KR102239004B1 - LED drive apparatus - Google Patents
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Abstract
실시 예는, LED 모듈 및 상기 LED 모듈을 구동시키는 LED 구동모듈;을 포함하고, 상기 LED 모듈은, 상기 LED 구동모듈로부터 구동전원이 입력되는 열저항기 및 상기 열저항기와 직렬연결되며, 상기 LED 구동모듈로 구동전류를 출력하는 적어도 하나의 LED를 포함하는 LED 구동 장치를 제공한다.An embodiment includes, an LED module and an LED driving module for driving the LED module, wherein the LED module is connected in series with a thermal resistor and the thermal resistor to which driving power is input from the LED driving module, and driving the LED It provides an LED driving device including at least one LED for outputting a driving current to the module.
Description
실시 예는 LED 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 하나의 LED를 구동하기 용이한 LED 구동장치에 관한 것이다.The embodiment relates to an LED driving device, and more particularly, to an LED driving device that is easy to drive at least one LED.
일반적으로 차량은 야간운행과 터널운행과 같은 어두운 곳에서의 운행시 운전자의 전방 시야를 확보하기 위한 헤드램프(HEAD LAMP)를 구비한다.In general, a vehicle is equipped with a head lamp to secure the driver's front view when driving in a dark place such as night driving and tunnel driving.
이러한 헤드램프의 광원은 벌브(BULB)를 이용하고 있으나, 최근 저전력으로 고효율을 발생시키는 엘이디(LED)를 광원으로 이용하는 엘이디 헤드램프가 각광받고 있다.The light source of such a headlamp uses a bulb (BULB), but in recent years, an LED headlamp that uses an LED (LED) that generates high efficiency with low power as a light source is in the spotlight.
이러한 엘이디 헤드램프는 12V를 사용하는 차량에서 엘이디 전기 특성상 직접 전원 인가가 불가하기 때문에 엘이디를 구동하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM:Led Driving Module)을 필요로 한다.Such an LED headlamp requires an LED driving module (LDM) to drive the LED because it is impossible to directly apply power due to the characteristics of LED electricity in a vehicle using 12V.
다양한 기능을 갖는 헤드램프의 경우 각각의 기능을 제어하기 위한 다수의 엘이디 구동 모듈을 필요로 한다.In the case of a headlamp having various functions, a plurality of LED driving modules are required to control each function.
헤드램프의 기능은 기본적으로 로우빔, 하이빔 이외에도 고속 주행시 원거리 시인성을 확보하기 위한 기능(Mortorway)과, 곡서로 주행 혹은 교차로에서 전측방 시인성을 확보하기 위한 기능(Sequential 또는 Static Bending), 턴시그널, 주간 운행시 차량의 존재를 확인시켜 주는 기능(DRL:Daytime Running Light & POSITION) 등이 있다.In addition to the low beam and high beam, the headlamp functions are basically a function to secure long-distance visibility during high-speed driving (Mortorway), a function for securing front-side visibility (Sequential or Static Bending), a turn signal, and a turn signal. There is a function (DRL: Daytime Running Light & POSITION) that confirms the presence of a vehicle during daytime driving.
풀(FULL) 기능을 갖는 콤비네이션(COMBINATION) 타입의 엘이디 헤드램프는 다양한 기능의 엘이디를 구동하기 위한 엘이디 구동 모듈(LDM)을 필요로 한다.Combination type LED headlamps with a FULL function require an LED driving module (LDM) to drive LEDs with various functions.
실시 예의 목적은, 적어도 하나의 LED를 구동하기 용이한 LED 구동장치를 제공함에 있다.An object of the embodiment is to provide an LED driving device that is easy to drive at least one LED.
실시 예에 따른 LED 구동장치는, LED 모듈 및 상기 LED 모듈을 구동시키는 LED 구동모듈을 포함하고, 상기 LED 모듈은, 상기 LED 구동모듈로부터 구동전원이 입력되는 열저항기 및 상기 열저항기와 직렬연결되며, 상기 LED 구동모듈로 구동전류를 출력하는 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있다.The LED driving device according to the embodiment includes an LED module and an LED driving module for driving the LED module, wherein the LED module is connected in series with a thermal resistor to which driving power is input from the LED driving module and the thermal resistor. , It may include at least one LED for outputting a driving current to the LED driving module.
실시 예에 따른 상기 열저항기는, 상기 적어도 하나의 LED에서 발생된 열에 대응되게 저항값이 상승할 수 있다.In the thermal resistor according to the embodiment, a resistance value may increase corresponding to heat generated by the at least one LED.
실시 예에 따른 상기 열저항기는, PTC 써미스터일 수 있다. The thermal resistor according to the embodiment may be a PTC thermistor.
실시 예에 따른 상기 LED 모듈은, 상기 구동전원을 공급하는 구동전원부 및 상기 구동전류가 설정된 기준전류로 유지되게 상기 구동전원의 전원레벨이 가변되도록 상기 구동전원부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The LED module according to the embodiment may include a driving power supply supplying the driving power and a control unit controlling the driving power supply so that the power level of the driving power is varied so that the driving current is maintained at a set reference current.
실시 예에 따른 상기 제어부는, 상기 구동전류가 상기 기준전류보다 낮으면 상기 구동전원의 전원레벨을 설정된 전원레벨만큼 상승시켜 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어할 수 있다.When the driving current is lower than the reference current, the control unit according to an embodiment may control the driving power supply to increase the power level of the driving power by a set power level and supply it to the LED module.
실시 예에 따른 상기 제어부는, 상기 구동전류가 설정된 최저기준전류보다 낮으면 상기 구동전원의 전원레벨을 설정된 최고전원레벨만큼 상승시켜 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어할 수 있다.When the driving current is lower than a set minimum reference current, the control unit according to an embodiment may control the driving power supply so that the power level of the driving power is increased by a set maximum power level and supplied to the LED module.
실시 예에 따른 상기 제어부는, 상기 최고전원레벨의 상기 구동전원 공급 중 상기 구동전류가 상기 최저기준전류보다 높으면 설정된 전원레벨만큼 하강된 상기 구동전원이 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어할 수 있다.The control unit according to an embodiment controls the driving power supply unit to supply the driving power lowered by a set power level to the LED module when the driving current of the driving power supply of the highest power level is higher than the minimum reference current. I can.
실시 예에 따른 LED 구동장치는, 구동전원이 입력되는 열저항기 및 열저항기와 직렬연결된 적어도 하나의 LED를 포함하는 LED 모듈 및 LED 모듈로 구동전원을 공급하는 LED 구동모듈을 포함하며, LED 구동모듈에서 LED 모듈로부터 입력된 구동전류가 설정된 기준전류로 유지되게 상기 구동전원의 전원레벨을 가변시켜 공급되게 함으로써, 적어도 하나의 LED에서 발생된 열에 의해 열저항기의 저항값이 변경되더라도 안정적으로 적어도 하나의 LED로 구동전원을 공급시킬 수 있는 이점이 있다.The LED driving device according to the embodiment includes an LED module including a thermal resistor to which driving power is input and at least one LED connected in series with the thermal resistor, and an LED driving module that supplies driving power to the LED module, and the LED driving module By varying the power level of the driving power supply so that the driving current input from the LED module is maintained at the set reference current, even if the resistance value of the thermal resistor is changed by the heat generated from at least one LED, at least one There is an advantage of being able to supply driving power with LED.
또한, 실시 예에 따른 LED 구동장치는, 열저항기의 저항값이 최고치가 되어 설정된 구동전원의 최고전원레벨을 공급하는 경우, 구동전류가 기준전류보다 낮아질 수 있음으로써, 적어도 하나의 LED에 공급되는 전류가 낮아지게 되어 결과적으로 적어도 하나의 LED에서 방출되는 열이 낮아지도록 할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the LED driving apparatus according to the embodiment, when the resistance value of the thermal resistor becomes the highest value and the highest power level of the set driving power is supplied, the driving current may be lower than the reference current, thereby being supplied to at least one LED. The advantage is that the current is lowered, resulting in lower heat dissipated from at least one LED.
도 1은 실시 예에 따른 LED 구동장치의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 열저항기의 저항 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a control block diagram showing a control configuration of an LED driving apparatus according to an embodiment.
2 is a graph showing the resistance characteristics of the thermal resistor shown in FIG. 1.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a preferred embodiment of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and may be modified and variously implemented by a person skilled in the art.
도 1은 실시 예에 따른 LED 구동장치의 제어구성을 나타낸 제어블록도 및 도 2는 도 1에 나타낸 열저항기의 저항 특성을 나타낸 그래프이다.1 is a control block diagram showing a control configuration of an LED driving apparatus according to an embodiment, and FIG. 2 is a graph showing resistance characteristics of the thermal resistor shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, LED 구동장치는 LED 모듈(110) 및 LED 구동모듈(120)을 포함할 수 있다.1 and 2, the LED driving device may include an
실시 예에서, LED 구동장치는 헤드램프, 실내등 및 후미등 중 적어도 하나에 적용되는 LED를 구동시킬 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In an embodiment, the LED driving device may drive an LED applied to at least one of a headlamp, an interior light, and a tail light, but is not limited thereto.
LED 모듈(110)는 LED 구동모듈(120)와 커넥터(미도시) 등과 같은 연결부재와 연결되어, 구동전원(Vin)이 입력되는 열저항기(PTC) 및 열저항기(PTC)와 직렬연결되며, 구동전류(Iout)을 LED 구동모듈(120)로 출력하는 적어도 하나의 LED(LED)를 포함할 수 있다.The
이때, 열저항기(PTC)는 PTC 써미스터일 수 있으며, NTC 써미스터일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않으며, 열 또는 온도 상승시 저항값이 상승하는 다른 소자일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In this case, the thermal resistor (PTC) may be a PTC thermistor, or an NTC thermistor, and is not limited thereto, and may be another element whose resistance value increases when heat or temperature rises, but is not limited thereto.
실시 예에서, 열저항기(PTC)는 PTC 써미스터인 것으로 설명하며, 만약 NTC 써미스터 인 경우, PTC 써미스터와 반대되는 저항 특성을 가질 수 있는 바 회로 구성이 다르게 적용될 수 있다.In an embodiment, it is described that the thermal resistor (PTC) is a PTC thermistor, and if the thermal resistor (PTC) is an NTC thermistor, a circuit configuration may be differently applied as it may have resistance characteristics opposite to the PTC thermistor.
즉, 도 2에 나타낸 열저항기(PTC)의 저항 특성은, 온도가 20℃에서 80℃ 까지 저항값이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다. That is, it can be seen that the resistance characteristic of the thermal resistor (PTC) shown in FIG. 2 maintains a constant resistance value from a temperature of 20°C to 80°C.
그러나, 열저항기(PTC)는 80℃ 에서 100℃ 까지 서서히 저항값이 증가하다가 100℃ 이후 저항값이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있다.However, it can be seen that the resistance value of the thermal resistor (PTC) gradually increases from 80°C to 100°C, and then the resistance value rapidly increases after 100°C.
이와 같은, LED 구동장치는 열저항기(PTC)의 저항특성을 이용하여 적어도 하나의 LED(LED)로 공급되는 구동전원(Vin)의 전원레벨을 가변시킬 수 있다.As such, the LED driving device may vary the power level of the driving power Vin supplied to at least one LED (LED) by using the resistance characteristic of the thermal resistor (PTC).
이때, LED 구동모듈(120)는 구동전원(Vin)을 공급하는 구동전원부(122) 및 구동전원부(122)를 제어하여 구동전원(Vin)의 전원레벨을 가변되도록 제어하는 제어부(124)를 포함할 수 있다.At this time, the
여기서, 구동전원부(122)는 dc-dc 컨버터 일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the driving
제어부(124)는 구동전원부(122)에서 구동전원(Vin)이 LED 모듈(110)로 공급되기 이전에, 상온에서(20℃)의 열저항기(PTC)에 대한 저항값 또는 소요전압, 적어도 하나의 LED(LED)에서 소요되는 전압 또는 구동전류(Iout)에 대하여 설정되어 있으며, 이에 기초된 구동전원(Vin)이 최초 LED 모듈(110)로 공급되게 구동전원부(122)를 제어할 수 있다.Before the driving power Vin is supplied to the
이후, 제어부(124)는 구동전원(Vin) 공급 후 적어도 하나의 LED(LED)로부터 입력된 구동전류(Iout)가 기 설정된 기준전류(미도시)를 비교할 수 있다.Thereafter, the
제어부(124)는 구동전류(Iout)가 상기 기준전류로 유지되는 경우 구동전원(Vin)의 전원레벨을 가변시키지 않고 지속적으로 LED 모듈(110)로 공급되게 구동전원부(122)를 제어한다.When the driving current Iout is maintained at the reference current, the
이후, 제어부(124)는 구동전류(Iout)가 상기 기준전류보다 낮은 경우, 구동전원(Vin)의 전원레벨을 상승시켜 LED 모듈(110)로 공급되게 구동전원부(122)를 제어한다.Thereafter, when the driving current Iout is lower than the reference current, the
즉, 제어부(124)는 구동전류(Iout)가 상기 기준전류보다 낮은 경우, 열저항기(PTC)의 저항값이 상승한 것으로 판단하고, 열저항기(PTC)의 온도 특성에 대응되게 설정된 전원레벨로 상승시켜 구동전류(Iout)가 상기 기준전류로 유지되게 구동전원부(122)를 제어한다.That is, when the driving current Iout is lower than the reference current, the
또한, 제어부(124)는 구동전류(Iout)가 기 설정된 최저기준전류보다 낮으면 구동전원(Vin)을 설정된 최고전원레벨만큼 상승시켜 LED 모듈(110)로 공급되게 구동전원부(122)를 제어할 수 있다.In addition, when the driving current Iout is lower than the preset minimum reference current, the
즉, 제어부(124)는 구동전류(Iout)가 상기 최저기준전류보다 낮으면 구동전원부(122)에서 공급할 수 있는 최고전원레벨의 구동전원(Vin)이 LED 모듈(110)로 공급되게 제어한다.That is, when the driving current Iout is lower than the minimum reference current, the
하지만, LED 모듈(110)에 최고전원레벨의 구동전원(Vin)이 공급 시, 적어도 하나의 LED(LED)에는 상기 기준전류보다 낮은 구동전류(Iout)가 흐르게 되어 발생되는 열을 낮출 수 있다.However, when the driving power Vin of the highest power level is supplied to the
이후, 제어부(124)는 상기 최고전원레벨의 상기 구동전원 공급 중 구동전류(Iout)가 상기 최저기준전류보다 높으면 설정된 전원레벨만큼 하강된 구동전원(Vin)이 LED 모듈(110)로 공급되게 구동전원부(122)를 제어할 수 있다.Thereafter, the
예를 들면, 적어도 하나의 LED(LED)가 1A의 구동전류(Iout)로 구동될게 구동전원(Vin)이 30V의 전원레벨로 제어된다고 가정하고, 열저항기(PTC)가 상온에서 저항값이 4.7Ω이지만 100℃에서 저항값이 20Ω으로 상승하며, 구동전원부(122)에서 최고전원레벨의 구동전원(Vin)을 50V로 설정된 것으로 가정한다.For example, assuming that the driving power Vin is controlled at a power level of 30V so that at least one LED is driven with a driving current Iout of 1A, the thermal resistor PTC has a resistance value at room temperature. Although it is 4.7Ω, the resistance value rises to 20Ω at 100°C, and it is assumed that the driving power Vin at the highest power level in the driving
이때, 제어부(124)는 열저항기(PTC)가 100℃ 이하에서 20V가 소요되고 적어도 하나의 LED(LED)에서 소요되므로 최고전원레벨, 기 설정된 50V의 구동전원(Vin)을 공급하면 구동전류(Iout)가 기준전류인 1A를 유지할 수 있다.At this time, the
하지만, 제어부(124)는 열저항기(PTC)가 100℃ 보다 높은 경우 열저항기(PTC)의 저항값이 20Ω보다 높게되도, 최고전원레벨, 기 설정된 50V의 구동전원(Vin)을 공급하더라도 적어도 하나의 LED(LED)에서 공급되는 구동전류(Iout)가 1A보다 낮게되어 적어도 하나의 LED(LED)에서 발생되는 열을 낮출수 있다.However, when the thermal resistor (PTC) is higher than 100 °C, even if the resistance value of the thermal resistor (PTC) is higher than 20 Ω, the highest power level, even if supplying the driving power (Vin) of 50V preset at least one Since the driving current Iout supplied from the LED (LED) of is lower than 1A, heat generated from at least one LED (LED) can be lowered.
결과적으로, LED 구동장치는 적어도 하나의 LED(LED)에 입력되는 구동전류(Iout)가 열저항기(PTC)의 저항값에 따라 감소시킬 수 있으며, 적어도 하나의 LED(LED)를 보호시킬 수 있고, 전력 소모 감소로 발생되는 열을 낮출수 있으므로, 회로 안정성을 확보할 수 있는 이점이 있다.As a result, the LED driving device can reduce the driving current Iout input to at least one LED (LED) according to the resistance value of the thermal resistor (PTC), and can protect at least one LED (LED), and , Since the heat generated by the reduction in power consumption can be lowered, there is an advantage of securing circuit stability.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.Even if all the components constituting the embodiments of the present invention described above are described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, as long as it is within the scope of the object of the present invention, one or more of the components may be selectively combined and operated.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, all terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art, unless otherwise defined in the detailed description. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The 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.
Claims (7)
상기 LED 모듈을 구동시키는 LED 구동모듈;을 포함하고,
상기 LED 모듈은,
상기 LED 구동모듈로부터 구동전원이 입력되는 열저항기;
상기 열저항기와 직렬연결되며, 상기 LED 구동모듈로 구동전류를 출력하는 적어도 하나의 LED,
상기 구동전원을 공급하는 구동전원부; 및
상기 구동전류가 설정된 기준전류로 유지되게 상기 구동전원의 전원레벨이 가변되도록 상기 구동전원부를 제어하되, 상기 구동전류가 설정된 최저기준전류보다 낮으면 상기 구동전원의 전원레벨을 설정된 최고전원레벨만큼 상승시켜 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것인 LED 구동 장치.LED module; And
Including; LED driving module for driving the LED module,
The LED module,
A thermal resistor to which driving power is input from the LED driving module;
At least one LED connected in series with the thermal resistor and outputting a driving current to the LED driving module,
A driving power supply unit supplying the driving power; And
The driving power supply unit is controlled so that the power level of the driving power is varied so that the driving current is maintained at a set reference current. LED driving device comprising; a control unit for controlling the driving power supply to be supplied to the LED module.
상기 열저항기는,
상기 적어도 하나의 LED에서 발생된 열에 대응되게 저항값이 상승하는 LED 구동장치.The method of claim 1,
The heat resistor is,
LED driving device in which a resistance value increases corresponding to the heat generated by the at least one LED.
상기 열저항기는,
PTC 써미스터인 LED 구동장치.The method of claim 1,
The heat resistor is,
LED driving device, which is a PTC thermistor.
상기 제어부는,
상기 구동전류가 상기 기준전류보다 낮으면 상기 구동전원의 전원레벨을 설정된 전원레벨만큼 상승시켜 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어하는 LED 구동장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the driving current is lower than the reference current, the LED driving device controls the driving power supply to increase the power level of the driving power by a set power level to be supplied to the LED module.
상기 제어부는,
상기 최고전원레벨의 상기 구동전원 공급 중 상기 구동전류가 상기 최저기준전류보다 높으면 설정된 전원레벨만큼 하강된 상기 구동전원이 상기 LED 모듈로 공급되게 상기 구동전원부를 제어하는 LED 구동장치.The method of claim 1,
The control unit,
When the driving current of the driving power supply of the highest power level is higher than the lowest reference current, the driving power supply lowered by a set power level is supplied to the LED module.
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