KR102191118B1 - LED Color and Intensity control Apparatus - Google Patents

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KR102191118B1 KR1020180134512A KR20180134512A KR102191118B1 KR 102191118 B1 KR102191118 B1 KR 102191118B1 KR 1020180134512 A KR1020180134512 A KR 1020180134512A KR 20180134512 A KR20180134512 A KR 20180134512A KR 102191118 B1 KR102191118 B1 KR 102191118B1
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Abstract

본 발명에서는 LED 색상 및 조도 제어장치에 있어서, 입력 교류전원(10)을 공급받아 직류 전원으로 정류하는 정류 다이오드부(31); 상기 정류 다이오드부(31)에서 출력된 직류 전원을 공급받아 제1 출력전압(Vo1)으로 출력하는 컨버터부(45); 상기 컨버터부(45)의 제1 출력전압(Vo1)을 공급받아 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)로 공급하는 정전류(Constant Current) 회로부(50); 상기 정전류 회로부(50)의 제2 출력전압(Vo2)을 공급받아 발광하는 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20); 상기 제1 LED 그룹(Group)(19)의 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위치(21); 상기 제2 LED 그룹(Group)(20)의 전류의 흐름을 제어하는 제2 스위치(22); 상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어에 하는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치를 제안한다.In the present invention, in the LED color and illuminance control device, the rectifier diode unit 31 for receiving the input AC power supply 10 and rectifying DC power; A converter unit 45 for receiving the DC power output from the rectifying diode unit 31 and outputting the first output voltage Vo1; A constant current circuit unit 50 receiving a first output voltage Vo1 of the converter unit 45 and supplying a second output voltage Vo2 of a constant current; First and second LED groups 19 and 20 which emit light by receiving the second output voltage Vo2 of the constant current circuit unit 50; A first switch 21 for controlling the flow of current in the first LED group 19; A second switch 22 for controlling the flow of current in the second LED group 20; The first switch 21 and the second switch 22 include a controller 60 for controlling LED color and illuminance to control an asymmetric duty. Suggest.

Figure R1020180134512
Figure R1020180134512

Description

LED 색상 및 조도 제어장치{LED Color and Intensity control Apparatus}LED Color and Intensity Control Apparatus}

본 발명은 최근에 조명으로 가장 각광받고 있는 LED(발광 다이오드)의 색상 및 조도 제어장치에 관한 것이다. LED는 고효율 광 반도체 소자로서 다양한 조명으로 이용되고 있으며, 최근 LED의 색상 및 조도에 대해서 가변하고자 하는 수요가 증가하고 있다. 본 발명의 기술분야는 LED 색상 및 조도 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling color and illuminance of an LED (light emitting diode), which has recently been most spotlighted as lighting. LEDs are high-efficiency optical semiconductor devices and are used for various lighting, and recently, there is an increasing demand to change the color and illuminance of LEDs. The technical field of the present invention relates to an LED color and illuminance control device.

기존에 LED 조명에 대하여 주요 회사들은 조도를 제어할 수 있는 다양한 방법에 대하여 특허로 출원하였다. 삼성전자에서는 대한민국 등록특허공보 제10-1043746호, 공고일 2011. 06. 23.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 LLC(인덕터-인덕터-커패시터) 공진형 하프브리지 컨버터를 이용하여 LED의 조도를 제어하는 것을 특징으로 한다.Previously, for LED lighting, major companies applied for patents for various methods to control the illuminance. In Samsung Electronics, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1043746, announced on June 23, 2011 (hereinafter referred to as [Patent Document 1]) uses an LLC (inductor-inductor-capacitor) resonant half-bridge converter. It characterized in that to control.

매그나칩에서는 대한민국 등록특허공보 제10-1189253호, 공고일 2012. 10. 09.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 승압형(Boost) 컨버터에서 주 스위치의 듀티(Duty) 제어를 통하여 조도 제어하는 것을 특징으로 한다.In the case of MagnaChip, Korean Registered Patent Publication No. 10-1189253, published date 2012. 10. 09. (hereinafter referred to as [Patent Document 2]), illuminance control through the duty control of the main switch in a boost converter Characterized in that.

㈜이노셈코리아에서는 대한민국 등록특허공보 제10-1189253호, 공고일 2012. 10. 09.(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 제1,2 쿨·웜용 스마트 LED 패키지 모듈의 제어를 위하여 색온도 제어 알고리즘 엔진부를 통해서 연산된 색좌표(x,y)와 주어진 조도에 따른 디밍(Dimmgin) 시비율(Duty)을 테이블(Table)화시키고, 관계되는 색온도 값을 바탕으로 적색(Red), 노랑(Yellow), 파랑(Blue) 및 화이트(White) LED의 각 빛의 세기를 조절하여서 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.In Inosem Korea Co., Ltd., Korean Patent Publication No. 10-1189253, announced on October 09, 2012 (hereinafter referred to as [Patent Document 3]), controls the color temperature for the control of the first and second cool-warm smart LED package modules. The color coordinates (x,y) calculated through the algorithm engine unit and the dimming ratio (Duty) according to the given illuminance are converted into a table, and based on the related color temperature values, red and yellow , Blue (Blue) and white (White) It is a technical feature to control by adjusting the intensity of each light.

기존의 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 LED의 조도를 변화시키거나, LED 색상을 제어하는 것은 복잡한 제어방식을 이용하며, 색상 및 조도가 동시에 제어되는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다. In the existing [Patent Literature 1] to [Patent Literature 3], there is a problem that changing the illuminance of the LED or controlling the color of the LED uses a complex control method, and it is impossible to simultaneously control the color and illuminance.

[특허문헌1] 대한민국 등록특허공보 제10-1043746호, 공고일 2011. 06. 23.[Patent Document 1] Republic of Korea Patent Publication No. 10-1043746, Announcement date 2011. 06. 23. [특허문헌2] 대한민국 등록특허공보 제10-1189253호, 공고일 2012. 10. 09.[Patent Document 2] Korean Patent Publication No. 10-1189253, Announcement Date 2012. 10. 09. [특허문헌3] 대한민국 등록특허공보 제10-1189253호, 공고일 2012. 10. 09.[Patent Document 3] Republic of Korea Patent Publication No. 10-1189253, Announcement Date 2012. 10. 09.

본 발명에서는 단순한 방식으로 LED의 조도 및 색상을 동시에 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다. 기존의 LED 조도의 변화를 위해서는 LED 전원장치에서 주 스위치의 듀티(Duty) 제어를 통하여 디밍(Dimming)을 하는 방식이다. 하지만, 본 발명에서는 비대칭 듀티(Duty) 제어 방식을 이용하여 LED 조도 및 색상을 기본적으로 변화시킬 수 있다. 더불어 정해진 색상에 대하여 주파수(Frequency) 제어 방식을 이용하여 정해진 색상에 대한 LED 조도를 변화시킬 수 있는 것을 가장 큰 기술적 특징한다. 따라서 본 발명은 LED의 색상 및 조도를 동시에 제어할 수 있는 전원 장치를 제공하고자 한다.In the present invention, it is a technical feature to simultaneously control the illuminance and color of the LED in a simple manner. In order to change the existing LED illuminance, it is a method of dimming through the duty control of the main switch in the LED power supply. However, in the present invention, it is possible to basically change the illuminance and color of the LED by using an asymmetric duty control method. In addition, the biggest technical feature is that the LED illuminance for a predetermined color can be changed using a frequency control method for a predetermined color. Accordingly, the present invention is to provide a power supply device capable of simultaneously controlling the color and illuminance of the LED.

본 발명은 비대칭 제어방식을 이용하여 LED의 색상 및 조도 제어를 동시에 하는 방법을 제안하고자 한다. 기존의 [특허문헌1] 내지 [특허문헌2]의 LED의 제어에서는 LED 전원장치에서 주 스위치의 듀티(Duty) 제어를 통하여 조도제어를 할 수 있었다. 또한, [특허문헌3]에서는 색좌표(x,y)와 주어진 조도에 따른 디밍(Dimmgin) 시비율(Duty)을 테이블(Table)화시키고, 관계되는 색온도 값을 바탕으로 적색(Red), 노랑(Yellow), 파랑(Blue) 및 화이트(White) LED의 각 빛의 세기를 조절하여서 제어하므로 적색(Red), 노랑(Yellow), 파랑(Blue) 및 화이트(White) LED가 사용되며, 복잡한 제어를 하는 문제점이 있었다. 또한 상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 각각 조도 제어 또는 색상 제어만 되만, 색상 및 조도가 동시에 제어되지 않는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명에서는 간단한 비대칭 듀티(Duty) 제어 및 주파수 제어를 이용하여 색상 및 조도를 동시에 제어할 수 있는 것을 본 발명에서 과제의 해결수단으로 한다.The present invention intends to propose a method of simultaneously controlling the color and illuminance of an LED using an asymmetric control method. In the conventional LED control of [Patent Literature 1] to [Patent Literature 2], it is possible to control the illuminance through the duty control of the main switch in the LED power supply. In addition, in [Patent Document 3], the color coordinates (x,y) and the dimming ratio (Duty) according to the given illuminance are converted into a table, and based on the related color temperature values, red and yellow ( Red, yellow, blue and white LEDs are used because the intensity of each light of Yellow, Blue, and White LEDs is controlled and controlled. There was a problem. In addition, in the above [Patent Document 1] to [Patent Document 3], there is a problem in that only illuminance control or hue control is performed, but hue and illuminance are not simultaneously controlled. Therefore, in the present invention, it is possible to simultaneously control color and illuminance using a simple asymmetric duty control and frequency control as a solution to the problem in the present invention.

본 발명의 제어장치는 LED의 색상의 제어를 위하여 제1 색상을 가지는 제1 LED 그룹(Group)(19) 및 제2 색상을 가지는 제2 LED 그룹(Group)(20)을 제어하며, 단지 2가지 색상의의 2가지 LED 그룹(Group)을 제어하기에 가장 구조가 단순한 장점이 있다. 또한 상기 제1 색상을 가지는 제1 LED 그룹(Group)(19) 및 상기 제2 색상을 가지는 제2 LED 그룹(Group)(20)의 제어를 위하여 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어를 수행하여 색상의 제어가 가능한 효과가 있다. 또한, 주파수(Frequency) 제어를 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도를 제어할 수 있으므로, 간단한 LED 제어 장치를 이용하여 색상 및 조도를 통시에 제어할 수 있는 상승된 효과가 있다.The control device of the present invention controls a first LED group 19 having a first color and a second LED group 20 having a second color for controlling the color of the LED, and only 2 It has the advantage of having the simplest structure to control two LED groups of different colors. In addition, an asymmetric duty control is performed to control the first LED group 19 having the first color and the second LED group 20 having the second color. There is an effect that can control the color. In addition, since the illuminance of the first and second LED groups can be controlled through frequency control, there is an increased effect of controlling color and illuminance through a simple LED control device.

도 1은 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제1 실시예)
도 2는 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제2 실시예)
도 3은 제작된 LED 색상 및 조도 제어장치(제1 실시예)
도 4는 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제3 실시예)
도 5는 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제4 실시예)
도 6은 제작된 LED 색상 및 조도 제어장치(제2 실시예)
도 7은 정전류(Constant Current) 회로부(제1 실시예)
도 8은 정전류(Constant Current) 회로부(제2 실시예)
도 9는 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제1 실시예)
도 10은 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제2 실시예)
도 11은 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제3 실시예)
도 12는 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제4 실시예)
도 13은 LED 색상 및 조도 제어장치
도 14는 비대칭 듀티 제어신호
1 is an LED color and illuminance control device overall system (first embodiment)
2 is an LED color and illuminance control device overall system (second embodiment)
3 is a manufactured LED color and illuminance control device (first embodiment)
4 is an LED color and illuminance control device overall system (third embodiment)
5 is an LED color and illuminance control device overall system (4th embodiment)
6 is a manufactured LED color and illuminance control device (second embodiment)
7 is a constant current circuit (first embodiment)
8 is a constant current circuit (second embodiment)
9 is a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (first embodiment)
10 is a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (second embodiment)
11 is a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (third embodiment)
12 is a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (fourth embodiment)
13 is an LED color and illuminance control device
14 is an asymmetric duty control signal

[실시예][Example]

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1 및 도 2는 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제1,2 실시예)을 나타낸다.1 and 2 show an LED color and illuminance control device overall system (first and second embodiments).

제안된 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템은 입력 교류전원(10)으로부터 입력단 필터(30) 및 정류 다이오드부(31)를 통하여 정류된 직류전압을 컨버터부(45)를 통하여 제1 출력전압(Vo1)을 생성한다. 상기 제1 출력전압(Vo1)을 인가받는 정전류(Constant Current) 회로부(50)로 인하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光)에 적합한 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)를 생성한다. 상기 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)을 인가받아 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)은 제1,2 스위치(21,22)의 온(on) 및 오프(off)에 의해서 발광(發光)하는 것을 기술적 특징으로 한다.The entire system of the proposed LED color and illuminance control device transmits the DC voltage rectified from the input AC power supply 10 through the input filter 30 and the rectifier diode 31 through the converter 45 to the first output voltage Vo1. ). The second output voltage Vo2 of a constant current suitable for light emission of the first and second LED groups due to the constant current circuit unit 50 to which the first output voltage Vo1 is applied. ). When the second output voltage Vo2 of the constant current is applied, the first and second LED groups 19 and 20 are turned on and off of the first and second switches 21 and 22. It is characterized in that it emits light by off).

상기 컨버터부(45)는 플라이백(Flyback) 컨버터 회로이며, 상기 컨버터부(45)의 구성은 역률개선 인덕터(11), 플라이백 컨버터의 주 변압기(41), 주 스위치(14), 정류 다이오드(12) 및 출력단 커패시터(13)로 구성되어 있다. 상기 플라이백 컨버터의 제어는 제1 출력전압(Vo1)의 전압과 전류 검출부(15)의 전류검출 저항의 정보를 바탕으로 컨버터의 주 제어기(40)를 통하여 제어되는 것을 특징으로 한다.The converter unit 45 is a flyback converter circuit, and the configuration of the converter unit 45 includes a power factor improvement inductor 11, a main transformer 41 of the flyback converter, a main switch 14, and a rectifier diode. (12) and output stage capacitor (13). The control of the flyback converter is characterized in that it is controlled through the main controller 40 of the converter based on the information of the voltage of the first output voltage Vo1 and the current detection resistance of the current detector 15.

무엇보다 상기 제1,2 스위치(21,22)의 온(on) 및 오프(off) 제어는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어에 의하여 이루어진다. 즉 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 증가하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 감소하며, 상기 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 감소하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 증가하는 것을 특징으로 한다.Above all, on and off control of the first and second switches 21 and 22 is performed by an asymmetric duty control. That is, when the duty ratio of the first switch 21 increases, the duty ratio of the second switch 22 decreases, and when the duty ratio of the first switch 21 decreases, It is characterized in that the duty ratio of the second switch 22 is increased.

상기 제1,2 스위치(21,22)는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)에서 발생된 게이트 신호가 버퍼(Buffer)(23)와 인버터(Inverter)를 통하여 제어되는 것을 특징으로 한다.The first and second switches 21 and 22 are characterized in that a gate signal generated from the controller 60 for controlling LED color and illumination is controlled through a buffer 23 and an inverter.

도 1(제1 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다.In FIG. 1 (the first embodiment), the asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and is controlled by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. 1,2 It is characterized in that the color and illuminance of the LED group are changed.

도 2(제2 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80) 및 주파수 제어용 저항(90)을 통하여 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 동시에 가능하다. 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 더불어 주파수 제어용 저항(90)은 주파수 제어용 고정저항(35) 및 주파수 제어용 가변저항(36)으로 구성되며, 상기 주파수 제어용 가변저항(36)을 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 특히 주파수가 낮아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도가 증가한다. 또한, 주파수가 높아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도 낮아지는 것을 특징으로 한다.In FIG. 2 (second embodiment), duty control and frequency control are simultaneously possible through the asymmetric duty control resistor 80 and the frequency control resistor 90. The asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and the first and second LED groups are made by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. It is characterized in that the color and illuminance of are changed. In addition, the frequency control resistor 90 is composed of a frequency control fixed resistor 35 and a frequency control variable resistor 36, and the first and second LED groups by varying the frequency control variable resistor 36 It is characterized in that the illuminance of is changed. In particular, when the frequency is lowered, the luminance of the first and second LED groups increases. In addition, as the frequency increases, the light emission intensity of the first and second LED groups is also lowered.

도 2(제2 실시예)에서는 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도의 가변 비율을 도 1(제1 실시예) 보다 더욱 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In FIG. 2 (the second embodiment), there is an advantage that the variable ratio of the illuminance of the first and second LED groups can be further increased than that of FIG. 1 (the first embodiment).

도 3은 제작된 LED 색상 및 조도 제어장치(제1 실시예)를 나타낸다. 무엇보다 기존의 형광등의 크기와 일치하도록 높이(H)가 2[cm] 이하이며, 길쭉하게 제작된 것을 기술적 특징으로 한다.3 shows the manufactured LED color and illuminance control device (first embodiment). Above all, it has a height (H) of 2 [cm] or less to match the size of a conventional fluorescent lamp, and it is manufactured to be elongated.

도 4 및 도 5는 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템(제3,4 실시예)을 나타낸다.4 and 5 show the entire system of the LED color and illuminance control device (the third and fourth embodiments).

제안된 LED 색상 및 조도 제어장치 전체 시스템은 입력 교류전원(10)으로부터 입력단 필터(30) 및 정류 다이오드부(31)를 통하여 정류된 직류전압을 컨버터부(45)를 통하여 제1 출력전압(Vo1)을 생성한다. 상기 제1 출력전압(Vo1)을 인가받는 정전류(Constant Current) 회로부(50)로 인하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光)에 적합한 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)를 생성한다. 상기 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)을 인가받아 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)은 제1,2 스위치(21,22)의 온(on) 및 오프(off)에 의해서 발광(發狂)하는 것을 기술적 특징으로 한다.The entire system of the proposed LED color and illuminance control device transmits the DC voltage rectified from the input AC power supply 10 through the input filter 30 and the rectifier diode 31 through the converter 45 to the first output voltage Vo1. ). The second output voltage Vo2 of a constant current suitable for light emission of the first and second LED groups due to the constant current circuit unit 50 to which the first output voltage Vo1 is applied. ). When the second output voltage Vo2 of the constant current is applied, the first and second LED groups 19 and 20 are turned on and off of the first and second switches 21 and 22. It is characterized in that it emits light by off).

상기 컨버터부(45)는 포워브-플라이백(Forward-Flyback) 컨버터 회로이며, 상기 컨버터부(45)의 구성은 역률개선 인덕터(11), 포워드-플라이백 컨버터의 주 변압기(41), 주 스위치(14), 정류 다이오드(12) 및 출력단 커패시터(13)로 구성되어 있다. 상기 포워드-플라이백 컨버터의 제어는 제1 출력전압(Vo1)의 전압과 전류 검출부(15)의 전류검출 저항의 정보를 바탕으로 컨버터의 주 제어기(40)를 통하여 제어되는 것을 특징으로 한다.The converter unit 45 is a forward-flyback converter circuit, and the configuration of the converter unit 45 includes a power factor improvement inductor 11, a main transformer 41 of a forward-flyback converter, and a main It consists of a switch 14, a rectifier diode 12, and an output stage capacitor 13. The forward-flyback converter is controlled through the main controller 40 of the converter based on the information of the voltage of the first output voltage Vo1 and the current detection resistance of the current detection unit 15.

무엇보다 상기 제1,2 스위치(21,22)의 온(on) 및 오프(off) 제어는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어에 의하여 이루어진다. 즉 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 증가하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 감소하며, 상기 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 감소하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 증가하는 것을 특징으로 한다.Above all, on and off control of the first and second switches 21 and 22 is performed by an asymmetric duty control. That is, when the duty ratio of the first switch 21 increases, the duty ratio of the second switch 22 decreases, and when the duty ratio of the first switch 21 decreases, It is characterized in that the duty ratio of the second switch 22 is increased.

상기 제1,2 스위치(21,22)는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)에서 발생된 게이트 신호가 버퍼(Buffer)(23)와 인버터(Inverter)를 통하여 제어되는 것을 특징으로 한다.The first and second switches 21 and 22 are characterized in that a gate signal generated from the controller 60 for controlling LED color and illumination is controlled through a buffer 23 and an inverter.

도 4(제3 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다.In Fig. 4 (third embodiment), the asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and is controlled by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. 1,2 It is characterized in that the color and illuminance of the LED group are changed.

도 5(제4 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80) 및 주파수 제어용 저항(90)을 통하여 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 동시에 가능하다. 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 더불어 주파수 제어용 저항(90)은 주파수 제어용 고정저항(35) 및 주파수 제어용 가변저항(36)으로 구성되며, 상기 주파수 제어용 가변저항(36)을 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 특히 주파수가 낮아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도가 증가한다. 또한, 주파수가 높아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도 낮아지는 것을 특징으로 한다.In FIG. 5 (the fourth embodiment), duty control and frequency control are simultaneously possible through the asymmetric duty control resistor 80 and the frequency control resistor 90. The asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and the first and second LED groups are made by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. It is characterized in that the color and illuminance of are changed. In addition, the frequency control resistor 90 is composed of a frequency control fixed resistor 35 and a frequency control variable resistor 36, and the first and second LED groups by varying the frequency control variable resistor 36 It is characterized in that the illuminance of is changed. In particular, when the frequency is lowered, the luminance of the first and second LED groups increases. In addition, as the frequency increases, the light emission intensity of the first and second LED groups is also lowered.

도 5(제4 실시예)에서는 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도의 가변 비율을 도 4(제3 실시예) 보다 더욱 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In Fig. 5 (the fourth embodiment), there is an advantage that the variable ratio of the illuminance of the first and second LED groups can be further increased than that of Fig. 4 (the third embodiment).

도 6은 제작된 LED 색상 및 조도 제어장치(제2 실시예)를 나타낸다. 무엇보다 기존의 형광등의 크기와 일치하도록 높이(H)가 2[cm] 이하이며, 길쭉하게 제작된 것을 기술적 특징으로 한다.6 shows the fabricated LED color and illuminance control device (second embodiment). Above all, it has a height (H) of 2 [cm] or less to match the size of a conventional fluorescent lamp, and it is manufactured to be elongated.

도 7은 정전류(Constant Current) 회로부(제1 실시예)를 나타낸다. 도 7(a)의 정전류(Constant Current) 회로부는 정전류 다이오드(71) 및 제1,2 정전류 IC(73,74)로 구성되며, 도 7(b)의 정전류(Constant Current) 회로부는 정전류 다이오드(71) 및 제1,2,3 정전류 IC(73,74,75)로 구성되며, 도 7(c)의 정전류(Constant Current) 회로부는 정전류 다이오드(71) 및 제1,2,3,4,5,6 정전류 IC(73,74,75,76,77,78)로 구성된다. 정전류 IC의 수는 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 개별 LED 소자가 요구하는 전류량을 고려하여 설게하는 것을 기술적 특징으로 한다.7 shows a constant current circuit portion (first embodiment). The constant current circuit portion of FIG. 7(a) is composed of a constant current diode 71 and first and second constant current ICs 73 and 74, and the constant current circuit portion of FIG. 7(b) is a constant current diode ( 71) and the first, second, and third constant current ICs 73,74,75, and the constant current circuit portion of FIG. 7(c) is a constant current diode 71 and the first, second, third, and fourth, It consists of 5,6 constant current ICs (73,74,75,76,77,78). It is a technical feature that the number of constant-current ICs is designed in consideration of the amount of current required by the individual LED elements of the first and second LED groups.

도 8은 정전류(Constant Current) 회로부(제2 실시예)를 나타낸다. 도 8(a)는 제1 출력전압(Vo1)을 공급받고, 결합인덕터(62)가 전류원으로 동작함을 통하여 제2 출력전압(Vo2)으로 공급하는 것을 특징으로 하며, 도 8(c)는 제1 출력전압(Vo1)을 공급받고, 트랜지스터(67)로 구성된 리니어 레귤레이터를 통하여 정전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.8 shows a constant current circuit portion (second embodiment). FIG. 8(a) is characterized in that the first output voltage Vo1 is supplied, and the coupling inductor 62 operates as a current source to supply the second output voltage Vo2, and FIG. 8(c) It is characterized in that the first output voltage Vo1 is supplied and a constant current is supplied through a linear regulator composed of the transistor 67.

도 9 및 도 10은 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제1,2 실시예)를 나타내며, 도 11 및 도 12는 LED 색상 및 조도 제어장치 세부 회로도(제3,4 실시예)를 나타낸다.9 and 10 show a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (Examples 1 and 2), and FIGS. 11 and 12 show a detailed circuit diagram of an LED color and illuminance control device (Example 3 and 4).

도 9(제1 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다.In FIG. 9 (first embodiment), the asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and is controlled by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. 1,2 It is characterized in that the color and illuminance of the LED group are changed.

도 10(제2 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 저항(80) 및 주파수 제어용 저항(90)을 통하여 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 동시에 가능하다. 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 가변저항(26)으로 구성되며, 상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)의 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 더불어 주파수 제어용 저항(90)은 주파수 제어용 고정저항(35) 및 주파수 제어용 가변저항(36)으로 구성되며, 상기 주파수 제어용 가변저항(36)을 가변함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다. 특히 주파수가 낮아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도가 증가한다. 또한, 주파수가 높아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도 낮아지는 것을 특징으로 한다.In FIG. 10 (second embodiment), duty control and frequency control are simultaneously possible through the asymmetric duty control resistor 80 and the frequency control resistor 90. The asymmetric duty control resistor 80 is composed of a fixed resistor 25 and a variable resistor 26 for asymmetric duty control, and the first and second LED groups are made by varying the variable resistor 26 for asymmetric duty control. It is characterized in that the color and illuminance of are changed. In addition, the frequency control resistor 90 is composed of a frequency control fixed resistor 35 and a frequency control variable resistor 36, and the first and second LED groups by varying the frequency control variable resistor 36 It is characterized in that the illuminance of is changed. In particular, when the frequency is lowered, the luminance of the first and second LED groups increases. In addition, as the frequency increases, the light emission intensity of the first and second LED groups is also lowered.

도 11(제3 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 가변 전압원(81)의 전압을 가변함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)의 색상 및 조도가 변화되는 것을 기술적 특징으로 한다.In FIG. 11 (third embodiment), the color and illuminance of the first and second LED groups are changed by varying the voltage of the variable voltage source 81 for asymmetric duty control.

도 12(제4 실시예)에서는 비대칭 듀티 제어용 가변 전압원(81) 및 주파수 제어용 가변 전압원(91)을 통하여 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 동시에 가능하다. 특히 듀티(Duty) 제어를 통하여 LED 조명의 색깔 및 조도를 제어할 수 있다. 또한, 주파수(Frequency) 제어의 원리는 상기 주파수가 낮아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도가 증가한다. 또한, 주파수가 높아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 발광(發光) 조도 낮아지는 것을 특징으로 한다.In FIG. 12 (the fourth embodiment), duty control and frequency control are simultaneously possible through the variable voltage source 81 for asymmetric duty control and the variable voltage source 91 for frequency control. In particular, it is possible to control the color and illuminance of LED lighting through duty control. In addition, the principle of frequency control is that when the frequency is lowered, the light emission intensity of the first and second LED groups increases. In addition, as the frequency increases, the light emission intensity of the first and second LED groups is also lowered.

도 13은 LED 색상 및 조도 제어장치를 나타낸다. 정전류(Constant Current) 회로부(50)에서 발생되 정전류의 제2 출력전압(Vo2)를 공급받아 제1 LED 그룹(Group)(19)은 제1 스위치(21)에 의해서 제어되며, 제2 LED 그룹(Group)(20)은 제2 스위치(22)에 의해서 제어된다.13 shows an LED color and illuminance control device. The first LED group 19 is controlled by the first switch 21 by receiving the second output voltage Vo2 of the constant current generated from the constant current circuit unit 50, and the second LED group ( Group) (20) is controlled by the second switch (22).

무엇보다 상기 제1,2 스위치(21,22)의 온(on) 및 오프(off) 제어는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어에 의하여 이루어진다. 즉 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 증가하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 감소하며, 상기 제1 스위치(21)의 듀티(Duty) 비율이 감소하면, 제2 스위치(22)의 듀티(Duty) 비율이 증가하는 것을 특징으로 한다.Above all, on and off control of the first and second switches 21 and 22 is performed by an asymmetric duty control. That is, when the duty ratio of the first switch 21 increases, the duty ratio of the second switch 22 decreases, and when the duty ratio of the first switch 21 decreases, It is characterized in that the duty ratio of the second switch 22 is increased.

상기 제1,2 스위치(21,22)는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)에서 발생된 게이트 신호가 버퍼(Buffer)(23)와 인버터(Inverter)를 통하여 제어되는 것을 특징으로 한다.The first and second switches 21 and 22 are characterized in that a gate signal generated from the controller 60 for controlling LED color and illumination is controlled through a buffer 23 and an inverter.

도 14는 비대칭 듀티 제어신호를 나타낸다. 도 14(a), 도 14(b) 및 도 14(c)를 참고하면, 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어로 동작하는 것을 확인할 수 있다.14 shows an asymmetric duty control signal. 14(a), 14(b), and 14(c), it can be seen that the operation is performed in an asymmetric duty control.

본 발명에서 상기 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)는 비대칭 듀티 제어용 저항(80)과 주파수 제어용 저항(90)의 저항값의 변화를 검출하며, 제어용 가변 전압원(81)과 주파수 제어용 가변 전압원(91)의 전압값의 변화를 검출하여 상기 제1,2 스위치(21,22)의 듀티(Duty)를 제어하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다. 또한, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)에서 깜박임이 발생하는 플리커(flicker) 현상을 방지하기 위하여 상기 제1,2 스위치(21,22)의 스위칭 주파수는 30[kHz] 이상으로 구동하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 주파수(Frequency)의 가변 주파수 범위는 30[kHz] 내지 200[kHz]의 범위에서 구동하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the present invention, the LED color and illuminance control controller 60 detects a change in the resistance values of the asymmetric duty control resistor 80 and the frequency control resistor 90, and the variable voltage source 81 for control and the variable voltage source 91 for frequency control It is a technical feature that the duty of the first and second switches 21 and 22 is controlled by detecting a change in the voltage value of ). In addition, in order to prevent a flicker phenomenon in which flicker occurs in the first and second LED groups, it is recommended that the switching frequency of the first and second switches 21 and 22 be driven at 30 [kHz] or more. desirable. Therefore, it is a technical feature that the variable frequency range of the frequency is driven in the range of 30 [kHz] to 200 [kHz].

본 발명에서는 LED 색상 및 조도 제어장치에 있어서, 입력 교류전원(10)을 공급받아 직류 전원으로 정류하는 정류 다이오드부(31); 상기 정류 다이오드부(31)에서 출력된 직류 전원을 공급받아 제1 출력전압(Vo1)으로 출력하는 컨버터부(45); 상기 컨버터부(45)의 제1 출력전압(Vo1)을 공급받아 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)로 공급하는 정전류(Constant Current) 회로부(50); 상기 정전류 회로부(50)의 제2 출력전압(Vo2)을 공급받아 발광하는 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20); 상기 제1 LED 그룹(Group)(19)의 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위치(21); 상기 제2 LED 그룹(Group)(20)의 전류의 흐름을 제어하는 제2 스위치(22); 상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어 또는 주파수 제어를 수행하는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60); 상기 제1,2 스위치(21,22)가 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어로 동작함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 색상 및 조도가 가변(可變)하며, 상기 제1,2 스위치의 주파수(Frequency)가 가변(可變)함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 조도가 가변(可變)하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치를 제안하고자 한다.In the present invention, in the LED color and illuminance control device, the rectifier diode unit 31 for receiving the input AC power supply 10 and rectifying DC power; A converter unit 45 for receiving the DC power output from the rectifying diode unit 31 and outputting the first output voltage Vo1; A constant current circuit unit 50 receiving a first output voltage Vo1 of the converter unit 45 and supplying a second output voltage Vo2 of a constant current; First and second LED groups 19 and 20 which emit light by receiving the second output voltage Vo2 of the constant current circuit unit 50; A first switch 21 for controlling the flow of current in the first LED group 19; A second switch 22 for controlling the flow of current in the second LED group 20; The first switch 21 and the second switch 22 include a controller 60 for controlling LED color and illuminance for performing asymmetric duty control or frequency control; By operating the first and second switches 21 and 22 under asymmetric duty control, the overall color and illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 are variable. The total illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 is variable through the variable frequency of the first and second switches. ) To propose an LED color and illuminance control device.

또한, 본 발명에서는 LED 색상 및 조도 제어장치에 있어서, 입력 교류전원(10)을 공급받아 직류 전원으로 정류하는 정류 다이오드부(31); 상기 정류 다이오드부(31)에서 출력된 직류 전원을 공급받아 제1 출력전압(Vo1)으로 출력하는 컨버터부(45); 상기 컨버터부(45)의 제1 출력전압(Vo1)을 공급받아 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)로 공급하는 정전류(Constant Current) 회로부(50); 상기 정전류 회로부(50)의 제2 출력전압(Vo2)을 공급받아 발광하는 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20); 상기 제1 LED 그룹(Group)(19)의 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위치(21); 상기 제2 LED 그룹(Group)(20)의 전류의 흐름을 제어하는 제2 스위치(22); 상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어 또는 주파수 제어를 수행하는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60); 상기 제1,2 스위치(21,22)가 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어로 동작함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 색상 및 조도가 가변(可變)하며, 상기 제1,2 스위치의 주파수(Frequency)가 가변(可變)함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 조도가 가변(可變)하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치를 제안하고자 한다.In addition, in the present invention, in the LED color and illuminance control device, the rectifier diode unit 31 for receiving the input AC power supply 10 and rectifying the DC power; A converter unit 45 for receiving the DC power output from the rectifying diode unit 31 and outputting the first output voltage Vo1; A constant current circuit unit 50 receiving a first output voltage Vo1 of the converter unit 45 and supplying a second output voltage Vo2 of a constant current; First and second LED groups 19 and 20 which emit light by receiving the second output voltage Vo2 of the constant current circuit unit 50; A first switch 21 for controlling the flow of current in the first LED group 19; A second switch 22 for controlling the flow of current in the second LED group 20; The first switch 21 and the second switch 22 include a controller 60 for controlling LED color and illuminance for performing asymmetric duty control or frequency control; By operating the first and second switches 21 and 22 under asymmetric duty control, the overall color and illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 are variable. The total illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 is variable through the variable frequency of the first and second switches. ) To propose an LED color and illuminance control device.

또한, 본 발명에서는 LED 색상 및 조도 제어장치에 있어서, 제1 LED 그룹(Group)(19)의 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위치(21); 제2 LED 그룹(Group)(20)의 전류의 흐름을 제어하는 제2 스위치(22); 상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)는 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어 또는 주파수 제어를 수행하는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60); 상기 제1,2 스위치(21,22)가 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어로 동작함을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 색상 및 조도가 가변(可變)하며, 상기 제1,2 스위치의 주파수(Frequency)가 가변(可變)함을 통하여 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 조도가 가변(可變)하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치를 제안하고자 한다.In addition, in the present invention, in the LED color and illuminance control apparatus, the first switch 21 for controlling the flow of current in the first LED group (Group) 19; A second switch 22 for controlling the flow of current in the second LED group 20; The first switch 21 and the second switch 22 include a controller 60 for controlling LED color and illuminance for performing asymmetric duty control or frequency control; By operating the first and second switches 21 and 22 under asymmetric duty control, the overall color and illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 are variable. The total illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 is variable through the variable frequency of the first and second switches. ) To propose an LED color and illuminance control device.

본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 비대칭 듀티(Duty) 및 주파수 제어 방식을 이용한 LED 색상 및 조도 제어장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.The present invention can be applied to an LED color and illuminance control device using an asymmetric duty and frequency control method by a person skilled in the art by various modifications, and the scope of technology to be easily modified technically is also seen. It should be recognized as belonging to the scope of the patent rights.

10 : 입력 교류전원
11 : 역률개선 인덕터
12 : 정류 다이오드
13 : 출력단 커패시터
14 : 주 스위치
15 : 전류 검출부
16 : 제1 분압저항
17 : 제2 분압저항
18 : 제1 그라운드
19 : 제1 LED 그룹(Group)
20 : 제2 LED 그룹(Group)
21 : 제1 스위치
22 : 제2 스위치
23 : 버퍼(Buffer)
24 : 인버터(Inverter)
25 : 비대칭 듀티 제어용 고정저항
26 : 비대칭 듀티 제어용 가변저항
30 : 입력단 필터
31 : 정류 다이오드부
32 : 제2 그라운드
35 : 주파수 제어용 고정저항
36 : 주파수 제어용 가변저항
40 : 컨버터의 주 제어기
41 : 플라이백 컨버터의 주 변압기
42 : 포워드-플라이백 컨버터의 주 변압기
42-1 : 플라이백 권선의 변압기
41-2 : 포워드 권선의 변압기
45 : 컨버터부
50 : 정전류(Constant Current) 회로부
60 : LED 색상 및 조도 제어용 제어기
61 : 제1 평활 커패시터
62 : 결합 인덕터
63 : 제2 평활 커패시터
64 : 제3 평활 커패시터
65 : 더미저항
66 : 제1 제어저항
67 : 리니어 레귤레이터의 트랜지스터
68 : 제2 제어저항
69 : 제어 커패시터
70 : LED 색상 및 조도 제어장치
71 : 정전류 다이오드
73 : 제1 정전류 IC
74 : 제2 정전류 IC
75 : 제3 정전류 IC
76 : 제4 정전류 IC
77 : 제5 정전류 IC
78 : 제6 정전류 IC
80 : 비대칭 듀티 제어용 저항
81 : 비대칭 듀티 제어용 가변 전압원
90 : 주파수 제어용 저항
91 : 주파수 제어용 가변 전압원
BR : 바리스터
C1 : 제1 커패시터
C2 : 제2 커패시터
C3 : 제3 커패시터
C4 : 제4 커패시터
C5 : 제5 커패시터
C6 : 제6 커패시터
C7 : 제7 커패시터
C8 : 제8 커패시터
C9 : 제9 커패시터
C10 : 제10 커패시터
D1 : 제1 다이오드
D2 : 제2 다이오드
D3 : 제3 다이오드
D4 : 제4 다이오드
D5 : 제5 다이오드
D6 : 제6 다이오드
D7 : 제7 다이오드(제너 다이오드)
D8 : 제8 다이오드
G1 : 제1 게이트 신호
G2 : 제2 게이트 신호
H : 기판의 높이
L : 입력 교류전원 제1 단자
L1 : 제1 인덕터
L2 : 제2 인덕터
M : 결합 인덕터
N : 입력 교류전원 제2 단자
R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항
R3 : 제3 저항
R4 : 제4 저항
R5 : 제5 저항
R6 : 제6 저항
R7 : 제7 저항
R8 : 제8 저항
R10 : 제10 저항
R11 : 제11 저항
R12 : 제12 저항
TR : n형 트랜지스터
Vcc : 전원전압
Vo1 : 제1 출력전압
Vo2 : 제2 출력전압
10: input AC power
11: Power factor improvement inductor
12: rectifier diode
13: output terminal capacitor
14: main switch
15: current detection unit
16: first partial pressure resistance
17: second partial pressure resistance
18: first ground
19: first LED group (Group)
20: second LED group (Group)
21: first switch
22: second switch
23: Buffer
24: Inverter
25: Fixed resistance for asymmetric duty control
26: variable resistor for asymmetric duty control
30: input filter
31: rectifier diode unit
32: second ground
35: Fixed resistance for frequency control
36: variable resistor for frequency control
40: main controller of the converter
41: main transformer of flyback converter
42: main transformer of forward-flyback converter
42-1: transformer on flyback winding
41-2: forward winding transformer
45: converter unit
50: constant current circuit part
60: LED color and illuminance control controller
61: first smoothing capacitor
62: coupling inductor
63: second smoothing capacitor
64: third smoothing capacitor
65: dummy resistance
66: first control resistance
67: transistor of the linear regulator
68: second control resistance
69: control capacitor
70: LED color and illuminance control device
71: constant current diode
73: first constant current IC
74: second constant current IC
75: third constant current IC
76: fourth constant current IC
77: 5th constant current IC
78: 6th constant current IC
80: resistance for asymmetric duty control
81: variable voltage source for asymmetric duty control
90: resistance for frequency control
91: variable voltage source for frequency control
BR: Varistor
C1: first capacitor
C2: second capacitor
C3: third capacitor
C4: fourth capacitor
C5: fifth capacitor
C6: 6th capacitor
C7: 7th capacitor
C8: 8th capacitor
C9: 9th capacitor
C10: 10th capacitor
D1: first diode
D2: second diode
D3: third diode
D4: fourth diode
D5: fifth diode
D6: 6th diode
D7: 7th diode (Zener diode)
D8: 8th diode
G1: first gate signal
G2: second gate signal
H: height of the substrate
L: Input AC power supply first terminal
L1: first inductor
L2: second inductor
M: coupled inductor
N: Input AC power 2nd terminal
R1: first resistance
R2: second resistance
R3: third resistor
R4: fourth resistance
R5: fifth resistance
R6: 6th resistance
R7: 7th resistance
R8: 8th resistance
R10: 10th resistance
R11: 11th resistance
R12: 12th resistance
TR: n-type transistor
Vcc: power supply voltage
Vo1: 1st output voltage
Vo2: 2nd output voltage

Claims (10)

LED 색상 및 조도 제어장치에 있어서,
입력 교류전원(10)을 공급받아 직류 전원으로 정류하는 정류 다이오드부(31);
상기 정류 다이오드부(31)에서 출력된 직류 전원을 공급받아 제1 출력전압(Vo1)으로 출력하는 컨버터부(45);
상기 컨버터부(45)의 제1 출력전압(Vo1)을 공급받아 정전류(Constant Current)의 제2 출력전압(Vo2)로 공급하는 정전류(Constant Current) 회로부(50);
상기 정전류 회로부(50)의 제2 출력전압(Vo2)을 공급받아 발광하는 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20);
상기 제1 LED 그룹(Group)(19)의 전류의 흐름을 제어하는 제1 스위치(21);
상기 제2 LED 그룹(Group)(20)의 전류의 흐름을 제어하는 제2 스위치(22);
상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)로 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어하는 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60);
상기 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어에서 상기 제1 스위치의 듀티(Duty)가 증가하면, 제2 스위치의 듀티(Duty)가 감소하며, 상기 제1 스위치의 듀티(Duty)가 감소하면, 제2 스위치의 듀티(Duty)가 증가하며;
상기 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어를 위한 비대칭 듀티 제어용 가변 전압원(81)의 전압을 변화시킴을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 색상 및 조도가 가변(可變)하며;
상기 제1,2 스위치(21,22)의 주파수(Frequency) 제어를 위한 주파수 제어용 가변 전압원(91)의 전압을 변화시킴을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 조도가 가변(可變)하며;
상기 비대칭(Asymmetric) 듀티(Duty) 제어를 위한 비대칭 듀티 제어용 저항(80)은 비대칭 듀티 제어용 고정저항(25) 및 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)으로 구성되며;
상기 비대칭 듀티 제어용 가변저항(26)을 변화시킴을 통하여 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 색상 및 조도가 가변(可變)하며, 상기 주파수(Frequency) 제어를 위한 주파수 제어용 저항(90)은 주파수 제어용 고정저항(35) 및 주파수 제어용 가변저항(36)으로 구성되며;
LED 색상 및 조도 제어장치의 높이(H)는 2[cm] 이하가 되도록 변압기를 플라이백 권선의 변압기(42-1)와 포워드 권선의 변압기(42-2)가 회로적으로 병렬로 배치되며;
상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)에서 발생하는 전체 조도가 가변(可變)하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
In the LED color and illumination control device,
A rectifier diode unit 31 that receives the input AC power supply 10 and rectifies it with DC power;
A converter unit 45 that receives the DC power output from the rectifier diode unit 31 and outputs the first output voltage Vo1;
A constant current circuit unit 50 receiving a first output voltage Vo1 of the converter unit 45 and supplying a second output voltage Vo2 of a constant current;
First and second LED groups 19 and 20 which emit light by receiving the second output voltage Vo2 of the constant current circuit unit 50;
A first switch 21 for controlling the flow of current in the first LED group 19;
A second switch 22 for controlling the flow of current in the second LED group 20;
A controller 60 for controlling LED color and illuminance for controlling an asymmetric duty by the first switch 21 and the second switch 22;
In the asymmetric duty control, when the duty of the first switch increases, the duty of the second switch decreases, and when the duty of the first switch decreases, 2 the duty of the switch increases;
The overall color and illuminance generated in the first and second LED groups 19 and 20 by changing the voltage of the variable voltage source 81 for asymmetric duty control for the asymmetric duty control Variable (可變);
Occurs in the first and second LED groups 19 and 20 by changing the voltage of the variable voltage source 91 for frequency control for controlling the frequency of the first and second switches 21 and 22 The overall illuminance to be varied (可變);
The asymmetric duty control resistor 80 for controlling the asymmetric duty includes a fixed resistor 25 for controlling the asymmetric duty and a variable resistor 26 for controlling the asymmetric duty;
By changing the variable resistor 26 for asymmetric duty control, the total color and illumination generated in the first and second LED groups 19 and 20 are variable, and the frequency is controlled. The frequency control resistor 90 for is composed of a fixed resistor 35 for frequency control and a variable resistor 36 for frequency control;
A transformer 42-1 of a flyback winding and a transformer 42-2 of a forward winding are circuitly arranged in parallel so that the height (H) of the LED color and illumination control device is 2 [cm] or less;
LED color and illuminance control device, characterized in that the total illuminance generated in the first and second LED groups (19, 20) is variable
청구항 제1항에 있어서,
상기 제1 출력전압(Vo1)을 공급받고, 트랜지스터(67)로 구성된 리니어 레귤레이터를 통하여 정전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
LED color and illuminance control device, characterized in that receiving the first output voltage Vo1 and supplying a constant current through a linear regulator composed of a transistor 67
청구항 제1항에 있어서,
상기 정전류(Constant Current) 회로부는 정전류 다이오드(71) 및 제1,2,3,4,5,6 정전류 IC(73,74,75,76,77,78)로 구성되고, 정전류 IC의 수는 상기 제1,2 LED 그룹(Group)의 개별 LED 소자가 요구하는 전류량을 고려하여 설계하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
The constant current circuit unit is composed of a constant current diode 71 and first,2,3,4,5,6 constant current ICs (73,74,75,76,77,78), and the number of constant current ICs is LED color and illumination control device, characterized in that designed in consideration of the amount of current required by the individual LED elements of the first and second LED groups
청구항 제1항에 있어서,
상기 정전류(Constant Current) 회로부(50)는 정전류 다이오드(71) 및 복수의 정전류 IC로 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
The constant current (Constant Current) circuit unit 50 is a LED color and illumination control device, characterized in that consisting of a constant current diode 71 and a plurality of constant current ICs
청구항 제1항에 있어서,
상기 제1,2 LED 그룹(Group)에서 깜박임이 발생하는 플리커(flicker) 현상을 방지하기 위하여 상기 제1,2 스위치(21,22)의 스위칭 주파수는 30[kHz] 이상으로 구동하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
The switching frequency of the first and second switches 21 and 22 is driven at 30 [kHz] or more in order to prevent a flicker phenomenon in which flicker occurs in the first and second LED groups. LED color and illumination control device
청구항 제1항에 있어서,
상기 주파수(Frequency)의 가변 주파수 범위는 30[kHz] 내지 200[kHz]의 범위에서 구동하며, 상기 주파수가 낮아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)의 조도가 증가하며, 상기 주파수가 높아지면, 상기 제1,2 LED 그룹(Group)(19,20)의 조도가 감소하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
The variable frequency range of the frequency is driven in the range of 30 [kHz] to 200 [kHz], and when the frequency is lowered, the illuminance of the first and second LED groups 19 and 20 increases. And, when the frequency increases, the LED color and illuminance control device, characterized in that the illuminance of the first and second LED groups (Groups 19, 20) decrease.
청구항 제1항에 있어서,
상기 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)를 통하여 제어되는 상기 제1 스위치(21) 및 상기 제2 스위치(22)는 서로 상보적(相補的)으로 동작하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
The first switch 21 and the second switch 22 controlled through the LED color and illuminance control controller 60 operate in complementary to each other.
청구항 제7항에 있어서,
상기 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)는 주파수 제어용 저항(90)에 의해서 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 되는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 7,
The LED color and illuminance control controller 60 is an LED color and illuminance control device, characterized in that the duty (Duty) control and frequency (Frequency) control by the frequency control resistor (90)
청구항 제7항에 있어서,
상기 LED 색상 및 조도 제어용 제어기(60)는 주파수 제어용 가변 전압원(91)에 의해서 듀티(Duty) 제어 및 주파수(Frequency) 제어가 되는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 7,
The LED color and illuminance control controller 60 is an LED color and illuminance control device, characterized in that the duty (Duty) control and frequency (Frequency) control by a variable voltage source 91 for frequency control
청구항 제1항에 있어서,
상기 제1 출력전압(Vo1)을 공급받고, 결합인덕터(62)를 이용하여 정전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 LED 색상 및 조도 제어장치
The method of claim 1,
LED color and illuminance control device, characterized in that receiving the first output voltage (Vo1) and supplying a constant current using a coupling inductor (62)
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