KR20120057389A - Ｌｅｄ전원제어방법, 상기 ｌｅｄ전원제어방법을 사용하는 ｌｅｄ 전원제어장치 및 ｌｅｄ 구동시스템 - Google Patents

Ｌｅｄ전원제어방법, 상기 ｌｅｄ전원제어방법을 사용하는 ｌｅｄ 전원제어장치 및 ｌｅｄ 구동시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방(open)된 경우, 개방되지 않은 복수 개의 나머지 LED 어레이에 공급하는 정전류의 양을 적응적으로 조절하는 LED 전원제어방법을 개시(introduce)한다. LED 전원제어방법은, 전압준위 검출단계, 전류량 검출단계, 제1 개방판단단계, 개방개수 산출단계 및 수정전류 공급단계를 포함한다.

Description

ＬＥＤ전원제어방법, 상기 ＬＥＤ전원제어방법을 사용하는 ＬＥＤ 전원제어장치 및 ＬＥＤ 구동시스템{Method for controlling the Light emitting Diode supply power and LED supply power control device and system using the method}
본 발명은 LED에 전기에너지를 공급하는 LED 전원제어방법에 관한 것으로, 특히 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방되었을 때 개방되지 않은 나머지 LED 어레이에 공급되는 전압의 준위 및 정전류의 양을 적응적으로 제어할 수 있는 LED 전원제어방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 발광다이오드 구동시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 발광다이오드 구동시스템(100)은, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이(121~124)를 포함하는 LED 모듈(120) 및 LED 모듈(120)에 전기에너지를 공급하는 전원장치(110)를 필수적으로 구비한다. 전원장치(110)는 LED 모듈(120)에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량을 제어하는 기능을 수행하는 피드백 제어기(111)를 구비한다. 도 1에는 도시되지 않았지만 전원장치(110)는 피드백 제어기(111)로부터 출력되는 제어신호에 응답하여 공급전압 및 전류량을 공급하는 공급장치를 더 구비한다.
병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이가 동일한 휘도를 발생시킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되는 전기에너지는 전압의 개념이 아니라 전류의 개념으로 결정된다. 즉, 일정한 양의 전류가 상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되도록 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방(open)된 경우, 개방되지 않은 복수 개의 나머지 LED 어레이에 공급하는 정전류의 양을 적응적으로 조절하는 LED 전원제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방된 경우, 개방되지 않은 복수 개의 나머지 LED 어레이에 공급하는 정전류의 양을 적응적으로 조절하는 LED 전원제어장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방된 경우, 개방되지 않은 복수 개의 나머지 LED 어레이를 포함하고 있는 LED 모듈에 공급하는 정전류의 양을 적응적으로 조절하는 LED 구동시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 LED 전원제어방법은, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나가 개방된 경우 상기 복수 개의 LED 어레이에 공통으로 공급되는 공급전압의 전압준위 또는 정전류의 양을 변경시키며, 상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되는 상기 공급전압의 전압준위를 검출하는 전압준위 검출단계, 상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되는 정전류의 양을 검출하는 전류량 검출단계, 상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 기설정된 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이가 존재하는가를 판단하는 제1 개방판단단계, 적어도 하나의 LED 어레이가 개방되었다고 판단된 경우, 개방된 LED 어레이의 개수를 산출하는 개방개수 산출단계 및 개방된 LED 어레이를 제외한 나머지 LED 어레이에 공급되어야 할 적절한 전류량을 공급하는 수정전류 공급단계를 포함하며, 상기 기준테이블은 LED 어레이의 개수에 대응되는 상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량과의 관계에 대한 것이다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 LED 전원제어장치는, 검출부, 주제어부 및 전원공급부를 포함한다. 상기 검출부는 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, 상기 LED 모듈의 온도 및 상기 LED 모듈에 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 수량정보 중 적어도 하나를 검출한다. 상기 주제어부는 상기 검출부로 수신한 상기 공급전압의 전압준위, 상기 전류량, 상기 모듈의 온도 및 상기 수량정보를 미리 설정한 비교기준과 비교한 결과에 대응되는 비교결과신호를 생성한다. 상기 전원공급부는 상기 비교결과신호에 따라 상기 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정하고, 결정된 상기 공급전압 또는 전류량을 상기 LED 모듈에 공급하는 전원공급부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 LED 구동시스템은, LED 모듈 및 전원제어장치를 포함한다. 상기 LED 모듈은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이를 구비하고, 온도에 대한 정보를 생성하는 온도센서 및 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 정보가 포함된 개수설정블록 중 적어도 하나를 더 구비한다. 상기 전원제어장치는 상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, 상기 LED 모듈의 온도정보 및 LED 어레이의 개수정보를 기설정된 기준테이블과 비교하고, 비교결과에 따라 상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 결정한다.
본 발명은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방된 경우, 개방되지 않은 복수 개의 나머지 LED 어레이에 공급하는 정전류의 양을 적응적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 발광다이오드 구동시스템을 나타낸다.
도 2는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이가 정상적으로 동작하는 경우를 나타낸다.
도 3은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이들 중 일부의 LED 어레이가 개방된 경우를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 전원제어방법을 나타내는 신호흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 개방판단단계의 일 실시 예를 나타내는 신호흐름도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제1 개방판단단계의 다른 일 실시 예를 나타내는 신호흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 구동시스템을 나타낸다.
도 8은 발광다이오드의 전압-전류 특성곡선을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은,
- 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방되어 LED 어레이를 포함하는 LED 모듈의 온도가 상승하거나 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량이 변하는 것을 모니터하여,
- 개방된 LED 어레이의 개수를 검출하고,
- 개방되지 않은 나머지 LED 어레이에 공급될 공급전압의 전압준위 및 전류량을 적응적으로 조절하는 방법을 제안한다.
도 2는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이가 정상적으로 동작하는 경우를 나타낸다.
도 3은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이들 중 일부의 LED 어레이가 개방된 경우를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 하나의 LED 어레이에 각각 250mA의 전류가 흐른다면, 병렬로 연결된 4개의 LED 어레이로부터 흐르는 총 전류(I=I1+I2+I3+I4)는 1000mA가 될 것이다.
도 3을 참조하면, 도 2에 도시된 LED 어레이에서 공급하는 전류(I)의 양과 동일한 양의 전류(I)가 공급되고 있는 경우, 4개의 LED 어레이 중 2개의 LED 어레이가 개방(open)되면 개방되지 않는 나머지 2개의 LED 어레이로부터 흐르는 총 전류(I=I1+I4)는 1000mA로 도 2의 경우와 동일하다. 그러나, 개방되지 않는 2개의 LED 어레이에는 250mA의 2배가 되는 500mA의 전류가 흐르게 된다. 도 2에 도시된 LED 어레이에 비해 도 3에 도시된 LED 어레이에 더 많은 전류가 흐르게 되므로, 상기와 같이 과도한 전류가 흐르는 LED 모듈을 구성하는 발광다이오드들의 수명을 감소시킬 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 높은 열로 인해 해당 어레이에 있는 발광다이오드가 급격하게 파괴될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 LED 전원제어방법을 나타내는 신호흐름도이다.
도 4를 참조하면, LED 전원제어방법은, 전원제어용 정보 검출단계(410), 기준 정전류의 양 설정단계(420), 제1 개방판단단계(430), 개방개수 계산단계(440), 수정 정전류 공급단계(450), 제2 개방판단단계(460), 수정 정전류 공급단계(470) 및 정상온도 판단단계(480)를 포함한다.
전원제어용 정보 검출단계(410)에서는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 공급되는 공급전압의 전압준위, 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 공급되는 정전류의 양, LED 모듈의 온도 및 LED 모듈에 포함된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 검출한다.
기준 정전류의 양 설정단계(420)는 LED 모듈에 포함된 LED 어레이의 개수에 대응하는 정전류의 양을 설정한다. LED 모듈에 포함되는 LED 어레이의 개수는 LED 모듈을 사용하는 시스템의 종류에 따라 달라지므로, 먼저 LED 모듈을 구성하는 LED 어레이의 개수를 파악하고 이에 따라 기준 정전류의 양을 설정하는 것이 중요하다.
본원발명에서는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방되었는가를 판단하기 위하여 아래의 2가지 판단단계를 제안한다. 즉 하나는 공급전압의 전압준위 및 정전류의 양을 이용하는 것이고 다른 하나는 LED 모듈의 온도 변화를 이용하는 것이다.
제1 개방판단단계(430)는 공급전압의 전압준위 및 정전류의 양을 기설정된 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이가 존재하는가를 판단한다. 개방개수 계산단계(440)는 개방된 LED 어레이가 적어도 하나 있다고 판단된 경우, 개방된 LED 어레이의 개수를 계산한다. 수정 정전류 공급단계(450)는 개방되지 않은 나머지 LED 어레이에 공급되어야 할 정전류를 설정하고 상기 정전류를 LED 어레이에 공급한다.
제2 개방판단단계(460)는 검출된 LED 모듈의 온도로부터 LED 모듈을 구성하는 LED 어레이 중 적어도 하나가 개방되었는가를 판단한다. 수정 정전류 공급단계(470)는 적어도 하나의 LED 어레이가 개방되었다고 판단된 경우, LED 모듈의 온도가 감소하는 방향으로 정전류의 양을 감소시킨 수정 정전류를 LED 모듈에 공급하고, 수정 정전류에 의한 LED 모듈의 온도를 측정한다. 정상온도 판단단계(480)는 수정 정전류에 의해 LED 모듈의 온도가 정상으로 돌아왔는가를 판단하고, 그렇지 않다고 판단되면 계속하여 정전류의 양을 감소시킨 수정 정전류를 공급하도록 한다.
이하에서는 먼저 제1 개방판단단계(430)에 대하여 설명하고, 이어서 제2 개방판단단계(460)에 대하여 설명한다.
도 4에 도시된 제1 개방판단단계(430)는 후술하는 바와 같이 2가지 방법으로 구현할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 개방판단단계의 일 실시 예를 나타내는 신호흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제1 개방판단단계(440)는 전류량이 고정된 테스트 전류를 LED 모듈에 공급하는 테스트 전류 공급단계(441), 테스트 전류에 따라 변하는 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하는 비교전압준위 검출단계(442) 및 비교전압준위와 제1 기준테이블을 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 개방개수 계산단계(443)를 포함한다.
설명의 편의를 위해 최초에 병렬로 연결된 LED 어레이의 수가 4개라고 가정하고, 고정된 테스트 전류량(250mA)을 하나의 LED 어레이에 공급되는 전류량(250mA) 이라고 가정한다. 상기의 가정을 기초로 하면, 제1 기준테이블은 아래와 표 1과 같이 표시할 수 있다.
병렬 연결된 LED 어레이의 개수 비교전압준위 LED 어레이에 흐르는 전류량
1 33V 250mA
2 31V 125mA
3 29V 83mA
4 27V 62mA
도 8은 발광다이오드의 전압-전류 특성곡선을 나타낸다.
도 8을 참조하면, LED 어레이에 흐르는 전류량이 상기 표에서와 같이 결정되는 것은 발광다이오드의 전압 전류 특성 때문이라는 것을 알 수 있다.
최초에 4개의 LED 어레이가 병렬로 연결되어 있었지만 현재 개방되어 있는 LED 어레이가 있는가를 판단하고자 하는 LED 모듈에 하나의 LED 어레이에 흐르는 전류의 량을 가진 정전류를 공급했을 때, 만일 3개의 LED 어레이가 개방되어 있고 단 하나의 LED 모듈만이 정상적으로 동작하고 있다면 비교전압준위는 33V로 정상적인 전압준위를 나타낼 것이다. 여기서 비교전압준위는 LED 모듈에 인가되는 공급전압의 전압준위를 의미한다.
만일 2개의 LED 어레이가 개방되었다면 개방되지 않은 각각의 LED 어레이에는 125mA씩의 전류가 흐르게 되고 따라서 비교전압준위는 31V로 강하된다. 1개의 LED 어레이가 개방된 경우 비교전압준위는 29V 그리고 개방된 LED 어레이가 없을 경우에는 비교전압준위가 27V가 각각 될 것이다.
따라서, 하나의 LED 어레이에 공급되어야 하는 전류량을 가진 정전류를 테스트하고자 하는 LED 모듈에 공급하고, 이때의 비교전압준위를 모니터한 후 제1 기준테이블과 비교하면 개방된 LED 어레이의 개수를 알 수 있다.
도 5는 테스트하고자 하는 LED 모듈에 공급되는 전류의 양을 고정하는 경우이고, 아래에 설명하는 것과 같이 전류의 양을 가변시키면서 개방된 LED 어레이의 개수를 계산할 수도 있다.
도 6은 도 4에 도시된 제1 개방판단단계의 다른 일 실시 예를 나타내는 신호흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제1 개방판단단계(440)는 전류량이 일정한 비율로 증가 또는 감소하는 테스트 전류를 LED 모듈에 공급하는 테스트 전류 공급단계(444), 테스트 전류에 따라 변하는 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하는 비교전압준위 검출단계(445) 및 비교전압준위와 제2 기준테이블을 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 개방개수 계산단계(446)를 포함한다.
여기서 제2 테이블은 표 2와 같이 표시할 수 있다.
병렬 연결된 LED 어레이의 개수 가변 테스트 전류량 이상적인 비교전압준위
1 250mA 33V
2 500mA 33V
3 750mA 33V
4 1000mA 33V
상술한 바와 같이 하나의 LED 어레이에는 250mA의 전류가 흘러야 할 경우, 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 따라 500mA에서 1000mA의 전류가 흘러야 할 것이고, 이때 이상적인 비교전압준위는 모두 33V가 되어야 한다.
처음 250mA의 전류를 테스트하고자 하는 LED 모듈에 공급하면서 비교전압준위를 검출하는데, 만일 3개의 LED 어레이가 개방되고 하나의 LED 어레이만이 정상적으로 동작하고 있는 경우에는 비교전압준위가 33V가 될 것이다. 개방된 LED 어레이의 개수가 3개가 아닌 경우에는 비교전압준위가 33V가 아니라 상대적으로 낮은 전압준위를 나타낼 것이므로 이 경우 개방된 LED 어레이의 개수가 3개가 아니라는 것은 용이하게 판단할 수 있다.
상기와 같이 250mA의 전류를 흘렸을 때 검출된 비교전압준위가 33V가아니 경우에는, 검출된 비교전압준위가 33V가 될 때까지 500mA, 750mA 및 1000mA의 전류를 순차적으로 공급한다. 상기와 같이 LED 어레이에 공급하는 전류의 양을 변경시키면서 비교전압준위를 검출하고, 공급되는 전류의 양 및 비교전압준위를 제2 기준테이블과 비교하면 개방된 LED 어레이의 개수를 파악할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 개방된 LED 어레이의 개수를 파악한 후에는 개방되지 않은 LED 어레이에 공급되어야 할 정전류의 양을 결정한 후 결정된 정전류를 LED 모듈에 공급할 수 있다.
이하에서는 제2 개방판단단계(460)의 동작에 대하여 설명한다.
제2 개방판단단계(460)에서는 감지된 온도에 따라 개방 LED 어레이가 존재하는 가를 판단한다. 여기서는 모듈의 온도가 60℃일 경우 개방된 LED 어레이가 전혀 없는 것으로 가정하고 설명한다.
본 발명에서는 모듈의 온도에 따라 아래 표3과 같이 2가지 방식으로 정전류의 양을 조절한다.
모듈 온도 해결방법 1 해결방법 2
60℃ 최초의 정전류 100% 최초의 정전류 100%
70℃ 최초의 정전류 70%
전력 공급 차단
80℃ 최초의 정전류 30%
90℃ 전력 공급 차단
상기 표3에 도시된 2개의 해결방법(1, 2)은, 검출된 모듈의 온도가 60℃인 경우에는 LED 모듈에 공급되고 있는 최초의 정전류를 그대로(100%) 공급한다는 점에서 동일하다.
그러나 모듈의 온도가 70℃에서 90℃으로 상승할 경우, 공급되는 정전류의 양을 순차적으로 감소시켜 90℃ 되었을 때 전력 공급을 차단하는 하거나 (해결방법 1), LED 어레이에 전력 공급을 차단한다.(해결방법 2)
도 4 내지 도 6에서는 최초의 기본 정전류의 값을 설정하는 단계에서부터 동작 중 LED 어레이의 개방이 발생하였을 때 적응적으로 정전류의 양을 변경하는 방법에 대하여 설명하였다. 이하에서는 상기 방법을 적용하는 LED 전원제어장치 및 LED 전원제어장치를 구비하는 LED 구동시스템에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 구동시스템을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 구동시스템(700)은, 전원제어장치(710) 및 LED 모듈(750)을 구비한다.
LED 모듈(750)은 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이(754), 온도에 대한 정보를 생성하는 온도센서(752) 및 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 포함하고 있는 개수설정블록(751)을 구비한다. 개수설정블록(751)은 여러 가지 방법으로 구현될 수 있는데, 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 따라 저항값을 변경시킬 수 있는 저항 어레이로 구현하는 것이 가능하다.
전원제어장치(710)는 LED 모듈(750)에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, LED 모듈(750)의 온도정보 및 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 설정된 기준테이블과 비교하고, 비교결과에 따라 LED 모듈(750)에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량 즉 정전류의 양을 결정하며, 전원공급부(715), 주제어부(720) 및 검출부(725)로 크게 구분할 수 있다.
검출부(725)는 LED 모듈(750)에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, LED 모듈(750)의 온도정보 및 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 LED 모듈(750)로부터 검출한다. 주제어부(720)는 검출부(725)로부터 수신한 공급전압의 전압준위 전류량, 온도정보 및 수량정보를 미리 설정한 비교기준과 비교한 결과에 대응되는 비교결과신호(CON)를 생성한다. 전원공급부(715)는 비교결과신호(CON)에 따라 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정하고, 결정된 공급전압 또는 전류량에 따른 전기에너지를 LED 모듈(750)에 공급한다.
이하에서 전원제어장치(710)에 대하여 구체적으로 설명한다.
검출부(725)는 상기의 기능을 수행하기 위하여, 전압검출기(726), 전류검출기(727), 온도검출기(728) 및 기준전류 검출기(729)를 구비한다.
전압검출기(726)는 전원공급부(715)로부터 LED 모듈(750)에 공급되는 공급전압의 전압준위를 검출한다. 전류검출기(727)는 전원공급부(715)로부터 LED 모듈(750)에 공급되는 정전류의 양인 상기 전류량을 검출한다. 온도검출기(728)는 LED 모듈(750)의 온도를 검출하고 검출된 온도를 이에 대응되는 전기신호로 변환한다. 기준전류 검출기(729)는 LED 모듈(750)에 포함된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 검출하고 검출된 정보를 이에 대응되는 전기신호로 변환한다.
주제어부(720)는 후술하는 4개의 조절기능 중 적어도 하나를 수행한다.
1. 검출부(725)로부터 수신한 LED 어레이의 개수에 대응되는 전기신호에 따라 LED 모듈(750)에 공급하여야 할 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정할 것을 지시하는 제1 조절기능.
2. 검출부(725)로부터 수신한 공급전압의 전압준위 및 전류량을 설정된 기준테이블에 저장된 값들과 비교하여 LED 모듈(750)에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량을 변하도록 지시하는 제2 조절기능.
3. 검출된 공급전압의 전압준위 및 전류량을 이용하여, LED 모듈(750)을 구성하는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방이 되었는가를 판단하고, 개방된 LED 어레이의 개수에 따라 공급전압의 전압준위 및 전류량을 변경할 것을 지시하는 제3 조절기능.
4. 검출부(720)로부터 수신한 상기 LED 모듈의 온도에 따라 LED 모듈에 공급하여야 할 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정할 것을 지시하는 제4 조절기능.
제1 조절기능을 수행함으로써 LED 모듈(750)을 구성하는 LED 어레이의 개수에 따라 최초의 정전류가 설정된다. 제1 조절기능은, 기준전류 검출기(728)에서 검출한 수량정보를 이용하여 주제어부(720)에서 이를 기준테이블과 비교하고 그 비교결과를 비교결과신호(CON)에 반영하고, 전원공급부(715)는 비교결과신호(CON)에 응답하여 기준 정전류를 설정/공급함으로써 수행된다.
제2 조절기능 내지 제4 조절기능은 설정된 정전류를 이용하여 동작하고 있던 LED 어레이가 전부 개방되거나 일부가 개방되는 경우, 개방된 LED 어레이의 개수에 따라 정전류의 양을 적응적으로 변경시키는 기능이다.
상기의 조절기능은 주제어부(720)에서 도 4에 도시된 전원제어방법을 도입하여 수행하면 되므로 여기서는 자세하게 설명을 하지 않는다.
도 7에는 도시되어 있지 않지만, 전원제어장치(710)에 통신 모듈이 설정되어 있는 경우, 상술한 조절 및 제어를 통신모듈을 이용하여 외부에서 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
710: 전원제어장치 715: 전원공급부
720: 주제어기 725: 검출부
726: 전압검출기 727: 온도검출기
728: 기준전류 검출기 729: 전류검출기
750: LED 모듈 754: LED 어레이

Claims (28)

  1. 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나가 개방된 경우 상기 복수 개의 LED 어레이에 공통으로 공급되는 공급전압의 전압준위 또는 정전류의 양을 변경시키는 LED 전원제어방법에 있어서,
    상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되는 상기 공급전압의 전압준위를 검출하는 전압준위 검출단계;
    상기 복수 개의 LED 어레이에 공급되는 정전류의 양을 검출하는 전류량 검출단계;
    상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 기설정된 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이가 존재하는가를 판단하는 제1 개방판단단계;
    적어도 하나의 LED 어레이가 개방되었다고 판단된 경우, 개방된 LED 어레이의 개수를 산출하는 개방개수 산출단계; 및
    개방된 LED 어레이를 제외한 나머지 LED 어레이에 공급되어야 할 적절한 전류량을 공급하는 수정전류 공급단계를 포함하며,
    상기 기준테이블은 LED 어레이의 개수에 대응되는 상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량과의 관계에 대한 것인 LED 전원제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개방개수 산출단계는,
    상기 복수 개의 LED 어레이에 일정한 전류량을 가지는 테스트 전류를 공급하는 테스트 전류 공급단계;
    상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하는 단계; 및
    상기 기준테이블과 상기 비교전압준위를 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 개방개수 계산단계를 포함하는 LED 전원제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일정한 전류량은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 전류량인 LED 전원제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 상기 테스트 전류를 공급하였을 때, LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 전원제어방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 개방개수 산출단계는,
    상기 복수 개의 LED 어레이에 전류량이 일정한 비율로 증가 또는 감소하는 테스트 전류를 공급하는 테스트 전류 공급단계;
    상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하는 단계; 및
    상기 기준테이블과 상기 비교전압준위를 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 개방개수 계산단계를 포함하는 LED 전원제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 증가 또는 감소되는 비율은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 크기의 전류량을 기본단위로 하는 LED 전원제어방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 정상적인 정전류가 공급되었을 때, 상기 LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 전원제어방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 LED 어레이를 포함하는 LED 모듈의 온도의 변화에 따라 개방된 LED 어레이가 존재하는가를 판단하는 제2 개방판단단계를 더 포함하는 LED 전원제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수정전류 공급단계는,
    검출된 LED 모듈의 온도가 기준온도 이상으로 상승할 경우,
    상기 LED 모듈의 온도가 정상으로 될 때까지, 상기 LED 모듈에 공급되는 전류량을 설정된 비율로 감소시키는 LED 전원제어방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 수정전류 공급단계는,
    검출된 LED 모듈의 온도가 기준온도 이상으로 상승할 경우,
    상기 LED 모듈에 공급되는 전류를 차단하는 LED 전원제어방법.
  11. LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, 상기 LED 모듈의 온도 및 상기 LED 모듈에 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 수량정보 중 적어도 하나를 검출하는 검출부;
    상기 검출부로 수신한 상기 공급전압의 전압준위, 상기 전류량, 상기 모듈의 온도 및 상기 수량정보를 미리 설정한 비교기준과 비교한 결과에 대응되는 비교결과신호를 생성하는 주제어부; 및
    상기 비교결과신호에 따라 상기 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정하고, 결정된 상기 공급전압 또는 전류량을 상기 LED 모듈에 공급하는 전원공급부를 포함하는 LED 전원제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 전원공급부로부터 상기 LED 모듈에 공급되는 상기 공급전압의 전압준위를 검출하는 전압검출기;
    상기 전원공급부로부터 상기 LED 모듈에 공급되는 정전류의 양인 상기 전류량을 검출하는 전류검출기;
    상기 LED 모듈의 온도를 검출하고 검출된 온도를 이에 대응되는 전기신호로 변환하는 온도검출기; 및
    상기 LED 모듈에 포함된 LED 어레이의 개수에 대한 정보를 검출하고 검출된 정보를 이에 대응되는 전기신호로 변환하는 기준전류 검출기를 포함하는 LED 전원제어장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 주제어부는,
    상기 검출부로부터 수신한 상기 LED 어레이의 개수에 대응되는 전기신호에 따라 상기 LED 모듈에 공급하여야 할 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정할 것을 지시하는 제1 조절기능,
    상기 검출부로부터 수신한 상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 설정된 기준테이블에 저장된 값들과 비교하여 상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량을 변하도록 지시하는 제2 조절기능,
    상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 이용하여, 상기 LED 모듈을 구성하는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방이 되었는가를 판단하고, 개방된 LED 어레이의 개수에 따라 상기 공급전압의 전압준위 및 전류량을 변경할 것을 지시하는 제3 조절기능 및
    상기 검출부로부터 수신한 상기 LED 모듈의 온도에 따라 상기 LED 모듈에 공급하여야 할 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정할 것을 지시하는 제4 조절기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하고,
    상기 모든 지시들은 상기 비교결과신호에 포함되는 LED 전원제어장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제3 기능은,
    상기 LED 모듈에 일정한 전류량을 가지는 테스트 전류를 공급하고, 상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하며, 상기 비교전압준위를 제1 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 LED 전원제어장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 일정한 전류량은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 전류량인 LED 전원제어정차.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 상기 테스트 전류를 공급하였을 때, LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 전원제어장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제3 기능은,
    상기 복수 개의 LED 어레이에 전류량이 일정한 비율로 증가 또는 감소하는 테스트 전류를 공급하고, 상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하여, 상기 비교전압준위를 제2 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 LED 전원제어장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 증가 또는 감소되는 비율은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 크기의 전류량을 기본단위로 하는 LED 전원제어장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 정상적인 정전류가 공급되었을 때, 상기 LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 전원제어장치.
  20. 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이를 구비하고, 온도에 대한 정보를 생성하는 온도센서 및 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 정보가 포함된 개수설정블록 중 적어도 하나를 더 구비하는 LED 모듈; 및
    상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, 상기 LED 모듈의 온도정보 및 LED 어레이의 개수정보를 기설정된 기준테이블과 비교하고, 비교결과에 따라 상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 결정하는 전원제어장치를 구비하는 LED 구동시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 전원제어장치는,
    상기 LED 모듈에 공급되는 공급전압의 전압준위 및 전류량, 상기 LED 모듈의 온도 및 상기 LED 모듈에 병렬로 연결된 LED 어레이의 개수에 대한 수량정보 중 적어도 하나를 검출하는 검출부;
    상기 검출부로 수신한 상기 공급전압의 전압준위, 상기 전류량, 상기 모듈의 온도 및 상기 수량정보를 미리 설정한 비교기준과 비교한 결과에 대응되는 비교결과신호를 생성하는 주제어부; 및
    상기 비교결과신호에 따라 상기 공급전압의 전압준위 및 전류량을 결정하고, 결정된 상기 공급전압 또는 전류량을 상기 LED 모듈에 공급하는 전원공급부를 구비하는 LED 구동시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 주제어부는,
    상기 공급전압의 전압준위 및 상기 전류량을 이용하여, 상기 LED 모듈을 구성하는 병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이 중 적어도 하나의 LED 어레이가 개방이 되었는가를 판단하고, 개방된 LED 어레이의 개수에 따라 상기 공급전압의 전압준위 및 전류량을 변경할 것을 지시하는 조절기능을 수행하는 LED 구동시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 조절기능은,
    상기 LED 모듈에 일정한 전류량을 가지는 테스트 전류를 공급하고, 상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하며, 상기 비교전압준위를 제1 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 기능을 포함하는 LED 구동시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 일정한 전류량은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 전류량인 LED 구동시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 상기 테스트 전류를 공급하였을 때, LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 구동시스템.
  26. 제22항에 있어서, 상기 조절기능은,
    상기 복수 개의 LED 어레이에 전류량이 일정한 비율로 증가 또는 감소하는 테스트 전류를 공급하고, 상기 테스트 전류에 대한 상기 공급전압의 전압준위인 비교전압준위를 검출하여, 상기 비교전압준위를 제2 기준테이블과 비교하여 개방된 LED 어레이의 개수를 계산하는 LED 구동시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 증가 또는 감소되는 비율은,
    하나의 LED 어레이에 소비되는 전류량과 동일한 크기의 전류량을 기본단위로 하는 LED 구동시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제2 기준테이블은,
    병렬로 연결된 복수 개의 LED 어레이에 정상적인 정전류가 공급되었을 때, 상기 LED 어레이의 개수에 따른 상기 공급전압의 전압준위에 대한 것인 LED 구동시스템.
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