KR20110011412A - 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명 - Google Patents

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임용택
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Abstract

적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서, 전압을 인가하는 전원 공급부 및 발광 다이오드의 상태 정보에 상응하여 전원 공급부의 전류의 크기를 제어하여 발광 다이오드에 출력하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치는 조도가 안정되고 에너지가 절감되며 조명의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
발광 다이오드, 조명, 프로파일.

Description

적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명{Adaptive LED driver and illumination device}
본 발명은 조명 장치에 관한 것으로, 특히 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명에 관한 것이다.
현재 전자 및 통신 기술이 발전함에 따라 발광 다이오드(LED)를 이용하는 전자 기기가 많이 사용되고 있다. 발광 다이오드는 다른 조명 및 다른 표시장치의 광원에 비해 에너지 절감 효과가 뛰어나고 반영구적으로 사용할 수 있어 차세대 광원으로 인식되고 있다. 또한, 최근에는 발광 다이오드의 휘도가 낮은 문제점이 크게 개선되고 있어서, 발광 다이오드를 응용한 응용 시장이 산업 전반으로 확산하여 본격적인 LED 시대를 예고하고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 소자의 온도, 전압 및 조도의 변화에 대한 그래프이다. 도 1의 (a)는 온도와 입력 전압과의 관계이며, 도 1의 (b)는 온도와 상대 조도와의 관계이다. (a)를 참조하면, 발광 다이오드 소자가 발광하면 서 발생하는 열에 의해 온도가 상승하면서, 소자 양단간에 인가되는 전압은 반비례하여 하강한다. 또한, (b)를 참조하면, 전압과 마찬가지로 발광 다이오드 소자의 조도도 온도의 상승에 반비례하여 하강하게 된다.
이러한 결과에 따르면, 발광 다이오드 소자의 전압, 조도 및 소비전력은 시간 및 온도 변화에 따라 일정한 수치로 수렴하고, 발광 다이오드 소자에 최초 인가되는 전압은 상기 수렴된 상태에서의 전압과 달라서 조도의 안정성 및 에너지 절감을 위한 방안에 대한 필요성이 대두된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 조도가 안정되고 에너지가 절감되는 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드에 출력되는 전류를 소정의 프로파일에 따라 간편하게 제어함으로써 조명의 효율을 높일 수 있는 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 조도 센서 또는 온도 센서를 이용하여 조명의 현재 상황에 상응하여 전류를 공급함으로써 에너지를 절감할 수 있는 적응형 발광 다이오드 구 동 장치 및 조명을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서, 전압을 인가하는 전원 공급부 및 발광 다이오드의 상태 정보에 상응하여 전원 공급부의 전류의 크기를 제어하여 발광 다이오드에 출력하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 제공된다.
여기서, 상태 정보는 발광 다이오드의 조도 정보, 발광 다이오드 구동 장치의 온도 정보, 출력 전압 정보, 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서, 전압을 인가하는 전원 공급부, 발광 다이오드의 조도를 검출하는 조도 센서 및 조도 센서로부터 수신한 발광 다이오드의 조도에 관한 정보에 상응하여 전원 공급부의 전류의 크기를 제어하여 발광 다이오드에 출력하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 제공된다.
여기서, 출력부는 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 켜지는 경우 기준 전류가 발광 다이오드부에 출력되도록 전류의 크기를 제어할 수 있다.
여기서, 기준 전류는 발광 다이오드의 최대 조도 대비 80% 내지 95%의 조도 에 상응하는 전류가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서, 전압을 인가하는 전원 공급부, 발광 다이오드의 시간에 따른 프로파일 정보를 저장하는 프로파일 저장부, 프로파일 저장부의 프로파일 정보에 상응하여 전원 공급부에서 입력된 전류의 크기를 제어하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 제공된다.
본 실시예는 출력부의 전류를 입력 받아 발광하는 복수의 발광 다이오드가 직렬 또는 병렬 방식으로 연결된 발광 다이오드부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 프로파일 정보는 발광 다이오드부의 조도 정보 또는 온도 정보 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 출력부는 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 켜지는 경우 시간에 따라 프로파일 정보가 수렴하는 정보에 상응하는 전류가 발광 다이오드부에 출력되도록 전류의 크기를 제어할 수 있다.
여기서, 시간에 따라 조도 정보가 수렴하는 정보는 최대 조도 정보 대비 80% 내지 95%가 될 수 있다.
본 실시예는 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함하되, 출력부는 온도 센서로부터 수신한 온도 정보에 상응하는 프로파일 저장부의 전류를 출력할 수 있다.
여기서, 프로파일 정보는 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 적응형 발광 다이오드 구동 장치, 적응형 발광 다이오드 구동 장치에 연결되어 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부 및 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 방열부를 수용하는 케이스를 포함하는 적응형 발광 다이오드 조명이 제공된다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 조명은 조도가 안정되고 에너지가 절감되며, 출력 전류를 소정의 프로파일에 따라 간편하게 제어함으로써 조명의 효율을 높일 수 있고, 조도 센서 또는 온도 센서를 이용하여 조명의 현재 상황에 상응하여 전류를 공급함으로써 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 실시예는 발광 다이오드의 상태 정보에 상응하여 발광 다이오드에 출력되는 전류의 크기를 제어함으로써, 발광 다이오드의 조도를 안정화하고 에너지를 절감할 수 있는 특징이 있다. 여기서, 상태 정보는 발광 다이오드의 조도 정보, 발광 다이오드 구동 장치의 온도 정보, 출력 전압 정보, 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율과 같은 정보가 될 수 있 다. 이하에서는 각 상태 정보를 구체화한 실시예들을 설명한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 시간에 따른 온도(Temp_PSU), 발광 다이오드 리드 프레임 온도 (Temp_LED), 상온 (RT) 및 조도의 변화 (Lv)에 대한 그래프이다.
본 실시예는 시간에 따라 변화하는 발광 다이오드의 온도, 전압, 조도 및 소비 전력의 결과에 대한 프로파일 정보를 미리 저장한 후 저장된 프로파일 정보에 상응하여 발광 다이오드에 출력되는 전류의 크기를 제어함으로써 조도를 안정화하고 에너지를 절감할 수 있는 특징이 있다.
도 2a를 참조하면, 발광 다이오드에 전압을 인가하는 경우 시간이 흐름에 따라 상술한 바와 같이 발광 다이오드 리드 프레임 온도 (Temp_LED)는 상승하면서 소정의 수치로 수렴한다(붉은색 점선). 즉, 발광 다이오드 리드 프레임 온도는 최초 약 27℃에서 시작하여 시간이 흐름에 따라서 약 56도(℃)로 수렴한다. 따라서 본 실시예에서 온도 정보가 수렴하는 정보는 55도 내지 56도가 될 수 있다.
그러나, 발광 다이오드의 온도를 측정하기 위해서는 발광 다이오드의 리드 프레임에 온도 센서를 부착해서 온도 정보를 발광 다이오드 구동 장치로 입력 해주어야 한다. 이 때, 온도 센서의 부착이 용이하지 않고 발광 다이오드와 구동 장치 사이에 배선이 추가되어야 한다.
도 2a에 검은색 실선(Temp_PSU)은 점등후 시간 변화에 따른 발광 다이오드 구동 장치 내부의 온도(Temp_PSU) 특성을 나타낸다. 상기에 기술한 발광 다이오드 리드 프레임의 온도 변화와 같은 경향을 보임을 알 수 있다. 또한 온도 변화의 폭 이 커서 외부 신호로 사용하기에 적합함을 알 수 있다.
도 2b는 발광 다이오드 구동 장치 내부 온도의 분당 변화율 (검은색 실선)을 나타낸다. 점등 초기 온도의 분당 변화율이 2.9℃에서 0.35℃까지 약 1시간에 걸쳐서 변화함을 알 수 있으며, 분당 변화율이 -0.25℃ 내지 +0.35℃일 때 발광 다이오드 및 구동장치 내부 온도가 수렴하는 구간임을 확인할 수 있다. 따라서, 온도 변화율 정보로부터 발광 다이오드 상태를 체크할 수 있다.
반면, 도 2a를 참조하면, 시간의 흐름 및 온도 상승에 따라 발광 다이오드의 조도는 하강하면서 소정의 수치로 수렴한다(파란 실선). 즉, 발광 다이오드가 최초 발광하는 시점의 조도를 100%로 설정하면, 조도는 시간이 흐름에 따라서 약 88%로 수렴한다.
본 실시예는 발광 다이오드에 전류를 출력하는 경우 상술한 바와 같이 수렴하는 조도 또는 소비 전력에 상응하는 전류를 최초 구동시부터 출력하도록 한다. 즉, 최초로 발광 다이오드에 출력되는 전류를 수렴하는 조도 또는 소비 전력에 상응하는 전류만큼 다운시켜서 출력시킴으로써 조도를 안정화하고 에너지를 절감할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 블록 구성도이다. 도 3a를 참조하면, 전원 공급부(310), 출력부(320), 프로파일 저장부(330), 스위칭 소자(340), 발광 다이오드부(350), 감지 저항(360), 스위칭 제어부(370)가 도시된다. 도 3a에서는 본 실시예를 구체화한 회로를 도시하였으나, 본 실시예가 이러한 회로 도면에 제한되지 않음은 물론이다.
전원 공급부(310)는 외부 전원과 연결되어, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 구동 장치에 필요한 전압을 공급하며, 공급되는 전압은 통상적으로 직류 전압이 될 수 있다. 다만, 전원 공급부(310)에 교류 전압이 인가되는 경우에는 본 실시예에 따른 구동 회로는 AC-DC 컨버터를 별도로 구비하거나 전원 공급부(310)에서 발생하는 전류의 방향에 관계없이 발광할 수 있도록 전원 공급부(310)에서 출력되는 교류 전류의 흐르는 방향에 상응하여 서로 반대방향으로 배열된 복수의 발광 다이오드부(350)를 구비할 수도 있다. 이러한 구조들에 의해 본 실시예의 전원 공급부(310)에서 공급되는 전압은 직류 전압에 한정되지 않음은 물론이다.
출력부(320)는 전원 공급부(310)로부터 입력되는 전류의 크기를 제어한다. 출력부(320)는 전원 공급부(310)와 직렬 또는 병렬로 연결되어 발광 다이오드부(350)에 출력되는 전류의 크기를 제어할 수 있다. 예를 들면, 출력부(320)는 전원 공급부(310)에 대해 발광 다이오드부(350)와 병렬로 연결되는 가변 저항을 구비하여 가변 저항의 저항값을 변화시킴으로써 발광 다이오드부(350)에 출력되는 전류의 크기를 제어할 수 있다. 또한, 출력부(320)는 전류의 크기를 제어하는 마이콤(MCU)이 될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 출력부(320)가 전류를 제어하는 경우를 설명하였으나, 이는 발광 다이오드부(350)에 인가되는 전압을 제어하는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.
프로파일 저장부(330)는 상술한 바와 같이 시간에 따른 발광 다이오드 부(350)의 온도, 전압, 소비 전력, 조도와 같은 이력을 나타내는 프로파일 정보를 저장한다. 출력부(320)는 프로파일 저장부(330)에 저장된 데이터를 참조하여 발광 다이오드부(350)에 출력되는 전류의 크기를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로파일 정보가 일정한 수치로 수렴되는 조도 정보, 온도 데이터 또는 소비 전력 정보를 포함하는 경우 출력부(320)는 수렴되는 일정한 수치를 구현하는 전류를 발광 다이오드부(350)에 출력하도록 전원 공급부(310)에서 입력된 전류의 크기를 제어한다. 즉, 출력부(320)는 본 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 켜지는 경우 시간에 따라 프로파일 정보가 수렴하는 데이터에 상응하는 기준 전류가 발광 다이오드부(350)에 출력되도록 전류의 크기를 제어할 수 있다.
스위칭 소자(340)는 일단에서 전원 공급부(310)와 연결되고, 타단에서 스위칭 제어부(370)와 연결된다. 스위칭 소자(340)가 트랜지스터인 경우 스위칭 제어부(370)와 베이스(Base)로 연결되며, 발광 다이오드부(350)와 연결되어, 작은 베이스 전류를 이용하여 큰 콜렉터 전류를 제어하는 소자로서, 베이스로부터 입력되는 전류에 따라 에미터로 출력되는 전류 즉, 발광 다이오드부(350)를 통해 흐르는 전류인 순전류(If)를 제어한다.
발광 다이오드부(350)는 다수의 발광 다이오드가 직렬 또는 직병렬로 연결된 발광 다이오드의 집합으로서, 스위칭 소자(340)와 직렬로 연결된다. 감지 저항(360)은 발광 다이오드부(350)에 순전류(If)가 흐름에 따라 발생하는 감지 전압(Vs)을 생성하기 위한 미소한 저항값을 갖는 저항이다.
스위칭 제어부(370)는 감지 저항(360)에 의해 감지 전압(Vs)의 형태로 바뀐 발광 다이오드부(350)에 흐르는 순전류(If)의 크기를 기준 전압(Vref)과 비교한 후 그 차이를 증폭하여 스위칭 소자(340)인 트랜지스터의 베이스에 흐르는 전류의 양을 조절함으로써 발광 다이오드부(350)에 흐르는 순전류(If)의 양을 일정하게 하는 역할을 할 수 있다. 스위칭 제어부(370)는 증폭기가 될 수 있다.
여기서, 감지 저항(360)과 스위칭 제어부(370)로 사용되는 증폭기는 필요에 따라 본 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치에 구비되지 않을 수 있다. 예를 들면, 스위칭 소자(340)를 발광 다이오드부(350)와 병렬로 연결하고, 별도의 가변 저항을 스위칭 소자(340)와 직렬로 연결하여 상술한 바와 같이 순전류(If)를 제어할 수도 있다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치 중 출력부의 블록 구성도이다. 도 3b를 참조하면, 프로파일 정보 추출부(321)와 전류 크기 조절부(325)가 도시된다.
상술한 출력부(320)는 프로파일 정보 추출부(321)와 전류 크기 조절부(325)를 포함할 수 있으며, 프로파일 정보 추출부(321)는 전류의 크기를 조절하기 위해 상술한 프로파일 저장부(330)로부터 프로파일 정보를 추출한다. 전류 크기 조절부(325)는 추출한 프로파일 정보를 참조하여 전원 공급부(310)로부터 공급된 전류의 크기를 조절한다.
예를 들면, 전류 크기 조절부(325)는 전원 공급부(310)에서 출력되는 전류를 발광 다이오드부(350)가 발광하는데 필요한 전류로 승압하는 증폭기, 트랜지스터 및 가변 저항 등이 될 수 있으며, 전류의 크기를 조절할 수 있는 다른 전자 부품 및 회로가 본 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치 중 출력부의 블록 구성도이다. 도 3c를 참조하면, 프로파일 정보 추출부(321), 변화율 연산부(323), 전류 크기 조절부(325)가 도시된다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
변화율 연산부(323)는 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율과 같은 상태 정보 변화율을 연산하여 산출함으로써 현재 발광 다이오드 구동 장치의 상태를 체크하며, 이에 따라 전류 크기 조절부(325)가 전원 공급부(310)로부터 공급된 전류의 크기를 조절한다.
상술한 프로파일 정보는 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율 등과 같은 상태 정보 변화율을 포함할 수 있다. 이를 위하여 변화율 연산부(323)는 시간에 따라 발광 다이오드부(350)의 전압, 조도, 온도, 소비 전력을 수신할 수 있다. 예를 들면, 변화율 연산부(323)는 상술한 감지 저항(360)에 의한 감지 전압(Vs)을 실시간으로 수신하여 시간에 따른 감지 전압(Vs)의 변화율과 소비 전력 변화율을 산출할 수 있다. 또한, 변화율 연산부(323)는 후술할 바와 같이 시간에 따라 발광 다이오드부(350)의 조도, 온도를 수신함으로써 조도 변화율 및 온도 변화율을 산출할 수 있다.
따라서 변화율 연산부(323)는 현재 발광 다이오드 구동 장치의 상태 정보 변화율을 연산하여 산출하고, 프로파일 정보 추출부(321)는 산출된 상태 정보 변화율에 상응하는 전류의 크기를 추출하며, 전류 크기 조절부(325)는 추출된 전류의 크 기에 상응하여 발광 다이오드부(350)에 출력될 전류를 제어한다.
도 1, 도 2a, 도 2b를 참조하면, 발광 다이오드부(350)에 전류를 공급하는 시간이 지날수록 온도는 증가하고, 이에 따라 인가되는 전압과 조도는 낮아진다. 따라서 시간에 따른 상태 정보 변화율은 발광 다이오드부(350) 및 발광 다이오드 구동 장치의 현재 상태를 나타내므로, 전류 크기 조절부(325)는 이러한 정보를 근거로 하여 조도가 일정하도록 하는 전류를 발광 다이오드부(350)에 출력한다.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 블록 구성도이다. 도 3d를 참조하면, 프로파일 정보 추출부(321), 전류 크기 조절부(325), 상태 정보 수신부(327), 센서(380)가 도시되며, 센서(380)는 조도 센서(381) 및 온도 센서(383)를 포함할 수 있다. 상술한 바와의 차이점을 위주로 설명한다.
센서(380)는 상술한 바와 같이 조도 또는 온도를 측정한다. 예를 들면, 센서(380)는 발광 다이오드부(350)의 조도 또는 발광 다이오드 구동 장치의 내부 온도를 측정하여 조도 정보 또는 온도 정보를 생성한다. 센서(380)가 본 실시예의 적응형 발광 다이오드 구동 장치에 부착되는 위치는 발광 다이오드부(350)에 인접한 부분 또는 PSU(Power Supply Unit)의 내부와 같이 조도 또는 온도를 효율적으로 측정하는 위치가 될 수 있으며, 그 위치가 특별히 한정되지 않는다.
조도 센서(381)는 발광 다이오드부(350)에서 방출되는 광의 조도를 센싱한다. 조도 센서(381)는 예를 들면, 광의 명암의 정도에 따른 전압을 생성함으로써 조도 정보를 생성할 수 있으며, 이러한 방식 외에 조도를 센싱할 수 있는 다른 방 식들도 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1, 도 2a, 도 2b에 따르면, 발광 다이오드부(350)의 조도는 시간 및 온도에 따라 변화하며, 조도 센서(381)는 발광 다이오드부(350)의 조도를 실시간으로 측정하여 조도 정보를 생성한다. 상태 정보 수신부(327)는 생성된 조도 정보를 수신하고, 프로파일 정보 추출부(321)는 수신한 조도 정보에 상응하는 전류의 크기를 프로파일 저장부(330)로부터 추출하며, 전류 크기 조절부(325)는 추출된 전류의 크기에 상응하여 발광 다이오드부(350)에 출력될 전류를 제어한다.
온도 센서(383)는 본 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 온도를 측정한다. 온도 센서(383)는 온도계와 같이 주위 온도를 센싱하여 이를 온도 정보로 생성할 수 있다.
발광 다이오드부(350)의 온도는 발광 다이오드부(350)가 구동되는 시간 및 조도에 상응하여 변화하며, 온도 센서(383)는 이러한 온도를 실시간으로 측정하여 온도 정보를 생성한다. 따라서 상술한 바와 같이 상태 정보 수신부(327)는 생성된 온도 정보를 수신하고, 상술한 바와 같이 프로파일 정보 추출부(321)는 수신한 온도 정보에 상응하는 전류의 크기를 프로파일 저장부(330)로부터 추출하며, 전류 크기 조절부(325)는 추출된 전류의 크기에 상응하여 발광 다이오드부(350)에 출력될 전류를 제어한다.
온도 센서(383)는 중간 점등과 같이 사용자에 의해 변화하는 상황에 대응하여 실제 발광 다이오드부(350)에 출력될 전류를 정할 수 있도록 한다. 즉, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 조명은 사용자에 의해 점멸이 가능하므로, 꺼졌다가 다시 켜지는 경우 어느 정도 온도가 올라간 상태이다. 따라서 이러한 조명은 도 2a에서의 그래프에서 소정 시간 경과 후의 좌표에 대응되므로, 온도 센서(383)는 발광 다이오드 구동 장치의 현재 온도를 측정함으로써, 달라진 상황에 상응하여 전류가 출력될 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 실험예를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 시간에 따라 조도 정보가 수렴하는 데이터(검은 점선)는 최대 조도 정보 대비 80% 내지 95% 중 어느 하나의 수치가 될 수 있다. 또한, 시간에 따라 소비 전력 정보가 수렴하는 데이터는 45W 내지 50W 중 어느 하나로서, 최대 소비 전력 정보(약 53W) 대비 85% 내지 95% 중 어느 하나의 수치가 될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치는 발광 다이오드 조명에 사용될 수 있다. 즉, 발광 다이오드 조명은 소정의 광을 발광하는 발광부, 발광부에 연결되어 발광부에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부 및 발광부 및 방열부를 수용하는 케이스를 구비하며, 실내외 또는 경관 조명이 될 수 있다. 여기서, 발광부는 상술한 바와 같은 적응형 발광 다이오드 구동 장치를 포함할 수 있다.
해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다 양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 소자의 온도, 전압 및 조도의 변화에 대한 그래프.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 시간에 따른 온도 및 조도의 변화에 대한 그래프.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 시간에 따른 온도 변화율 그래프.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 블록 구성도.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치 중 출력부의 블록 구성도.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치 중 출력부의 블록 구성도.
도 3d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 실험예를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
310 : 전원 공급부 320 : 출력부
321 : 프로파일 정보 추출부 325 : 전류 크기 조절부
323 : 변화율 연산부 327 : 상태 정보 수신부
330 : 프로파일 저장부 340 : 스위칭 소자
350 : 발광 다이오드부 360 : 감지 저항
370 : 스위칭 제어부 380 : 센서
381 : 조도 센서 383 : 온도 센서

Claims (15)

  1. 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서,
    전압을 인가하는 전원 공급부; 및
    상기 발광 다이오드의 상태 정보에 상응하여 상기 전원 공급부의 전류의 크기를 제어하여 상기 발광 다이오드에 출력하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력부의 전류를 입력 받아 발광하는 복수의 발광 다이오드가 직렬 또는 병렬 방식으로 연결된 발광 다이오드부를 더 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상태 정보는 상기 발광 다이오드의 조도 정보, 상기 발광 다이오드 구동 장치의 온도 정보, 출력 전압 정보, 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율 중 어느 하나 이상을 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  4. 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서,
    전압을 인가하는 전원 공급부;
    상기 발광 다이오드의 조도를 검출하는 조도 센서; 및
    상기 조도 센서로부터 수신한 상기 발광 다이오드의 조도에 관한 정보에 상응하여 상기 전원 공급부의 전류의 크기를 제어하여 상기 발광 다이오드에 출력하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력부의 전류를 입력 받아 발광하는 복수의 발광 다이오드가 직렬 또는 병렬 방식으로 연결된 발광 다이오드부를 더 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 켜지는 경우 기준 전류가 상기 발광 다이오드부에 출력되도록 상기 전류의 크기를 제어하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기준 전류는 상기 발광 다이오드의 최대 조도 대비 80% 내지 95%의 조도에 상응하는 전류인 것을 특징으로 하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  8. 발광 다이오드를 구동하는 장치에 있어서,
    전압을 인가하는 전원 공급부;
    상기 발광 다이오드의 시간에 따른 프로파일 정보를 저장하는 프로파일 저장부; 및
    상기 프로파일 저장부의 프로파일 정보에 상응하여 상기 전원 공급부에서 입력된 전류의 크기를 제어하는 출력부를 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출력부의 전류를 입력 받아 발광하는 복수의 발광 다이오드가 직렬 또는 병렬 방식으로 연결된 발광 다이오드부를 더 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로파일 정보는 상기 발광 다이오드부의 조도 정보 또는 온도 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 출력부는 상기 적응형 발광 다이오드 구동 장치가 켜지는 경우 상기 시간에 따라 상기 프로파일 정보가 수렴하는 정보에 상응하는 전류가 상기 발광 다이오드부에 출력되도록 상기 전류의 크기를 제어하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시간에 따라 조도 정보가 수렴하는 정보는 최대 조도 정보 대비 80% 내지 95%인 것을 특징으로 하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 적응형 발광 다이오드 구동 장치의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포 함하되,
    상기 출력부는 상기 온도 센서로부터 수신한 온도 정보에 상응하는 상기 프로파일 저장부의 전류를 출력하는 것을 특징으로 하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 프로파일 정보는 시간에 대한 전압 변화율, 조도 변화율, 온도 변화율 및 소비 전력 변화율 중 어느 하나 이상을 포함하는 적응형 발광 다이오드 구동 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 적응형 발광 다이오드 구동 장치;
    상기 적응형 발광 다이오드 구동 장치에 연결되어 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열부; 및
    상기 적응형 발광 다이오드 구동 장치 및 상기 방열부를 수용하는 케이스를 포함하는 적응형 발광 다이오드 조명.
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