KR102198793B1 - Circuit for regulating intensity of light in LED(Light Emitting Diode) and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로는, LED 모듈; 제어부로부터의 구동명령 신호를 수신하여 LED 모듈을 구동하는 LED 드라이버; LED 모듈을 구동하기 위한 명령 신호 및 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하고, LED 드라이버의 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승할 경우 LED 드라이버를 오프하는 제어부; LED 드라이버가 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 하기 위한 전류 조절부; 및 LED 모듈에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버에서의 열 발생을 완화시키는 전압 조절부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있다.The present invention relates to an LED light intensity control circuit and method thereof.
The LED light intensity control circuit according to the present invention, the LED module; LED driver for driving the LED module by receiving a driving command signal from the control unit; A command signal for driving the LED module and a control signal for stepwise adjustment of the current flowing through the LED module are transmitted to the LED driver, and the LED driver is turned off when the temperature of the LED driver rises beyond the set allowable temperature range. A control unit; A current adjusting unit for allowing the LED driver to select a resistance for stepwise adjusting the current flowing through the LED module; And a voltage adjusting unit for reducing heat generation in the LED driver by reducing a voltage applied to the LED driver when the amount of current flowing through the LED module decreases.
According to the present invention as described above, by adjusting the current flowing through the LED step by step using the LED driver, the intensity of the light of the LED can be efficiently adjusted, and the voltage applied to the LED driver in each step of the current adjustment It is possible to prevent the occurrence of problems due to high temperature rise.

Description

LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법{Circuit for regulating intensity of light in LED(Light Emitting Diode) and method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Circuit for regulating intensity of light in LED (Light Emitting Diode) and method thereof

본 발명은 LED(light emitting diode)의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있는 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light intensity control circuit of a light emitting diode (LED) and a method thereof, and more particularly, by adjusting the current flowing through the LED in stages using an LED driver, the intensity of light of the LED can be efficiently controlled. It relates to a circuit for controlling the intensity of light of an LED and a method thereof.

LED의 응용 분야가 조명에서 바이오, 건강, 미용 분야 등 다양해지고 있다. 이 모든 분야에서 LED의 밝기, 즉 강도를 조절하는 것은 필수적으로 요구되는 사항이다. 조명은 반복적으로 명멸하는 시간을 조정하여 사람이 느끼는 밝기를 조절하는 방식을 많이 사용한다. 그러나 이 방식은 자연의 빛에서는 존재하지 않는 방식이다. 즉, 인간의 눈의 반응 속도가 빠르지 않기 때문에, 인간이 빠르게 깜박이는 것에 대해서 감지하지 못하고 밝기가 조절된다고 느끼는 것일 뿐 실제로 빛의 강도가 약해지는 것은 아니다. 이러한 빛의 밝기 조절 방식은 최대한 자연광과 같은 빛을 요구하는 바이오, 건강, 미용 분야 등에는 적합하지 않다고 할 수 있다.LED applications are diversifying from lighting to bio, health, and beauty. In all of these areas, controlling the brightness, or intensity, of an LED is an essential requirement. Lighting is often used to control the brightness that people feel by adjusting the flashing time repeatedly. However, this method does not exist in natural light. In other words, since the reaction speed of the human eye is not fast, it means that the human cannot detect the rapid blinking and feel that the brightness is adjusted, but the intensity of the light does not actually decrease. It can be said that such a method of controlling the brightness of light is not suitable for the fields of bio, health, and beauty that require as much natural light as possible.

LED에 흐르는 전류를 조정하는 가장 간단한 방법은 도 1의 (A)에 도시된 바와 같이 LED 모듈(110)에 가변 저항(120)을 연결하여 저항값을 가변시킴으로써 LED 모듈(110)에 흐르는 전류량을 조정하는 방법이다. 그러나 이 방법은 전류가 많이 흐를 경우, 저항에 부하가 크게 걸려 저항에서 열이 많이 발생하는 문제로 인해 사용상의 제약이 따른다. 보통 100mA 이하의 부하에 대해서 사용이 가능하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도 1의 (B)와 같이 LED 드라이버(130)를 사용한다. 즉, LED 드라이버(130)에 전류 조정용 가변 저항(120)을 부가하여 LED 모듈(110)에 흐르는 전류량을 조정할 수 있다. 그러나 이 방법도 전류량이 적어지면 LED 모듈(110)에 걸리는 전압이 작아지고, 이로 인해 LED 드라이버(130)단과 접지 간의 전압 차이가 커지게 되고, 전압 차이가 커지게 되면 LED 드라이버(130)에 부하가 크게 걸리게 된다. 이처럼, LED 드라이버(130)를 사용할 경우 (A)의 방식(LED 모듈에 가변 저항만 사용하는 방식)보다 전류량을 많게 가져가는 방법은 될 수 있으나 전류량을 조절하는 방법으로는 적절하지 않다.The simplest method of adjusting the current flowing through the LED is to change the resistance value by connecting the variable resistor 120 to the LED module 110 as shown in (A) of FIG. 1 to control the amount of current flowing through the LED module 110. This is how to adjust. However, in this method, when a large amount of current flows, a large load is placed on the resistance and a lot of heat is generated from the resistance, so there are restrictions on use. Usually, it can be used for a load of less than 100mA. In order to solve this problem, the LED driver 130 is used as shown in (B) of FIG. 1. That is, the amount of current flowing through the LED module 110 can be adjusted by adding a variable resistor 120 for current adjustment to the LED driver 130. However, in this method, as the amount of current decreases, the voltage applied to the LED module 110 decreases, and thus the voltage difference between the LED driver 130 terminal and the ground increases, and when the voltage difference increases, the load on the LED driver 130 Will take a lot. As such, when the LED driver 130 is used, a method of taking more current than the method of (A) (a method of using only a variable resistor in the LED module) may be used, but it is not appropriate as a method of controlling the amount of current.

한편, 한국 등록특허공보 제10-1116188호(특허문헌 1)에는 "LED 구동 회로 및 LED 조도 제어 방법"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 LED 구동 회로는, 교류 전원을 직류 전원으로 전환하기 위한 정류기; LED에 정전류를 공급하기 위한 정전류 구동회로; 및 상기 정전류 구동회로의 동작을 제어하기 위한 제어회로를 포함하고,On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-1116188 (Patent Document 1) discloses a "LED driving circuit and LED illuminance control method". Accordingly, the LED driving circuit is a rectifier for converting AC power to DC power. ; A constant current driving circuit for supplying a constant current to the LED; And a control circuit for controlling the operation of the constant current driving circuit,

상기 정전류 구동회로는 상기 LED로 공급되는 전류를 센싱하기 위한 전류 센싱부를 포함하고, 상기 제어회로는 상기 전류 센싱부로부터 검출된 전류의 세기에 기반하여 상기 정전류 구동 회로를 PWM(Pulse Width Modulation) 조도 제어 방식 또는 아날로그 조도 제어 방식으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.The constant current driving circuit includes a current sensing unit for sensing a current supplied to the LED, and the control circuit converts the constant current driving circuit to a PWM (Pulse Width Modulation) illumination based on the intensity of the current detected from the current sensing unit. It is characterized by operating in a control method or an analog illuminance control method.

이와 같은 특허문헌 1의 경우, 저조도 구간에서 PWM 조도 제어 방식을 사용하고, 고조도 구간에서 아날로그 조도 제어 방식을 사용함으로써, 종래 PWM 조도 제어 방식만을 사용하는 경우에 비해서 조명의 조도 제어 범위가 넓어지고, 또한 아날로그 조도 제어 방식만을 사용하는 경우에 비해서 저조도에서 색 파장의 변화가 발생되지 않는다는 장점이 있을지는 모르겠으나, 이 또한, 기본적으로 LED 드라이버와 저항 및 커패시터에 의한 제어 방식을 바탕으로 하고 있어 LED에 흐르는 전류량을 조절하기에는 적합하지 않은 문제점을 내포하고 있다.In the case of Patent Document 1, by using the PWM illuminance control method in the low illuminance section and the analog illuminance control method in the high illuminance section, the illuminance control range of lighting is widened compared to the case of using only the conventional PWM illuminance control method. In addition, I do not know if there is an advantage in that the color wavelength does not change in low light compared to the case of using only the analog illuminance control method, but this is also based on a control method by LED driver, resistor and capacitor. It has a problem that is not suitable for controlling the amount of current flowing through the device.

한국 등록특허공보 제10-1116188호(2012.03.06. 공고)Korean Registered Patent Publication No. 10-1116188 (announced on 2012.03.06.)

본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in consideration of the above matters comprehensively, and by adjusting the current flowing through the LED in stages using an LED driver, the intensity of the light of the LED can be efficiently controlled, and the LED driver in each stage of current adjustment An object thereof is to provide a circuit for controlling the intensity of light of an LED and a method thereof that can prevent the occurrence of a problem due to a high temperature rise of the LED driver by dispersing the voltage applied to the LED.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로는,In order to achieve the above object, the LED light intensity control circuit according to the present invention,

LED 모듈;LED module;

제어부로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 드라이버; An LED driver for driving the LED module by receiving a driving command signal from the control unit;

상기 LED 모듈을 구동하기 위한 명령 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하고, LED 드라이버의 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승할 경우 LED 드라이버를 오프하는 제어부;A command signal for driving the LED module and a control signal for step-by-step adjustment of the current flowing through the LED module are transmitted to the LED driver, and when the temperature of the LED driver rises beyond a set allowable temperature range, the LED driver is started. A control unit that turns off;

상기 LED 드라이버가 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 하기 위한 전류 조절부; 및A current adjusting unit for allowing the LED driver to select a resistance for stepwise adjusting the current flowing through the LED module; And

상기 LED 모듈에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버에서의 열 발생을 완화시키는 전압 조절부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.The characteristic is that when the amount of current flowing through the LED module decreases, the voltage applied to the LED driver is reduced to reduce heat generation in the LED driver.

여기서, 바람직하게는 상기 LED 드라이버가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서를 더 포함할 수 있다.Here, preferably, the LED driver may further include a temperature sensor for protecting the temperature from rising beyond the set allowable temperature range.

또한, 바람직하게는 상기 LED 모듈에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부를 더 포함할 수 있다.In addition, preferably, it may further include an input voltage measuring unit for measuring the voltage input to the LED module.

또한, 상기 전류 조절부는 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성될 수 있다.In addition, the current controller may be configured as a circuit in which three unit circuits consisting of one resistor and one semiconductor switching element are connected in series in parallel.

또한, 상기 전압 조절부는 3개의 반도체 스위칭 소자가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인에는 한 개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인에는 2개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성될 수 있다.In addition, the voltage control unit is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements are connected in parallel with each other, and one diode is connected to one of the parallel connection lines of the three semiconductor switching elements in a forward direction with respect to the current flow direction, The other line may have a structure in which two diodes are connected in series in a forward direction with respect to a current flow direction.

또한, 상기 제어부는 전원 공급단에 부하가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비할 수 있다.In addition, the control unit measures the voltage through the input voltage measurement unit to determine that the voltage is lowered due to the voltage drop when the load is applied to the power supply terminal above the rated load, and when the voltage is lowered, the current flowing through the LED module is automatically reduced. It can have a function of lowering it to a flowing level and adjusting it to below the rated load.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법은, In addition, in order to achieve the above object, the method for adjusting the intensity of light of the LED according to the present invention,

LED 모듈, LED 드라이버, 제어부, 전류 조절부 및 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서,As a method of controlling the intensity of light of an LED based on a circuit for controlling the intensity of light of an LED including an LED module, an LED driver, a control unit, a current controller, and a voltage controller,

a) 상기 제어부에 의해 상기 LED 드라이버를 온(ON)하고, 상기 전류 조절부를 이용하여 LED 모듈에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택하는 단계;a) turning on the LED driver by the control unit and selecting any one of a plurality of current steps to be applied to the LED module using the current adjusting unit;

b) 상기 복수의 전류 단계 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계; 및b) driving the LED module according to any one current step selected from the plurality of current steps; And

c) 상기 LED 모듈이 구동중일 때, LED 드라이버로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부를 이용하여 약하게 하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.c) When the LED module is being driven, when heat is generated from the LED driver, a voltage applied to the LED driver is weakened by using the voltage controller.

여기서, 상기 단계 c)에서 상기 LED 드라이버로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 측정하고, 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, in step c), the temperature rise due to heat generation from the LED driver is measured, and when the temperature rises beyond the set allowable temperature range, the step of turning off the LED driver to stop the entire operation may be further included. have.

또한, 상기 단계 a)에서 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성될 수 있다.In addition, in step a), the plurality of current steps may be composed of three steps: "strong", "medium", and "weak".

이때, LED 모듈의 정격 전류가 "강"일 때, 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절할 수 있다.At this time, when the rated current of the LED module is "strong", when the voltage of the power supply terminal drops as the current load of the power supply terminal is high and the desired current value is not provided, the controller reads the reduced voltage and automatically By lowering the current step, the current step can be automatically adjusted to match the current load of the power supply.

이와 같은 본 발명에 의하면, LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, by adjusting the current flowing through the LED step by step using the LED driver, the intensity of the light of the LED can be efficiently adjusted, and the voltage applied to the LED driver in each step of the current adjustment There is an advantage of preventing the occurrence of a problem due to a high temperature rise.

도 1은 종래 LED에 흐르는 전류를 조정하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3의 흐름도에 있어서, LED 드라이버의 온도가 비정상적으로 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계가 더 포함된 경우를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a method of adjusting the current flowing through the conventional LED.
2 is a diagram schematically showing a circuit for controlling the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing an execution process of a method for adjusting the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a case in which a step of turning off the LED driver to stop the entire operation when the temperature of the LED driver abnormally increases in the flowchart of FIG. 3 is further included.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Terms or words used in this specification and claims are limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "...unit", "...group", "module", and "device" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which is a combination of hardware or software or hardware and software. It can be implemented as

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram schematically showing a circuit for controlling the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)는 LED 모듈(210), LED 드라이버(220), 제어부(230), 전류 조절부(240), 전압 조절부(250)를 포함하여 구성된다.2, the LED light intensity control circuit 200 according to the present invention includes an LED module 210, an LED driver 220, a control unit 230, a current control unit 240, and a voltage control unit 250. ).

LED 모듈(210)은 적어도 하나의 LED를 포함하며, 다수의 LED로 이루어진 LED 스트링으로 구성될 수 있다.The LED module 210 includes at least one LED, and may be composed of an LED string made of a plurality of LEDs.

LED 드라이버(220)는 제어부(230)로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈(210)을 구동한다. 이와 같은 LED 드라이버(220)는 IC로 구성될 수 있다.The LED driver 220 drives the LED module 210 by receiving a driving command signal from the control unit 230. Such an LED driver 220 may be composed of an IC.

제어부(230)는 상기 LED 모듈(210)을 구동하기 위한 명령 신호 및 LED 모듈 (210)에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버 (220)로 전송하고, LED 드라이버(220)의 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승할 경우 LED 드라이버(220)를 오프시킨다. 이와 같은 제어부(230)는 CPU나 마이크로프로세서 등으 로 구성될 수 있다.The controller 230 transmits a command signal for driving the LED module 210 and a control signal for stepwise adjustment of the current flowing through the LED module 210 to the LED driver 220, and the LED driver 220 The LED driver 220 is turned off when the temperature of is increased beyond the set allowable temperature range. Such a control unit 230 may be composed of a CPU or a microprocessor.

전류 조절부(240)는 상기 LED 드라이버(220)가 상기 LED 모듈(210)에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 한다. 여기서, 이와 같은 전류 조절부(240)는, 도시된 바와 같이, 각각 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로(즉, R1-Q1, R2-Q2, R3-Q3의 3개의 단위회로)가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 반도체 스위칭 소자로는 n채널형 모스펫[n-MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)]이 사용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 반도체 스위칭 소자(예를 들면, BJT(Bipolar Junction Transistor))가 사용될 수도 있다.The current adjusting unit 240 allows the LED driver 220 to select a resistance for stepwise adjusting the current flowing through the LED module 210. Here, as shown, the current control unit 240 includes three unit circuits (i.e., R1-Q1, R2-Q2, R3-Q3) each consisting of one resistor and one semiconductor switching element connected in series. 3 unit circuits) may be configured as a circuit connected in parallel with each other. Here, as the semiconductor switching device, an n-channel MOSFET [n-MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)] may be used. However, the present invention is not limited thereto, and other semiconductor switching devices (eg, Bipolar Junction Transistor (BJT)) may be used.

전압 조절부(250)는 상기 LED 모듈(210)에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버(220)에서의 열 발생을 완화시킨다. 여기서, 이와 같은 전압 조절부(250)는, 도시된 바와 같이, 3개의 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인(예를 들면, 가운데 라인)에는 한 개의 다이오드(D1)가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인(그림에서 가운데 라인을 기준으로 그 좌측 라인)에는 2개의 다이오드(D2, D3)가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 마찬가지로 상기 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)로는 n채널형 모스펫(n-MOSFET)이 사용될 수 있다. 역시 마찬가지로 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 반도체 스위칭 소자(예를 들면, BJT)가 사용될 수도 있다.When the amount of current flowing through the LED module 210 decreases, the voltage controller 250 reduces the voltage applied to the LED driver 220 to reduce heat generation in the LED driver 220. Here, the voltage control unit 250, as shown, is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements Q4, Q5, and Q6 are connected in parallel with each other, and three semiconductor switching elements Q4, Q5, Q6 ), one diode (D1) is connected in the forward direction with respect to the current flow direction to one line (e.g., the center line) of the parallel connection lines, and the other line The line) may have a structure in which two diodes D2 and D3 are connected in series in a forward direction with respect to a current flow direction. Here, likewise, an n-channel MOSFET may be used as the semiconductor switching elements Q4, Q5, and Q6. Likewise, it is not limited thereto, and other semiconductor switching elements (eg, BJT) may be used.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)는 바람직하게는 상기 LED 드라이버(220)가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 LED 모듈(210)에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부(270)를 더 포함할 수 있다. 이때, 입력전압 측정부(270)는 2개의 저항(R11, R12)의 직렬 연결 회로로 구성될 수 있다.The LED light intensity control circuit 200 according to the present invention having the configuration as described above is preferably a temperature sensor 260 for protecting the temperature from rising beyond the allowable temperature range set by the LED driver 220 It may further include. In addition, preferably, an input voltage measuring unit 270 for measuring a voltage input to the LED module 210 may be further included. In this case, the input voltage measurement unit 270 may be configured as a series connection circuit of two resistors R11 and R12.

또한, 바람직하게는 상기 제어부(230)는 전원 공급단에 부하(LED 모듈)가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부(270)를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈(210)에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비할 수 있다. 이와 같이, 부하에 따라 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 단계별로 조절되는 기능은 보조 배터리를 이용하여 LED 전원을 공급할 경우 최대 부하 전류값이 보조 배터리에 따라서 다르기 때문에 유용하게 사용될 수 있는 기능이다.In addition, preferably, the control unit 230 measures a voltage through the input voltage measuring unit 270 to determine that the voltage is lowered due to this when a load (LED module) is applied to the power supply terminal more than the rated load, and , When the voltage is lowered, the current flowing through the LED module 210 may be automatically lowered to a level where it flows less, and a function of adjusting the voltage to be less than the rated load may be provided. In this way, the function of automatically adjusting the current flowing through the LED module according to the load step by step is a function that can be usefully used because the maximum load current value is different depending on the auxiliary battery when the LED power is supplied using the auxiliary battery.

이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로에 기반한 LED의 빛의 강도 조절방법에 대하여 간략히 설명해 보기로 한다.Hereinafter, a brief description will be given of a method for controlling the intensity of light of an LED based on the circuit for controlling the intensity of light of an LED according to the present invention having the above configuration.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flow chart showing an execution process of a method of adjusting the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법은, 전술한 바와 같은 LED 모듈(210), LED 드라이버(220), 제어부(230), 전류 조절부(240) 및 전압 조절부(250)를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서, 먼저 상기 제어부(230)에 의해 LED 드라이버(220)를 온(ON)하고, 전류 조절부(240)를 이용하여 LED 모듈(210)에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택한다(단계 S301). 여기서, 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성될 수 있다. 그러나, 이와 같이 3개의 단계로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 더 많은(즉, 더 세분화된) 단계로 구성될 수도 있다.Referring to Figure 3, the method of controlling the intensity of light of the LED according to the present invention, as described above, the LED module 210, the LED driver 220, the control unit 230, the current adjusting unit 240 and the voltage adjusting unit As a method for controlling the intensity of light of the LED based on the LED light intensity controlling circuit 200 including 250, first, the LED driver 220 is turned on by the controller 230, and current Using the control unit 240, one of a plurality of current steps to be applied to the LED module 210 is selected (step S301). Here, the plurality of current stages may be composed of three stages: “strong”, “medium”, and “weak”. However, it is not limited to three steps as described above, and may be configured with more (ie, more subdivided) steps in some cases.

상기 복수의 전류 단계(본 실시예에서는 강, 중, 약 3개의 전류 단계인 것으로 설정함) 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동한다(단계 S302). 여기서, 단계 "강"을 선택했을 경우, 이 경우는 LED 모듈(210)에 가장 큰 전류가 걸리는 경우이다. 또한, 이 단계에서는 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압이 최소이다. The LED module is driven according to any one current step selected from among the plurality of current steps (in this embodiment, it is set to be high, medium, and about three current steps) (step S302). Here, when the step "strong" is selected, in this case, the largest current is applied to the LED module 210. In addition, in this step, the voltage applied to the LED driver 220 is minimum.

이렇게 하여 LED 모듈(210)이 구동중일 때, LED 드라이버(220)로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부(250)를 이용하여 약하게 한다(단계 S303). 즉, 단계 "중"을 선택했을 경우, 위의 "강"의 경우보다 LED 모듈(210)에 작은 전류가 흐르게 되어 LED 모듈(210)의 밝기는 약해지나, 그로 인해 LED 모듈(210)에 걸리는 전압도 낮아서 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압 차이가 커지게 된다. 이에 따라 LED 드라이버(220)에서 열이 발생하게 되는데, 이와 같은 열 발생을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 LED 모듈(210)과 LED 드라이버(220) 사이에 한 개 이상의 다이오드(D1)를 설치하여 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게(약하게) 한다. 또한, "약"을 선택했을 때는 동일한 원리로 다이오드를 추가하여(즉, D3 다이오드에 D2 다이오드를 추가하여) 직렬로 연결하여 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게(약하게) 한다.In this way, when the LED module 210 is driving, when heat is generated from the LED driver 220, the voltage applied to the LED driver 220 is weakened using the voltage adjusting unit 250 (step S303). That is, when the step "medium" is selected, a smaller current flows through the LED module 210 than in the case of "strong" above, so that the brightness of the LED module 210 is weakened, but the LED module 210 is thus caught. Since the voltage is also low, the voltage difference applied to the LED driver 220 increases. Accordingly, heat is generated in the LED driver 220. In order to solve such heat generation, in the present invention, at least one diode D1 is installed between the LED module 210 and the LED driver 220 The voltage applied to the driver 220 is reduced (weakened). In addition, when “weak” is selected, a diode is added in the same principle (that is, a D2 diode is added to the D3 diode) and connected in series to reduce (weak) the voltage applied to the LED driver 220.

이상과 같은 일련의 과정에 있어서, LED 모듈(210)의 정격 전류가 "강"일 때(이때는 LED 모듈(210)에 가장 큰 전류가 흐르는 경우로서, LED 드라이버(220)에 걸리는 전압이 최소임), 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부(230)가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절할 수 있다. 이렇게 함으로써 전압 강하가 일어나지 않게 한다.In the series of processes as described above, when the rated current of the LED module 210 is "strong" (in this case, the largest current flows through the LED module 210, the voltage applied to the LED driver 220 is the minimum. ), when the voltage of the power supply terminal decreases as the current load of the power supply terminal is high and the desired current value cannot be provided, the control unit 230 reads the reduced voltage and automatically lowers the current level. The current step can be automatically adjusted to match the current load. This prevents voltage drop from occurring.

또한, 이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단계 S303에서 상기 LED 드라이버(220)로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 온도 센서(260)를 이용하여 측정하고, 제어부(230)가 측정된 온도값과 미리 설정된 허용 온도 범위를 비교하여 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승하는 경우 LED 드라이버(220)를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계(S304)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the series of processes as described above, as shown in FIG. 4, the temperature increase due to heat generation from the LED driver 220 in step S303 is measured using a temperature sensor 260, and the controller The step (S304) of stopping the entire operation by turning off the LED driver 220 when the temperature rises above the set allowable temperature range by comparing the measured temperature value with the preset allowable temperature range (S304) further include. I can.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법은 LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the LED light intensity control circuit and method according to the present invention can efficiently control the light intensity of the LED by adjusting the current flowing through the LED step by step using an LED driver, and each By distributing the voltage applied to the LED driver in the step, there is an advantage of preventing the occurrence of a problem due to the high temperature of the LED driver.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications can be made within the scope of the technical spirit of the present invention. It is self-explanatory to the technician. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

110, 210: LED 모듈 120: 가변 저항
130, 220: LED 드라이버 230: 제어부
240: 전류 조절부 250: 전압 조절부
260: 온도 센서 270: 입력전압 측정부110, 210: LED module 120: variable resistor
130, 220: LED driver 230: control unit
240: current control unit 250: voltage control unit
260: temperature sensor 270: input voltage measuring unit

Claims (10)

LED 모듈;
제어부로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 드라이버;
상기 LED 모듈을 구동하기 위한 명령 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하고, LED 드라이버의 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승할 경우 LED 드라이버를 오프하는 제어부;
상기 LED 드라이버가 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 하기 위한 전류 조절부; 및
상기 LED 모듈에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버에서의 열 발생을 완화시키는 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
LED module;
An LED driver for driving the LED module by receiving a driving command signal from the control unit;
A command signal for driving the LED module and a control signal for step-by-step adjustment of the current flowing through the LED module are transmitted to the LED driver, and when the temperature of the LED driver rises beyond a set allowable temperature range, the LED driver is started. A control unit that turns off;
A current adjusting unit for allowing the LED driver to select a resistance for stepwise adjusting the current flowing through the LED module; And
When the amount of current flowing through the LED module decreases, the LED light intensity control circuit comprising a voltage control unit that reduces heat generation in the LED driver by reducing a voltage applied to the LED driver.
 제1항에 있어서,
상기 LED 드라이버가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
The method of claim 1,
The LED light intensity control circuit further comprising a temperature sensor for protecting the LED driver from increasing the temperature exceeding the set allowable temperature range.
 제1항에 있어서,
상기 LED 모듈에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
The method of claim 1,
LED light intensity control circuit further comprising an input voltage measuring unit for measuring the voltage input to the LED module.
 제1항에 있어서,
상기 전류 조절부는 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
The method of claim 1,
The current control unit is a circuit for controlling the intensity of light of an LED, wherein three unit circuits consisting of one resistor and one semiconductor switching element in series are connected in parallel with each other.
 제1항에 있어서,
상기 전압 조절부는 3개의 반도체 스위칭 소자가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인에는 한 개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인에는 2개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
The method of claim 1,
The voltage control unit is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements are connected in parallel to each other, and one diode is connected in a forward direction with respect to the current flow direction to one of the parallel connection lines of the three semiconductor switching elements, and the other In the line of the LED light intensity control circuit, characterized in that consisting of a structure in which two diodes are connected in series in a forward direction with respect to the current flow direction.
 제3항에 있어서,
상기 제어부는 전원 공급단에 부하가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
The method of claim 3,
The control unit measures a voltage through the input voltage measuring unit to determine that the voltage is lowered due to a lower voltage when the load is applied to the power supply terminal exceeding the rated load, and when the voltage is lowered, the current flowing through the LED module automatically flows less. LED light intensity control circuit, characterized in that it has a function of lowering to lower than the rated load.
 LED 모듈, LED 드라이버, 제어부, 전류 조절부 및 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서,
a) 상기 제어부에 의해 상기 LED 드라이버를 온(ON)하고, 상기 전류 조절부를 이용하여 LED 모듈에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택하는 단계;
b) 상기 복수의 전류 단계 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계; 및
c) 상기 LED 모듈이 구동중일 때, LED 드라이버로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부를 이용하여 약하게 하는 단계를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
As a method for controlling the intensity of light of an LED based on a circuit for controlling the intensity of light of an LED including an LED module, an LED driver, a controller, a current controller, and a voltage controller,
a) turning on the LED driver by the control unit and selecting any one of a plurality of current steps to be applied to the LED module using the current adjusting unit;
b) driving the LED module according to any one current step selected from the plurality of current steps; And
c) When the LED module is driving, when heat is generated from the LED driver, a method of controlling the intensity of light of an LED comprising the step of reducing a voltage applied to the LED driver by using the voltage control unit.
 제7항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 LED 드라이버로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 측정하고, 온도가 설정된 허용 온도 범위를 초과하여 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
The method of claim 7,
The light of the LED further comprising the step of measuring a temperature rise due to heat generation from the LED driver in step c), and stopping the entire operation by turning off the LED driver when the temperature rises beyond the set allowable temperature range. How to adjust the strength of the.
 제7항에 있어서,
또한, 상기 단계 a)에서 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
The method of claim 7,
In addition, in the step a), the plurality of current steps are composed of three steps: "strong", "medium", and "weak".
 제7항에 있어서,
상기 LED 모듈의 정격 전류가 "강"일 때, 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절방법.The method of claim 7,
When the rated current of the LED module is "strong", when the voltage of the power supply terminal drops as the current load of the power supply terminal is high and the desired current value cannot be provided, the controller automatically reads the reduced voltage. A method of controlling the intensity of light of an LED, characterized in that the current level is automatically adjusted according to the current load of the power supply by lowering the current level.
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