있다.
이와 같은 LED 조명 장치는 다수의 LED가 실장된 LED 모듈을 특정의 배열로 복수로 배치하고, LED 모듈을 공간의 천장이나 벽면 등에 설치하여 구성된다.
이러한 LED 조명 장치는 외부에서 입력되는 교류전원을 직류전원으로 변화시키기 위한 컨버터와 출력되는 전류값을 제어하는 디밍부를 사용하여 LED 조명 장치의 밝기와 색도를 제어한다.
다만, LED 조명 장치에서는 보다 정확한 디밍을 위한 보상 신호를 제공하여야 하는 문제가 존재한다. 또한, 기존의 형광등이나 할로겐 등에 비해 LED 조명 장치가 소비 전력 측면에서 유리하기는 하나, 소비 전력을 보다 감소시키고, 발열 현상을 억제하기 위한 연구도 진행 중이다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정확한 LED 디밍 제어를 달성하기 위한 보상 신호를 제공할 수 있는 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 발열 현상을 최소화하는 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 소비 전력이 감소된 LED 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치는 전원; 상기 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터; 상기 컨버터로부터 입력 전압을 공급받는 입력단을 갖는 복수의 LED 조명부; 상기 복수의 LED 조명부의 출력단에 각각 연결된 복수의 제어 스위치; 상기 복수의 제어 스위치를 통해 상기 복수의 LED 조명부에 선택적으로 연결되고, 서로 다른 보상 신호를 출력하는 제1 제어부 및 제2 제어부; 및 상기 복수의 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에서 출력된 보상 신호에 기초하여 상기 컨버터를 제어하여 상기 복수의 LED 조명부로 공급되는 상기 입력 전압을 보상하는 비교부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1 제어부는 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 제어부는, 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 LED 조명부에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 단자; 디밍을 위해 외부 전압이 인가되는 외부 전압 인가 단자; 상기 입력 단자 및 상기 외부 전압 인가 단자와 전기적으로 연결되고 제1 보상 전압을 출력하는 증폭기; 및 조도 조절을 위해 상기 제1 보상 전압을 제2 보상 전압으로 변환하는 제1 변환부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 제어부는, 상기 입력 단자와 접지부 사이에 연결된 제1 저항; 상기 입력 단자와 증폭기 사이에 연결된 제2 저항; 상기 외부 전압 인가 단자와 상기 증폭기의 제1 입력 단자 사이에 연결된 제3 저항 및 상기 증폭기의 제1 입력 단자와 상기 접지부 사이에 연결된 제4 저항을 포함하는 제2 변환부; 상기 증폭기의 제2 입력 단자와 연결된 참조 전압 인가부; 및 상기 증폭기의 제1 입력 단자 및 상기 제1 보상 전압을 출력하는 출력 단자와 연결된 피드백부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 제어부는 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 제어부는, 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 LED 조명부에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 전극, 게이트 전극 및 출력 전극을 포함하는 트랜지스터; 상기 게이트 전극에 연결되어 상기 구동 전류를 조절하는 증폭기; 및 상기 출력 전극 및 접지부에 연결된 가변 저항을 포함하고, 상기 증폭기의 제1 입력 단자는 상기 출력 전극과 연결되고, 상기 증폭기의 제2 입력 단자에는 참조 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 제어부는 상기 트랜지스터, 상기 증폭기 및 상기 가변 저항을 각각 포함하는 복수의 그룹을 포함하고, 상기 복수의 그룹 각각은 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부와 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 제어부는, 하나의 발열 저감 가변 저항; 상기 복수의 그룹의 트랜지스터의 입력 전극 중 어느 하나와 상기 발열 저감 가변 저항의 전기적 연결을 선택하는 제1 추가 제어 스위치; 및 상기 복수의 그룹의 트랜지스터의 출력 전극 중 어느 하나와 상기 발열 저감 가변 저항의 전기적 연결을 선택하는 제2 추가 제어 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, LED 조명 장치는 상기 복수의 그룹에 대한 온도를 센싱하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제2 제어부는 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도가 임계치 이상인 그룹에 대한 발열을 저감하기 위해, 상기 제1 추가 제어 스위치 및 상기 제2 추가 제어 스위치가 상기 그룹의 트랜지스터와 연결되도록 연결을 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 복수의 제어 스위치는 상기 복수의 LED 조명부 중 구동 전류가 임계치 이상인 LED 조명부를 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 제2 제어부로 연결시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 비교부는 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 복수의 LED 조명부에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 작은 제어부로부터의 출력 신호를 상기 컨버터로 출력할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 비교부는 상기 제1 제어부로부터의 출력 신호 및 상기 제2 제어부로부터의 출력 신호에 의한 전압 크기 변화가 모두 임계 전압 크기 변화보다 작다면, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 복수의 LED 조명부에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 큰 제어부로부터의 출력 신호를 상기 컨버터로 출력할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 LED 조명 장치에서 상황에 맞는 보상 신호를 제공하여 정확한 LED 디밍 제어를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 조명 장치의 제어부에서 발생할 수 있는 발열 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 LED 조명 장치의 디밍 제어를 위해 사용되는 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제1 제어부에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제2 제어부에 대한 회로도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, LED 조명 장치(100)는 전원(110), 컨버터(120), 비교부(130), 제1 제어부(140), 제2 제어부(150), 복수의 LED 조명부(170) 및 온도 센서(160)를 포함한다.
전원(110)은 LED 조명 장치(100)의 복수의 LED를 구동하기 위한 교류 전원(110)을 공급한다. 전원(110)은 일반적인 상용 교류 전원(110)을 공급할 수 있으며, 보다 안정적으로 상용 AC 전원(110)을 공급하기 위해 부가적인 회로를 포함할 수도 있다.
컨버터(120)는 전원(110)으로부터 공급되는 교류 전원(110)을 직류 전원(110)으로 변환하여 복수의 LED 조명부(170)로 입력 전압을 공급한다. 또한, 컨버터(120)는 비교부(130)로부터의 제어 신호에 기초하여 복수의 LED 조명부(170)로 입력되는 입력 전압의 크기를 조절할 수 있다. 컨버터(120)의 보다 상세한 기능에 대해서는 추후 상세히 설명한다.
복수의 LED 조명부(170)는 컨버터(120)에 병렬 연결될 수 있으며, 컨버터(120)로부터 입력되는 입력 전압을 공급받는 입력단을 갖는다. 복수의 LED 조명부(170) 각각은 하나 이상의 LED로 구성될 수 있으며, 하나의 LED 조명부(170)에 포함되는 LED는 직렬로 연결될 수 있다. 도 1에서는 복수의 LED 조명부(170)가 제1 LED 조명부(171) 및 제2 LED 조명부(172)를 포함하여, 복수의 LED 조명부(170)의 개수가 2개인 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 LED 조명부(170)의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
복수의 제어 스위치(180)는 복수의 LED 조명부(170)의 출력단에 각각 연결된다. 복수의 제어 스위치(180)는 복수의 LED 조명부(170) 각각이 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 하나와 선택적으로 연결될 수 있도록 동작한다. 예를 들어, 복수의 제어 스위치(180) 중 제1 제어 스위치(181)는 제1 LED 조명부(171)가 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 하나와 선택적으로 연결될 수 있도록 동작하고, 제2 제어 스위치(182)는 제2 LED 조명부(172)가 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 하나와 선택적으로 연결될 수 있도록 동작할 수 있다. 복수의 제어 스위치(180)의 개수는 복수의 LED 조명부(170)의 개수와 동일할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150)는 복수의 제어 스위치(180)를 통해 복수의 LED 조명부(170)에 선택적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150)는 각각의 LED 조명부(170)에 대해 서로 다른 보상 신호를 출력할 수도 있다.
먼저, 제1 제어부(140)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 함께 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제1 제어부에 대한 회로도이다. 도 2를 참조하면, 제1 제어부(140)는 제1 입력 단자(141), 제2 입력 단자(142), 증폭기(143), 제1 변환부(144), 제2 변환부(145), 피드백부(146), 외부 전압 인가 단자(147)를 포함한다.
제1 제어부(140)는 복수의 제어 스위치(180)의 동작에 따라 복수의 LED 조명부(170) 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 입력 단자(141)는 제1 제어 스위치(181)에 의해 제1 LED 조명부(171)와 연결될 수 있다. 이에, 제1 입력 단자(141)가 제1 LED 조명부(171)와 연결된 경우, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 제1 제어부(140)에 전달될 수 있다. 또한, 제2 입력 단자(142 152)는 제2 제어 스위치(182)에 의해 제2 LED 조명부(172)와 연결될 수 있다. 이에, 제2 입력 단자(142)가 제2 LED 조명부(172)와 연결된 경우, 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 제1 제어부(140)에 전달될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 하나의 제1 제어부(140)를 사용하여 복수의 LED 조명부(170)에 대한 보상 신호를 출력할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 제어부(140)가 제1 LED 조명부(171)와 연결된 상황을 가정하여 설명한다.
제1 제어부(140)는 제1 입력 단자(141) 및 제2 입력 단자(142)와 연결된 제1 저항(Ra) 및 제2 저항(Rb)을 포함한다. 상술한 바와 같이 제1 제어부(140)가 제1 LED 조명부(171)와 연결될 경우, 제1 제어부(140)는 제1 입력 단자(141)를 통해 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류를 입력받을 수 있다. 이때, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류 중 일부는 전압 분배에 의해 제1 입력 단자(141)와 접지부 사이에 연결된 제1 저항(Ra)으로 흐르고, 다른 일부는 전압 분배에 의해 제1 입력 단자(141)와 증폭기(143) 사이에 연결된 제2 저항(Rb)으로 흐를 수 있으며, 이 다른 일부는 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)에 인가될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 제1 저항(Ra) 및 제2 저항(Rb) 값을 조절하여 제2 저항(Rb)으로 흐르는 전류의 양을 조절할 수 있다.
외부 전압 인가 단자(147)에는 디밍을 위해 외부 전압이 인가될 수 있다.
제2 변환부(145)는 외부 전압 인가 단자(147)와 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141) 사이에 연결된 제3 저항(Rc) 및 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)와 접지부 사이에 연결된 제4 저항(Rd)을 포함한다. 제3 저항(Rc)은 외부 전압 인가 단자(147)로부터의 외부 전압을 전달받으며, 제4 저항(Rd)과 연결된다. 제4 저항(Rd)의 일 단은 접지부와 연결된다. 이에, 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)에는 제3 저항(Rc)과 제4 저항(Rd)에 의한 전압 분배에 의해 외부 전압 중 일부가 인가될 수 있다.
증폭기(143)는 입력 단자 및 외부 전압 인가 단자(147)와 전기적으로 연결되고, LED 조명부(170)의 구동 전류를 보상하기 위한 제1 보상 전압(Va)을 출력한다. 구체적으로, 증폭기(143)는 제1 입력 단자(141) 및 제2 입력 단자(142)를 가질 수 있다. 제1 입력 단자(141)는 반전 단자이고, 제2 입력 단자(142)는 비반전 단자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)에는 상술한 바와 같은 제1 저항(Ra) 및 제2 저항(Rb)에 의해 전달되는 제1 LED 조명부(171)에 흐르는 전류에 대응하는 전압과 외부 전압 인가 단자(147)에서 인가되는 외부 전압 중 제2 변환부(145)에 의해 전달되는 전압이 인가된다. 또한, 증폭기(143)의 제2 입력 단자(142)에는 참조 전압 인가부(148)가 연결되어 제2 입력 단자(142)에는 참조 전압이 인가된다.
또한, 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)와 출력 단자 사이에는 피드백부(146)가 배치된다. 피드백부(146)는 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)와 제2 입력 단자(142)에 인가되는 전압의 차이를 증폭할 수 있는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제5 저항(Re) 및 커패시터(C)로 이루어질 수 있으나 피드백부(146)의 구성은 이에 제한되지 않고 다양하게 구성될 수 있다.
증폭기(143) 및 피드백부(146)는 증폭기(143)의 제1 입력 단자(141)와 제2 입력 단자(142)에 인가되는 전압의 크기를 비교하여 해당 전압의 차이를 증폭시킬 수 있다. 또한, 증폭기(143) 및 피드백부(146)는 제1 입력 단자(141)에 인가되는 전압의 크기가 제2 입력 단자(142)에 인가되는 참조 전압보다 클 경우에는 제1 LED 조명부(171)에 공급되는 전류 크기를 감소시키기 위한 제1 보상 전압(Va)을 출력한다. 또한, 제1 입력 단자(141)에 인가되는 전압의 크기가 제2 입력 단자(142)에 인가되는 참조 전압보다 작을 경우에는 제1 LED 조명부(171)에 공급되는 전류 크기를 증가시키기 위한 제1 보상 전압(Va)을 출력한다.
제1 변환부(144)는 추가적인 조도 조절을 위해 증폭기(143)로부터 출력되는 제1 보상 전압(Va)을 제2 보상 전압(Vb)으로 변환한다. 이에, 제1 변환부(144)는 제1 제어부(140)의 출력으로 제2 보상 전압(Vb)을 출력할 수 있다. 제1 변환부(144)는 증폭기(143)의 출력 단자와 제1 제어부(140)의 출력 단자 사이에 연결되는 제6 저항(Rf) 및 제1 제어부(140)의 출력 단자와 접지부 사이에 연결되는 제7 저항(Rg)을 포함할 수 있다. 제1 변환부(144)는 제6 저항(Rf) 및 제7 저항(Rg)의 크기를 조절하여 제1 보상 전압(Va)을 제2 보상 전압(Vb)으로 다양하게 변환할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 LED 조명부(170)의 조도를 다양하게 조절할 수 있다.
다음으로, 제2 제어부(150)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 3을 함께 참조한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치의 제2 제어부에 대한 회로도이다. 제2 제어부(150)는 트랜지스터(T1, T2), 증폭기(143), 가변 저항(VR1, VR2), 발열 저감 가변 저항(VR3), 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)를 포함한다.
제2 제어부(150)는 트랜지스터(T1, T2), 증폭기(143) 및 가변 저항(VR1, VR2) 각각을 포함하는 복수의 그룹을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 그룹의 개수는 복수의 LED 조명부(170)의 개수와 동일할 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 LED 조명부(170)의 개수가 2개인 경우, 복수의 그룹의 개수도 2개일 수 있다.
제2 제어부(150)의 복수의 그룹 각각은 복수의 제어 스위치(180)의 동작에 따라 복수의 LED 조명부(170)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 입력 단자(151)는 제1 제어 스위치(181)에 의해 제1 LED 조명부(171)와 연결될 수 있다. 이에, 제1 입력 단자(151)가 제1 LED 조명부(171)와 연결된 경우, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 제2 제어부(150)에 전달될 수 있다. 또한, 제2 입력 단자(152)는 제2 제어 스위치(182)에 의해 제2 LED 조명부(172)와 연결될 수 있다. 이에, 제2 입력 단자(152)가 제2 LED 조명부(172)와 연결된 경우, 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 제2 제어부(150)에 전달될 수 있다.
트랜지스터(T1, T2)는 복수의 LED 조명부(170) 중 하나와 전기적으로 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)는 복수의 LED 조명부(170) 중 제1 LED 조명부(171)와 전기적으로 연결되고, 제2 트랜지스터(T2)는 복수의 LED 조명부(170) 중 제2 LED 조명부(172)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)는 복수의 LED 조명부(170)에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 전극, 게이트 전극 및 출력 전극을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 전극을 포함할 수 있고, 제2 트랜지스터(T2)는 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 전극을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극 및 출력 전극 중 하나는 소스 전극일 수 있고, 다른 하나는 드레인 전극일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극 각각은 제1 증폭기(153)의 출력 단자 및 제2 증폭기(154)의 출력 단자와 연결될 수 있다. 또한, 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극은 각각 제1 가변 저항(VR1) 및 제2 가변 저항(VR2)과 연결될 수 있다.
증폭기(143)는 트랜지스터(T1, T2)의 게이트 전극에 연결되어 LED 조명부(170)의 구동 전류를 조절할 수 있다. 증폭기(143)는 LED 조명부(170)와 트랜지스터(T1, T2)를 통해 흐르는 LED 조명부(170)의 구동 전류의 변동을 최소화할 수 있다. 구체적으로, 증폭기(143)는 제1 트랜지스터(T1)와 연결된 제1 증폭기(153) 및 제2 트랜지스터(T2)와 연결된 제2 증폭기(154)를 포함한다.
제1 증폭기(153) 및 제2 증폭기(154)는 제1 입력 단자(151) 및 제2 입력 단자(152)를 가질 수 있다. 제1 입력 단자(151)는 반전 단자이고, 제2 입력 단자(152)는 비반전 단자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 증폭기(153) 및 제2 증폭기(154)의 제1 입력 단자(151)는 각각 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극과 연결된다. 제1 증폭기(153) 및 제2 증폭기(154)의 제2 입력 단자(152)에는 각각 제1 참조 전압(Vref1) 및 제2 참조 전압(Vref2)이 인가된다. 제2 제어부(150)의 제1 증폭기(153) 및 제2 증폭기(154)의 제2 입력 단자(152)에 인가되는 제1 참조 전압(Vref1) 및 제2 참조 전압(Vref2)은 제1 제어부(140)의 증폭기(143)의 제2 입력 단자(152)에 인가되는 참조 전압과 동일한 구성, 예를 들어, 참조 전압 인가부(148)로부터 인가될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 증폭기(153)는 제1 가변 저항(VR1)에 걸리는 전압인 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극의 전압과 제1 참조 전압(Vref1)을 비교한다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극의 전압이 제1 참조 전압(Vref1)보다 작을 경우, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 작다는 것을 의미할 수 있고, 제1 증폭기(153)는 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 증가하도록 제1 트랜지스터(T1)에 출력 신호를 전달할 수 있다. 반대로, 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극의 전압이 제1 참조 전압(Vref1)보다 클 경우, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 크다는 것을 의미할 수 있고, 제1 증폭기(153)는 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 감소하도록 제1 트랜지스터(T1)에 출력 신호를 전달할 수 있다.
제2 증폭기(154)는 제2 가변 저항(VR2)에 걸리는 전압인 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극의 전압과 제2 참조 전압(Vref2)을 비교한다. 예를 들어, 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극의 전압이 제2 참조 전압(Vref2)보다 작을 경우, 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 작다는 것을 의미할 수 있고, 제2 증폭기(154)는 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 증가하도록 제2 트랜지스터(T2)에 출력 신호를 전달할 수 있다. 반대로, 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극의 전압이 제2 참조 전압(Vref2)보다 클 경우, 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 크다는 것을 의미할 수 있고, 제2 증폭기(154)는 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류가 감소하도록 제2 트랜지스터(T2)에 출력 신호를 전달할 수 있다.
제2 제어부(150)는 상술한 바와 같이 제2 LED 조명부(172)의 구동 전류가 일정하게 유지되도록 하는 기능을 수행함과 동시에 제1 가변 저항(VR1) 및 제2 가변 저항(VR2)의 저항 값을 조절하여 트랜지스터(T1, T2)에서의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 상대적으로 높은 구동 전류 또는 특정 임계치 이상의 구동 전류가 흐르는 LED 조명부(170)에 연결된 가변 저항(VR1, VR2)의 값을 감소시켜, 트랜지스터(T1, T2)에서의 소비 전력이 감소될 수 있다. 예를 들어, 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 다른 LED 조명부(170)에 대한 구동 전류보다 높은 경우 또는 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 제2 제어부(150)는 제1 가변 저항(VR1)의 값을 감소시켜, 제1 트랜지스터(T1)에서의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
제2 제어부(150)는 제1 출력 전압(Vx) 및 제2 출력 전압(Vy)을 비교부(130)에 전달할 수 있다. 즉, 제2 제어부(150)는 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류를 센싱하기 위해 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극의 전압을 비교부(130)에 전달하고, 제2 LED 조명부(172)에 대한 구동 전류를 센싱하기 위해 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극의 전압을 비교부(130)에 전달할 수 있다.
제2 제어부(150)의 발열 저감 가변 저항(VR3)의 양 끝단에 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)가 배치된다. 제1 추가 제어 스위치(155)는 복수의 그룹의 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 중 어느 하나와 발열 저감 가변 저항(VR3)의 전기적 연결을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 추가 제어 스위치(155)는 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극 중 하나와 발열 저감 가변 저항(VR3)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 추가 제어 스위치(156)는 복수의 그룹의 트랜지스터(T1, T2)의 출력 전극 중 어느 하나와 발열 저감 가변 저항(VR3)의 전기적 연결을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제2 추가 제어 스위치(156)는 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극 및 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극 중 하나와 발열 저감 가변 저항(VR3)의 타단을 전기적으로 연결할 수 있다.
이때, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)는 동일한 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 및 출력 전극과 발열 저감 가변 저항(VR3)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 추가 제어 스위치(155)가 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극과 연결되는 경우, 제2 추가 제어 스위치(156)는 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전극과 연결될 수 있다. 또한, 제1 추가 제어 스위치(155)가 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극과 연결되는 경우, 제2 추가 제어 스위치(156)는 제2 트랜지스터(T2)의 출력 전극과 연결될 수 있다. 이에, 발열 저감 가변 저항(VR3)의 양단은 동일한 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 및 출력 전극과 연결될 수 있고, 하나의 전류 경로를 제공할 수 있다.
제2 제어부(150)의 발열 저감 가변 저항(VR3)은 하나이다. 즉, 제2 제어부(150)가 포함하는 트랜지스터(T1, T2)의 개수와 무관하게 단 하나의 발열 저감 가변 저항(VR3)만이 사용될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 보다 단순한 구조의 회로를 통해 제2 제어부(150)의 회로에서의 발열 현상을 저감할 수 있다.
발열 저감 가변 저항(VR3)을 사용한 발열 현상 저감 및 소비 전력 감소에 대한 설명을 위해 다시 도 1을 참조하면, 온도 센서(160)는 복수의 그룹에 대한 온도를 센싱하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(160)는 복수의 그룹 각각에 대한 온도를 센싱하도록 복수의 온도 센서(160)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 온도 센서(160)는 제1 트랜지스터(T1)에 대한 온도를 센싱할 수 있고, 다른 하나의 온도 센서(160)는 제2 트랜지스터(T2)에 대한 온도를 센싱할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 하나의 온도 센서(160)가 제1 트랜지스터(T1)에 대한 온도와 제2 트랜지스터(T2)에 대한 온도를 센싱하도록 구성될 수도 있다.
제2 제어부(150)는 온도 센서(160)에 의해 측정된 온도가 임계치 이상인 그룹에 대한 발열을 저감하기 위해, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)가 측정된 온도가 임계치 이상인 그룹의 트랜지스터(T1, T2)와 연결되도록 연결을 제어할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(160)에 의해 측정된 제1 트랜지스터(T1)에 대한 온도가 임계치 이상인 경우, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)는 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 출력 전극에 발열 저감 가변 저항(VR3)을 연결시킬 수 있다. 높은 휘도를 위해 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류가 큰 경우 제1 트랜지스터(T1)를 흐르는 전류가 증가할 수 있고, 제1 트랜지스터(T1)에서 소비되는 소비 전력이 증가하고, 발열 현상이 심화될 수 있다. 이에, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)를 사용하여 발열 저감 가변 저항(VR3)을 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 출력 전극에 연결하여, 구동 전류가 큰 제1 LED 조명부(171)에 대응하는 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류를 분배하여, 제1 트랜지스터(T1)를 흐르는 전류를 감소시킬 수 있다. 이에, 제1 트랜지스터(T1)를 흐르는 전류를 감소시켜 제1 트랜지스터(T1)에서 발생할 수 있는 발열 현상 및 소비 전력을 최소화할 수 있다.
만약, 온도 센서(160)의 측정 결과, 제1 트랜지스터(T1)의 측정 온도 및 제2 트랜지스터(T2)의 측정 온도 둘 모두가 임계치 이상인 경우, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)는 발열 저감 가변 저항(VR3)이 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 출력 전극과 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극 및 출력 전극에 교대로 연결되도록 할 수 있다.
또한, 온도 센서(160)의 측정 결과, 제1 트랜지스터(T1)의 측정 온도 및 제2 트랜지스터(T2)의 측정 온도 둘 모두가 임계치 이상인 경우, 제1 추가 제어 스위치(155) 및 제2 추가 제어 스위치(156)는 발열 저감 가변 저항(VR3)이 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 출력 전극과 제2 트랜지스터(T2)의 입력 전극 및 출력 전극에 교대로 연결되도록 하되, 상대적으로 측정 온도의 크기가 더 큰 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 및 출력 전극과 발열 저감 가변 저항(VR3)이 연결되도록 할 수 있다. 또한, 상대적으로 측정 온도의 크기가 더 큰 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 및 출력 전극과 발열 저감 가변 저항(VR3)이 연결된 시점에 발열 저감 가변 저항(VR3)의 저항 값을 증가시키고, 상대적으로 측정 온도의 크기가 더 작은 트랜지스터(T1, T2)의 입력 전극 및 출력 전극과 발열 저감 가변 저항(VR3)이 연결된 시점에 발열 저감 가변 저항(VR3)의 저항 값을 감소시킬 수 있다.
한편, 복수의 제어 스위치(180)는 복수의 LED 조명부(170) 중 구동 전류가 임계치 이상인 LED 조명부(170)를 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 제2 제어부(150)로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 LED 조명부(170) 중 제1 LED 조명부(171)의 구동 전류가 임계치 이상인 경우, 제1 LED 조명부(171)에서의 발열 현상이나 소비 전력 증가가 발생할 수 있다. 이에, 제1 LED 조명부(171)를 제2 제어부(150)로 연결시키고, 제1 LED 조명부(171)가 연결되는 제1 트랜지스터(T1)의 입력 전극 및 출력 전극에 발열 저감 가변 저항(VR3)을 연결하여, 발열 현상을 감소시키고 소비 전력이 증가하는 것을 최소화할 수 있다.
비교부(130)는 복수의 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150)에서 출력된 보상 신호에 기초하여 컨버터(120)를 제어하여 복수의 LED 조명부(170)로 공급되는 입력 전압을 보상할 수 있다. 예를 들어, 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 복수의 LED 조명부(170)에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 작은 제어부로부터의 출력 신호를 컨버터(120)로 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 비교부(130)는 제1 제어부(140)로부터 제2 보상 전압(Vb)을 수신하고, 제2 제어부(150)로부터 제1 출력 전압(Vx) 및 제2 출력 전압(Vy)을 수신할 수 있다. 이때 제2 보상 전압(Vb)이 제1 LED 조명부(171)로부터의 보상 전압인 경우, 비교부(130)는 제2 보상 전압(Vb)과 제1 출력 전압(Vx)에 기초하여 제1 LED 조명부(171)에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 작은 전압을 전달한 제어부로부터의 출력 신호를 컨버터(120)로 전달할 수 있다. 이에, 제1 LED 조명부(171)에 대한 급격한 구동 전류 변화를 방지할 수 있다.
또한, 비교부(130)는 제1 제어부(140)로부터의 출력 신호 및 제2 제어부(150)로부터의 출력 신호에 의한 전압 크기 변화가 모두 임계 전압 크기 변화보다 작다면, 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150) 중 복수의 LED 조명부(170)에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 큰 제어부로부터의 출력 신호를 컨버터(120)로 출력할 수 있다. 상술한 바와 같이, 비교부(130)는 제1 제어부(140)로부터 제2 보상 전압(Vb)을 수신하고, 제2 제어부(150)로부터 제1 출력 전압(Vx) 및 제2 출력 전압(Vy)을 수신할 수 있다. 이때, 제2 보상 전압(Vb)이 제1 LED 조명부(171)로부터의 보상 전압이고, 제2 보상 전압(Vb)과 제1 출력 전압(Vx)이 모두 임계 전압 크기 변화보다 작을 수 있다. 이 경우, 제2 보상 전압(Vb) 및 제1 출력 전압(Vx) 둘 모두를 사용하여 제1 LED 조명부(171)에 대한 구동 전류를 보상하여도 급격한 크기 변화가 발생하지 않을 수 있다. 이에, 비교부(130)는 제2 보상 전압(Vb) 및 제1 출력 전압(Vx) 중 제1 LED에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 큰 신호를 컨버터(120)로 출력할 수 있다. 이에, 제1 LED 조명부(171)에 대한 급격한 구동 전류 변화를 방지하면서도, 최대한 원하는 목표의 구동 전류 보상을 할 수 있다.
컨버터(120)는 비교부(130)로부터 제공되는 신호에 기초하여 복수의 LED 조명부(170)로 공급되는 입력 전압을 보상할 수 있다. 즉, 컨버터(120)는 전원(110)으로부터 입력되는 전압을 비교부(130)로부터 제공되는 신호에 기초하여 조절하여 복수의 LED 조명부(170)로 공급되는 입력 전압을 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 제1 제어부(140)가 하나의 회로를 포함함에도 복수의 입력 단자 및 제어 스위치(180)를 사용하여 복수의 LED 조명부(170)에 대한 보상 신호를 출력할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 하나의 제1 제어부(140)를 사용하여 복수의 LED 조명부(170)에 대한 보상 신호를 출력할 수 있으므로, 보다 간단한 회로로 LED 조명부(170)에 대한 보상 신호 출력이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 제1 제어부(140)를 사용하여 복수의 LED 조명부(170)에 대한 구동 전류를 보상함과 동시에 복수의 LED 조명부(170)에 대한 다양한 조도 조절이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 제2 제어부(150)가 복수의 LED 조명부(170)의 구동 전류를 일정하게 유지함과 동시에 제1 가변 저항(VR1) 및 제2 가변 저항(VR2)의 저항 값을 조절하여 트랜지스터(T1, T2)에서의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 제2 제어부(150)는 상대적으로 높은 구동 전류 또는 특정 임계치 이상의 구동 전류가 흐르는 LED 조명부(170)에 연결된 가변 저항(VR1, VR2)의 값을 감소시켜, 트랜지스터(T1, T2)에서의 소비 전력이 감소될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 온도 센서(160) 및 제2 제어부(150)를 사용하여 LED 조명 장치(100), 특히, 복수의 LED 조명부(170) 및 제2 제어부(150)의 트랜지스터(T1, T2) 등에 발생할 수 있는 발열 현상을 저감하고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)의 제2 제어부(150)는 온도 센서(160)에 의해 측정되는 다양한 측정 값의 경우에 대응하여 발열 저감 가변 저항(VR3)의 연결 관계 및 발열 저감 가변 저항(VR3)의 저항 값을 조절할 수 있으므로, 보다 효과적으로 발열 현상을 저감하고, 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 제2 제어부(150)는 하나의 발열 저감 가변 저항(VR3) 및 추가 제어 스위치(180)를 사용하므로, 보다 간단한 회로로 복수의 LED 조명부(170) 및 복수의 트랜지스터(T1, T2)에 대한 발열 현상 저감 및 소비 전력 감소가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 조명 장치(100)에서는 비교부(130)가 복수의 제1 제어부(140) 및 제2 제어부(150)에서 출력된 보상 신호에 기초하여 컨버터(120)를 제어하여 복수의 LED 조명부(170)로 공급되는 입력 전압을 보상할 수 있다. 이 경우, 비교부(130)는 제1 제어부(140)로부터 제2 보상 전압(Vb)과 제2 제어부(150)로부터 제1 출력 전압(Vx) 및 제2 출력 전압(Vy)을 비교하고, 임계 전압과의 관계를 비교하여 다양한 상황에 맞는 LED 구동 전류에 대한 보상이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: LED 조명 장치
110: 전원
120: 컨버터
130: 비교부
140: 제1 제어부
141: 제1 제어부의 제1 입력 단자
142: 제1 제어부의 제2 입력 단자
143: 제1 제어부의 증폭기
144: 제1 변환부
145: 제2 변환부
146: 피드백부
147: 외부 전압 인가 단자
148: 참조 전압 인가부
150: 제2 제어부
151: 제2 제어부의 제1 입력 단자
152: 제2 제어부의 제2 입력 단자
153: 제2 제어부의 제1 증폭기
154: 제2 제어부의 제2 증폭기
155: 제1 추가 제어 스위치
156: 제2 추가 제어 스위치
160: 온도 센서
170: LED 조명부
171: 제1 LED 조명부
172: 제2 LED 조명부
180: 제어 스위치
181: 제1 제어 스위치
182: 제2 제어 스위치
Ra: 제1 저항
Rb: 제2 저항
Rc: 제3 저항
Rd: 제4 저항
Re: 제5 저항
Rf: 제6 저항
Rg: 제7 저항
C: 커패시터
VR1: 제1 가변 저항
VR2: 제2 가변 저항
VR3: 발열 저감 가변 저항
Va: 제1 보상 전압
Vb: 제2 보상 전압
Vx: 제1 출력 전압
Vy: 제2 출력 전압
T1: 제1 트랜지스터
T2: 제2 트랜지스터

Claims (10)

  1. 전원;
    상기 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    상기 컨버터로부터 입력 전압을 공급받는 입력단을 갖는 복수의 LED 조명부;
    상기 복수의 LED 조명부의 출력단에 각각 연결된 복수의 제어 스위치;
    상기 복수의 제어 스위치를 통해 상기 복수의 LED 조명부에 선택적으로 연결되고, 서로 다른 보상 신호를 출력하는 제1 제어부 및 제2 제어부; 및
    상기 복수의 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에서 출력된 보상 신호에 기초하여 상기 컨버터를 제어하여 상기 복수의 LED 조명부로 공급되는 상기 입력 전압을 보상하는 비교부를 포함하는, LED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어부는 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 제어부는,
    상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 LED 조명부에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 단자;
    디밍을 위해 외부 전압이 인가되는 외부 전압 인가 단자;
    상기 입력 단자 및 상기 외부 전압 인가 단자와 전기적으로 연결되고 제1 보상 전압을 출력하는 증폭기; 및
    조도 조절을 위해 상기 제1 보상 전압을 제2 보상 전압으로 변환하는 제1 변환부를 포함하는, LED 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 제어부는,
    상기 입력 단자와 접지부 사이에 연결된 제1 저항;
    상기 입력 단자와 증폭기 사이에 연결된 제2 저항;
    상기 외부 전압 인가 단자와 상기 증폭기의 제1 입력 단자 사이에 연결된 제3 저항 및 상기 증폭기의 제1 입력 단자와 상기 접지부 사이에 연결된 제4 저항을 포함하는 제2 변환부;
    상기 증폭기의 제2 입력 단자와 연결된 참조 전압 인가부; 및
    상기 증폭기의 제1 입력 단자 및 상기 제1 보상 전압을 출력하는 출력 단자와 연결된 피드백부를 포함하는, LED 조명 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 제어부는,
    상기 복수의 LED 조명부 중 하나와 전기적으로 연결되어 상기 복수의 LED 조명부에 대한 구동 전류가 입력되는 입력 전극, 게이트 전극 및 출력 전극을 포함하는 트랜지스터;
    상기 게이트 전극에 연결되어 상기 구동 전류를 조절하는 증폭기; 및
    상기 출력 전극 및 접지부에 연결된 가변 저항을 포함하고,
    상기 증폭기의 제1 입력 단자는 상기 출력 전극과 연결되고,
    상기 증폭기의 제2 입력 단자에는 참조 전압이 인가되는, LED 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 제어부는 상기 트랜지스터, 상기 증폭기 및 상기 가변 저항을 각각 포함하는 복수의 그룹을 포함하고,
    상기 복수의 그룹 각각은 상기 복수의 제어 스위치의 동작에 따라 상기 복수의 LED 조명부와 각각과 전기적으로 연결되는, LED 조명 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 제어부는,
    하나의 발열 저감 가변 저항;
    상기 복수의 그룹의 트랜지스터의 입력 전극 중 어느 하나와 상기 발열 저감 가변 저항의 전기적 연결을 선택하는 제1 추가 제어 스위치; 및
    상기 복수의 그룹의 트랜지스터의 출력 전극 중 어느 하나와 상기 발열 저감 가변 저항의 전기적 연결을 선택하는 제2 추가 제어 스위치를 포함하는, LED 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 그룹에 대한 온도를 센싱하도록 구성된 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제2 제어부는 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도가 임계치 이상인 그룹에 대한 발열을 저감하기 위해, 상기 제1 추가 제어 스위치 및 상기 제2 추가 제어 스위치가 상기 그룹의 트랜지스터와 연결되도록 연결을 제어하는, LED 조명 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 제어 스위치는 상기 복수의 LED 조명부 중 구동 전류가 임계치 이상인 LED 조명부를 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 제2 제어부로 연결시키는, LED 조명 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 복수의 LED 조명부에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 작은 제어부로부터의 출력 신호를 상기 컨버터로 출력하는, LED 조명 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비교부는 상기 제1 제어부로부터의 출력 신호 및 상기 제2 제어부로부터의 출력 신호에 의한 전압 크기 변화가 모두 임계 전압 크기 변화보다 작다면, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부 중 상기 복수의 LED 조명부에 인가되는 전압의 크기 변화가 더 큰 제어부로부터의 출력 신호를 상기 컨버터로 출력하는, LED 조명 장치.
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