KR102370342B1 - 탭된 선형 구동기를 갖는 멀티-패드, 멀티-접합 led 패키지 - Google Patents

탭된 선형 구동기를 갖는 멀티-패드, 멀티-접합 led 패키지 Download PDF

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Abstract

발광 다이오드("LED") 모듈이 개시된다. LED 모듈은 제1 LED 탭 및 제2 LED 탭을 포함하고, 제1 탭은 교류 전압에 기초하여, 제2 LED 탭보다 긴 양의 시간 동안 전력 온된다. LED 모듈은 제1 LED 탭과 연관된 제1 LED 및 제2 LED 탭과 연관된 제2 LED가 배치된 제1 LED 패키지를 또한 포함한다. LED 모듈은 제1 LED 탭과 연관된 제3 LED 및 제2 LED 탭과 연관된 제4 LED가 배치된 제2 LED 패키지를 추가로 포함한다.

Description

탭된 선형 구동기를 갖는 멀티-패드, 멀티-접합 LED 패키지
관련된 특허 출원과의 상호 참조
본원은 완전히 기술된 것처럼 그 내용이 본원에 참조로 포함된, 2016년 5월 2일자 출원된 미국 가 출원 62/330,754호 및 2016년 6월 17일자 출원된 유럽 가 출원 16175057.5호를 우선권 주장한다.
본 개시내용은 AC-가동 LED 조명 기술들에 관한 것으로, 특히 멀티-패드, 멀티-접합 LED 패키지들을 갖는 탭된 선형 구동기(TLD)를 사용하는 장치를 위한 기술들에 관한 것이다.
발광 다이오드들("LED들")은 다양한 시나리오들에서 조명 소스들로서 보다 통상적으로 사용되고 있다. LED들은 교류 전원에 의해 직접 가동되는 점에서 도전들을 제시한다. 전통적인 AC-DC(교류-직류) 변환기는 전형적으로 꽤 부피가 크고 많은 LED 응용들을 위해 만족스럽지 않을 수 있다. LED 기술은 끊임없이 개선되고 있다.
발광 다이오드("LED") 모듈이 개시된다. LED 모듈은 제1 LED 탭 및 제2 LED 탭을 포함하고, 제1 탭은 교류 전압에 기초하여, 제2 LED 탭보다 긴 양의 시간 동안 전력 온된다. LED 모듈은 제1 LED 탭과 연관된 제1 LED 및 제2 LED 탭과 연관된 제2 LED가 배치된 제1 LED 패키지를 또한 포함한다. LED 모듈은 제1 LED 탭과 연관된 제3 LED 및 제2 LED 탭과 연관된 제4 LED가 배치된 제2 LED 패키지를 추가로 포함한다. 제2 LED 패키지는 제1 LED 탭 및 제2 LED 탭에 제공되는 조명 변화들을 평균화하기 위해, 제1 LED 패키지의 LED들이 거의 점 광원으로서 나타나고 제2 LED 패키지의 LED들이 거의 점 광원으로서 나타나도록 제1 LED 패키지로부터 하우징을 따르는 거리에 배치된다.
아래에 설명되는 도면은 단지 예시 목적을 위한 것이다. 도면은 본 개시내용의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 도면에 도시한 유사한 참조 문자들은 다양한 실시예들에서 동일한 부분들을 지정한다.
도 1은 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기("TLD")-구동 발광 다이오드("LED") 시스템을 도시하고;
도 2는 한 예에 따른, 4개의 LED 탭(104)을 포함하는 LED 모듈을 도시하고;
도 3a는 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기의 상이한 LED 탭에 결합된 하나의 LED를 각각이 포함하는 복수의 LED 패키지를 포함하는 LED 모듈을 도시하고;
도 3b는 한 예에 따른, 모든 LED 탭들이 각각의 LED 패키지 상에 나타나지 않는 LED 모듈을 도시하고;
도 3c는 한 예에 따른, 각각의 LED 패키지가 단지 LED 탭들의 서브셋으로부터의 LED를 포함하고 각각의 LED 패키지가 상이한 TLD들에 의해 구동되는 LED를 갖는 LED 모듈을 도시하고;
도 4는 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기로 LED들을 구동시키는 방법의 흐름도이고;
도 5a-5c는 TLD-구동 LED들을 포함하는 예시적인 LED 설비들을 도시한다.
소정의 실시예들이 이제 상세히 참조된다. 개시된 실시예들은 청구범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기("TLD")-구동 발광 다이오드("LED") 시스템(100)을 도시한다. TLD-구동 LED 시스템(100)은 탭 제어(106) 및 스위치들(110)을 포함하는 탭된 선형 구동기("TLD")(105)에 의해 구동되는 4개의 LED "탭 들"(104)뿐만 아니라, LED 탭들(104)의 회로 구성을 포함한다.
TLD(105)는 AC 간선 전력(102)과 같은, 교류("AC") 전원으로부터 직류("DC") 회로 요소들(예를 들어, LED들)을 가동시키는 비교적 간단하고 비용 효과적인 방식이다. 한 예에서, AC 간선 전력(102)은 "벽에 있는" 전원, 즉, 전기 벽 콘센트에 의해 제공된 전력을 나타내지만, AC 간선 전력(102)은 다른 교류 전원들을 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로, 통상적인 AC-DC 변환기들은 인덕터들 및 변압기들과 같은 부피가 크고 비싼 소자들을 포함하고 LED 모듈들의 비용 및 크기를 증가시킬 것이다. TLD(105)는 이러한 비싸고 부피가 큰 소자들을 포함하지 않으므로 더 많은 비용 또는 부피를 추가하지 않고 LED 모듈들 내로 쉽게 통합될 수 있다.
TLD(105)는 (예를 들어, 고 전압을 Vin에서 그리고 저 전압을 GND - 접지 단자에서 발생하는 다이오드 브리지(108)에 의해 정류되는 것과 같은) 전원(102)으로부터 순시 DC 전압을 감지하고 상이한 전압 레벨들에서 LED들(103)의 상이한 세트들을 스위치 온함으로써 동작한다. 보다 구체적으로, 그래프(112)를 참조하면, 정류된 전압(114)이 도시된다. 정류된 전압(114)이 스위치 1(110(1))에 대응하는 제1 레벨을 초과할 때, 탭 제어(106)는 스위치 1(110(1))을 폐쇄하고 다른 스위치들(110)을 개방한다. 정류된 전압(114)이 스위치 2(110(2))에 대응하는 제2 레벨을 초과할 때, 탭 제어(106)는 스위치 2(110(2))를 폐쇄하고 다른 스위치들(110)을 개방한다. 정류된 전압(114)이 스위치 3(110(3))에 대응하는 제3 레벨을 초과할 때, 탭 제어(106)는 스위치 3(110(3))을 폐쇄하고 다른 스위치들(110)을 개방한다. 정류된 전압(114)이 스위치 4(110(4))에 대응하는 제4 레벨을 초과할 때, 탭 제어(106)는 스위치 4(110(4))를 폐쇄하고 다른 스위치들(110)을 개방한다. 정류된 전압(114)이 스위치(1)에 대응하는 전압 아래일 때, 탭 제어(106)는 스위치 1(110(1)), 스위치 2(110(2)), 스위치 3(110(3)), 및 스위치 4(110(4))를 개방한다. 탭 제어(106) 내에 있거나 그와 연관된 저항성 부하(도시 안됨)는 스위치들(1-4)이 개방될 때 및/또는 다른 시간들에 다이오드 브리지(108)의 상부 및 하부에서 회로를 완성하기 위해 사용될 수 있다. 스위치들(110)은 임의 형태의 트랜지스터 또는 기타 유형의 스위칭 메커니즘과 같은 임의의 기술적으로 가능한 스위칭 매커니즘일 수 있다.
탭 제어(106)의 위에 설명된 동작은 LED들(103)의 상이한 세트들이 다이오드 브리지(108)로부터 출력된 정류된 전원의 순시 전압에 따라 스위치 온하게 한다. 보다 구체적으로, 스위치 1(110(1))이 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1))이 가동되므로 광을 방출한다. 스위치 2(110(2))가 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1))과 LED 탭 2(104(2)) 둘 다가 가동되므로 광을 방출한다. 스위치 3(110(3))이 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1)), LED 탭 2(104(2)), 및 LED 탭 3(104(3))이 전력 온되므로 광을 방출하고, 스위치 4(110(4))가 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1)), LED 탭 2(104(2)), LED 탭 3(104(3)), 및 LED 탭 4(104(4))가 모두 전력 온되고 광을 방출한다. 모든 도시된 스위치들(110)이 개방될 때, LED 탭들(104)은 가동되지 않는다. 상기 동작들은 도시된 회로 구성으로 인해 발생한다. 보다 구체적으로, 각각의 LED 탭(104)은 탭 제어(106)로 다시 브랜치하는 스위치와 적어도 하나의 다른 LED 탭(104) 둘 다에 직렬로 전기적으로 결합된다. 예를 들어, LED 탭 1(104(1))은 스위치 1(110(1))에 뿐만 아니라 다이오드 브리지(108)에 그리고 LED 탭 2(104(2))에 직렬로 결합된다. LED 탭 2(104(2))는 LED 탭 1(104(1))에, 스위치 2(110(2))에, 그리고 LED 탭 3(104(3))에 직렬로 결합된다. LED 탭 3(104(3))은 LED 탭 2(104(2))에, 스위치 3(110(3))에, 그리고 LED 탭 4(104(4))에 직렬로 결합된다. LED 탭 4(104(4))는 LED 탭 3(104(3))에 그리고 스위치 4(110(4))에 직렬로 결합된다. 그러므로, 각각의 개별 스위치(110)는 LED들(103)의 상이한 회로가 전원에 직렬로 접속되게 한다.
위에 설명된 것과 같이, 탭된 선형 구동기(105)로 LED들(103)을 가동시키면, 효율적이지만, 임의의 특정 순간에 온이 되는 LED들의 수가 변화하기 때문에 조명들의 "깜박거림"을 야기한다. 도 2는 한 예에 따른, 4개의 LED 탭(104)을 포함하는 LED 모듈(200)을 도시한다. LED 모듈(200)은 도 1의 LED들(103)이 배치되는 물리적 디바이스를 포함한다. LED 모듈의 물리적 형상 및 구성뿐만 아니라, 탭된 선형 구동기(105), 전원과의 접속, 다른 전자 장치들, 및 LED들(103) 및 탭된 선형 구동기(105)와 같은 전자 장치들을 위한 물리적 장착 수단들과 같은, LED 모듈(200)의 다양한 특징들은 설명의 명료성을 위해 도시되지 않는다.
도 1과 관련하여 설명된 것과 같이, 상이한 LED 탭들(104)은 상이한 양들의 시간 동안 스위치 온된다. LED 탭 1(104(1))은 가장 많이 스위치 온되고 LED 탭 4(104(4))는 가장 적게 스위치 온된다. 스위치 온되는 시간의 이 차이는 LED 탭들(104)이 바람직하지 않은 방식으로 배열되는 경우에 매우 뚜렷한 깜박거림을 야기한다. 도 2의 예시적인 LED 모듈(200)은 깜박거림이 나타나는 LED 탭들(104)의 선형 구성을 갖는다. 보다 구체적으로, LED 탭 1(104(1))은 LED 탭 4(104(4))가 배치되는, LED 모듈(200)의 제2 단부(202(2))와 반대되는 LED 모듈(200)의 제1 단부(202(1))에 배치된다. LED 탭(104(4))이 LED 탭(104(1))보다 작은 양의 시간 동안 전력 온되기 때문에, LED 모듈(200)의 제2 단부(202(2))는 LED 모듈(200)의 제1 단부(202(1))보다 높은 정도의 깜박거림과 낮은 전체 밝기 둘 다를 나타낼 것이다. LED 탭 2(104(2))와 LED 탭 3(104(3))이 각각 전력 온되는 시간들의 차이들은 그들 탭(104)이 다른 탭들(104)과 상이한 정도들의 깜박거림 및 상이한 밝기 레벨들을 겪는다는 것을 의미한다.
상기 이유들로, 본 개시내용은 LED 모듈을 따르는 조명 품질(예를 들어, 깜박거림 및 밝기)의 차이들을 감소 또는 제거하기 위한 교시들을 제공한다. 일반적으로, 이들 원리는 멀티-LED 패키지들 내에 함께 개별 LED들을 그룹화하고 각각의 개별 패키지 내의 상이한 LED들이 상이한 LED 탭들(104)의 부분으로 고려되도록 이들 패키지를 전기적으로 및 물리적으로 구성하는 것을 포함한다. 한 예에서, 각각의 LED 패키지는 단일 LED 모듈에서 사용되는 각각의 LED 탭(104)의 상이한 LED 탭(104)을 위한 LED를 갖는다. LED 패키지들은 다음에 상이한 탭들의 평균화된 깜박거림 및 밝기 특성들을 갖는 본질적으로 점 광원들로서 동작한다. 또 하나의 예에서, 각각의 LED 패키지는 상이한 LED 탭들(104)로부터의 LED를 갖지만, 각각의 LED 패키지는 모듈 내의 각각의 TAP에 대응하는 LED를 반드시 갖지 않는다. 이 예에서, 다양한 LED 패키지들 내의 LED들은 각각의 LED 패키지가 유사한 밝기 및 깜박거림 특성들을 갖도록 탭들의 그룹들에 결합된다.
도 3a-3d는 위에 설명된 물리적 및 회로 배열 기술들을 포함하는 LED 모듈들의 구성들을 도시한다. 도 3a는 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기(105)의 상이한 LED 탭(104)에 결합된 하나의 LED(103)를 각각이 포함하는 복수의 LED 패키지(302)를 포함하는 LED 모듈(300(1))을 도시한다. 각각의 개별 LED 패키지(302) 상의 각각의 상이한 LED 탭(104)으로부터의 LED들(103)을 조합함으로써, 상이한 LED 탭들(104)에 대응하는 발광 특성들은 각각의 LED 패키지(302) 상에서 "평균화"되어, 결국 각각의 LED 패키지(302)는 이러한 평균화된 발광 특성들을 갖는 단일 점 광원으로서 나타나게 된다. 보다 구체적으로, 이 방식으로 도시되지 않지만, LED 패키지들(302) 및 각각의 LED 패키지(302) 상의 LED들(103) 간의 거리들은 모듈 길이를 따르는 LED 패키지들 간의 거리보다 훨씬 작아서, 각각의 LED 패키지(302) 내의 4개의 상이한 LED(103)가 LED 모듈(300)의 전체 길이의 맥락에서 볼 때 점 광원으로서 나타나게 한다.
LED 모듈(300(1))에서, LED 탭들(104)은 LED들(103)의 상이한 세트들의 선택적 전력 온을 가능하게 하기 위해 직렬로 접속된다. 보다 구체적으로, LED 탭 1(104(1))은 Vin과 그리고 LED 탭 2(104(2))와 직렬로 결합된다. LED 탭 2(104(2))는 LED 탭 4(104(4))와 직렬로 결합된, LED 탭 3(104(3))과 직렬로 결합된다. 스위치 1(110(1))은 스위치 1(110(1))이 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1))을 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 1 사이에 회로를 형성하기 위해, LED 탭 1(104((1))과 LED 탭(104(2)) 사이의 접속 점에 그리고 TLD(105)의 탭 1에 결합된다. 스위치 2(110(2))는 스위치 2(110(2))가 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1)) 및 LED 탭 2(104(2))를 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 2 사이에 회로를 형성하기 위해, LED 탭 2(104(2))와 LED 탭 3(104(3)) 사이의 접속 점에 그리고 TLD(105)의 탭 2에 결합된다. 스위치 3(110(3))은 스위치 3(110(3))이 폐쇄될 때, LED 탭 1(104(1)), LED 탭 2(104(2)), 및 LED 탭 3(104(3))을 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 3 사이에 회로를 형성하기 위해, LED 탭 3(104(3))과 LED 탭 4(104(4)) 사이의 접속 점에 그리고 TLD(105)의 탭 3에 결합된다. 스위치 4(110(4))는 스위치 4(110(4))가 폐쇄될 때 모든 도시된 LED 탭들(104)을 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 4 사이에 회로를 형성하기 위해 LED 탭 4(104(4))에 결합된다.
동작 시에, TLD(105)는 전원(도 1 내의 AC 간선 전력(102))의 순시 직류("DC") 전압에 기초하여 개방 또는 폐쇄되도록 스위치들(110)을 제어한다. 전압이 제1 레벨에 도달할 때, 적어도 4개의 LED(103)를 가동시키기에 충분한 전압이 있으므로, TLD(105)는 스위치 1(110(1))을 폐쇄하도록 제어하고 다른 스위치들(110)을 개방하도록 제어한다. 스위치 1(110(1))이 폐쇄하면 Vin과 (궁극적으로 접지에 라우트되는) 탭된 선형 구동기(105)의 탭 1 사이에 회로를 형성하므로, LED 탭 1(104(1))의 LED들(103)을 전력 온한다. 전압이 제1 레벨 위의 제2 레벨에 도달할 때, 적어도 8개의 LED(103)를 가동시키기에 충분한 전압이 있으므로, TLD(105)는 스위치 2(110(2))를 폐쇄하도록 제어하고 다른 스위치들(110)을 개방하도록 제어한다. 스위치 2(110(2))가 폐쇄하면 Vin과 탭된 선형 구동기(105)의 탭 2 사이에 회로를 형성하므로, LED 탭 1(104(1))과 LED 탭 2(104(2)) 둘 다의 LED들(103)을 전력 온한다. 전압이 제2 레벨 위의 제3 레벨에 도달할 때, 적어도 12개의 LED(103)를 가동시키기에 충분한 전압이 있으므로, TLD(105)는 스위치 3(110(3))을 폐쇄하도록 제어하고 다른 스위치들(110)을 개방하도록 제어한다. 스위치 3(110(3))이 폐쇄하면 Vin과 탭된 선형 구동기(105)의 탭 3 사이에 회로를 형성하므로, LED 탭 1(104(1)), LED 탭 2(104(2)), 및 LED 탭 3(104(3))의 LED들(103)을 전력 온한다. 전압이 제3 레벨 위의 제4 레벨에 도달할 때, 적어도 16개의 LED(103)를 가동시키기에 충분한 전압이 있으므로, TLD(105)는 스위치 4(110(4))를 폐쇄하도록 제어하고 다른 스위치들(110)을 개방하도록 제어한다. 스위치 4(110(4))가 폐쇄하면 Vin과 탭된 선형 구동기(105)의 탭 4 사이에 회로를 형성하므로, LED 탭 1(104(1)), LED 탭 2(104(2)), LED 탭 3(104(3)), 및 LED 탭 4(104(4))의 LED들(103)을 전력 온한다.
특정한 수들의 LED 패키지들(302), LED 탭들(104), LED들(103) 등으로 도시되었지만, 도 3a의 실시예는 특정하게 도시된 수들로 제한되지 않는다. 임의의 기술적인 수 LED 탭들(104), 패키지(302) 당 LED들, LED 탭(104) 당 LED들을 갖는 LED 모듈이, 복수의 LED(103)를 각각이 포함하는 복수의 LED 탭(104)이 있고, 여기서 각각의 패키지(302) 내의 LED들(103)이 TLD(105)의 상이한 탭들에 결합되고 여기서 LED 탭들(104)이 TLD(105)의 주기적 동작에 기초하여 LED 탭들(104)의 전력 온을 제어하기 위해 스위치들과 직렬로 접속되는 한, 고려된다.
도 3b 및 3c는 예들에 따른, 대안적인 LED 모듈(300) 구성들을 도시한다. 논의의 용이성 및 도면의 명료성을 위해, 도 3a에 도시된 소정의 요소들은 도 3b 또는 3c에 도시되지 않는다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 스위치들(110)은 도 3b 또는 3c에 도시되지 않는다. 그러나, 본 기술 분야의 기술자들은 TLD(105)의 각각의 탭은 입력 교류 신호의 순시 전압 레벨에 따라 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 적절한 스위치를 포함할 것이라는 것을 이해할 것이다. 부가적으로, 도 3b 또는 3c의 도면들의 혼잡을 피하기 위해, 도 3a에 도시된 LED 패키지들(302)은 도 3b 또는 3c에 개별적으로 번호가 표시되지 않는다. 그러나, 본 기술 분야의 기술자들은 도 3a에서 LED 패키지들(302)에 사용된 심볼은 또한 도 3b 또는 3c의 LED 패키지들을 표시하기 위해 사용되므로 개별적인 번호들이 제공되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 유사하게, 개별적인 LED들(103)은 도 3b 또는 3c에 번호가 표시되지 않는다. 그러나, 도 3b-3c에 걸쳐 사용된 LED 심볼의 각각의 예는 도 3a에 관련하여 도시된 것과 유사한 방식으로 LED를 표시한다는 것이 본 기술 분야의 기술자들에 의해 이해될 것이다.
도 3b는 한 예에 따른, 모든 LED 탭들(104)이 각각의 LED 패키지(302) 상에 나타내지지 않은 LED 모듈(300(2))을 도시한다. 대신에, 각각의 LED 패키지(302)는 단지 LED 탭들(104)의 서브셋으로부터의 LED(103)를 포함한다. 도 3b의 예시적인 LED 모듈(300(2))에서, 각각의 LED 패키지(302)는 2개의 상이한 LED 탭(104)에 결합된 2개의 LED(103)를 포함한다. 보다 구체적으로, 각각의 LED 패키지(302)는 LED 탭(104(1)) 및 LED 탭(104(4))과 연관된 2개의 LED(103) 또는 LED 탭(104(2)) 및 LED 탭(104(3))으로부터의 2개의 LED(103)를 포함한다. LED 탭들(104)의 상이한 세트들이 사용되지만, LED 탭들(104)의 상이한 조합들은 유사한 발광 특성들을 갖는 광 출력을 발생한다. 보다 구체적으로, LED 탭(104(1))은 최고 밝기 및 최소 양의 깜박거림을 갖고 LED 탭(104(4))은 최저 밝기 및 최고 양의 깜박거림을 갖고, LED 탭(104(2) 및 LED 탭(104(3))은 중간 밝기 및 깜박거림을 갖는다. 이들 2개의 조합의 평균은 그러므로 유사한 밝기 및 깜박거림 특성들을 발생한다. 도시하지 않았지만, TLD(105)는 탭 1/탭 4 조합과 탭 2/탭 3 조합의 밝기 차이들을 미세 조정하기 위해 각각의 TAP에 대한 전류 제어들을 포함할 수 있다.
LED 탭 1(104(1))의 LED들(103)은 Vin에 그리고 TLD(105)의 탭 4에 직렬로 결합된, LED 탭 4(104(4))에 직렬로 결합된, LED 탭 3(104(3))에 직렬로 결합된, LED 탭 2(104(2))에 직렬로 결합된다. TLD(105)의 탭 1은 TLD(105)의 탭 1에 대한 스위치(110)가 폐쇄될 때 회로가 LED 탭 1(104(1))을 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 1 사이에 형성되게 하기 위해 LED 탭 1(104(1))과 LED 탭 2(104(2)) 사이에 결합된다. TLD(105)의 탭 2는 TLD(105)의 탭 2에 대한 스위치(110)가 폐쇄될 때, 회로가 LED 탭 1(104(1)) 및 LED 탭 2(104(2))를 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 2 사이에 형성되게 하기 위해 LED 탭 2(104(2))와 LED 탭 3(104(3)) 사이에 결합된다. TLD(105)의 탭 3은 TLD(105)의 탭 3에 대한 스위치(110)가 폐쇄될 때, 회로가 LED 탭 1(104(1)), LED 탭 3(104(2)), 및 LED 탭 3(104(3))을 통해, Vin과 TLD(105)의 탭 3 사이에 형성되게 하기 위해 LED 탭 3(104(3))과 LED 탭 4(104(4)) 사이에 결합된다. TLD(105)의 탭 4는 TLD(105)의 탭 4에 대한 스위치(110)가 폐쇄될 때 회로가 도시된 LED 탭들(104) 모두를 통해 Vin과 TLD(105)의 탭 4 사이에 형성되게 하기 위해 LED 탭 4(104(4))의 단부에 결합된다. 동작 시에, TLD(105)는 위에 설명된 것과 유사한 방식으로 인입 AC 전력 신호의 순시 DC 전압에 따라 탭들 각각에 대한 스위치를 폐쇄하는 것 사이에 순환한다. 탭 작동의 이 변화는 LED 탭 1(104(1))이 가장 길게 전력 온된 다음에, LED 탭 2(104(2))가 전력 온 다음에, LED 탭 3(104(3))이 전력 온되고, 다음에 LED 탭 4(104(4))가 전력 온되게 한다.
도 3a의 LED 모듈(300(1))과 같이, 탭 당 LED들(103)의 수들, LED들(103)의 총 수, LED 패키지들(302)의 총 수, TLD(105)에 대한 탭들의 총 수의 변화들, 또는 다른 변화들이 가능하다.
도 3c는 한 예에 따른, 각각의 LED 패키지(302)가 단지 LED 탭들(104)의 서브셋으로부터의 LED(103)를 포함하고 각각의 LED 패키지(302)가 상이한 TLD들(105)에 의해 구동되는 LED(103)를 갖는 LED 모듈(300(3))을 도시한다. LED 모듈(300(3)) 내의 LED들(103)의 구성은 각각의 LED 패키지(302)가 도 3b와 관련하여 설명된 것과 같은 유사한 유형의 "평균화"로 인해 유사한 특성들을 갖는 광을 발생하는 구성이다. 보다 구체적으로, 각각의 LED 패키지(302)는 상이한 TLD들(105)의 상이한 LED 탭들(104)에 결합된 LED들(103)을 갖는다. 상이한 LED 탭들(104)은 각각의 LED 패키지(302) 상에 거의 동일한 조명 특성들을 발생하기 위해 각각의 LED 패키지(302) 내에 함께 조합된다. 예를 들어, LED 모듈(300(3))의 최좌측 상의 LED 패키지들(302)은 제1 TLD(105(1))의 제1 탭(104(1-1))으로부터의 및 제2 TLD(105(2))의 제4 탭(104(2-4))으로부터의 LED들(103)을 포함한다. LED 모듈(300(3))의 중간에 있는 LED 패키지들(302)은 2개의 중간 LED 탭으로부터 LED들(103)(즉, 제1 TLD(105(1))로부터의 제2 탭(104(1-2))과 제2 TLD(105(2))로부터의 제3 탭(104(2-3))의 조합 또는 제1 TLD(105(1))로부터의 제3 탭(104(1-3))과 제2 TLD(105(2))로부터의 제2 탭(104(2-2))의 조합)을 포함하므로, 유사한 조명 특성들을 갖는다. LED 모듈(300(3))의 우측 단부에 있는 LED 패키지들(302)은 제1 TLD(105(1))의 제4 탭(104(1-4))으로부터의 및 제2 TLD(105(2))의 제1 탭(104(2-1))으로부터의 LED들(103)을 포함한다.
2개의 상이한 회로가 도 3c의 LED 모듈(300(3)) 내에 형성되고, 각각의 회로는 TLD들(105(2))의 상이한 것들과 연관된다. 보다 구체적으로, LED 탭 1(104(1-1))은 Vin과 그리고 TLD(105(1))의 탭 4와 직렬로 결합된, LED 탭(104(1-4))과 직렬로 결합된, LED 탭(104(1-3))과 직렬로 결합된, LED 탭(104(1-2))과 직렬로 결합된다. 유사하게, LED 탭 1(104(2-1))은 Vin과 그리고 TLD(105(2))의 탭 4와 직렬로 결합된, LED 탭(104(2-4))와 직렬로 결합된, LED 탭(104(2-3))과 직렬로 결합된, LED 탭(104(2-2)과 결합된다. TLD(105(1))의 탭 1은 탭 1이 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(1)의 탭 1까지 회로를 형성하기 위해 Vin과 LED 탭(104(1-1)) 사이에 결합된다. TLD(105(1))의 탭 2는 탭 2가 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(1))의 탭 2까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(1-2))과 LED 탭(104(1-3)) 사이에 결합된다. TLD(105(1))의 탭 3은 탭 3이 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(1))의 탭 3까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(1-3))과 LED 탭(104(1-4)) 사이에 결합된다. TLD(105(1))의 탭 4는 탭 4가 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(1))의 탭 4까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(1-4))의 단부에 결합된다.
유사하게, TLD(105(1))에 대해, TLD(105(2))의 탭 1은 탭 1이 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(2))의 탭 1까지 회로를 형성하기 위해 Vin과 LED 탭(104(2-1)) 사이에 결합된다. TLD(105(2))의 탭 2는 탭 2가 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(2))의 탭 2까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(2-2))과 LED 탭(104(2-3)) 사이에 결합된다. TLD(105(2))의 탭 3은 탭 3이 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(2))의 탭 3까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(2-3))과 LED 탭(104(2-4)) 사이에 결합된다. TLD(105(2))의 탭 4는 탭 4가 스위치 온될 때 Vin으로부터 TLD(105(2))의 탭 4까지 회로를 형성하기 위해 LED 탭(104(2-4))의 단부에 결합된다. TLD들(105)은 독립적으로 동작하지만 둘 다는 AC 간선 전원(102)에 의해 가동될 수 있으므로 거의 동 위상에 있을 것이다. 하나의 TLD(105)의 가장 많이 전력 온 된 탭이 다른 TLD(105)의 가장 적게 전력 온된 탭에 결합되기 때문에, 전력은 각각의 LED 패키지에 대해 평균화된다. TLD들(105)의 각각의 탭으로부터 출력된 전류는 LED 탭들(104)의 상이한 조합들에 대해 밝기 레벨들을 일치시키기 위해 미세 조정될 수 있다. 도 3a 및 3b와 관련하여 위에 설명된 LED 모듈(300)과 같이, LED들(103)의 수, LED 탭들(104)의 수, LED 패키지(302) 당 LED들(103)의 수의 변화들, 또는 기타 변화들과 같은 많은 변화들이, LED 모듈(300)이 상이한 TLD들의 상이한 탭들의 밝기 레벨들을 "평균화하는" 방식으로 상이한 TLD들(105)의 탭들에 의해 가동되는 LED들(103)을 포함하는 LED 패키지들(302)을 포함하는 한, 가능하다.
도 4는 한 예에 따른, 탭된 선형 구동기로 LED들을 구동시키는 방법(400)의 흐름도이다. 도 1, 2, 및 3a-3d와 관련하여 도시된 시스템에 대해 설명되었지만, 본 기술 분야의 기술자들은 임의의 기술적으로 가능한 대안적 순서로, 방법(400)의 단계들을 수행하도록 구성된 임의의 시스템은 본 개시내용의 범위 내에 든다는 것을 이해할 것이다.
도시한 것과 같이, 방법(400)은 단계 402에서 시작되는데, 여기서 탭된 선형 구동기("TLD")(105)는 제1 전압 레벨에 도달한 교류 전압에 응답하여, 교류 전압으로 LED들(103)의 제1 세트를 구동시킨다. 위에 설명된 것과 같이, TLD(105)는 입력 교류 전압에 따라 구동되는 LED들(103)의 수를 변화시킨다. 전압이 증가함에 따라, TLD(105)는 더 많은 수의 LED들(103)을 구동시키고 전압이 감소함에 따라, TLD(105)는 더 적은 수의 LED들(103)을 구동시킨다.
단계 404에서, 교류 전압이 제2 전압 레벨 위로 증가하고, 응답하여, TLD(105)는 LED들(103)의 제2 세트를 구동시킨다. LED들의 제1 세트의 LED들(103) 중 적어도 하나는 LED들의 제2 세트의 LED들(103) 중 적어도 하나와 동일한 LED 패키지(302) 상에 있다. 동일한 패키지 상의 이런 배치는 상이한 LED 탭들(104)과 연관된 상이한 조명 특성들이 동일한 LED 패키지(302) 상의 상이한 LED들(103)이 단일 점 광원으로서 나타나도록 함께 충분히 가깝게 배치되기 때문에 "평균화되게" 한다.
단계 404에서, 교류 전압이 제2 전압 레벨 위로 감소하고, 응답하여, TLD(105)는 LED들의 제2 세트를 구동시키는 것을 중지한다. 바꾸어 말하면, TLD(105)는 LED들(103)의 제1 세트를 구동시키지만 LED들(103)의 제2 세트는 구동시키지 않는다. 단계 406에서, 교류 전압이 제1 전압 레벨 위로 감소하고, 응답하여, TLD(105)는 LED들의 제1 세트와 LED들의 제2 세트 둘 다를 구동시키는 것을 중지한다. 단계들 402-408은 교류 전압의 교류 전류와 함께 사이클로서 반복한다. 상이한 탭들에 접속된 LED들은 함께 패키지되기 때문에, 상이한 탭들과 연관된 상이한 조명 품질들이 "평균화된다".
그러므로, 일부 예시적인 원리들 및 디바이스 실시예들이 탭된 선형 구동기에 의해 구동되는 LED들에서의 깜박거림 문제를 경감시키는 데 도움을 주기 위에 여기에 개시된다. 보다 구체적으로, 아래에 설명되는 다양한 디바이스들은 TLD로 LED를 구동시키는 것과 연관된 깜박거림을 감소시키는 데 도움을 주는 LED들의 배열들을 예시한다.
도 5a는 한 예에 따른 LED들의 하향등 설비(502)를 도시한다. 도시한 것과 같이, 하향등(502)은 발광 디바이스 어레이(506)를 지지하는 하우징(504)을 포함한다. 발광 디바이스들의 어레이는 예를 들어 그리고 도시한 것과 같이, 선형 어레이 내에 임의의 배열로 구성될 수 있다. 발광 디바이스 어레이(506)는 위에 설명된 LED 패키지들 중 어느 것 또는 여기에 제공된 교시들과 일치하는, 그것의 임의의 기술적으로 가능한 수정일 수 있는 패키지된 방출기들(510)을 포함한다. 패키지된 방출기들(510)은 단일 패키지를 공유하고 각각의 LED 패키지가 상이한 탭들의 평균화된 조명 특성들로 점 광원으로서 나타나도록 TLD(105)의 상이한 탭들에 의해 가동되는 다수의 LED(103)를 포함한다.
도 5b는 한 예에 따른 튜브 발광 다이오드(TLED) 설비(522)를 도시한다. 도시한 것과 같이, TLED(522)는 위에 설명된 것과 같은 LED 탭들의 조명 특성들을 평균화하도록 구성된 (위에 설명된 LED 패키지들(302) 중 어느 것일 수 있는) LED 패키지들(520)의 선형 어레이를 포함한다. 강성 또는 반강성 하우징(526)은 발광 디바이스 어레이(506)를 지지하는 강성 또는 가요성 기판(528)을 지지한다. 강성 또는 가요성 기판(528)은 강성 또는 가요성 기판의 한 측 또는 양측 상에 배치된 인쇄 배선 구조들(예를 들어, 트레이스들, 관통 홀들, 커넥터들 등) 또는 다른 전기적 도전 구조들을 포함할 수 있다.
도 5c는 한 예에 따른, 트로퍼 설비(542)를 도시한다. 도시한 것과 같이, 트로퍼(542)는 발광 디바이스들의 어레이를 지지하는 강성 또는 반강성형 하우징(546)을 포함한다. 발광 디바이스들의 어레이는 예를 들어 임의의 배열 내로 그리고 도시한 것과 같이, 모양이 형성된 하우징의 경계 내에 배치된 발광 디바이스 어레이(506) 상의 배열 내로 구성될 수 있다. 일부 트로퍼들은 인쇄 배선 보드 모듈 상에 차지된 발광 디바이스들의 수들이 더 많은(또는 더 적은) 예들로 구성될 수 있다. 발광 디바이스들은 위에 설명된 것과 같은 상이한 LED 탭들의 조명 특성들을 평균화하도록 구성된, 위에 설명된 LED 패키지들(302)을 포함할 수 있다.
설명된 것은 전기적으로 접속된 LED들의 개별적으로 제어가능한 스트링들을 포함하는 깜박거림 방지 설계 기술들을 용이하게 하면서 물리적 설계(예를 들어, 레이아웃 및 상호접속)가 단순화되도록 LED들을 패키지 및 상호접속하는 방식들이다.
본 발명을 상세히 설명하였지만, 본 기술 분야의 기술자들은 본 개시내용이 주어지는 경우, 여기에 설명된 발명 개념들의 취지에서 벗어나지 않고서 수정들이 본 발명에 대해 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 도시되고 설명된 특정한 실시예들로 제한되는 것으로 의도하지 않는다.

Claims (20)

  1. 발광 다이오드(LED) 모듈로서,
    적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함하는 제1 LED 패키지;
    상기 모듈 내에서 상기 제1 LED 패키지로부터 일정 거리에 배치되는 제2 LED 패키지 - 상기 제2 LED 패키지는 적어도 하나의 제3 LED 및 적어도 하나의 제4 LED를 포함함 -;
    상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제3 LED와 연관된 제1 탭; 및
    상기 적어도 하나의 제2 LED 및 상기 적어도 하나의 제4 LED와 연관된 제2 탭 - 상기 제1 탭과 상기 제2 탭은 동일한 수의 LED들과 연관됨 - 을 포함하고,
    상기 제1 탭 및 상기 제2 탭으로부터의 조명 변화들을 평균화하기 위해, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED가 점 광원으로서 나타나고 적어도 하나의 제3 LED 및 적어도 하나의 제4 LED가 점 광원으로서 나타나도록, 상기 제1 및 제2 LED 패키지의 각각의 크기가 상기 제1 및 제2 LED 패키지 사이의 거리보다 작은, 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    교류 전압에 기초하여 상기 제1 탭과 상기 제2 탭을 구동시키도록 구성되는 제1 탭된 선형 구동기(TLD)를 추가로 포함하고, 상기 제1 TLD는 상기 교류 전압의 순시 전압을 감지하고 상기 순시 전압에 기초하여 상이한 수들의 LED들을 가동시키도록 구성되는 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LED 패키지는 제3 탭과 연관된 제5 LED 및 제4 탭과 연관된 제6 LED를 추가로 포함하고, 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭 각각은 교류 전압에 기초하여 상이한 양들의 시간 동안 전력 온되는 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 LED 패키지 및 상기 제2 LED 패키지는 4개의 LED를 각각이 포함하는 LED 패키지들의 세트 내에 포함되고, 각각의 패키지의 각각의 LED는 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭 중 상이한 탭에 결합되고, 상기 제1 탭에 결합된 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제3 LED, 상기 제2 탭에 결합된 상기 적어도 하나의 제2 LED 및 상기 적어도 하나의 제4 LED, 상기 제3 탭에 결합된 상기 제5 LED, 및 상기 제4 탭에 결합된 상기 제6 LED는 모두 직렬로 결합되고, 상기 LED 모듈은 스위치들의 세트를 추가로 포함하고, 각각의 스위치는 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭 중 상이한 탭에 결합되고 대응하고, 스위치들의 상기 세트는 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭을 상이한 양들의 시간 동안 전력 온되게 제어하도록 구성되는 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    제3 탭과 연관된 제5 LED 및 제4 탭과 연관된 제6 LED를 포함하는 제3 LED 패키지를 추가로 포함하는 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 탭은 상기 제1 내지 제4 탭들 중 가장 많은 시간 동안 제1 TLD에 의해 전력 온되고 상기 제2 탭은 상기 제1 내지 제4 탭들 중 가장 적은 시간 동안 상기 제1 TLD에 의해 전력 온되는 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 LED 패키지 및 상기 제2 LED 패키지는 LED 패키지들의 제1 세트 내에 포함되고, LED 패키지들의 상기 제1 세트의 각각의 LED 패키지는 상기 제1 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제2 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고, 상기 제3 LED 패키지는 LED 패키지들의 제2 세트 내에 포함되고, LED 패키지들의 상기 제2 세트의 각각의 LED 패키지는 상기 제3 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제4 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고, 상기 제1 탭에 의해 가동되는 LED 패키지들의 상기 제1 세트의 상기 LED들은 상기 제2 탭에 의해 가동되는 LED 패키지들의 상기 제1 세트의 상기 LED들과 직렬로 결합된, 상기 제4 탭에 의해 가동되는 LED 패키지들의 상기 제2 세트의 상기 LED들과 직렬로 결합된, 상기 제3 탭에 의해 가동되는 LED 패키지들의 상기 제2 세트의 상기 LED들과 직렬로 결합되고, 상기 모듈은 스위치들의 세트를 추가로 포함하고, 각각의 스위치는 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭 중 상이한 탭에 결합되고 대응하고, 스위치들의 상기 세트는 상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제3 탭, 및 상기 제4 탭을 상이한 양들의 시간 동안 전력 온되게 제어하도록 구성되는 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    교류 전압에 기초하여 상기 제1 탭을 구동시키도록 구성되는 제1 TLD; 및
    상기 교류 전압에 기초하여 상기 제2 탭을 구동시키도록 구성되는 제2 TLD를 추가로 포함하는 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 LED 패키지와 상기 제2 LED 패키지는 둘 다 LED 패키지들의 제1 세트 내에 포함되고, LED 패키지들의 상기 제1 세트 내의 각각의 LED 패키지는 상기 제1 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제2 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고;
    상기 LED 모듈은 LED 패키지들의 제2 세트를 추가로 포함하고, LED 패키지들의 상기 제2 세트 내의 각각의 LED 패키지는 상기 제1 TLD에 의해 구동되는 제3 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제2 TLD에 의해 구동되는 제4 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고, 상기 제3 탭은 상기 제4 탭과 상이한 양의 시간 동안 턴 온되는 모듈.
  10. 발광 다이오드(LED) 모듈을 구동시키는 방법으로서,
    제1 LED 패키지 상에 배치된 제1 LED 및 상기 제1 LED 패키지로부터 일정 거리에 배치된 제2 LED 패키지 상에 배치된 제3 LED를 제1 탭을 통해 가동시키는 단계; 및
    상기 제1 LED 패키지 상에 배치된 제2 LED 및 상기 제2 LED 패키지 상에 배치된 제4 LED를 제2 탭을 통해 가동시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 탭의 상기 가동은 교류 전압에 의해 상기 제2 탭의 상기 가동보다 긴 양의 시간 동안 이루어지고,
    상기 제1 탭과 상기 제2 탭은 동일한 수의 LED들과 연관되고,
    상기 제1 탭 및 상기 제2 탭으로부터의 조명 변화들을 평균화하기 위해, 상기 제1 및 제2 LED가 점 광원으로서 나타나고 상기 제3 및 제4 LED가 점 광원으로서 나타나도록, 상기 제1 및 제2 LED 패키지의 각각의 크기가 상기 제1 및 제2 LED 패키지 사이의 거리보다 작은, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 탭 및 상기 제2 탭을 가동시키는 단계는 제1 탭된 선형 구동기(TLD)를 통해 상기 제1 탭 및 상기 제2 탭을 가동시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 탭된 선형 구동기는 상기 교류 전압의 순시 전압을 감지하고 상기 순시 전압에 기초하여 상이한 수들의 LED들을 가동시키도록 구성되는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 탭, 상기 제2 탭, 상기 제1 LED 패키지 상에 배치된 제5 LED와 연관된 제3 탭, 및 상기 제1 LED 패키지 상에 배치된 제6 LED와 연관된 제4 탭 각각을 상기 교류 전압에 기초하여 상이한 양들의 시간 동안 전력 온하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 탭보다 긴 양의 시간 동안 상기 제1 탭을 가동시키는 단계는 상기 교류 전압에 기초하여 제1 탭된 선형 구동기("TLD")를 통해 상기 제1 탭을 구동시키고 상기 교류 전압에 기초하여 제2 TLD 를 통해 상기 제2 탭을 구동시키는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 LED 패키지와 상기 제2 LED 패키지는 둘 다 LED 패키지들의 제1 세트 내에 포함되고, LED 패키지들의 상기 제1 세트 내의 각각의 LED 패키지는 상기 제1 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제2 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고; 상기 LED 모듈은 LED 패키지들의 제2 세트를 추가로 포함하고, LED 패키지들의 상기 제2 세트 내의 각각의 LED 패키지는 상기 제1 TLD에 의해 구동되는 제3 탭에 의해 가동되는 LED 및 상기 제2 TLD에 의해 구동되는 제4 탭에 의해 가동되는 LED를 포함하고, 상기 제3 탭은 상기 제4 탭과 상이한 양의 시간 동안 턴 온되는 방법.
  15. 발광 다이오드(LED) 설비로서,
    적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED를 포함하는 제1 LED 패키지;
    모듈 내에서 상기 제1 LED 패키지로부터 일정 거리에 배치되는 제2 LED 패키지 - 상기 제2 LED 패키지는 적어도 하나의 제3 LED 및 적어도 하나의 제4 LED를 포함함 -;
    상기 적어도 하나의 제1 LED 및 상기 적어도 하나의 제3 LED와 연관된 제1 탭; 및
    상기 적어도 하나의 제2 LED 및 상기 적어도 하나의 제4 LED와 연관된 제2 탭 - 상기 제1 탭과 상기 제2 탭은 동일한 수의 LED들과 연관됨 -
    이 배치된 하우징을 포함하고,
    상기 제1 탭 및 상기 제2 탭으로부터의 조명 변화들을 평균화하기 위해, 상기 적어도 하나의 제1 LED 및 적어도 하나의 제2 LED가 점 광원으로서 나타나고 적어도 하나의 제3 LED 및 적어도 하나의 제4 LED가 점 광원으로서 나타나도록, 상기 제1 및 제2 LED 패키지의 각각의 크기가 상기 제1 및 제2 LED 패키지 사이의 거리보다 작은, 설비.
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