KR20090001101A - Dimmer for ac driven light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating an dimmer for an AC driving LED according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating an dimmer for an AC driving LED according to another embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating an dimmer for an AC driving LED according to the embodiment of FIG. 2.
본 발명은 조광기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류로 구동되는 발광 다이오드의 조광기에 관한 것이다.The present invention relates to a dimmer, and more particularly to a dimmer of a light emitting diode driven by alternating current.
발광 다이오드는 고휘도, 고출력을 갖도록 개발되고 있으며 조명 용도로도 그 활용도를 넓혀가고 있다. 발광 다이오드는 일반적으로 그 구조상 비교적 낮은 크기의 직류(DC)에서 구동되지만, 높은 전압의 교류(AC)에 직접 연결하여 구동하기 위하여 다수의 발광 다이오드들을 정방향 및 역방향으로 직렬로 연결하는 등의 방법들이 개발되고 있다.Light emitting diodes are being developed to have high brightness and high power, and are being used for lighting purposes. Light emitting diodes are generally driven at a relatively low direct current (DC) in their structure, but methods such as connecting a plurality of light emitting diodes in series in a forward and reverse direction in order to directly drive a high voltage alternating current (AC) Is being developed.
일반적으로 가정용, 산업용 조명 장치는 교류에 직접 연결하여 사용한다. 이 러한 조명 장치에 부착하여 그 밝기를 원하는 대로 조절하거나, 밝기가 점차 밝아지도록 한다거나 반대로 점차 어두워지도록 하는 장치를 조광기(dimmer)라고 한다. 조광기는 조명을 이용하는 사람들에 적절한 조명 환경을 제공할 뿐 아니라, 조명 장치 자체의 수명을 늘려줄 수 있다.In general, home and industrial lighting devices are used by connecting directly to the alternating current. Devices that attach to these lighting devices and adjust their brightness to their liking, cause the brightness to become brighter, or vice versa, are called dimmers. Dimmers not only provide a suitable lighting environment for those who use the lights, but can also extend the life of the lighting device itself.
조광기의 구조는 조명 장치의 특성에 따라 적절하게 선택되어야 한다. 예를 들어, 형광등의 경우에는 안정기를 이용한 계단식 조광 방식을 이용한다. 직류 구동의 발광 다이오드의 경우에는 정류기에서 출력 펄스폭을 조절하는 방식을 이용할 수 있다. The structure of the dimmer should be appropriately selected depending on the characteristics of the lighting device. For example, in the case of fluorescent lamps, a stepwise dimming method using a ballast is used. In the case of a direct current driving LED, a method of adjusting the output pulse width in the rectifier may be used.
한편, 필라멘트를 가열하여 빛을 내는 백열등의 경우에는 교류에 직접 연결할 수 있는데, 트라이액(Triac) 소자를 이용하여 밝기를 조절할 수 있다. 트라이액은 양방향 전력 소자로서, 게이트 전압으로 양방향 전류 소통을 제어할 수 있는 소자이다. Meanwhile, in the case of an incandescent lamp that emits light by heating the filament, it may be directly connected to an alternating current, and the brightness may be adjusted by using a triac element. Triacs are bidirectional power devices that can control bidirectional current communication with gate voltage.
교류 구동의 발광 다이오드도 교류에 직접 연결하기 때문에, 백열등과 같은 방식 트라이액을 적용해볼 수 있다. 이 경우에, 트라이액의 게이트 전압으로 조절할 수 있는 것은 발광 다이오드의 턴온(turn-on) 또는 턴오프(turn-off) 시점 뿐이고 발광 다이오드 자체에 인가되는 전압의 크기는 조절할 수 없기 때문에, 밝기를 조절하는데에 한계가 있다. AC-driven light-emitting diodes also connect directly to alternating current, so a triac can be applied in the same way as an incandescent lamp. In this case, only the turn-on or turn-off time of the light emitting diode can be controlled by the gate voltage of the triac, and the brightness of the triac cannot be controlled. There is a limit to control.
본 발명의 목적은 교류 구동 발광 다이오드의 밝기를 조절할 수 있는 교류 구동 발광 다이오드 조광기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an AC drive light emitting diode dimmer capable of adjusting the brightness of the AC drive light emitting diode.
본 발명의 일 실시예에 따른 교류 구동 발광 다이오드 조광기는 교류 전원 및 교류 구동 발광 다이오드와 직렬로 연결되어 입력된 교류 전압을 정류하는 정류부, 상기 정류부에 연결되고, 발광량 설정에 따라 상기 정류부를 통과하는 전류의 크기를 조절할 수 있도록 연결된 전류 조절부 및 상기 교류 구동 발광 다이오드에 병렬로 연결된 병렬 저항을 포함하며, 이때 상기 병렬 저항의 크기는, 발광량이 암전으로 설정될 때에는 상기 병렬 저항 양단에 걸리는 전압이 상기 교류 구동 발광 다이오드의 턴온 전압보다 낮도록, 그리고 발광량이 설정될 때에는 상기 병렬 저항 양단에 걸리는 전압이 상기 교류 구동 발광 다이오드의 턴온 전압보다 높도록 하는 범위 내에서 결정된다.According to an embodiment of the present invention, an AC driving light emitting diode dimmer is connected to an AC power source and an AC driving light emitting diode in series to rectify an input AC voltage, and is connected to the rectifying unit and passes through the rectifying unit according to a light emission amount setting. And a parallel resistor connected in parallel to the AC driving light emitting diode so as to adjust the magnitude of the current, wherein the magnitude of the parallel resistor includes a voltage across the parallel resistor when the amount of light emission is set to dark power. It is determined so as to be lower than the turn-on voltage of the AC driving light emitting diode, and when the amount of light emission is set, the voltage across the parallel resistor is higher than the turn-on voltage of the AC driving light emitting diode.
실시예에 따라, 상기 정류부는 브리지 정류기일 수 있다.According to an embodiment, the rectifier may be a bridge rectifier.
실시예에 따라, 상기 전류 조절부는 상기 정류부의 일단에 연결되는 고정 저항, 상기 고정 저항과 상기 정류부의 타단 사이에 연결되는 가변 저항, 그리고, 제어 전극은 상기 고정 저항과 상기 가변 저항의 접점에 연결되고 제1 및 제2 전극은 상기 정류부의 일단 및 타단에 각각 연결되는 트랜지스터를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the current adjusting unit may include a fixed resistor connected to one end of the rectifier, a variable resistor connected between the fixed resistor and the other end of the rectifier, and a control electrode connected to a contact of the fixed resistor and the variable resistor. The first and second electrodes may include transistors connected to one end and the other end of the rectifying unit, respectively.
이때, 상기 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터이고, 상기 가변 저항은 상기 발광량 설정에 따라 저항 값이 가변될 수 있다.In this case, the transistor may be a field effect transistor, and the variable resistor may have a variable resistance value according to the light emission amount setting.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural to functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing embodiments of the present invention, embodiments of the present invention may be implemented in various forms and It should not be construed as limited to the embodiments described in.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions of the same elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다. 도 1을 참조하면, 교류 구동 LED용 조광기(이하 조광기라고도 함)(12)는 교류 구동 LED(11)와 직렬로 교류 전원(AC)에 연결된다. 상기 조광기(12)는 정류부(13) 및 전류 조절부(14)를 포함한다. 1 is a circuit diagram illustrating an dimmer for an AC driving LED according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a dimmer for an AC driving LED (hereinafter also referred to as a dimmer) 12 is connected to an AC power source AC in series with the
상기 정류부(13)는 교류 구동 LED(11)를 거쳐 직렬로 인가되는 교류 전압을 정류(rectifying)한다. 정류된 전압(VR)은 전류 조절부(14)에 인가된다. The
전류 조절부(14)는 제어 신호(VC)에 따라 전류 조절부(14)에 흐르는 전류(IC)의 크기를 조절하도록 구성된다. 이때, 전류 조절부(14)를 통과하는 전류(IC)는 정류부(13)에서 출력되는 전류이다. 정류부(13)에서 출력되는 전류는 교류 구동 LED(11)를 거쳐 정류부(13)에 입력되는 교류 전류가 정류된 것이므로, 정류부(13)에 입력되는 전류와 정류부(13)에서 출력되는 전류의 크기는 서로 밀접한 관계가 있다. The
만약 정류부(13)에서 출력되는 전류의 크기가 제한된다면, 정류부(13)에 입력되는 교류 전류의 크기도 제한된다. 즉, 정류부(13)의 출력 전류의 크기를 조절함으로써 정류부(13)의 입력 교류 전류의 크기도 조절할 수 있다. 그런데, 정류부(13)의 출력 전류 크기는 제어 신호(VC)에 따라 전류 조절부(14)에서 조절될 수 있다.If the magnitude of the current output from the
결과적으로, 제어 신호(VC)에 따라 교류 구동 LED(11)에 흐르는 전류의 크기가 조절된다. 교류 구동 LED(11)는 통과하는 전류의 크기에 따라 광량이 조절되므로, 결국 제어 신호(VC)에 따라 교류 구동 LED(11)의 광량까지 조절할 수 있다.As a result, the magnitude of the current flowing in the
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다. 도 2를 참조하면, 상기 교류 구동 LED 조광기(22)는 교류 구동 LED(21) 및 교류 전원과 연결된다. 상기 조광기(22)는 정류부(23), 전류 조절부(24) 및 병렬 저항(25)을 포함한다. 도 1과 달리, 상기 병렬 저항(25)이 상기 교류 구동 LED(21)에 병렬로 연결된다. 2 is a circuit diagram illustrating an dimmer for an AC driving LED according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the AC driving
먼저, 도 1의 회로를 다시 살펴보면, 전류 조절부(24)에서 전류를 차단하더라도 실제로는 약간의 미세 전류가 흐를 수 있다. 교류 전원이 예를 들어 피크치가 약 300V인 교류 전압이고, 상기 교류 구동 LED(11)의 턴온(turn-on) 전압이 약 100V일 때에, 전류 조절부(14)는 그 등가 입력 저항이 예를 들어 2㏁이라면, 상기 조광기(12)에는 약 200V의 교류 전압이 걸리며, 따라서 교류 구동 LED(11)에는 피크치가 약 100㎂ 정도인 미세한 교류 전류가 흐른다. 일단 교류 구동 LED(11)에 걸리는 전압이 그 턴온 전압보다 같거나 높을 경우에는, 이 정도의 전류로도 상기 교류 구동 LED(11)는 미세하게 발광할 수 있다.First, referring back to the circuit of FIG. 1, even when the current is blocked by the
일반적으로 미세 발광은 큰 문제가 되지 않지만, 경우에 따라서는 이러한 미세 발광이 특정한 조명 시스템의 목적에 맞지 않을 수 있다. 예를 들어, 극장과 같이 조광기가 조명기기의 발광을 완전히 제거할 필요가 있는 경우에 미세 발광은 상당한 단점이 될 수 있다.In general, microluminescence is not a major problem, but in some cases such microluminescence may not be suitable for the purpose of a particular lighting system. For example, microluminescence can be a significant disadvantage if the dimmer needs to completely eliminate the light emission of the luminaire, such as in a theater.
도 2의 회로에서는 병렬 저항(25)이 있어 상술한 미세 발광을 막을 수 있다. 상기 병렬 저항(25)은 교류 구동 LED(21)와 병렬로 연결되는데, 그 크기는 교류 구동 LED(21)의 턴온 등가 저항보다 작으며 예를 들어 1/3 정도의 크기를 가질 수 있다. 따라서, 교류 구동 LED(21) 양단에 걸리는 전압, 즉 상기 병렬 저항(25)의 양단 전압은 교류 구동 LED(21)의 턴온 전압보다 낮아지고, 교류 구동 LED(21)는 턴 오프된 상태를 유지한다. 전류 조절부(24)에 미세 전류가 있더라도, 이 미세 전류는 모두 병렬 저항(25)에 흐르므로 교류 구동 LED(21)는 턴오프 상태를 계속 유지할 수 있다. 따라서, 미세 발광도 완전히 제거할 수 있다.In the circuit of FIG. 2, there is a
이때 병렬 저항(25)의 값은 예상되는 미세 전류의 크기와 교류 구동 LED의 턴온 전압 값을 고려하여 결정된다.At this time, the value of the
예를 들어, 병렬 저항(25)의 크기가 너무 클 경우에는, 암전 설정 시에도 병렬 저항(25) 양단에 걸리는 전압의 크기가 교류 구동 LED(21)의 턴온 전압의 크기와 비슷할 수 있고, 위와 같은 미세 전류만으로 병렬 저항(25) 양단에 걸리는 전압에 의해 교류 구동 LED(21)가 턴온될 수 있는데, 이는 바람직하지 않다.For example, if the size of the
반대로, 병렬 저항(25)의 크기가 너무 작을 경우에는, 전류 조절부(24)에 흐르는 전류를 아무리 증가시켜도, 병렬 저항(25) 양단의 전압이 교류 구동 LED(21)의 턴온 전압보다 높아지고 마침내 발광이 일어나기까지, 원하는 발광이 일어나지 않은 채 전력만 소비할 수도 있는데, 이러한 상황도 바람직하지 않다.On the contrary, when the size of the
따라서, 병렬 저항(25)의 크기는, 암전으로 설정될 때에는 전류 조절부(24)에 걸리는 전압 값을 전류 조절부(24)의 등가 입력 저항 값으로 나눈 전류 값, 즉 전류 조절부(24)에 흐르는 미세 전류 값에 상기 병렬 저항(25)의 크기를 곱한 전압 값이 상기 교류 구동 LED(21)의 턴온 전압 값보다 작아 상기 교류 구동 LED(21)가 발광하지 않도록 하고, 또한 발광이 시작되도록 설정될 때에는 그때에 전류 조절부(24)에 흐르는 전류 값에 상기 병렬 저항(25)의 크기를 곱한 전압 값이 상기 교류 구동 LED(21)의 턴온 전압 값보다 커서 상기 교류 구동 LED(21)가 턴온되도록 하는 범위 내에서 결정된다. 따라서, 병렬 저항(25)을 이용하여 조광기(22)의 암전 설정 시에는 교류 구동 LED(2)의 미세 발광을 막을 수 있고, 또한 조광기(22)를 발광으로 설정 시에는 곧바로 교류 구동 LED(21)를 발광시킬 수 있다.Accordingly, the size of the
조광기(22)가 최대 발광량으로 설정될 경우에는 교류 전원에서 공급되는 대부분의 전류는 교류 구동 LED(21)로 흐르기 때문에 병렬 저항(25)에서 소비되는 전력은 무시할 수 있는 수준이다.When the dimmer 22 is set to the maximum light emission amount, since most of the current supplied from the AC power flows to the AC driving LED 21, the power consumed by the
도 3은 도 2의 교류 구동 LED용 조광기를 예시한 회로도이다. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a dimmer for an AC driving LED of FIG. 2.
도 3을 참조하면, 교류 구동 LED용 조광기(32)는 브리지 정류기(33), 전류 조절부(34) 및 병렬 저항(35)을 포함한다. 상기 브리지 정류기(33)는 네 개의 다이오드가 링 형태로 연결되어 교류 전압을 정류하며, 정류된 교류 전압(VR)이 제1 및 제2 노드(N1, N2)에서 출력된다. 상기 전류 조절부(34)는 트랜지스터(341), 고정 저항(342) 및 가변 저항(343)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the dimmer 32 for an AC driving LED includes a
병렬 저항(35)은 교류 구동 LED(31)에 병렬로 연결된다.The parallel resistor 35 is connected in parallel to the
상기 트랜지스터(341)는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, FET)일 수도 있지만, 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT)일 수도 있다. 여기서는 FET인 경우를 예로 들어 설명한다. The
상기 트랜지스터(341)의 드레인(D)은 상기 제1 노드(N1)와 연결되고, 소스(S)는 상기 제2 노드(N2)에 연결된다. 상기 트랜지스터(341)의 게이트(G)와 드레인(D) 사이에는 고정 저항(342)이 연결되고, 상기 트랜지스터(341)의 게이트(G)와 소스(S) 사이에는 상기 가변 저항(343)이 연결된다. 상기 가변 저항(343)의 크기는 사용자가 전기적으로 생성하는 제어 신호(VC)에 따라 조절되며, 실시예에 따라 사용자가 상기 가변 저항(343)의 크기를 수동으로 조절할 수도 있다. The drain D of the
상기 트랜지스터(341)는 FET이므로, 게이트-소스 전압에 의해 드레인 전류가 조절된다. 예를 들어, 상기 트랜지스터가 증가형 MOSFET(Enhanced Type Metal Oxide Semiconductor FET)인 경우에 드레인 전류는 다음 수학식 1과 같이 주어진다. 다른 종류의 FET의 경우에도 드레인 전류와 게이트-소스 전압 사이에는 이와 유사한 관계를 갖는다.Since the
이때, ID는 드레인 전류이고, μn은 전자의 이동도, Cox는 게이트 산화막의 단위 면적당 커패시턴스, W는 게이트의 너비, L은 게이트의 길이, VGS는 게이트-소스 전압, Vth는 트랜지스터 소자의 문턱 전압을 뜻한다.At this time, I D is a drain current, and, μ n is the movement of Electronics, C ox is per unit area of the gate oxide capacitance, W is the gate width, L is the gate length, V GS is the gate-source voltage, V th is The threshold voltage of the transistor device.
게이트-소스 전압(VGS)가 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)보다 높아지면 드레인에 전류가 흐르기 시작한다. 드레인 전류(ID)는 게이트-소스 전압(VGS)의 함수로서 증가하고 감소한다.When the gate-source voltage V GS becomes higher than the threshold voltage V th of the transistor, current begins to flow in the drain. Drain current I D increases and decreases as a function of gate-source voltage V GS .
상기 정류 교류 전압(VR)은 고정 저항(342)과 가변 저항(343)의 비율로 분배 된다. 가변 저항(343)에 걸리는 전압이 상기 트랜지스터(341)의 게이트-소스 전압(VGS)이므로, 가변 저항(343)의 크기를 조절하면 상기 트랜지스터(341)의 게이트-소스 전압(VGS)을 조절할 수 있고, 나아가 상기 트랜지스터(341)의 드레인 전류(ID)의 크기도 조절할 수 있다. 상기 드레인 전류(ID)와 상기 고정 저항(342) 및 가변 저항(343)에 흐르는 전류의 합은 대략적으로 교류 구동 LED(31)에 흐르는 전류와 같으므로, 결국 가변 저항(343)의 크기를 조절함으로써, 교류 구동 LED(31)의 밝기를 조절할 수 있다.The rectified AC voltage V R is divided at a ratio of the fixed
상기 병렬 저항(35)의 크기는 도 2의 경우와 유사하게 결정된다. 즉, 암전으로 설정될 때에는, 전류 조절부(34) 양단의 전압 값을 전류 조절부(34)의 등가 입력 저항인 고정 저항(341)의 크기로 나눈 전류 값(즉, 전류 조절부(34)에 흐르는 미세 전류 값)에 상기 병렬 저항(35)의 크기를 곱한 전압 값이 상기 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압 값보다 작아 상기 교류 구동 LED(31)가 발광하지 않도록 한다(즉, (전류 조절부 양단 전압/고정 저항 크기) × 병렬 저항 크기 < 교류 구동 LED의 턴온 전압). The size of the parallel resistor 35 is determined similarly to the case of FIG. That is, when set to dark power, the current value obtained by dividing the voltage value across the
또한 최소한으로 발광하도록 설정될 때에는, 그때에 전류 조절부(34)에 걸리는 전압 값을 전류 조절부(34)의 등가 입력 저항(즉, 고정 저항(342)과 가변 저항(343)을 더한 저항)의 크기로 나눈 전류 값에 상기 병렬 저항(35)의 크기를 곱한 전압 값이 상기 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압 값보다 커서 상기 교류 구동 LED(31)가 턴온되어야 한다(즉, (전류 조절부 양단 전압/(고정 저항 + 가변저항)× 병렬 저항 크기 > 교류 구동 LED의 턴온 전압).In addition, when it is set to emit light at a minimum, the voltage value applied to the
가변 저항(343)의 크기가 낮아서 상기 게이트-소스 전압(VGS)이 상기 트랜지스터(341)의 문턱 전압(Vth)보다 낮을 때에는, 상기 트랜지스터(341)는 턴오프 상태이다. 이때 전류 조절부(34)에는 고정 저항(342)의 크기에 따라 미세 전류가 흐르지만, 이 미세 전류에 의해 생기는 상기 병렬 저항(35)의 양단 전압이 상기 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압보다 낮기 때문에 상기 교류 구동 LED(31)는 암전 상태를 유지한다.When the size of the
가변 저항(343)의 크기를 증가시켜 상기 게이트-소스 전압(VGS)이 상기 트랜지스터(341)의 문턱 전압(Vth)보다 커지면, 상기 트랜지스터(341)에 소스-드레인 사이에 전류가 흐르기 시작한다. 상기 병렬 저항(35)에는 고정 저항(342) 및 가변 저항(343)에 흐르는 전류와 상기 트랜지스터(341)에 흐르는 전류가 함께 흐르는데, 이 전류의 크기는 상기 암전 시의 미세 전류보다 크다. 따라서, 가변 저항(343)의 크기를 크게 하면 상기 병렬 저항(35)의 양단 전압이 상기 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압보다 높아지고, 상기 교류 구동 LED(31)가 발광하게 된다.When the gate-source voltage V GS becomes larger than the threshold voltage V th of the
예를 들어, 상기 교류 전원은 약 300V의 최대값을 갖는 220V 교류 전압이고, 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압이 100V일 경우에, 병렬 저항(35)은 300㏀의 저항, 고정 저항(342)은 2㏁의 저항, 가변 저항(343)은 최대 크기가 500㏀인 가변 저항으로 결정될 수 있다.For example, when the AC power source is a 220V AC voltage having a maximum value of about 300V, and the turn-on voltage of the
가변 저항(343)이 낮아 상기 트랜지스터(341)가 턴오프일 때, 즉 암전으로 설정될 때, 상기 병렬 저항(35)에는 최대 약 40V의 전압이 걸린다. 이 정도의 전압으로는 교류 구동 LED(31)가 턴온되지 않기 때문에 암전을 유지할 수 있다. When the
가변 저항(343)의 크기를 증가시켜 상기 트랜지스터(341)가 턴온되면, 상기 트랜지스터(341)에는 수학식 1의 전류가 흐르며, 따라서 상기 병렬 저항(35)에 흐르는 전류의 크기도 더 커진다. 상기 병렬 저항(35)에 흐르는 전류가 커지더라도, 병렬 저항(35) 양단의 전압이 아직 교류 구동 LED(31)의 턴온 전압에 미치지 못하는 동안에는 교류 구동 LED(31)는 암전 상태이다.When the
가변 저항(343)의 크기를 더 증가시켜 상기 트랜지스터(341)에 흐르는 전류를 더 증가시켜, 상기 병렬 저항(35)에 흐르는 전류가 약 330㎂보다 커지면 상기 병렬 저항(35) 양단의 전압이 약 100V보다 커져, 상기 교류 구동 LED(31)이 마침내 턴온된다.The size of the
실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 노드 사이에 커패시턴스를 더 부가할 수 있다. 이 경우, 정류된 교류 전압은 리플을 가진 직류 파형을 갖게 되지만, 구체적인 회로의 동작은 본질적으로 동일하다.In some embodiments, capacitance may be further added between the first and second nodes. In this case, the rectified AC voltage will have a DC waveform with ripple, but the operation of the specific circuit is essentially the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 조광기는 가변 저항의 조절만으로 교류 구동 LED의 발광량을 조절할 수 있고, 병렬 저항을 LED에 병렬 연결하여 암전 설정 시에 LED의 미세 발광을 방지할 수 있으며, 조광기 자체가 소비하는 전력이 작고, 구조가 간단하여 저비용으로 제조할 수 있다.Dimmer according to an embodiment of the present invention can adjust the amount of light emission of the AC drive LED only by adjusting the variable resistance, by connecting the parallel resistor in parallel to the LED to prevent the micro-light emission of the LED when setting the dark power, the dimmer itself The electric power consumption is small, the structure is simple, and it can manufacture at low cost.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art can understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. will be.
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