KR102529235B1

KR102529235B1 - 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치

Info

Publication number: KR102529235B1
Application number: KR1020210050092A
Authority: KR
Inventors: 김준식
Original assignee: (주)포인트텍
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-05-04
Also published as: WO2022220568A3; WO2022220568A2; KR20220143502A

Abstract

다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치는 교류 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부에 의해 인가되는 전압에 따른 전류에 의해 발광하며 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광부와, 상기 복수의 발광다이오드 중 서로 다른 2개의 발광다이오드의 입력 노드 간을 연결하는 복수의 도선에 형성되며 상기 전류의 양의 증감에 따라 온 혹은 오프되어 상기 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 변경시킴으로써 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 분배하는 복수의 스위치모듈을 포함하는 스위치부와, 상기 전류의 양을 분배하기 위한 복수의 분배저항을 포함하는 분배저항부와, 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를 상기 복수의 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 구동부를 포함한다.

Description

다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치{Alternating Current (AC) direct drive circuit device for uniformity of multi-channel light-emitting diodes (LED)}

본 발명은 발광다이오드(LED: light emitting diode) 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류(AC: alternating current) 직결형 구동 회로 장치에 관한 것이다.

교류 직결형 구동 방법의 경우, 입력 전압에 대응하여 LED가 순차적으로 동작하여, 고조파, 역률 등의 특성이 우수하고, 별도의 인덕터, 콘덴서 등을 사용하지 않아, 간단하고, 수명이 긴 장점을 가지고 있다. 그러나 입력 전압별로 LED가 켜지는 구간이 다르고, 흐르는 전류에도 차이가 있어, LED별 밝기가 고르지 못한 단점을 가지고 있다. 특히, LED가 넓게 펼쳐져 있는 면광 혹은 바 형태의 등기구에서는 부분별 밝기 차이로 인해 사용이 힘들다.

한국공개특허 제2020-0021351호 (2020.02.28. 공개)

본 발명의 목적은 LED 채널 별로 균일한 조도를 제공할 수 있는 다채널 교류 직결형 구동 장치를 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치는 교류 전압을 인가하는 전원부와, 상기 전원부에 의해 인가되는 전압에 따른 전류에 의해 발광하며 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광부와, 상기 복수의 발광다이오드 중 서로 다른 2개의 발광다이오드의 입력 노드 간을 연결하는 복수의 도선에 형성되며 상기 전류의 양의 증감에 따라 온 혹은 오프되어 상기 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 변경시킴으로써 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 분배하는 복수의 스위치모듈을 포함하는 스위치부와, 상기 전류의 양을 분배하기 위한 복수의 분배저항을 포함하는 분배저항부와, 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를 상기 복수의 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 구동부를 포함한다.

상기 복수의 발광다이오드는 제1 발광다이오드, 제2 발광다이오드, 제3 발광다이오드 및 제4 발광다이오드를 포함하며, 상기 발광부는 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드 사이에 개재되는 제1 다이오드와, 상기 제2 발광다이오드와 상기 제3 발광다이오드 사이에 개재되는 제2 다이오드와, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드 사이에 개재되는 제3 다이오드를 포함한다.

상기 복수의 스위치모듈은 상기 제1 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제3 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제1 스위치모듈와, 상기 제1 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제2 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제2 스위치모듈와, 상기 제3 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제4 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제3 스위치모듈을 포함한다.

상기 전원부에 의해 인가되는 전압이 상기 제1 발광다이오드의 구동 전압 보다 크고 상기 제1 발광다이오드 및 상기 제2 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제1 구간에서 상기 스위치부는 상기 제1 스위치모듈, 상기 제2 스위치모듈 및 상기 제3 스위치모듈을 모두 턴 온시킴으로써, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 병렬로 연결되고, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 병렬로 연결되며, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 병렬로 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원부에 의해 인가되는 전압이 상기 제1 발광다이오드 및 상기 제2 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 크고, 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제2 구간에서 상기 스위치부는 상기 제1 스위치모듈 및 상기 제3 스위치모듈을 턴 온시키고, 상기 제2 스위치모듈은 턴 오프시킴으로써, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 직렬로 연결되고, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 직렬로 연결되며, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 병렬로 연결되도록 한다.

상기 전원부에 의해 인가되는 전압이 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 크고, 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제3 구간에서 상기 스위치부는 상기 제3 스위치모듈을 턴 온 시키고, 상기 제1 스위치모듈 및 상기 제2 스위치모듈을 턴 오프시킴으로써, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 직렬로 연결되고, 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 병렬로 연결되며, 상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과 상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 직렬로 연결되도록 한다.

상기 전원부에 의해 인가되는 전압이 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 큰 제4 구간에서 상기 스위치부는 상기 제1 스위치모듈, 상기 제2 스위치모듈 및 상기 제3 스위치모듈을 모두 턴 오프시킴으로써, 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드가 순차로 직렬로 연결되도록 한다.

상기 분배저항부는 접지에 대해 상호 병렬로 연결되는 제1 분배저항 및 제2 분배저항을 포함하며, 상기 구동부는 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를 상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항의 저항값은 동일한 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따르면, 상기 제1 분배저항의 저항값은 상기 제2 분배저항의 저항값의 4배인 것을 특징으로 한다.

상기 장치는 상기 교류 전압을 정류하여 상기 발광부에 제공하는 정류부를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 입력 전압의 크기에 따라 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 변경하여 모든 발광다이오드에 구동 전류가 흐르게 하여 모든 발광다이오드가 동작하게하면서, 접지와 병렬로 연결되는 접지 저항인 복수의 분배저항을 통해 복수의 발광다이오드에 흐르는 전류의 양을 조절하여 모든 발광다이오드의 밝기를 균일하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치의 구성에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위치부의 스위치모듈의 세부적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류에 따라 구분되는 구간을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제1 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제1 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제2 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제2 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제3 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제3 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제4 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제4 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.
도 12는 종래의 기술에 따른 교류 직결형 구동 회로 장치에서 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 분배저항 및 제2 분배저항의 저항값이 동일할 때 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 분배저항의 저항값이 제2 분배저항의 저항값의 4배일 때 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 또한, 명세서에 기재된"…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 이러한 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치의 전체적인 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치의 구성에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스위치부의 스위치모듈의 세부적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구동회로장치(10)는 전원부(100), 정류부(200), 발광부(300), 스위치부(400), 구동부(500) 및 분배저항부(600)를 포함한다.

전원부(100)는 상용 전원인 교류 전원(AC: alternating current)을 제공하기 위한 것이다. 즉, 전원부(100)는 구동회로장치(10)에 교류 전원을 제공한다. 일 실시예에 따르면, 전원부(100)는 교류 전압 전원(Vac)이 될 수 있다. 교류 전압 전원(Vac)은 구동회로장치(10)에 교류 전압을 인가한다.

정류부(200)는 전원부(100)로부터 교류 전압을 인가받고, 인가된 전압을 정류하며, 정류된 전압 혹은 정류된 전류를 발광부(300)에 제공한다. 이때, 정류된 전압 혹은 전류는 정류된 후 평활화 되지 않아 교류의 특성 상 시간에 따라 전압의 크기 혹은 전류의 양이 변동된다. 정류부(200)는 다이오드 브리지(diode bridge) 혹은 브리지 정류기(bridge rectifier)로 구성될 수 있다. 하지만, 정류부(200)는 이에 한정되지 않으며, 양과 음 두 가지 방향으로 변화하는 교류 전류를 한 가지 방향만 갖는 전류로 변환시킬 수 있는 모든 종류의 회로를 사용할 수 있다.

발광부(300)는 복수의 발광다이오드(LED)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 복수의 발광다이오드(LED)는 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 포함한다. 이러한 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)는 직렬로 연결된다. 발광부(300)의 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)는 전원부(100)에 의해 인가되는 전압에 따른 전류에 의해 발광한다. 또한, 발광부(300)는 복수의 다이오드(D)를 더 포함한다. 일 실시예에 따르면, 복수의 다이오드(D)는 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2) 및 제3 다이오드(D3)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 다이오드(D1)는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)에 개재되며, 직렬로 연결된다. 제2 다이오드(D2)는 제2 발광다이오드(LED2)와 제3 발광다이오드(LED3)에 개재되며, 직렬로 연결된다. 마찬가지로, 제3 다이오드(D3)는 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)에 개재되며, 직렬로 연결된다.

스위치부(400)는 복수의 스위치모듈(SW)을 포함한다. 복수의 스위치모듈(SW)은 제1 스위치모듈(SW1), 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)를 포함한다. 복수의 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)는 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 중 서로 다른 2개의 발광다이오드의 입력 노드 간을 연결하는 도선에 형성된다. 도시된 바와 같이, 제1 스위치모듈(SW1)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)와 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)를 연결하는 도선에 형성된다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)와 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)를 연결하는 도선에 형성된다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)와 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)를 연결하는 도선에 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)은 센서회로부(DTC) 및 스위치회로부(SWC)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위치회로부(SWC)는 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)하는 스위칭 기능을 수행한다. 특히, 스위치회로부(SWC)는 센서회로부(DTC)의 제어 신호에 따라 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)한다. 스위치회로부(SWC)는 PMOS 혹은 NMOS 등의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 이용하여 형성할 수 있다. 하지만, 스위치회로부(SWC)를 이에 한정하는 것은 아니며, 스위칭 기능을 수행하는 어떤 소자라도 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서회로부(DTC)는 센서회로부(DTC)는 복수의 발광다이오드 채널(LED CH.) 중 어느 하나의 발광다이오드 채널(LED CH.)에 흐르는 전류를 감지하여 스위치회로부(SWC)에 예컨대, 토글 신호, 플래그 신호 등의 제어 신호(0/1)를 출력한다. 그러면, 스위치회로부(SWC)는 제어 신호에 따라 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)한다.

센서회로부(DTC)는 대응하는 발광다이오드 채널(LED CH.)에 흐르는 전류를 감지하기 위한 센서 회로를 포함한다. 여기서, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH.)은 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1으로 입력되는 경로를 나타낸다. 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH.)은 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로를 나타낸다. 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH.)은 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3로 입력되는 경로를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 즉, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 즉, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다. 더욱이, 일 실시예에 따르면, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 즉, 제3 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 흐르는 전류를 감지하여 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH), 즉, 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르면, 1(High)을 출력하고, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르지 않으면, 0(Low)을 출력한다. 이에 따라, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다. 반면, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다.

일 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 흐르는 전류를 감지하여 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH), 즉, 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르면, 1(High)을 출력하고, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르지 않으면, 0(Low)을 출력한다. 이에 따라, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 연결한다. 반면, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다.

일 실시예에 따르면, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 흐르는 전류를 감지하여 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH), 즉, 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르면, 1(High)을 출력하고, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르지 않으면, 0(Low)을 출력한다. 이에 따라, 제3 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르면, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다. 반면, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제3 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 센서회로부(DTC)는 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)과 형성된 도선과 연결된 노드에 흐르는 전류 혹은 전압을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 회로를 포함한다. 이러한 센서회로부(DTC)는 감지된 전압 혹은 전류에 따라 스위치회로부(SWC)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)에 인가되는 전압 혹은 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)에 흐르는 전류를 감지하거나, 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 인가되는 전압 혹은 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 특히, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)에 인가되는 전압 혹은 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)에 흐르는 전류를 감지하거나, 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 인가되는 전압 혹은 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 특히, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 인가되는 전압 혹은 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지하거나, 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 인가되는 전압 혹은 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 특히, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있다.

스위치회로부(SWC)는 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)하는 스위칭 기능을 수행한다. 특히, 스위치회로부(SWC)는 센서회로부(DTC)의 제어 신호에 따라 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)한다. 스위치회로부(SWC)는 PMOS 혹은 NMOS 등의 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)를 이용하여 형성할 수 있다. 하지만, 스위치회로부(SWC)를 이에 한정하는 것은 아니며, 스위칭 기능을 수행하는 어떤 소자라도 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 센서회로부(DTC)는 다이오드에 흐르는 전류를 감지하여 스위치회로부(SWC)에 예컨대, 토글 신호, 플래그 신호 등의 제어 신호(0/1)를 출력하고, 스위치회로부(SWC)는 제어 신호에 따라 턴 온 혹은 턴 오프를 통해 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)이 형성된 도선을 개방(open) 혹은 연결(short)한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판별하고, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르면, 0(Low)을 출력하고, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않으면, 1(High)을 출력한다. 이에 따라, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다. 반면, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다.

또한, 다른 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판별하고, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르면, 0을 출력하고, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르지 않으면, 1을 출력한다. 이에 따라, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다. 반면, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 연결한다.

그리고 다른 실시예에 따르면, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판별하고, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르면, 0을 출력하고, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르지 않으면, 1을 출력할 수 있다. 이에 따라, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 개방한다. 반면, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다.

한편, 전원부(100)가 교류 전원이기 때문에 입력되는 전류의 양은 시간에 따라 증감한다. 전술한 바와 같이, 복수의 스위치모듈(SW: SW1, SW2, SW3)은 전류의 양의 증감에 따라 온 혹은 오프된다. 이에 따라, 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)의 결선 관계, 즉, 직렬연결, 병렬연결 등이 변경된다. 이와 같이, 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)의 결선 관계가 변경되면, 전류의 경로가 분기 혹은 변경되어 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)에 흐르는 전류의 양이 변경될 수 있다.

분배저항부(600)는 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)에 흐르는 전류의 양을 조절하기 위한 복수의 분배저항(Rs)을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 복수의 분배저항(Rs)은 접지에 대해 상호 병렬로 연결되는 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2)을 포함한다. 일 실시예에 다르면, 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2)의 저항값은 동일할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 분배저항(Rs1)의 저항값은 제2 분배저항(Rs2)의 저항값의 4배인 것이 바람직하다.

구동부(500)는 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류의 양이 조절되도록 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류를 복수의 분배저항(Rs: Rs1, Rs2) 중 적어도 하나에 선택적으로 연결한다. 연결된 분배저항(Rs: Rs1, Rs2)의 크기에 따라 전압강하의 크기가 변동되기 때문에 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류의 양이 결정된다. 즉, 구동부(500)는 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4) 각각에 흐르는 전류를 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 중 적어도 하나에 선택적으로 연결함으로써, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4) 각각에 흐르는 전류의 양을 제어한다.

다음으로, 전술한 다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치의 동작에 대해서 설명하기로 한다. 기본적으로, 본 발명의 구동회로장치(10)는 교류 전원을 이용하기 때문에 입력 전압 및 입력 전류는 시간에 따라 변동된다. 본 발명은 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류의 변동에 따라 구간을 구분하며, 이러한 구간에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류에 따라 구분되는 구간을 설명하기 위한 그래프이다.

도 3의 그래프는 전원부(100)에서 시간에 따라 입력되는 전압 및 전류의 특성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 입력 전압(Vin) 혹은 입력 전류(Vin)의 크기에 따라 4개의 구간, 즉, 제1 구간(P1), 제2 구간(P2), 제3 구간(P3), 및 제4 구간(P4)으로 구분할 수 있다.

제1 구간(P1)은 전원부(100)에 의해 인가되는 전압, 즉, 입력 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1)의 구동 전압 보다 크고 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 다른 말로, 제1 구간(P1)은 입력 전류(Iin) 역시 제1 발광다이오드(LED1)의 구동 전류 보다 크고 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전류의 합 보다 작은 구간이다.

제2 구간(P2)은 전원부(100)에 의해 인가되는 입력 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전압의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 다른 말로, 제2 구간(P2)은 입력 전류(Iin)가 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전류의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전류의 합 보다 작은 구간이다.

제3 구간(P3)은 전원부(100)에 의해 인가되는 입력 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전압의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 다른 말로, 제3 구간(P3)은 입력 전류(Iin)가 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전류의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전류의 합 보다 작은 구간이다.

제4 구간(P3)은 전원부(100)에 의해 인가되는 입력 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전압의 합 보다 큰 구간이다. 다른 말로, 제4 구간(P4)은 입력 전류(Iin)가 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전류의 합 보다 큰 구간이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 구동회로장치(10)는 교류 전원을 이용하기 때문에 입력 전압 및 입력 전류는 시간에 따라 변동되며, 이러한 변동에 따라 복수의 구간(P1, P2, P3, P4)으로 구분할 수 있다. 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)의 구동 전압 혹은 구동 전류가 동일할 때, 복수의 구간(P1, P2, P3, P4)에서 모든 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)가 동작하고, 모든 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)에 흐르는 전류의 평균이 동일하게 되도록 복수의 구간(P1, P2, P3, P4) 각각의 입력 전압 혹은 입력 전류의 변동에 적응적으로 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 결선 관계(직렬/병렬연결)를 변경하여 모든 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)에 구동 전류가 흐르게 함으로써 모두 동작하게하고, 각 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4)에 흐르는 전류의 양을 조절하여 모든 LED의 밝기를 균일하게 한다.

그러면 복수의 구간(P1, P2, P3, P4) 각각에서의 동작에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, 제1 구간(P1)에서의 구동회로장치(10)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제1 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제1 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이, 제1 구간(P1)은 전원부(100)에 의해 인가되는 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1)의 구동 전압 보다 크고 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 이러한 제1 구간(P1)에서 도 4에 도시된 바와 같이, 스위치부(400)에 의해 제1 스위치모듈(SW1), 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)은 모두 턴 온(Turn On)된다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH), 즉, 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 1(High)을 출력한다. 그러면, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH), 즉, 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 1(High)을 출력한다. 그러면, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 연결한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH), 즉, 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르면, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 1(High)을 출력한다. 그러면, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다.

다른 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제1 구간(P1)에서 제1 다이오드(D1)에 인가되는 전압은 제1 다이오드(D1)의 문턱 전압 보다 작기 때문에 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 1을 출력한다. 이와 같이, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 연결한다. 또한, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제1 구간(P1)에서 제2 다이오드(D2)에 인가되는 전압은 제2 다이오드(D2)의 문턱 전압 보다 작기 때문에 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 1을 출력한다. 이와 같이, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제1 구간(P1)에서 제3 다이오드(D3)에 인가되는 전압은 제3 다이오드(D3)의 문턱 전압 보다 작기 때문에 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 1을 출력한다. 이와 같이, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다.

전술한 바와 같이, 제1 스위치모듈(SW1), 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)이 모두 턴 온(Turn On)되면, 도 5의 등가회로에 도시된 바와 같이, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)가 병렬로 연결되고, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)가 병렬로 연결된다. 또한, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)를 포함하는 제1 그룹(G1)과, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)를 포함하는 제2 그룹(G2)이 병렬로 연결된다.

이에 따라, 제1 구간(P1)에서 입력 전류(Iin)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구간(P1)의 제1 내지 제4 경로(path11, path12, path13, path14)를 따라 흐르게 된다. 제1 경로(path11)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 발광다이오드(LED1)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다. 제2 경로(path12)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제2 스위치모듈(SW2), 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2) 및 제2 발광다이오드(LED2)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다. 제3 경로(path13)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 스위치모듈(SW1), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3), 제3 발광다이오드(LED3)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다. 제4 경로(path14)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 스위치모듈(SW1), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3), 제3 스위치모듈(SW3), 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다.

그러면, 구동부(500)는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)를 포함하는 제1 그룹(G1)을 경유하는 전류의 경로인 제1 경로(path11) 및 제2 경로(path12)를 제1 분배저항(Rs1)으로 연결하고, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)를 포함하는 제2 그룹(G2)을 경유하는 전류의 경로인 제3 경로(path13) 및 제4 경로(path14)를 제2 분배저항(Rs2)으로 연결한다. 그러면, 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 각각의 저항값에 따라 전압강하의 크기가 결정되어 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류의 양이 조절될 수 있다.

다음으로, 제2 구간(P2)에서의 구동회로장치(10)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제2 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제2 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.

도 3, 도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이, 제2 구간(P2)은 전원부(100)에 의해 인가되는 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1) 및 제2 발광다이오드(LED2)의 구동 전압의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 이러한 제2 구간(P2)에서 도 6에 도시된 바와 같이, 스위치부(400)에 의해 제1 스위치모듈(SW1)은 턴 온(Turn On)되고, 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)은 턴 오프(Turn Off)된다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH), 즉, 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 1(High)을 출력한다. 그러면, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH), 즉, 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH), 즉, 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 개방한다.

한편, 다른 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제2 구간(P2)에서 제1 다이오드(D1)에 인가되는 전압은 제1 다이오드(D1)의 문턱 전압 보다 커서 제2 발광다이오드(LED2)까지 구동시킬 수 있기 때문에 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방(open)한다. 또한, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제2 구간(P2)에서 제2 다이오드(D2)에 인가되는 전압은 제2 다이오드(D2)의 문턱 전압 보다 작기 때문에 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 1을 출력한다. 이와 같이, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 연결한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제2 구간(P2)에서 제1 스위치모듈(SW1)이 턴 온(Turn On)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선이 연결된 상태에서, 제3 다이오드(D3)에 인가되는 전압은 제3 다이오드(D3)의 문턱 전압 보다 커서 제4 발광다이오드(LED4)까지 구동시킬 수 있기 때문에 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 개방한다.

전술한 바와 같이, 제1 스위치모듈(SW1)이 턴 온(Turn On)되고, 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)이 턴 오프(Turn Off)되면, 도 7의 등가회로에 도시된 바와 같이, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)가 직렬로 연결되고, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)가 직렬로 연결된다. 또한, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)를 포함하는 제1 그룹(G1)과, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)를 포함하는 제2 그룹(G2)이 병렬로 연결된다.

이에 따라, 제2 구간(P2)에서 입력 전류(Iin)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 구간(P2)의 제1 및 제2 경로(path21, path22)를 따라 흐르게 된다. 제1 경로(path21)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 발광다이오드(LED1), 제1 다이오드(D1), 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2) 및 제2 발광다이오드(LED2)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다. 제2 경로(path22)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 스위치모듈(SW1), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3), 제3 발광다이오드(LED3), 제3 다이오드(D3), 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다.

그러면, 구동부(500)는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)를 포함하는 제1 그룹(G1)을 경유하는 전류의 경로인 제1 경로(path21)를 제1 분배저항(Rs1)으로 연결하고, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)를 포함하는 제2 그룹(G2)을 경유하는 전류의 경로인 제2 경로(path22)를 제2 분배저항(Rs2)으로 연결한다. 그러면, 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 각각의 저항값에 따라 전압강하의 크기가 결정되어 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류의 양이 조절될 수 있다.

다음으로, 제3 구간(P3)에서의 구동회로장치(10)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제3 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제3 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.

도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 전술한 바와 같이, 제3 구간(P3)은 전원부(100)에 의해 인가되는 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)의 구동 전압의 합 보다 크고, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전압의 합 보다 작은 구간이다. 이러한 제3 구간(P3)에서 도 8에 도시된 바와 같이, 스위치부(400)에 의해 제3 스위치모듈(SW3)이 턴 온(Turn On)되고 제1 스위치모듈(SW1) 및 제2 스위치모듈(SW2)이 턴 오프(Turn Off)된다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH), 즉, 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 온(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH), 즉, 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH), 즉, 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르기 때문에, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 1(High)을 출력한다. 그러면, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다.

한편, 다른 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제3 구간(P3)에서 제1 다이오드(D1)에 인가되는 전압은 제3 발광다이오드(LED3)를 구동시킬 수 있을 만큼 커서 제1 다이오드(D1)의 문턱 전압 보다 충분히 크기 때문에 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방(open)한다. 또한, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제3 구간(P3)에서 제2 다이오드(D2)에 인가되는 전압은 제3 발광다이오드(LED3)를 구동시킬 수 있을 만큼 커서 제2 다이오드(D2)의 문턱 전압 보다 크다. 따라서 제3 구간(P3)에서 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제3 구간(P3)에서 제1 스위치모듈(SW1)이 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선이 개방된 상태에서, 제3 다이오드(D3)에 인가되는 전압은 제3 다이오드(D3)의 문턱 전압 보다 작기 때문에 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르지 않는다. 이에 따라, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 1을 출력한다. 이와 같이, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르지 않는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 1을 입력받고, 1이 입력되면 턴 온(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 연결한다.

전술한 바와 같이, 제3 스위치모듈(SW3)이 턴 온(Turn On)되고 제1 스위치모듈(SW1) 및 제2 스위치모듈(SW2)이 턴 오프(Turn Off)되면, 도 9의 등가회로에 도시된 바와 같이, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)가 직렬로 연결되고, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)가 병렬로 연결된다. 또한, 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2)를 포함하는 제1 그룹(G1)과, 제3 발광다이오드(LED3)와 제4 발광다이오드(LED4)를 포함하는 제2 그룹(G2)이 직렬로 연결된다.

이에 따라, 제3 구간(P3)에서 입력 전류(Iin)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 구간(P3)의 제1 및 제2 경로(path31, path32)를 따라 흐르게 된다. 제1 경로(path31)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 발광다이오드(LED1), 제1 다이오드(D1), 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2) 및 제2 발광다이오드(LED2), 제2 다이오드(D2), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3) 및 제3 발광다이오드(LED3)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다. 제2 경로(path32)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 발광다이오드(LED1), 제1 다이오드(D1), 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2) 및 제2 발광다이오드(LED2), 제2 다이오드(D2), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3), 제3 스위치모듈(SW4), 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다.

그러면, 구동부(500)는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2) 및 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하는 전류의 경로인 제1 경로(path31) 및 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 경유하는 전류의 경로인 제2 경로(path32) 양자 모두를 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 중 어느 하나에 연결할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구동부(500)는 제1 경로(path31) 및 제2 경로(path32) 양자 모두를 제2 분배저항(Rs2)에 연결한다.

한편, 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2)의 크기가 동일한 경우, 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)에는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2) 흐르는 전류의 절반의 전류가 흐를 것이다. 하지만, 제2 분배저항(Rs2) 보다 큰 저항값을 가지는 제1 분배저항(Rs1)을 사용하면, 앞서 설명된 제1 구간(P1)의 제1 경로(path11) 및 제2 경로(path12)와, 제2 구간(P2)의 제1 경로(path21)로 흐르는 전류의 양이 감소하여 제1 구간 내지 제4 구간에서 제1 발광다이오드(LED1) 내지 제4 발광다이오드(LED4)에 흐르는 평균 전류의 양을 동일하게 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 분배저항(Rs1)은 제2 분배저항(Rs2)의 4배의 저항값을 가지는 저항이 사용될 수 있다.

다음으로, 제4 구간(P4)에서의 구동회로장치(10)의 동작에 대해 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제4 구간인 경우의 구동회로장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 교류 전원이 제공하는 입력 전압 및 입력 전류가 제4 구간인 경우의 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 나타내는 등가회로이다.

도 3, 도 10 및 도 11을 참조하면, 전술한 바와 같이, 제4 구간(P4)은 전원부(100)에 의해 인가되는 전압(Vin)이 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)의 구동 전압의 합 보다 큰 구간이다. 이러한 제4 구간(P4)에서 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 스위치모듈(SW1), 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)이 모두 턴 오프(Turn Off)된다.

일 실시예에 따르면, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH), 즉, 제2 발광다이오드(LED2)를 경유하여 구동부(500)의 L2로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제2 발광다이오드 채널(LED2 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 온(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다. 또한, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH), 즉, 제1 발광다이오드(LED1)를 경유하여 구동부(500)의 L1로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제1 발광다이오드 채널(LED1 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH), 즉, 제3 발광다이오드(LED3)를 경유하여 구동부(500)의 L3으로 입력되는 경로에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 이에 따라, 제3 발광다이오드 채널(LED3 CH)에 전류가 흐르지 않기 때문에, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 0(Low)을 출력한다. 그러면, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 개방한다.

한편, 다른 실시예에 따르면, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제4 구간(P4)에서 제1 다이오드(D1)에 인가되는 전압은 제4 발광다이오드(LED3)를 구동시킬 수 있을 만큼 커서 제1 다이오드(D1)의 문턱 전압 보다 충분히 크기 때문에 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 제2 스위치모듈(SW2)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제1 다이오드(D1)에 전류가 흐르는 경우, 제2 스위치모듈(SW2)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제2 스위치모듈(SW2)이 형성된 도선을 개방(open)한다. 또한, 제1 스위치모듈(SW1)의 센서회로부(DTC)는 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제4 구간(P4)에서 제2 다이오드(D2)에 인가되는 전압은 제4 발광다이오드(LED4)를 구동시킬 수 있을 만큼 커서 제2 다이오드(D2)의 문턱 전압 보다 충분히 크다. 따라서 제4 구간(P4)에서 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제2 다이오드(D2)에 전류가 흐르는 경우, 제1 스위치모듈(SW1)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선을 개방한다. 그리고 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4)에 흐르는 전류를 감지함으로써, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는지 여부를 판별한다. 제4 구간(P4)에서 제1 스위치모듈(SW1)이 턴 오프(Turn Off)되어 제1 스위치모듈(SW1)이 형성된 도선이 개방된 상태에서, 제3 다이오드(D3)에 인가되는 전압은 제4 발광다이오드(LED4)를 구동시킬 수 있을 만큼 커서 제3 다이오드(D3)의 문턱 전압 보다 크기 때문에 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐른다. 이에 따라, 제3 스위치모듈(SW3)의 센서회로부(DTC)는 이를 감지하여 0을 출력한다. 이와 같이, 제3 다이오드(D3)에 전류가 흐르는 경우, 제3 스위치모듈(SW3)의 스위치회로부(SWC)는 0을 입력받고, 0이 입력되면 턴 오프(Turn On)되어 제3 스위치모듈(SW3)이 형성된 도선을 개방한다.

전술한 바와 같이, 제1 스위치모듈(SW1), 제2 스위치모듈(SW2) 및 제3 스위치모듈(SW3)이 모두 턴 오프(Turn Off)되면, 도 11의 등가회로에 도시된 바와 같이, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)가 모두 순차로 직렬로 연결된다.

이에 따라, 제4 구간(P4)에서 입력 전류(Iin)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제4 구간(P4)의 제1 경로(path41)를 따라 흐르게 된다. 이러한 제1 경로(path41)는 제1 발광다이오드(LED1)의 입력 노드(N1)로부터 제1 발광다이오드(LED1), 제1 다이오드(D1), 제2 발광다이오드(LED2)의 입력 노드(N2) 및 제2 발광다이오드(LED2), 제2 다이오드(D2), 제3 발광다이오드(LED3)의 입력 노드(N3) 및 제3 발광다이오드(LED3), 제3 다이오드(D3), 제4 발광다이오드(LED4)의 입력 노드(N4) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 거쳐 구동부(500)에 연결된다.

그러면, 구동부(500)는 제1 발광다이오드(LED1)와 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3) 및 제4 발광다이오드(LED4)를 경유하는 전류의 경로인 제1 경로(path41)를 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 중 어느 하나에 연결할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 구동부(500)는 제1 경로(path41)를 제2 분배저항(Rs2)에 연결한다. 그러면, 제1 분배저항(Rs1) 및 제2 분배저항(Rs2) 각각의 저항값에 따라 전압강하의 크기가 결정되어 복수의 발광다이오드(LED: LED1, LED2, LED3, LED4) 각각에 흐르는 전류의 양이 조절될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 입력 전압의 구간 별 발광다이오드에 흐르는 전류의 양을 종래 기술과 대비하여 설명하기로 한다. 도 12는 종래의 기술에 따른 교류 직결형 구동 회로 장치에서 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 분배저항 및 제2 분배저항의 저항값이 동일할 때 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다. 그리고 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 분배저항의 저항값이 제2 분배저항의 저항값의 4배일 때 입력 전압의 구간 별 각 발광다이오드에 흐르는 전류를 도시한 그래프이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따르면, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3), 제4 발광다이오드(LED4) 각각에 흐르는 전류의 양은 20, 18, 14, 8로 순차로 줄어든다. 제1 발광다이오드(LED1)와 제4 발광다이오드(LED4)에 흐르는 전류량만 비교하면, 2배(20 : 8) 이상 차이가 발생하며, 균등하게 동작하지 않음을 알 수 있다.

반면, 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 분배저항 및 제2 분배저항의 저항값이 동일할 때, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3), 제4 발광다이오드(LED4) 각각에 흐르는 전류의 양은 16.5, 16.5, 13.5, 13.5이다. 이러한 일 실시예에 따르면, 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2)에 흐르는 전류의 양은 동일하고, 제1 발광다이오드(LED1)에는 제3 발광다이오드(LED3) 또는 제4 발광다이오드(LED4) 보다 약 22%(16.5/13.5) 전류가 더 흐르지만 차이가 크지 않음을 알 수 있다.

특히, 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 분배저항의 저항값이 제2 분배저항의 저항값의 4배일 때(Rs1 = 4 ㅧ Rs2), 제1 발광다이오드(LED1), 제2 발광다이오드(LED2), 제3 발광다이오드(LED3), 제4 발광다이오드(LED4) 각각에 흐르는 전류의 양은 모두 15로 동일하다. 이와 같이, 본 발명은 모든 발광다이오드 채널에 동일한 전류량을 흐르게 하여 동일한 밝기를 구현할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10: 구동회로장치
100; 전원부
200: 정류부
300: 발광부
400: 스위치부
500: 구동부
600: 분배저항부

Claims

다채널 발광다이오드의 균제도를 위한 교류 직결형 구동 회로 장치에 있어서,
교류 전압을 인가하는 전원부;
상기 전원부에 의해 인가되는 전압에 따른 전류에 의해 발광하며 직렬로 연결된 복수의 발광다이오드를 포함하는 발광부;
상기 복수의 발광다이오드 중 서로 다른 2개의 발광다이오드의 입력 노드 간을 연결하는 복수의 도선에 형성되며 상기 전류의 양의 증감에 따라 온 혹은 오프되어 상기 복수의 발광다이오드의 결선 관계를 변경시킴으로써
상기 복수의 발광다이오드에 흐르는 전류량이 동일하도록
상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 분배하는 복수의 스위치모듈을 포함하는 스위치부;
상기 전류의 양을 분배하기 위한 복수의 분배저항을 포함하는 분배저항부; 및
상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를 상기 복수의 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 구동부;
를 포함하며,
상기 스위치모듈은
발광다이오드 채널에 흐르는 전류를 감지하여 스위치회로부에 제어 신호를 출력하는 센서회로부와,
상기 제어 신호에 따라 스위치모듈이 형성된 도선을 개방 혹은 연결하는 스위치회로부를 포함하며,
상기 분배저항부는
각각이 상기 구동부에 연결되면서 접지에 대해 상호 병렬로 연결되는 제1 분배저항 및 제2 분배저항을 포함하며,
상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항 각각의 저항값에 따라 전압강하의 크기가 결정되어 상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양이 조절되며,
상기 구동부는
상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를 상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여
상기 복수의 발광다이오드에 흐르는 전류의 평균이 동일하게 되도록
상기 복수의 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 발광다이오드는
제1 발광다이오드, 제2 발광다이오드, 제3 발광다이오드 및 제4 발광다이오드를 포함하며,
상기 발광부는
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드 사이에 개재되는 제1 다이오드와,
상기 제2 발광다이오드와 상기 제3 발광다이오드 사이에 개재되는 제2 다이오드와,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드 사이에 개재되는 제3 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제2항에 있어서,
상기 복수의 스위치모듈은
상기 제1 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제3 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제1 스위치모듈;
상기 제1 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제2 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제2 스위치모듈; 및
상기 제3 발광다이오드의 입력 노드와 상기 제4 발광다이오드의 입력 노드를 연결하는 도선에 형성되는 제3 스위치모듈;
를 포함하는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제3항에 있어서,
상기 전원부에 의해 인가되는 전압이 상기 제1 발광다이오드의 구동 전압 보다 크고 상기 제1 발광다이오드 및 상기 제2 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제1 구간에서
상기 제1 스위치모듈,
상기 제2 스위치모듈 및
상기 제3 스위치모듈은 모두 턴 온되어
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 병렬로 연결되고,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 병렬로 연결되며,
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제3항에 있어서,
상기 전원부에 의해 인가되는 전압이
상기 제1 발광다이오드 및 상기 제2 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 크고,
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제2 구간에서
상기 제1 스위치모듈 및 상기 제3 스위치모듈은 턴 온되고 상기 제2 스위치모듈은 턴 오프되어,
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 직렬로 연결되고,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 직렬로 연결되며,
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제3항에 있어서,
상기 전원부에 의해 인가되는 전압이
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드 및 상기 제3 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 크고,
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 작은 제3 구간에서
상기 제3 스위치모듈은 턴 온되고 상기 제1 스위치모듈 및 상기 제2 스위치모듈은 턴 오프되어,
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드가 직렬로 연결되고,
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드가 병렬로 연결되며,
상기 제1 발광다이오드와 상기 제2 발광다이오드를 포함하는 제1 그룹과
상기 제3 발광다이오드와 상기 제4 발광다이오드를 포함하는 제2 그룹이 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제3항에 있어서,
상기 전원부에 의해 인가되는 전압이
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드의 구동 전압의 합 보다 큰 제4 구간에서
상기 제1 스위치모듈, 상기 제2 스위치모듈 및 상기 제3 스위치모듈은 모두 턴 오프되어,
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드가 순차로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제3항에 있어서,
상기 구동부는
상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드 각각에 흐르는 전류를
상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항 중 적어도 하나에 선택적으로 연결하여 상기 제1 발광다이오드, 상기 제2 발광다이오드, 상기 제3 발광다이오드 및 상기 제4 발광다이오드 각각에 흐르는 전류의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 분배저항 및 상기 제2 분배저항의 저항값은 동일한 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 분배저항의 저항값은 상기 제2 분배저항의 저항값의 4배인 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.
제1항에 있어서,
상기 교류 전압을 정류하여 상기 발광부에 제공하는 정류부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
교류 직결형 구동 회로 장치.