KR20120067918A - 교류 구동 엘이디 조명장치 2 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, LED 조명장치에 있어서, 교류전압을 정류하여 직류의 정류전압으로 변환하는 정류회로와; 상기 정류회로로부터 전류를 공급받는 부하로서 1개 이상의 LED를 갖는 LED 발광블럭과; 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류를 조절하는 전류원; 및 상기 교류전압을 기초로 산정된 정현파 설계전류 값을 산출하고, 상기 산출된 설계전류 값을 상기 전류원으로 제공하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류가 상기 설계전류 값보다 큰 경우에는 상기 전류원에 걸리는 전압강하가 조절되도록 하여 상기 설계전류 값만 상기 LED 발광블럭에 공급되도록 제어하는 제어기;를 포함하여, 교류전압이 변하면 상기 설계전류를 변경하여 LED 조명장치의 밝기를 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치에 관한 것이다.

Description

교류 구동 엘이디 조명장치 2{LED Lighting Device by AC supply 2}
본 발명은 LED를 사용하는 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류입력전압의 높낮이에 관계없이 항상 일정한 전류를 사용하여 LED 발광블락을 점등하여서 빛의 밝기가 일정하고 과전류공급을 제한하여 소비전력을 절감하고, LED 조명장치에서 발생하는 열을 낮추어 LED 조명장치의 수명이 길어지는 교류 구동 엘이디 조명장치에 관한 것이다.
발광다이오드는 전류가 흐르면 빛을 방출하는 전광변환 반도체소자로서, 표시기 백라이트 등에 널리 사용되고 있으며, 기술의 발달로 전광변환 효율이 기존의 백열등 및 형광등보다 높아져서 현재는 일반 조명용으로 그 범위를 넓혀가고 있다.
그러나, 발광 다이오드(Light Emitting diode, LED)는 미량의 전압변동에도 전류가 크게 변화된다. 이 때문에 정밀한 전류제어가 요구된다.
종래의 LED 조명장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 교류전압을 공급하는 교류전원(910)과, 상기 교류전원(910)으로부터 공급받은 교류전압을 직류의 정류전압(Vrect)으로 변환하는 정류회로(940)와, 상기 정류회로(940)의 출력인 정류전압(Vrect)으로 구동되는 LED 발광블럭(970) 및 상기 LED 발광블럭(970)의 전류 기울기를 설정하는 전류 기울기 설정 저항(930)을 포함하여 구성된다.
그런데 종래의 LED 조명장치에서는, 교류입력전압이 높아지면 LED 발광블럭(970)에 흐르는 전류도 계속 증가하여 소비전력이 높아지고 열 발생도 많아져서 LED 소자의 특성이 저하되기도 한다.
이하 도 2 및 도 3을 사용하여 종래의 문제점을 설명한다.
도 2의 전압-전류 특성곡선(950)은 LED 를 다수개 직렬로 배열하여 만든 임의의 LED 발광블럭(970)의 특성곡선을 표시한 것으로서, 전류가 본격적으로 흐르기 시작하는 문턱전압은 62.5V 임을 알 수 있다.
제1 직선모델(951) 및 제2 직선모델(952)는 상기 특성곡선(950)을 간단하게 직선으로 모델링한 것으로서, 이 중 제1 직선모델(951)은 정류전압(Vrect)이 0V ~ 112.5V 사이를 움직일 때 모델링 하는데 사용 가능하며, 62.5V 에서 전류는 0mA 그리고 112.5V 에서는 31mA 가 흐르는 것을 알 수 있다.
그리고, 제2직선모델(952)는 정류전압(Vrect)가 0V ~ 87.5V 사이를 움직일 때 모델링 하는데 사용 가능하며, 62.5V 에서 전류는 0mA 그리고 87.5V 에서는 11mA 가 흐르는 것을 알 수 있다.
도 3은 상기 제1 직선모델(951) 및 제2 직선모델(952)를 전원주파수가 50Hz 인 경우에 대하여 일 예로 도시한 것이다.
먼저, 정류최대전압 112.5V 를 적용한 제1 직선모델(951)의 경우, 정류전압 (Vrect)은 파형(951V), 정류전류는 파형(951A)로 나타내었다. 그리고, 정류최대전압 87.5V 를 적용한 제2 직선모델(952)의 경우, 정류전압(Vrect)은 파형(952V), 정류전류는 파형(952A)로 나타내었다.
여기서, 동일한 발광블럭(970)을 사용하면, 정류전압(Vrect)의 크기에 관계없이 상기 발광블럭의 문턱전압은 62.5V 로 동일하지만, LED 발광블럭(970)의 점등 개시시각은 정류전압(Vrect) 실효값이 높아질수록 빨라져서, LED 발광블럭(970)의 점등기간이 길어진다.
일 예로, 전원주파수 50Hz 에 대하여, 정류최대전압이 87.5V 및 112.5V 에 대하여 LED 발광블럭(970)의 문턱전압인 62.5V 를 통과하는 시각을 각각 계산해보면 2.53ms 및 1.87ms 로 정류전압(Vrect) 실효값이 높아지면 점등개시각도 빨라짐을 알 수 있다.
또한, 정류전압위상 90도 에서 상기 LED 발광블럭(970)에 흐르는 전류는 각각 11mA 및 31mA 로 정류전압(Vrect) 실효값이 높으면 동일시각에 흐르는 전류량도 전압이 높은쪽이 더 많이 흐름을 알 수 있다.
도 3을 요약하면, 정류전압(Vrect) 실효값이 더 높아지면 LED 발광모듈의 점등 개시시각이 더 빨라져서 점등되는 시간이 길어지고, 그리고 동일한 시각에 흐르는 전류량도 더 많아지는 문제점이 있다. 즉, 정류전압(Vrect) 실효값이 변하면 부하전류도 같이 바뀌어 LED 조명장치의 밝기가 변하는 문제점이 있다. 그리고 설계보다 높은 정류전압이 인가될 경우는 과전류 보호회로가 없어서 부하인 LED 발광모듈이 과전류에 의하여 파손될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출한 것으로서, 교류입력전압의 변동에 관계없이 빛의 밝기가 일정한 LED 조명장치를 제공 하고, 설계이상의 높은 교류입력전압이 인가될 경우는 상기 LED 조명장치에 흐르는 전류를 차단하여 상기 LED 조명장치를 보호하는 보호회로를 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 교류구동 LED 조명장치는 교류전압을 정류하여 직류의 정류전압으로 변환하는 정류회로와; 상기 정류회로로부터 전류를 공급받는 부하로서 1개 이상의 LED를 갖는 LED 발광블럭과; 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류를 조절하는 전류원; 및 상기 교류전압을 기초로 산정된 정현파 설계전류 값을 산출하고, 상기 산출된 설계전류 값을 상기 전류원으로 제공하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류가 상기 설계전류 값보다 큰 경우에는 상기 전류원에 걸리는 전압강하가 조절되도록 하여 상기 설계전류 값만 상기 LED 발광블럭에 공급되도록 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어기에 의해 제어되는 전류원은, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류가 상기 설계전류 값보다 작은 경우에는 상기 전류원에 걸리는 전압강하 없이 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류 전체를 상기 LED 발광블럭에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는 상기 교류전압과 동 위상의 정현파 신호를 사용하여 상기 정현파 설계전류 값을 산출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 LED 발광블럭은 복수개가 직렬로 연결되어 있고, 상기 LED 발광블럭에 직렬 또는 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 스위치의 온오프를 제어하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 큰 경우에는 많은 수의 LED 발광블럭을 점등시키고, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 작은 경우에는 작은 수의 LED 발광블럭을 점등시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는 상기 복수개의 LED 발광블럭들 중 점등이 필요한 갯수만큼의 LED 발광블럭이 서로 번갈아 가며 교대로 점등되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 홀수번째 정류 싸이클에서는 일측에 배치된 LED 발광블럭부터 타측에 배치된 LED 발광블럭 순서로 점등이 이루어지도록 하고, 짝수번째 정류 싸이클에서는 상기 홀수번째 정류 싸이클과는 반대로 타측에 배치된 LED 발광블럭부터 일측에 배치된 LED 발광블럭 순서로 점등이 이루어지도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 이전 번 정류 싸이클에서 점등되었던 LED 발광블럭을 제일 마지막 순서가 되도록 설정(로테이트 레프트)한 후 다음 번 정류 싸이클에서는 상기 로테이트 레프트 방식으로 설정된 순서로 LED 발광블럭을 점등시키거나, 또는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 이전 번 정류 싸이클에서 제일 마지막에 점등되었던 LED 발광블럭을 첫 번째 순서가 되도록 설정(로테이트 라이트)한 후 다음 번 정류 싸이클에서는 상기 로테이트 라이트 방식으로 설정된 순서로 LED 발광블럭을 점등시키도록 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교류구동 LED 조명장치는 교류전압을 정류하여 직류의 정류전압으로 변환하는 정류회로와; 상기 정류회로로부터 전류를 공급받는 부하로서 1개 이상의 LED를 갖는 LED 발광블럭이 복수개가 직렬로 연결되어 있고; 상기 LED 발광블럭에 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 포함하고, 상기 스위치의 온오프를 제어하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 큰 경우에는 많은 수의 LED 발광블럭을 점등시키고, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 작은 경우에는 작은 수의 LED 발광블럭을 점등시키는 제어기;를 포함하되 상기 제어기는 상기 복수개의 LED 발광블럭들 중 점등이 필요한 갯수만큼의 LED 발광블럭이 서로 번갈아 가며 교대로 점등되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 교류구동 LED 조명장치에 의하면, 본 발명의 교류구동 LED 조명장치는 교류전압이 높아지면, 종래는 LED 발광블럭에 전류가 더 많이 흐르게 되는데, 본 발명에서는 LED 발광블럭 전류를 조절(낮추어)하여 종래와 같은 전류가 흐르게 한다.
따라서, 본 발명의 교류구동 LED 조명장치에 따르면 교류입력전압의 높낮이에 관계없이 항상 일정한 전류를 사용하여 LED 발광블락을 점등하여서 빛의 밝기가 일정하고 과전류공급을 제한하여 소비전력을 절감하고, LED 조명장치에서 발생하는 열을 낮추어 LED 조명장치 의 수명이 길어지는 효과가 있다.
도 1은 종래의 LED 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래기술의 따는 전압-전류 특성곡선이다.
도 3은 종래기술의 시간경과에 대한 전류파형이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따는 LED 조명장치 도면이다.
도 5은 본 발명에 적합한 전류원 이다.
도 6은 본 발명에 적합한 전류원의 특성곡선 이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예 따른 낮은 교류전압에서 전류파형이다.
도 8는 본 발명의 제1 실시예 따른 높은 교류전압에서 전류파형이다.
도 9은 본 발명의 제2 실시예에 적합한 LED 조명장치 도면이다.
도 10은 본 발명에 적합한 발광블럭의 전압-전류 특성곡선이다.
도 11는 본 발명에 따른 낮은 교류전압에서 전류파형이다.
도 12은 본 발명의 제2 실시예 따른 높은 교류전압에서 전류파형이다.
도 13는 본 발명의 제2 실시예 따른 높은 교류전압에서 또 다른 전류파형이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 적합한 또 다른 LED 조명장치 도면이다.
도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 조명장치 도면이다.
도 16은 본 발명에 제3 실시예에 사용한 LED 직선모델의 일 예이다
도 17은 본 발명에 따른 교류전원의 전류 파형의 일 예이다.
도 18는 본 발명에 따른 각 발광블럭별 전류 파형의 일 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석해서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공기구성 및 기능에 대한 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 핵심 개념은, 제어기가 정현파 전류(정류전압과 같은 위상의 사인파 전류)를 부하에 공급하도록 제어신호를 전류원으로 보내면, 상기 전류원은 요청받은 양의 전류를 공급할 여건이 되면(회로에 충분한 전류가 흘러서 그 양을 줄일 수 있으면) 전류원 양단에 전압강하를 유발하여 부하 양단전압을 줄여서 부하전류를 요청받은 수준으로 흐르도록 한다.
반면, 여건이 되지 않으면(회로에 흐르는 전류가 요청전류보다 낮으면) 전류원 양단전압을 최소(전류원 포화전압)로 만들어 회로가 흘릴 수 있는 최대 전류가 흐르도록 하는 것이다.
즉, 정류최대전압이 설계값보다 높게 공급되면 잉여전압은 전류원 양단에 걸리고, 부하에는 설계전압이 걸리도록 하여서 부하최대전류는 상기 전류원에 의하여 제한되는 것이다.
이하 도 4 내지 도 8을 사용하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 교류구동 LED 조명장치를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 교류구동 LED 조명장치의 회로도이다.
먼저 도 4를 참조하여 회로구성을 살펴보면, 본 발명은 교류전원(1)과, 정류회로(2)와, 부하인 LED 발광블럭(70)과, 전류원(CS1) 및 제어기(3)을 포함하여 구성되며, 상기 발광블럭(70)과 전류원(CS1)은 직렬로 연결되어 있다.
이때, LED 발광블럭(70)은 1개 이상의 LED로 구성되며, 다수개의 LED 가 직렬, 병렬 또는 직/병렬 배열로 구성될 수 있다. LED 발광블럭(70)은 널리 알려진 공지기술로 구성할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 간략화를 위하여 구체적인 기술은 생략한다
그리고, 바람직하게 상기 제어기(3)은 교류전압과 동일한 위상의 정현파 신호를 발생시키고, 상기 정현파 신호를 정류(음전압을 양전압으로 변환하고)하고, 정류된 정현파의 크기를 조절하여 전류량 조절신호(Csin)을 생성하며, 생성된 조절신호(Csin)을 전류원(CS1)에 공급한다.
제어기(3)이 교류전압과 동위상의 정현파를 발생하는 이유는, 교류전원(1)에서 공급되는 교류전류가 교류전압과 동일한 위상이고, 그 형태는 정현파 이어서 역율이 개선되도록 해야하기 때문이다. 부하에 흐르는 부하전류는 상기 교류전류가 정류된 것임은 당연할 것이다.
상기 전류원(CS1)은 상기 제어기(3)로부터 제공된 상기 조절신호(Csin)에 상응하는 전류를 공급할 여건이 되면(부하에 충분한 전류가 흐르면), 상기 전류원(CS1) 양단에 전압강하를 유발하여 상기 부하인 LED 발광블럭(70)의 양단전압을 줄여서 부하전류를 요청받은 수준으로 흐르도록 하고, 여건이 되지 않으면(부하에 흐르는 전류가 요청전류보다 낮으면) 상기 전류원(CS1) 양단전압을 최소(전류원 포화전압)로 만들어 부하가 흘릴 수 있는 최대 전류가 흐르도록 하는 것이다.
즉, 정류전압이 설계보다 높게 공급되면 잉여전압은 전류원(CS1) 양단에 걸리고, 부하(70)에는 설계전압이 걸리도록 하여서, 부하전류는 상기 전류원(CS1)에 의하여 제한되는 것이 바람직하다.
이하 도 5을 사용하여 본 발명에 적합한 전류원 회로의 일 예를 설명한다.
먼저, 전류원(CS1)의 회로 구성을 살펴보면, 직류전원(VDC)과, 제어기(3)으로부터 제어신호(Csin)를 입력받는 입력단자와, 가변저항(R1)과, 동일한 전기적 특성을 가지는 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된다.
그리고, 전류원(CS1)의 회로결선은 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 단자가 공통으로 연결된 상태에서 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자가 상기 공통연결된 베이스 단자에 연결되고, 그와 동시에 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자는 가변저항(R1)에 의하여 직류전원(VDC)에 연결되어 있다.
아울러, 제1 트랜지스터(Q1)과 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터 단자는 접지(GND)에 연결되어 있고, 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자는 개방되어 있다. 상기 개방된 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자는 부하인 LED 발광모듈(70)에 의하여 정류전압(Vrect)에 연결된다.
여기서, 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터는 도 4에서 전류원(CS1)의 두 단자 중 접지(Vss) 단자이고, 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 도 4에서 전류원(CS1)의 나머지 단자임은 당연하다.
그리고, 상기 가변저항(R1)에 흐르는 조절전류(Iin)은 상기 직류전압(VDC)에서 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터-에미터 양단전압[Vce(Q1)]을 차감한 전압을 상기 저항(R1)값으로 나누면 된다. 또한, 상기 조절전류(Iin)은 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전류 [Ic(Q1)], 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스전류 [IB(Q1)] 및 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스전류 [IB(Q2)] 의 합으로 구성되며 (수식 1)로 표현 가능하다.
Iin = Ic(Q1) + IB(Q1) + IB(Q2) -------(수식 1)
또한, 상기 제1 트랜지스터(Q1) 및 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 전기적 특성이 동일하면, 상기 두 트랜지스터의 베이스전류(이하, 트랜지스터 구분없이 IB로 표현함)는 같다.
그리고 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터전류[Ic(Q1)]은 상기 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스전류(IB)를 전류증폭율(hFE) 배 한 것이다. 따라서 이것을 활용하여 (수식 1)을 정리하면 아래 (수식 2)와 같다.
Iin = ( hFE x IB ) + IB + IB
= IB( hFE + 2 ) x IB -------(수식 2)
그리고 전류원의 출력(Iout)은 상기 출력 제2트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류이므로 상기 베이스전류(IB)에 전류증폭율(hFE)을 곱하면 되고 식으로 표현하면 (수식 3)이 된다.
Iout = hFE x IB -------(수식 3)
따라서 가변저항(R1)을 가변하여 조절전류(Iin)을 조정하면, 전류원(CS1)의 출력전류(Iout)이 조절되어서, 본 발명에 적합한 전류원이 된다. 여기서 조절전류 (Iin)의 실효값이 변하면 전류원 출력인(Iout)의 실효값도 같이 변함은 당연하다.
이하, 도 6을 사용하여 상기 전류원(CS1)의 출력 제2 트랜지스터(Q2)의 전압-전류 특성곡선을 살펴본다. 먼저 특성곡선(5)를 살펴보면 베이스전류(IB)가 200uA인 경우로서 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터-에미터 양단전압(Vce)이 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 포화전압(Vsat) 이상인 경우는 전압에 관계없이 베이스전류(IB)에 대응는 일정한 콜렉터전류(Ic)가 흐르지만, 포화전압(Vsat) 이하인 경우는 전류가 급격히 0으로 줄어드는 포화전류(Isat)가 흐른다.
즉, 본 발명의 취지에 맞추어 상기 전류원(CS1)의 제2 트랜지스터(Q2)의 역활을 설명하면, 제어기(3)가 정현파 희망전류(Isin)(즉, LED 발광블럭의 점등에 적합한 전류, 이하 '설계전류'라 함)를 설정한 상태에서 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 출력 양단전압[Vce(Q2)]이 포화전압(Vsat)보다 크면 상기 전류원(CS1)이 설계전류(Isin)을 공급하고(잉여전압은 상기 전류원 양단에 걸리고), 그렇지 않으면 상기 전류원(CS1)이 상기 트랜지스터의 포화전류 (Isat)를 공급함을 알 수 있다.
이 내용을 다르게 표현하면, 상기 전류원(CS1)은 부하전류가 설계전류(Isin)보다 높은 경우는 상기 전류원(CS1)의 양단에 전압강하가 일어나도록 하여서 상기 부하 양단전압을 낮추어 부하전류를 설계전류와 일치하도록 한다. 그러나 부하전류가 상기 설계전류(Isin)보다 낮을 경우는 상기 전류원(CS1)의 양단전압을 최대한 낮춤으로서[포화전압(Vsat)이하로] 부하에 전압이 전부 걸리게 하여서, 부하전류가 그냥 흐르도록 한다.
이상 본 발명에 적합한 전류원으로서 일 예로 전류구동소자인 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 설명하였으나 전압구동소자인 모스펫(MOSFET)으로 구성할 수 있으며, 또한 와이들러 전류원(Widlar current source), 윌슨 전류원(Wilson current source) 및 전압-전류 변환기(Voltage-current converter) 등과 같은 다양한 형태로 변형될 수 있음은 당연하다.
[ Case I : 부하전류 < 설계전류 ]
이하, 도 7을 사용하여 본 발명에 의한 일 실시예를 전원주파수 50Hz인 경우에 대하여 설명한다.
전류파형(50A)는 본 발명의 제어기(3)에서 수신된 정현파 제어신호(Csin)에 의하여 상기 전류원(CS1)이 부하에 공급하여야할 바람직한 정현파 설계전류(Isin)를 표시한 것이다. 여기서 설계전류(50A)은 정류전압(Vrect)와 동일한 위상이고 정류된 정현파인 것은 당연하다.
그리고, 전류파형(52A)는 종래의 기술을 설명한 도 3에서 도시하였던 부하전류(952A)를 그대로 도시한 것으로서, 정류최대전압이 87.5V 이고, 직선모델(952)에 의하여 계산된 전류파형이다.
전 시간영역에서, 부하전류(52A)가 설계전류(50A) 보다 낮기 때문에 상기 전류원 (CS1)은 포화영역에서 동작하고, 상기 전류원(CS1)을 흐르는 전류는 부하전류와 동일하게 된다. 즉 설계전류는 파형(50A)와 같이 높게 설정하였지만, 실제로 상기 전류원(CS1)의 전류는 상기 설계전류(50A) 보다 낮게 흘러서 부하전류(52A)와 같게 된다.
[ Case II : 부하전류 > 설계전류 ]
이하, 도 8를 사용하여 본 발명에 의한 일 실시예를 전원주파수 50Hz인 경우에 대하여 설명한다.
전류파형(50A)는 본 발명의 제어기(3)에서 수신된 정현파 제어신호(Csin)에 의하여 상기 전류원(CS1)이 부하에 공급하여야할 바람직한 정현파 설계전류(Isin)를 표시한 것이다. 여기서 설계전류(50A)은 정류전압(Vrect)와 동일한 위상이고 정류된 정현파인 것은 당연하다.
그리고, 부하전류(59A)는 종래기술을 설명한 도 3의 전류파형(951A)를 그대로 도시한 것으로서, 정류최대전압은 112.5V인 경우[전압파형(59V)]를 전원주파수 50Hz인 경우에 대하여 직선모델(951)로 계산된 전류파형이다.
본 발명의 의하면, 설계전류는 파형(50A)으로 나타나고, 전류원(CS1)을 통과한 전류는 파형(59LA)와 같으며, 부하 양단전압은 종래기술에서는 파형(59V)와 같지만, 본 발명에 의한 부하 양단전압은 파형(59LV)와 같게 되며, 전압파형(59V)와 전압파형(59LV)의 차이전압이 전류원(CS1) 양단에 걸리게 된다.
즉, 구간(L1) 및 구간(L2)에서는 종래의 부하전류(59A)가 설계전류(50A)보다 낮기 때문에 전류원(CS1)을 흐르는 전류는 종래의 부하전류와 같게 된다. 그러나 구간(H1)에서는 종래의 부하전류(59A)가 설계전류보다 높기 때문에, 상기 전류원(CS1)의 양단에 전압강하를 일으켜서, 부하인 LED 발광블럭(70)의 양단전압을 줄여서 전류원(CS1)에 흐르는 전류를 설계전류(50A)와 동일하게 되도록 한다.
여기서, 정류최대전압이 87.5V 인 정류전류(52A)와 정류최대전압이 112.5V인 정류전류(59LA)를 비교해 보면, 높은 정류최대전압의 경우가 점등개시 시각이 더 빨라서 역율이 개선되며, 전류가 흐르는 시간이 더 많음을 알 수 있고, 또한 동일시각에서 전류량도 더 많음을 알 수 있다.
따라서, 바람직한 본 발명의 응용으로는, 정류최대전압이 설계기준전압보다 높아지면 설계전류의 실효값도 낮추어서(즉, 전류원의 설계전류를 낮추어서), 정류전압 한 싸이클에서 부하인 LED 발광블럭에 흐른 전류총합(총전자량)이 설계전압에서의 발광전류총합과 동일하게 하는 것이다.
그러면, 설계전압보다 높은 최대정류전압이 공급되어도 부하인 LED 발광블럭의 밝기는 설계 정류전압의 경우와 동일하고, 상기 부하 및 전류원에서 소비되는 전력소모도 줄어들며, 열 발생도 줄어서 상기 부하와 상기 전류원을 보호하는 효과가 생긴다. 따라서 전류원의 설계전류 실효값은 교류입력전압의 실효값에 상응하여 조정될 수 있는 것이 바람직하다.
이상 본 발병의 제1 실시예를 상세히 설명하였다. 본 실시예에서 상세히 설명된 정류회로, 전류원, 제어기 및 스위치는 하나의 반도체 소자로 제작할 수 있음은 당연하다.
본 발명의 핵심개념을 다시 한번 요약하면, 제어기(3)은 교류전압과 동일한 위상의 정현파 설계전류(Isin)을 설정하고, 전류원(CS1)은 부하전류가 설계전류(Isin)보다 높은 경우에는 상기 전류원(CS1)의 양단에 전압강하를 일으켜서, 상기 부하 양단전압을 줄임으로써 부하전류가 설계전류와 일치되도록 한다.
반대로, 부하 전류가 설계전류(Isin)보다 낮을 경우에는 상기 전류원(CS1)의 양단전압을 최대한 낮추어서[포화전압(Vsat)이하로] 정류전압(Vrect)이 상기 부하에 모두 걸리게 하여 부하전류가 흐르도록 하는 것이다.
이하 도 9 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 조명장치를 상세히 설명한다.
본 실시예는 본 발명의 제1 실시예에서 부하인 LED 발광블럭(70)을 직렬 연결된 복수개의 서브 발광블럭(10, 11, 12)들로 구성한 것으로서, 낮은 순시 정류전압에서는 적은 개수의 서브 발광블럭을 구동하고, 높은 순시 정류전압에서는 많은 개수의 서브 발광블럭을 구동함으로써 전체적인 점등시간을 길게 한 것이다.
본 실시예의 효과로는 단위정류기간에서 점등되는 기간이 길어지므로(즉, 소등되는 시간이 줄어듬으로써) 빛의 흔들림(플리커)가 줄어들고, 역율이 개선되며, 또한 종래와 동일한 밝기를 구현할 경우 최대정류전압에서 부하전류를 낮출 수 있어서, 부하인 발광블럭과 전류원에서 소비되는 전력 및 열 발생량을 줄이는 효과가 있다.
도 9은 병렬 스위치 구조를 채택한 본 발명에 적합한 회로의 일 예이다.
먼저 도 9을 참조하여 회로구성을 살펴보면, 교류전원(1), 정류회로(2) 그리고 부하인 제1 발광블럭(10), 제2 발광블럭(11) 및 제3 발광블럭(12), 전류원(CS2) 및 제어기(4)로 구성되며, 이때 상기 제1 발광블럭(10) 내지 제3 발광블럭(12) 및 전류원(CS2)은 모두가 직렬로 연결되어 있다.
그리고 점등되는 발광블럭(10, 11, 12)의 직렬 개수를 제어하는 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 제1 스위치(S11)은 제1 발광블럭(10)의 출력단과 전류원(CS2) 입력단 사이에 설치되고, 상기 제2 스위치(S12)은 제2 발광블럭(11)의 출력단과 전류원(CS2) 입력단 사이에 설치된다.
바람직하게, 상기 제1 발광블럭(10) 내지 제3 발광블럭(12)은 1개 이상의 LED로 구성되며, 다수개의 LED가 직렬 또는 병렬 또는 직/병렬 배열로 구성될 수 있다. 상기 발광블럭(10, 11, 12)들은 널리 알려진 공지기술로 구성할 수 있으므로, 본 명세서에서는 설명의 간략화를 위하여 이에 대한 구체적인 기술은 생략한다
그리고, 상기 제어기(4)은 교류전압과 동일한 위상의 정현파 신호를 발생시키고, 상기 정현파 신호를 정류(음전압을 양전압으로 변환하고)하고 또한 상기 정현파 신호 크기를 조절하여 전류량 조절신호 (Csin)을 만들고, 상기 조절신호(Csin)을 전류원(CS2)에 공급한다. 또한, 상기 제어기(4)는 순시정류전압을 측정하여서 상기 제1 스위치(S11) 내지 제2 스위치(S12)를 제어하는 제1 스위치 제어신호(SC11) 및 제2 스위치 제어신호(S12)를 발생하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전류원(CS2)은, 상기 제어기(4)로부터 제공된 상기 조절신호 (Csin)에 상응하는 전류를 공급할 여건이 되면(부하에 충분한 전류가 흐르면), 상기 전류원(CS2) 양단에 전압강하를 유발하여 상기 부하 양단전압을 줄여서 부하전류를 요청받은 수준으로 흐르도록 하고, 여건이 되지 않으면(부하에 흐르는 전류가 요청전류보다 낮으면) 상기 전류원(CS2) 양단전압을 최소(전류원 포화전압)로 만들어 부하가 흘릴 수 있는 최대 전류가 흐르도록 하는 것이다.
즉, 정류최대전압이 설계보다 높게 공급되면 잉여전압은 전류원(CS2) 양단에 걸리고, 부하에는 설계전압이 걸리도록 하여서, 부하 최대전류는 상기 전류원(CS2)에 의하여 제한되는 것이 바람직하다.
이하, 도 10을 사용하여 본 실시예에서 사용하는 발광블럭의 특성에 대하여 설명한다.
먼저, 특성곡선(950)은 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 발광블럭(70)의 특성곡선을 그대로 도시한 것으로서, 본 실시예에서는 3개의 서브 발광블럭(10, 11, 12), 즉 제1 발광블럭(10) 내지 제3 발광블럭(12)를 모두 연결한 경우에 해당한다. 이 경우, 도 9의 제1 스위치(S11) 및 제2 스위치(S12)은 모두 차단되어야 함은 당연하다.
그리고, 제3 직선모델(33)은 상기 특성곡선(950)을 간단하게 선형으로 모델링한 것으로서, 본 실시예에서는 상기 제3 직선모델(33)에서 정류전압(Vrect)이 0V ~ 87.5V 인 구간을 사용한다. 그리고 전압 62.5V 에서 전류는 0mA 그리고 전압 87.5V 에서는 전류가 11mA 인 것을 제3 직선모델(33)에서 알 수 있다.
또한, 제2 직선모델(32)는 종래의 상기 발광블럭(70)을 균등하게 3 등분하고 그 중 2개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 모델링한 것이다. 즉, 제1 발광블럭(10)과 제2 발광블럭(11)을 점등하고 제3 발광블럭(12)는 소등하는 경우이다.
이때, 상기 제1 스위치(S11)은 차단되고 상기 제2 스위치(S12)는 도통되어 제3 발광블럭(12)을 바이패스 시키도록 제어기(4)가 작동하여야함은 당연하다. 그리고, 발광블럭(10, 11)의 등가직렬저항(Equivalent series resistance)는 종래의 2/3 이 되기 때문에, 문턱전압은 종래의 상기 발광블럭(70)의 2/3 인 41.7V 가 된다.
아울러, 종래의 발광블럭(70)은 문턱전압에서 25V 가 증가하였을때 11mA 가 흘렀으나, 2개의 발광블럭(10, 11)을 직렬로 연결한 경우는 25V 의 2/3 전압인 16.67V 가 증가한 58.3V 에서 11mA 가 흐르게 된다. 따라서 종래의 발광블럭(70)이 선형모델(33)을 따를 경우, 상기 발광블럭(70)을 균등하게 3개의 발광블럭으로 3 등분하여서 2개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 선형모델링하면 제2 직선모델(32)와 같이 나타난다.
또한, 제1 직선모델(31)는 종래의 상기 발광블럭(70)을 균등하게 3 등분하여서 그 중 1개의 발광블럭만을 점등하는 경우를 모델링한 것이다. 즉, 제1 발광블럭(10)은 점등하고 제2 발광블럭(11) 및 제3 발광블럭(12)은 소등하는 경우이다. 이때, 상기 제2스위치(S12)의 상태는 무관하고 상기 제1 스위치(S11)은 도통되어서 제2 발광블럭(11) 및 제3 발광블럭(12)을 바이패스 시키도록 제어기(4)가 작동하여야함은 당연하다.
그리고, 발광블럭(10)의 등가직렬저항은 종래의 1/3 이 되기 때문에, 문턱전압은 종래의 상기 발광블럭(70)의 1/3 인 20.8V 가 되고, 종래의 발광블럭(70)은 문턱전압에서 25V 가 증가하였을때 11mA 가 흘렀으나, 1개의 발광블럭(10)만을 점등하는 경우는 25V 의 1/3 전압인 8.3V 가 증가한 29.2V 에서 11mA 가 흐르게 된다. 따라서 종래의 발광블럭(70)이 선형모델(33)을 따를 경우, 상기 발광블럭(70)을 균등하게 3개의 발광블럭으로 3 등분하여서 1개의 발광블럭(10)을 점등하는 경우를 선형으로 모델링하면 제1 직선모델(31)과 같이 나타난다.
이하, 도 11를 사용하여 설명한다.
도 11는 도 9의 회로도에 상기 제1 직선모델(31) 내지 제3 직선모델(33)을 사용하여 전원주파수가 50Hz 이고 정류최대전압이 87.5V 인 경우를 도시한 것이다.
먼저 정류전압(Vrect)는 전압파형(9V)로 나타내었으며, 그때 종래의 발광블럭(70)을 구동할 경우의 전류파형은 파형(9A)로 나타내었다. 그리고 파형(31a) 및 파형(31b)는 제1 직선모델(31)을 이용하여 정류전압(Vrect)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다. 마찬가지로 파형(32a) 및 파형(32b)는 제2 직선모델(32)를 이용하여 정류전압(Vrect)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다.
그리고 전류원(CS2)에 제어신호로 제공되는 정현파 설계전류는 최고순시전류가 11mA 인 파형(50a,검은색선)로 나타내었다. 상기 제어기(4)에 의하여 스위치가 적절히 조절된 경우에 흐르는 정류전류는 파형(70Ca,붉은색선)로 나타내었다.
이하 표1을 사용하여 시간구간별로 상세히 설명한다.
구 간 점등 블럭 스위치 설정 비 고
0ms ~ P1 전체 미점등 S11 도통, S12무관 B1 문턱전압 이하
~P2 B1 점등 S11 도통, S12무관
~P3 B1 점등 S11 도통, S12무관 P3에서 스위치 절환
~P6 B1,B2 점등 S11 차단, S12도통 P6에서 스위치 절환
~P7 B1 점등 S11 도통, S12무관
~P8 B1 점등 S11 도통, S12무관
~10ms 전체 미점등 S11 도통, S12무관 B1 문턱전압 이하
여기서, B1 은 제1 발광블럭(10), B2 는 제2 발광블럭(11)을 나타낸 것이다.
먼저, P1은 정류전압(Vrect)이 제1 발광블럭(10)의 문턱전압을 통과하여 상승하는 시각의 지점이고, P2는 제1 직선모델(31)에 의한 전류(31a)와 설계전류(50a)가 교차하는 지점이고, P3는 제2 직선모델(32)에 의한 전류(32a)와 설계전류(50a)가 교차하는 지점이고, P6는 제2 직선모델(32)에 의한 전류(32b)와 설계전류(50a)가 교차하는 지점이고, P7은 제1 직선모델(31)에 의한 전류(31b)와 설계전류(50a)가 교차하는 지점이고, P8은 정류전압(Vrect)이 하강하여 제1 발광블럭(10)의 문턱전압을 통과하여 시각의 지점이다.
여기서, 0ms 에서 상기 P1 지점 사이는 제1 발광블럭(10)의 문턱전압이하로서 미점등 되는 구간이다.
그리고, P1를 지나서 P2 미만까지는 제1 발광블럭(10)이 제1 직선모델(31)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2)이 포화영역으로 작동하여 상기전류원(CS2)의 양단전압이 거의 영(제로) 볼트인 구간이다.
그리고, P2를 지나서 P3 미만 까지는 여전히 제1 발광블럭(10)이 제1 직선모델(31)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 또한 이 기간에서는 시간의 증가에 따라 상기 전류원(CS2)에서의 전압강하는 계속 증가한다.
P3에서는 스위치의 절환이 일어나서 하나의 발광블럭이 더 점등되는 것이 바람직한 시점이다. 즉 제1 및 제 2발광블럭(10)(11)이 점등되는 시점이다. 스위치 절환의 판단기준은, 현 시각의 1)설계전류와 2)모델전류(현 정류전압 에서 발광블럭을 하나 더 추가하였을 때의 직선모델에서 흐르는 전류, 이하 모델전류라 칭함)를 비교하여 모델전류가 설계전류보다 클 경우에 제어기(4)가 스위치 절환을 수행하는 것이 바람직하다. (정류전압 상승시 스위치 제어규칙)
스위치가 절환되기 전에는 상기 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 크지만(대략, 스위치 변경후 문턱전압 - 변경전 문턱전압), 반대로 절환이 일어나면 상기 전류원(CS2) 양단에 전압강하는 대략 전류원(CS2)의 포화전압(Vsat) 정도가 된다.
그리고 모델전류는 직선모델 이외에 다차원 함수를 사용하여 구할 수도 있으며, 메모리에 기 저장되어 있는 실제회로(스위치를 포함)의 전류-전압 측정값 테이블에서 찾을 수도 있음은 당연하다.
P3에서 전압위상 90도까지는 제1 발광블럭(10) 및 제2 발광블럭(11)의 합성모델인 제2 직선모델(32)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다.
이 구간에서 제어기(4)은 각 시각의 1)설계전류와 2)모델전류(9A)를 비교하여 모델전류(9A)가 설계전류보다 클 경우에 스위치 절환을 수행하려고 하지만 모델전류가 설계전류보다 높아지지 않기 때문에 스위치 절환은 더 이상 없이 정류전압 상승기간은 종료된다. 또한 이 기간에서도 시간의 증가에 따라서 상기 전압강하는 계속 증가한다.
전압위상 90도에서 P6 미만까지는 계속 제1 발광블럭(10) 및 제2 발광블럭(11)의 합성모델인 제2 직선모델(32)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이때 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 출력단의 전압강하는 계속 감소한다.
이 구간에서 제어기(4)은 전류원(CS2)의 출력단 전압을 감시하여 상기 출력단 전압이 포화전압(Vsat) 이하로 떨어지기 이전에 스위치를 제어하여 발광블럭 1개를 더 바이패스 시켜서 회로에서 제거하는 것이 바람직하다.(정류전압 하강시 스위치 제어규칙).
P6 에서 P7 까지는 계속 제1 발광블럭(10)의 제2 직선모델(32)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이때 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 출력단의 전압강하는 계속 감소한다.
이 구간에서는 오직 한 개의 발광블럭 즉 제1 발광블럭(10)만 점등되어 있어서 더 이상 바이패스 시킬 발광블럭이 없으므로 P8을 거쳐서 다음 정류 싸이클이 시작할 때까지 현 스위치 상태를 유지한다.
LED 발광블럭은 저항성 부하이므로 전류-전압이 일대일 대응 관계에 있기 때문에 “정류전압 상승시 스위치 제어규칙” 및 “정류전압 하강시 스위치 제어규칙”에서 스위치 절환시점(P3 내지 P6)는 스위치 절환전압(Vref)으로 나타낼 수도 있다. 즉, 정류전압과 계산을 통해 이미 알고 있는 스위치 절환전압(Vref)를 비교하여서, 정류전압이 스위치 절환전압(Vref)을 통과하여 상승하거나 하강할 때 스위치를 절환하여 발광블럭을 추가 또는 제거하는 것이다.
교류전압이 올라가서 1)희망전류 실효값을 낮추어야 할 경우 스위치 절환전압(Vref)를 더 낮은 값으로 변경하는 것이 바람직하다.(LED에서 전류가 낮아지면 전압도 낮아지므로) 또한, 2)기 설정된 스위치 절환전압(Vref)를 통과하는 시각도 빨라지므로(즉, 순시 희망전류도 낮아짐), 희망전류 실효값을 낮추지 않는 경우에도 스위치 절환전압(Vref)를 더 낮은 값으로 변경하는 것이 바람직하다. 3) 하지만 비용대 효과를 고려하여 스위치 절환전압(Vref)를 변경하지 않는 것도 바람직하다. 이 경우 스위치 절환전압(Vref)를 변경하는 것보다는 광 효율이 낮지만 종래의 기술보다는 광효율이 높은 것은 당연하다.
이상 정류최대전압이 87.5V 인 경우에 대하여 상세히 설명하였다.
이하, 정류전압최대값이 125V인 경우에 대하여 설명한다.
도 12은 도 11에서와 같이, 도 9의 회로도에 상기 제1 직선모델(31) 내지 제3 직선모델(33)을 사용하여 전원주파수가 50Hz 이고 최대 정류전압이 125V 인 경우를 도시한 것이다.
먼저, 파형(31c) 및 파형(31d)는 제1 직선모델(31)을 이용하여 정류전압(Vrect)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다. 마찬가지로 파형(32c) 및 파형(32d)는 제2 직선모델(32)를 이용하여 정류전압(Vrect)에 대한 부하전류를 나타낸 것이고, 파형(33c) 및 파형(33d)는 제3 직선모델(33)를 이용하여 정류전압(Vrect)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다. 그리고 전류원(CS2)에 제어신호로 제공되는 정현파 설계전류는 최고순시전류가 11mA 인 파형(50a)로 나타내었고, 이때 흐르는 정류전류는 파형(70Ca)로 나타내었다.
이하 표 2을 사용하여 시간구간별로 상세히 설명한다.
구 간 점등 블럭 스위치 설정 비 고
0ms ~ P1a 전체 미점등 S11 도통, S12 무관 B1 문턱전압 이하
~P2a B1 점등 S11 도통, S12 무관
~P3a B1 점등 S11 도통, S12 무관 P3a에서 스위치 절환
~P4a B1,B2 점등 S11 차단, S12 도통 P4a에서 스위치 절환
~P5a B1,B2,B3 점등 S11 차단, S12 차단 P5a에서 스위치 절환
~P6a B1,B2 점등 S11 차단, S12 도통 P6a에서 스위치 절환
~P7a B1 점등 S11 도통, S12 무관
~P8a B1 점등 S11 도통, S12 무관
~10ms 전체 미점등 S11 도통, S12 무관 B1 문턱전압 이하
여기서, B1은 제1 발광블럭(10), B2는 제2 발광블럭(11), B3은 제3 발광블럭(12)를 나타낸 것이다.
먼저, P1a 는 정류전압(Vrect)이 제1 발광블럭(10)의 문턱전압을 통과하여 상승하는 시각의 지점이고, P2a는 제1 직선모델(31)에 의한 전류(31c)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P3a는 제2 직선모델(32)에 의한 전류(32c)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P4a는 제3 직선모델(33)에 의한 전류(33c)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P5a는 제3 직선모델(33)에 의한 전류(33d)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P6a는 제2 직선모델(32)에 의한 전류(32d)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P7a은 제1 직선모델(31)에 의한 전류(31d)와 설계전류(50A)가 교차하는 지점이고, P8a은 정류전압(Vrect)이 제1 발광블럭(10)의 문턱전압을 통과하여 하강하는 시각의 지점이다.
0ms 에서 상기 P1a 지점 사이는 제1발광블럭(10)의 문턱전압 이하로서 모든 발광블럭이 미점등되는 구간이다.
P1a를 지나서 P2a 미만까지는 제1 발광블럭(10)이 제1 직선모델(31)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2)이 포화영역으로 작동하여 상기 전류원(CS2)의 양단전압이 거의 영(제로) 볼트인 구간이다.
그리고, P2a를 지나서 P3 미만까지는 여전히 제1 발광블럭(10)이 제1 직선모델(31)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)의 전류가 부하에 공급되는 구간이다. 또한 이 기간에서는 시간의 증가에 따라 상기 전류원(CS2)에서의 전압강하는 계속 증가한다.
P3a에서는 스위치 절환이 일어나서 하나의 발광블럭이 더 점등되는 시점이다. 즉 제1 및 제2 발광블럭(10)(11)이 점등되는 시점이다. 이때 스위치 절환은 "정류전압 상승시 스위치 제어규칙"에 따른다. 즉, 현 시각의 1)설계전류와 2)모델전류를 비교하여 모델전류가 설계전류보다 클 경우에 제어기(4)가 스위치 절환을 수행하는 것이 바람직하다.
스위치가 절환되기 전에는 상기 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 크지만(대략, 스위치 변경후 문턱전압 - 변경전 문턱전압), 절환이 일어나면 상기 전류원(CS2) 양단에 전압강하는 대략 상기 전류원(CS2)의 포화전압(Vsat) 정도가 된다.
그리고 모델전류는 직선모델 이외에 다차원 함수를 사용하여 구할 수도 있으며, 메모리에 기 저장되어있는 실제회로(스위치를 포함)의 전류-전압 측정값 테이블에서도 찾을 수 있음은 당연하다.
P3a를 지나서 P4a 미만 까지는 여전히 제1 및 제2 발광블럭(10)(11)이 제2 직선모델(32)에 의하여 점등되는 구간이다.
P4a에서는 스위치 절환이 일어나서 하나의 발광블럭이 더 점등되는 시점이다. 즉 제1 내지 제3 발광블럭(10)(11)(12)가 점등되는 시점이다. 스위치의 절환은 P3a 지점에서 사용하였던 "정류전압 상승시 스위치 제어규칙"에 따른다.
P4a 에서 전압위상 90도까지는 제1 발광블럭(10) 내지 제3 발광블럭(12)의 합성모델인 제3 직선모델(33)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이 구간에서 이미 모든 발광블럭(10, 11, 12)이 점등되고 있으므로 제어기(4)에 의한 추가 스위치 절환 없이 정류전압 상승기간이 종료된다. 또한 이 기간에서는 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 양단의 전압강하는 계속 증가한다.
전압위상 90도에서 P5a 미만까지는 계속 제1 발광블럭(10) 내지 제3 발광블럭(12)의 합성모델인 제3 직선모델(33)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이때 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 출력단의 전압강하는 계속 감소한다. .
P5a에서는 스위치의 절환이 일어나서 하나의 발광블럭이 더 소등되는 시점이다. 즉 제3 발광블럭(12)가 소등되어서 제1 발광블럭(10) 및 제2 발광블럭(11)만 점등되는 시점이다. 스위치의 절환은 상기 "정류전압 하강시 스위치 제어규칙"에 따른다. 즉, 제어기(4)은 전류원(CS2)의 출력단 전압을 감시하여 상기 출력단 전압이 포화전압(Vsat) 이하로 떨어지기 이전에 스위치를 제어하여 발광블럭 1개를 더 바이패스 시켜서 회로에서 제거하는 것이 바람직하다.
P5a 에서 P6a 미만까지는 계속 제1 발광블럭(10) 및 제2 발광블럭(11)의 합성모델인 제2 직선모델(32)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이때 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 양단의 전압강하는 계속 감소한다.
P6a에서는 스위치의 절환이 일어나서 하나의 발광블럭이 더 소등되는 시점이다. 즉 제2 발광블럭(11)가 소등되어서 제1 발광블럭(10)만 점등되는 시점이다. 스위치의 절환은 상기 "정류전압 하강시 스위치 제어규칙"에 따른다.
P6a 에서 P7a 미만까지는 계속 제1 발광블럭(10)의 제1 직선모델(31)에 의하여 점등되는 구간이며, 전류원(CS2) 양단에 전압강하가 일어나서 부하양단 전압이 조절되어 설계전류(50A)가 부하에 공급되는 구간이다. 이때 시간의 증가에 따라서 상기 전류원(CS2) 양단의 전압강하는 계속 감소한다. 이 구간에서는 단 한개의 발광블럭 즉 제1 발광블럭(10)만 점등되어 있어서 더 이상 바이패스시킬 발광블럭이 없으므로 P8a을 거쳐서 다음 정류 싸이클이 시작할 때까지 현 스위치 상태를 유지한다.
이상 정류최대전압이 125V 인 경우에 대하여 상세히 설명하였다.
도 11와 도 12을 비교해 보면 교류전압이 높아질수록 제1 발광블럭의 점등개시 시각은 더 빨라지고 역율은 더 개선되며, 전류가 흐르는 기간은 더 길어져서 밝기는 더 밝아 짐을 알 수 있다.
따라서, 교류입력전압이 높아지면 설계전류를 낮추어서 설계 기준전압에서의 밝기와 일치시키면, 밝기가 일정하고, 소비전력도 절감되고, 발광블럭(10, 11, 12)과 전류원(CS1)에서의 발열이 감소하여 발광블럭(10, 11, 12)과 전류원(CS1)을 보호하는 효과가 생기므로, 전류원(CS1)의 설계전류는 교류입력전압의 레벨에 상응하여 조정하는 것이 바람직하다.
LED 발광블럭은 저항성 부하이므로 전류-전압이 일대일 대응 관계에 있기 때문에 “정류전압 상승시 스위치 제어규칙” 및 “정류전압 하강시 스위치 제어규칙”에서 스위치 절환시점(P3a 내지 P6a)는 스위치 절환전압(Vref)으로 나타낼 수도 있다. 즉, 정류전압과 미리 계산으로 알고 있는 스위치 절환전압(Vref)를 비교하여서, 정류전압이 스위치 절환전압(Vref)을 통과하여 상승하거나 하강할 때 스위치를 절환하여 발광블럭을 추가 또는 제거하는 것이다.
교류전압이 올라가서 1)희망전류 실효값을 낮추어야 할 경우 스위치 절환전압(Vref)를 더 낮은값으로 변경하는 것이 바람직하다.(LED 에서 전류가 낮아지면 전압도 낮아지므로) 또한, 2)기 설정된 스위치 절환전압(Vref)를 통과하는 시각도 빨라지므로(즉, 순시 희망전류도 낮아짐), 희망전류 실효값을 낮추지 않는 경우에도 스위치 절환전압(Vref)를 더 낮은 값으로 변경하는 것이 바람직하다. 3) 하지만 비용대비 효과를 고려하여 스위치 절환전압(Vref)를 변경하지 않는 것도 바람직하다. 이 경우 스위치 절환전압(Vref)를 변경하는 것보다는 광 효율이 낮지만 종래의 기술보다는 광효율이 높은 것은 당연하다.
그리고, 설계전압보다 높은 정류전압이 제공된 경우(즉, 전류원 양단에 전압이 많이 걸려서 전류원 소비전력이 정격을 초과할 경우)에는 설계전류를 낮추어서 전류원에서의 소비전력이 낮아지도록 함으로써 전류원을 보호하는 것이 바람직하다. 혹은, 또 다른 방법으로서 정류전압위상 90도 근처에서는 전류가 최대이고 전압도 최대여서 최대의 전력소비가 발생하므로, 상기 정류전압위상 90도 부근에서 상기 전류원(CS2)의 전류를 거의 '0'(예를 들면 1mA이하)으로 설정하여 부하전류를 낮추고, 부하 양단전압은 문턱전압을 유지하여 전류원(CS2) 양단의 전압을 낮춤으로써 전력소비를 줄이는 방법도 있다.
이러한 경우를 도시한 것이 도 13의 전류파형(70Cb)이다. 그에 따라 발생하는 장점은 부하가 과전압상태에서 자유롭고, 설계전압 이상의 입력전압에서도 조명장치의 기본기능인 빛을 방출하는 기능을 수행할 수 있다는데 있다.
본 실시예에서는 발광블럭이 3개 그리고 스위치가 2개를 포함하는 실시예를 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 발광블럭이 2개 이상 포함하는 실시도 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명하다.
그리고 발광블럭을 3개에서 4개처럼, 발광블럭을 1개 더 추가할 때를 일반화하여 설명하면, 마지막 발광블럭(n)의 출력단과 접지(Vss) 사이에 추가될 발광블럭(n+1) 을 삽입하고, 추가될 스위치(n+1)은 마지막 발광블럭(n+1)의 입력단과 상기 전류원의 입력단 사이에 삽입하면 된다.
도 14는 도 10의 회로에서 병렬로 배치된 스위치를 직렬 스위치로 변경한 것이다.
도 14에서 스위치 배열의 특징을 살펴보면, 제2 발광블럭(11)과 제1 스위치(S11a)는 병렬로 연결되어 있고, 제3 발광블럭(12)과 제2 스위치(S12a)는 병렬로 연결되어 있고, 제1 발광블럭(10), 제2 발광블럭(11) 및 제3 발광블럭(12)가 모두 직렬로 연결되어 있는 것이다.
여기서, 발광블럭을 3개에서 4개처럼, 발광블럭을 1개 더 추가할 때를 일반화하여 설명하면, 먼저 추가될 발광블럭(n+1)과 추가될 스위치(n+1)을 병렬로 연결하고, 마지막 발광블럭(n)의 출력단과 상기 전류원의 입력단 사이에 상기 병렬로 연결된 추가될 발광블럭(n+1)과 추가될 스위치(n+1)을 삽입하면 된다.
상기 도 14에 도시된 회로의 동작은 도 9에 도시된 회로와 동일하므로, 본 명세서에서는 설명의 간략화를 위하여 이에 대한 구체적인 기술은 생략한다.
이상 본 발병의 제2 실시예를 상세히 설명하였다. 본 실시예에서 상세히 설명된 정류회로, 전류원, 제어기 및 스위치는 하나의 반도체 소자로 제작할 수 있음은 당연하다.
본 실시예는 앞서 설명한 제2 실시예를 더욱 개량한 것이다. 즉, 제2 실시예에서는 부하인 LED 발광블럭(970)을 다수개의 서브 발광블럭으로 나누고 상기 다수개의 발광블럭 모두를 직렬로 구성하여, 낮은 순시 정류입력에서는 적은 개수의 서브 발광블럭을 구동하고, 높은 순시 정류입력에서는 많은 개수의 서브 발광블럭을 구동하도록 하여서 전체적인 점등시간을 길게 개선한 것이다. 그리고 더욱 나아가 제3 실시예에서는 각 발광블럭이 점등되는 순서를 조절하여서 각 발광블럭간의 밝기 편차를 최소화하도록 개선한 것이다.
이하 도 15 내지 도 19를 사용하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 교류구동 LED 조명장치를 상세히 설명한다.
도 15은 본 발명에 적합한 회로의 일 예이다.
먼저 도 15을 참조하여 회로구성을 살펴보면, 교류전원(1), 정류회로(2), 제1 발광블럭(11), 제2 발광블럭(12), 제3 발광블럭(13) 및 제4 발광블럭(14)으로 구성되는 부하, 상기 각 발광블럭에 흐르는 전류를 바이패스 시키는 제1 스위치(S11), 제2 스위치(S12), 제3 스위치(S13) 및 제4 스위치(S14)로 구성되는 직렬 스위치블럭, 전류원(CS) 및 제어기(4)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14) 및 상기 전류원(CS)는 모두 직렬로 연결되어 있다. 그리고 점등되는 발광블럭의 직렬 개수를 제어하는 상기 제1 스위치(S11)은 제1 발광블럭(11)과 병렬회로를 구성하고, 상기 제2 스위치 (S12)는 제2 발광블럭(12)와 병렬회로를 구성하며, 상기 제3 스위치(S13)는 제3 발광블럭(13)와 병렬회로를 구성하고, 상기 제4 스위치(S14)는 제4 발광블럭(14)와 병렬회로를 구성한다.
바람직하게, 상기 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)는 1개 이상의 LED 로 구성되며, 다수개의 LED 가 직렬, 병렬 또는 직/병렬 배열로 구성될 수 있다. 상기 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)는 널리 알려진 공지기술이므로, 이하에서는 설명의 간략화를 위하여 그에 대한 구체적인 기술은 생략한다.
그리고, 바람직하게 상기 제어기(4)은, 제2 실시예에서와 동일한 개념으로 동작하므로, 이하에서는 설명의 간략화를 위하여 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이하, 도 16을 사용하여 본 실시예에서 사용하는 발광블럭의 특성에 대하여 설명한다.
먼저, 전압-전류 특성곡선(50)은 LED를 다수개 직렬로 배열하여 만든 서울반도체사의 AX3220의 전압-전류 특성곡선을 도시한 것으로서, 본 실시예에서는 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)를 모두 직렬로 연결한 경우에 해당한다. 이 경우, 도 15에 도시된 상기 제1 스위치(S11) 내지 상기 제4 스위치(S14)는 모두 차단되어야 함은 당연하다.
그리고, 제4 직선모델(74)은 상기 전압-전류 특성곡선(50)을 간단하게 선형으로 모델링한 것으로서, 정류전압(Vrect)이 0V ~ 220V 인 구간을 사용한다. 도 16에 도시된 제4 직선모델(74)로부터 전압 132V 에서 전류는 0mA이고, 전압 220V 에서는 전류가 20mA 인 것을 알 수 있다.
제1 직선모델(71)는 상기 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4 등분하여서 그 중 1개의 발광블럭만 점등하는 경우를 모델링한 것이다. 상기 제1 직선모델(71)의 등가직렬저항은 종래의 1/4이 되기 때문에, 문턱전압은 종래의 제4 직선모델(74)의 1/4인 33V 가 되고, 전류 20mA 가 흐르는 전압은 상기 제4 직선모델(74)의 1/4 인 55V 가 된다. 따라서 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4개의 발광블럭으로 등분하여서 1개의 발광블럭만 점등하는 경우를 선형모델링하면 제1 직선모델(71)과 같이 나타난다.
여기서, 점등되는 1개의 발광블럭은 상기 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)중 어느 하나가 될 수 있다. 이것은 상기 발광블럭들의 직렬개수를 제어하는 스위치는 점등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치만 차단하고, 나머지 소등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치는 모두 도통함으로써 구현된다.
그리고, 제2 직선모델(72)는 상기 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4 등분하여서 2개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 모델링한 것이다. 제2 직선모델(72)의 등가직렬저항은 종래의 2/4 가 되기 때문에, 문턱전압은 종래의 제4 직선모델(74)의 2/4 인 66V 가 되고, 전류 20mA 가 흐르는 전압은 제4 직선모델(74)의 2/4 인 110V 가 된다. 따라서 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4개의 발광블럭으로 등분하여서 그 중 2개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 선형모델링하면 제2 직선모델(72)와 같이 나타난다.
여기서, 2개의 발광블럭을 점등하는 제2 직선모델(72)는 상기 제1 발광블럭 (11)과 제2 발광블럭(12)의 직렬연결일 수 있으며, 또한 상기 제1 발광블럭(11) 및 상기 제3 발광블럭(13)의 직렬연결일 수도 있다. 즉 일반화하여 표현하면, 4개의 발광블럭 중 2개를 선택하여 점등할 경우에 해당하는 모델이다. 이때 상기 발광블럭들의 직렬개수를 제어하는 스위치는 점등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치만 모두 차단하고, 나머지 소등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치는 모두 도통함으로써 구현된다.
그리고, 제3 직선모델(73)는 상기 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4 등분하여서 그 중 3개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 모델링한 것이다. 제3 직선모델(73)의 등가직렬저항은 종래의 3/4 가 되기 때문에, 문턱전압은 종래의 제4 직선모델(74)의 3/4 인 99V 가 되고, 전류 20mA 가 흐르는 전압은 상기 제4 직선모델(74)의 3/4 인 165V 가 된다. 따라서 종래의 발광블럭(970)을 균등하게 4개의 발광블럭으로 등분하여서 3개의 발광블럭을 직렬로 연결한 경우를 선형모델링하면 제3 직선모델(73)와 같이 나타난다.
여기서, 3개의 발광블럭을 점등하는 제3 직선모델(73)을 일반화하여 표현하면 4개의 발광블럭 중 3개의 발광블럭을 선택하여 점등할 경우에 해당하는 모델이다. 이때 상기 발광블럭들의 직렬개수를 제어하는 스위치는 점등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치만 모두 차단하고, 나머지 소등되는 발광블럭과 병렬로 배치된 스위치는 모두 도통함으로써 구현된다.
이하, 도 17을 참조하여 설명한다.
도 17은 도 15의 회로도에 상기 제1 직선모델(71) 내지 제4 직선모델(74)를 사용하여 전원주파수가 50Hz 이고 정류최대전압이 230V 인 경우를 도시한 것이다.
먼저 정류전압(Vrect)는 전압파형(72V)로 나타내었으며, 그리고 파형(71a) 및 파형(71b)는 발광블럭 제1 직선모델(71)을 이용하여 상기 정류전압(72V)에 대한 부하전류를 나타낸 것이고, 파형(72a) 및 파형(72b)는 발광블럭 제2 직선모델(72)를 이용하여 상기 정류전압(72V)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다. 그리고 파형(73a) 및 파형(73b)는 발광블럭 제3 직선모델(73)를 이용하여 상기 정류전압(72V)에 대한 부하전류를 나타낸 것이고, 파형(74a) 및 파형(74b)는 발광블럭 제4 직선모델(74)를 이용하여 상기 정류전압(72V)에 대한 부하전류를 나타낸 것이다.
전류원(CS)에 제공되는 정현파 설계전류는 순시최고전류가 20mA 인 파형(70S, 검은색 점선)으로 나타내었다. 상기 제어기(4)에 의하여 스위치가 적절히 조절된 경우에 흐르는 정류전류는 파형(1AA, 붉은색 점선)로 나타내었다.
도 17의 정류전류 파형(1AA, 붉은색 점선)을 얻기 위한 도 15의 회로에서의 바람직한 동작을 정류전압 위상 0도에서 90도까지 상기 정류전압이 증가하는 순서로 설명한다.
먼저 정류전압 위상 0도부터 상기 설계전류(70S, 검은색 점선)와 직선모델전류(71a)가 만나는 교점(P1)까지는 1개의 발광블럭이 점등되도록 상기 스위치블럭을 설정한다. 이때, 설계전류(70S)보다 낮은 모델전류(71a)가 흐르고 있으므로 상기 전류원(CS) 양단전압을 최소인 전압(전류원 포화전압)으로 만들어서 부하에 모델 전류(71a)가 흐르게 한다.
상기 설계전류(70S, 검은색 점선)와 상기 직선모델전류(71a)가 만나는 교점(P1)에서 상기 설계전류(70S)와 상기 직선모델전류(72a)가 만나는 교점(P2)까지는 계속 1개의 발광블럭이 점등되도록 상기 스위치블럭을 설정한다.
이때, 설계전류(70S)보다 높은 모델전류(71a)가 흐르므로 상기 전류원(CS) 양단에 전압강하를 일으켜서 상기 1개의 발광블럭 양단전압을 조절하여 부하전류를 상기 설계전류(70S)와 일치시킨다. 이 구간에서 점등되는 발광블럭은 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)중 어느 하나가 계속 점등될 수 있다(이하, "1단 계속 점등법"이라 칭함).
그런데 상기 1단 계속 점등법에서는 계속 소등된 발광블럭과 계속 소등된 발광블럭과 밝기차이를 사람이 느낄 수도 있으므로 모든 발광블럭을 빠르게 번갈아 가면서 교대로 한번에 1개의 발광블럭을 점등하여 모든 발광블럭의 밝기를 동일하게 느끼게 하는 것도 바람직하다(이하, "1단 교대 점등법"이라 칭함).
상기 설계전류(70S, 검은색 점선)와 상기 직선모델전류(72a)가 만나는 교점(P2)에서 상기 설계전류(70S)와 상기 직선모델전류(73a)가 만나는 교점(P3)까지는 2개의 발광블럭이 점등되도록 상기 스위치블럭을 설정하고, 설계전류(70S)보다 높은 모델전류(72a)가 흐르므로 상기 전류원(CS) 양단에 전압강하를 일으켜서 상기 2개의 발광블럭 양단전압을 낮추어 조절하여 부하전류를 상기 설계전류(70S)와 일치시킨다. 이 구간에서 점등되는 발광블럭은 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)중 어느 2개가 계속 점등될 수 있다(이하, "2단 계속 점등법"이라 칭함).
그런데 상기 2단 계속 점등법에서는 계속 소등된 발광블럭과 계속 점등된 발광블럭과 밝기차이를 사람이 느낄 수도 있으므로 모든 발광블럭을 빠르게 번갈아 가면서 교대로 한번에 2개의 발광블럭을 점등하여 모든 발광블럭의 밝기를 동일하게 느끼게 하는 것도 바람직하다(이하, "2단 교대 점등법"이라 칭함).
상기 설계전류(70S, 검은색 점선)와 상기 직선모델전류(73a)가 만나는 교점(P3)에서 상기 설계전류(70S)와 상기 직선모델전류(74a)가 만나는 교점(P4)까지는 3개의 발광블럭이 점등되도록 상기 스위치블럭을 설정하고, 설계전류(70S)보다 높은 모델전류(73a)가 흐르므로 상기 전류원(CS) 양단에 전압강하를 일으켜서 상기 3개의 발광블럭 양단전압을 낮추어 부하전류를 상기 설계전류(70S)와 일치시킨다.이 구간에서 점등되는 발광블럭은 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14)중 어느 3개가 계속 점등될 수 있다(이하, "3단 계속 점등법"이라 칭함).
그런데 상기 3단 계속 점등법에서는 계속 소등된 발광블럭과 계속 점등된 발광블럭과 밝기차이를 사람이 느낄 수도 있으므로 모든 발광블럭을 빠르게 번갈아 가면서 교대로 한번에 3개의 발광블럭을 점등하여 모든 발광블럭의 밝기를 동일하게 느끼게 하는 것도 바람직하다(이하, "3단 교대 점등법"이라 칭함).
그리고 상기 설계전류(70S, 검은색 점선)와 상기 직선모델전류(74a)가 만나는 교점(P4)에서 상기 정류전압 위상 90도 까지는 4개의 발광블럭이 모두 점등되도록 상기 스위치블럭을 설정하고, 설계전류(70S)보다 높은 모델전류(74a)가 흐르므로 상기 전류원(CS) 양단에 전압강하를 일으켜서 상기 4개의 발광블럭 양단전압을 낮추어 부하전류를 상기 설계전류(70S)와 일치시키는 것이 바람직하다. 이 구간에서 점등되는 발광블럭은 제1 발광블럭(11) 내지 제4 발광블럭(14) 모두를 계속 점등될 수 있다(이하, "4단 계속 점등법"이라 칭함).
이상에서 발광블럭이 4개인 경우에 대하여 1단 교대 점등법 내지 3단 교대 점등법 및 1단 계속 점등법 및 4단 계속 점등법을 설명하였다. 이것을 발광블럭이 n 개인 것으로 일반화하여 표현하면 각각 "n단 교대 점등법" 및 "n단 계속 점등법"이라 할 수 있고, 일반적으로는 "교대 점등법" 및 "계속 점등법"이라 칭할 수 있다. 여기서 n은 2보다 큰 자연수이고, 그 크기는 특별히 제한되지 않음은 당연하다.
그리고, "교대 점등법"에서 "모든 발광블럭을 교대로 번갈아 가면서 교대로 점등”을 본 발명의 취지에서 해석하면, “사람이 발광블럭의 밝기를 동일하게 느끼게 하는 개수의 발광블럭을 교대로 점등”으로 하는 것이 바람직하다.
더욱 상세히 설명하면, 상기 설명에서는, n개의 발광 블럭을 점등하는 n단 점등에서 다수개의 교대 점등 싸이클이 존재하는 "n단 교대 점등법"을 설명하였다. 한편, 본 발명의 취지에 맞추어서, 사람이 모든 발광블럭의 밝기를 동일하게 느끼는 범위 이내에서 상기 교대 점등 싸이클의 주기를 길게 할 수 있으며, 그 결과로서 1 개의 교대 점등 싸이클 이내에서 1 개 이상의 "n단 계속 점등법"존재할 수 있으며, 이 또한 "교대 점등법"으로 설명될 수 있기 때문에 상기와 같이 해석되어야 한다.
이하 표 3을 사용하여 고정된 순서로 각 단 계속 점등법을 시행하는 "고정순서 점등법"에 대하여 설명한다.
고정순서 점등법
정류 싸이클 1단 계속 2단 계속 3단 계속 4단 계속
제1 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제2 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제3 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제4 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
여기서, 11은 제1 발광블럭(11), 12는 제2 발광블럭(12), 13은 제3 발광블럭 그리고 14는 제4 발광블럭(14)를 나타낸다.
모든 정류 싸이클에서 1단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11)로 점등하고, 2단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11) 및 제2 발광블럭(12)이 점등되고, 3단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11) 내지 제3 발광블럭(13)이 점등되며, 4단 점등은 모든 발광블럭(11 내지 14)을 점등하는 방법이다.
도 18를 참조하여 상기 각 발광블럭(11 내지 14)에 흐르는 전류를 정류전압 한 싸이클에서 살펴보면, 상기 제1 발광블럭(11)에는 전류가 파형(1AA)와 같이 다른 발광블럭(12 내지 14) 대비 가장 많은 전류가 흐르며, 상기 제2 발광블럭(12)에는 전류가 파형(2AA)와 같이 상기 제1 발광블럭(11)보다 작게 흐르며, 제3 발광블럭(13)에는 전류가 파형(3AA)와 같이 상기 제2 발광블럭(12)보다 작게 흐르며, 상기 제4 발광블럭(14)에는 전류가 파형(4AA)와 같이 다른 발광블럭 대비 가장 작은 전류가 흐른다.
즉, 고정순서 점등법에서는 각 발광블럭별로 흐르는 전류가 다르기 때문에 상기 각 발광블럭별로 밝기 차이가 날 수도 있는 문제점이 있다. 또한 상대적으로 많은 전류가 흐르는 발광블럭은 적은 전류가 흐르는 발광블럭보다 수명이 짧아질 수도 있는 문제점이 있다.
이하 표 4를 사용하여 각 발광블럭간의 밝기차이를 줄이는 "역순환 점등법"에 대하여 설명한다.
역순환 점등법
정류 싸이클 1단 계속 2단 계속 3단 계속 4단 계속
제1 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제2 싸이클 14 13, 14 12, 13, 14 11, 12, 13, 14
제3 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제4 싸이클 14 13, 14 12, 13, 14 11, 12, 13, 14
여기서, 11은 제1 발광블럭, 12는 제2 발광블럭, 13은 제3 발광블럭, 그리고 14는 제4 발광블럭을 나타낸다.
홀수 번째 정류 싸이클에서는 상기 제1 발광블럭(11)에서 제4 발광블럭(14) 순으로 낮은 번호 발광블럭이 우선하여 점등되는 계속 점등법을 실시한다. 즉, 1단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11)로 점등하고, 2단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11) 및 제2 발광블럭(12)을 점등하고, 3단 계속 점등은 상기 제1 발광블럭(11) 내지 제3 발광블럭(13)을 점등하며, 4단 점등은 모든 발광블럭을 점등하는 낮은 번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 좌측부터) 우선 계속 점등법을 실시한다.
그리고, 짝수 번째 정류 싸이클에서는 상기 제4 발광블럭(14)에서 제1 발광블럭(11) 순으로 높은 번호 발광블럭이 우선하여 점등되는 계속 점등법을 실시한다. 즉, 1단 계속 점등은 상기 제4 발광블럭(14)을 점등하고, 2단 계속 점등은 상기 제4 발광블럭(14) 및 제3 발광블럭(13)을 점등하며, 3단 계속 점등은 상기 제4 발광블럭(14) 내지 제2 발광블럭(12)을 점등하며, 4단 점등은 모든 발광블럭을 점등하는 높은 번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 우측부터) 우선 계속 점등법을 실시한다.
이렇게, 높은 번호 발광블럭 우선 계속 점등법/ 낮은 번호 발광블럭 우선 계속 점등법을 교대로 실시하는 "역순환 점등법"을 채택함으로써, 2개의 정류 싸이클 단위로 상기 각 발광블럭에 흐르는 전류를 비교해 보면, 상기 고정순서 점등법보다는 전류가 균일하게 흐르므로 1)각 발광블럭에서 방출되는 빛도 상대적으로 일정함은 당연하며, 또한 2)각 발광블럭의 수명도 고정순서 점등법보다 길어지는 효과가 있다.
도 19는 역순환 점등법에 적합한 회로의 또 다른 예이다.
회로의 구성의 가장 큰 특징은 발광블럭에 흐르는 전류를 바이패스 시키는 스위치가
직렬로 배열된 스위치블럭(SB)과 병렬로 배열된 스위치블럭(SA)을 모두 구비한 것이다.
상기 도 19 회로의 바람직한 동작은 1)홀수 번째 정류 싸이클에서는 낮은 번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 좌측부터) 우선하여 점등되는 계속 점등법을 실시한다. 이를 위하여 직렬배열된 스위치블럭(SB)는 모두 차단하고, 병열배열된 스위치 블럭(SA)를 사용하여 점등을 실시한다. 2)짝수 번째 정류 싸이클에서는 높은 번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 우측부터) 우선하여 점등되는 계속 점등법을 실시한다. 이를 위하여 병열배열된 스위치블럭(SA)는 모두 차단하고, 직열배치된 스위치블럭(SB)를 사용하여 점등을 실시하는 것이다.
상기 회로의 장점은, 스위치를 반도체 소자로 구성할 경우 각 반도체 소자간의 특성편차가 다소 존재하여도 상기 회로가 정확히 동작을 한다는 것이다.
조금 더 구체적으로 살펴보면, 직열스위치 블럭(SB)를 사용하여 낮은번호 발광블럭부터 (즉, 도면을 기준으로 좌측부터) 우선하여 계속 점등법을 실시할경우에는 모든 스위치가 도통된 상태에서 낮은번호 스위치 부터 차단을 실시한다.
예를 들어 제2 스위치(SB_2)이 차단되어 제2 발광블럭이 점등되면 상기 제2 발광블럭을 통과한 전류가 흐를 수 있는 경로가 2개 존재한다. 이론적으로는 모든 전류가 상기 제3 스위치(SB_3) 통과하여 흘러야 하지만, 상기 스위치블륵(SB)를 구성하는 스위치간에 특성편차가 커서 모든 스위치가 완벽히 도통되어 있지 않으면 상기 제3 스위치(SB_3) 상태에 따라서 (완벽히 도통되어 있으면)전류가 많이 흐르기도 하고, (부분적으로 도통되어 있으면 회로의 직렬저항이 커서)적게 흐르기도 한다.
보다 구체적으로 설명하면, PNP 트랜지스터로 스위치를 구성할 경우를 살펴보면, 상기 트랜지스터를 도통시킬때는 베이스 전류(구동전류)가 반드시 필요하고, 차단시킬때는 베이스 전류가 제로 이기 때문에 베이스 전류는 필요 없다. 즉, 모든 직렬 스위치의 차단은 완벽히 할 수 있다. 그러나 모든 스위치 도통은 스위치를 흐르는 전류량(순시 설계전류량)에 따라 모두 도통되기도 하고 안 되기도(즉, 순시 설계전류가 스위치 구동전류보다 작은경우) 하는 문제점이 있다.
한편, 병열스위치 블럭(SA)를 사용하여 낮은번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 좌측부터) 우선하여 계속 점등법을 실시할 경우에는 추가로 점등하고자하는 발광블럭을 제어하는 스위치만 정확히 도통하고 나머지 모든 스위치가 차단 상태에 있으면 된다. 즉 각 반도체 소자간의 특성편차가 다소 존재하여도 상기 회로는 정확히 동작을 한다.
또한 동일한 개념(즉, 하나의 스위치만 도통하고 나머지 모든 스위치는 차단 하는 것)으로 병열스위치 블럭(SC, 미도시)을 구성하고 높은번호 발광블럭부터(즉, 도면을 기준으로 우측부터) 우선하여 계속 점등법을 실시할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
상기 직열 스위치블럭(SB) 및 병렬 스위치블럭(SA) 내부의 세부적인 동작에 대한 설명을 앞서 도 9(병열 스위치 블럭) 및 도 15(직열 스위치 블럭)에서 상세히 설명하였으므로 설명의 간략화를 위하여 구체적인 기술은 생략한다.
이상 , 표 4 및 도 19 를 사용하여 정류 싸이클을 기준으로 홀수 번째 정류싸이클에서는 낮은 번호 발광블럭 우선점등을 실시하고, 짝수 번째 정류 싸이클 에서는 높은 번호 발광블럭 우선점등을 실시하는 “역순환 점등법“을 설명하였다.
한편, 도 19 회로에서 정류 싸이클이 아닌 싸이클(바람직하게는 정류 싸이클 보다 짧은 싸이클. 이하, “교대 싸이클”이라 칭함)로 점등을 실시 할 수 있다. 즉, 홀수 번째 교대 싸이클 에서는 스위치 블럭(SA)를 사용하여 낮은 번호 발광블럭 우선점등을 실시하고, 짝수 번째 교대 싸이클 에서는 스위치 블럭(SB)를 사용하여 높은 번호 발광블럭 우선점등을 실시하는 것은, 앞서 설명한 ”교대 점등법" 의 구체적인 실시예의 일예가 될 것이다. 여기서 교대 싸이클의 주기는 점등된 발광블럭과 소등된 발광블럭간의 밝기차이를 사람이 느끼지 못하는 주기보다 짧은 것이 바람직 할 것이며 그 값은 특별히 제한되지 않음은 당연하다.
이하 표 5를 사용하여 각 발광블럭간의 밝기차이를 줄이는 "원형 순환 점등법"에 대하여 설명한다.
원형 순환 점등법은 이전 정류 싸이클에서 1단 계속 점등법으로 구동되었던 발광블럭을 로테이트 레프트(Rotate Left)시켜서 제일 마지막 발광블럭 뒤로 이동(표 5의 제2 싸이클 내지 제4 싸이클 참조)시키고, 상기 이전 정류 싸이클의 2단 계속 점등에 신규로 참여하였던 발광블럭을 현 싸이클의 1단 계속점등법으로 구동하는 것이다. 또 다른 방법으로는 로테이트 라이트(Rotete Right)시켜서 제일 마지막 발광블럭이 첫 번째 발광블럭으로 이동하는 것도 가능하다.
원형 순환 점등법
정류 싸이클 1단 계속 2단 계속 3단 계속 4단 계속
제1 싸이클 11 11, 12 11, 12, 13 11, 12, 13, 14
제2 싸이클 12 12, 13 12, 13, 14 12, 13, 14, 11
제3 싸이클 13 13, 14 13, 14, 11 13, 14, 11, 12
제4 싸이클 14 14, 11 14, 11, 12 14, 11, 12, 13
여기서, 11은 제1 발광블럭, 12는 제2 발광블럭, 13은 제3 발광블럭, 그리고 14는 제4 발광블럭을 나타낸다.
먼저 표 5의 제1 정류 싸이클에서는 상기 제1 발광블럭(11)이 1단 계속 점등법으로 구동되는 낮은 번호 발광블럭 우선 계속 점등법이 적용되었다.
그리고 제2 정류 싸이클에서는, 이전 싸이클에서 1단 계속 점등법으로 구동되었던 발광블럭[즉, 상기 제1 발광블럭(11)]을 원형으로 로테이트 레프트(Rotate Left)하여 제일 마지막 발광블럭[즉, 상기 제4 발광블럭(14)] 뒤로 이동시켜서, 1단 계속 점등법으로 구동되는 발광블럭이 상기 제2 발광블럭(12)가 되는 계속 점등법이 적용되었다.
그리고 제3 정류 싸이클에서는, 이전 싸이클에서 1단 계속 점등법으로 구동되었던 발광블럭[즉, 상기 제2 발광블럭(12)]을 원형으로 로테이트 레프트(Rotate Left)하여 제일 마지막 발광블럭[즉, 상기 제1 발광블럭(11)] 뒤로 이동시켜서, 1단 계속 점등법으로 구동되는 발광블럭이 상기 제3발광블럭(13)가 되는 계속 점등법이 적용되었다.
그리고 제4 정류 싸이클에서는, 이전 싸이클에서 1단 계속 점등법으로 구동되었던 발광블럭[즉, 상기 제3 발광블럭(13)]을 원형으로 로테이트 레프트(Rotate Left)하여 제일 마지막 발광블럭[즉, 상기 제2 발광블럭(12)] 뒤로 이동시키서, 1단 계속 점등법으로 구동되는 발광블럭이 상기 제4 발광블럭(14)가 되는 계속 점등법이 적용되었다.
본 실시예의 핵심개념을 다시 한번 요약하여 설명하면, 1)부하인 발광블럭을 다수개의 서브 발광블럭으로 나누고, 2)낮은 정류전압에서는 작은 개수의 서브 발광블럭을 점등하고, 높은 정류전압에서는 많은 개수의 발광블럭을 점등하여 발광효율은 높이고, 3)각 서브 발광블럭이 점등되는 순서를 조절하여 각 발광블럭의 밝기 편차를 줄이도록 하는 것이다.
점등 순서 조절방법은 위에서 몇몇 예를 들어 상세히 설명하였으나, 그 외의 다양한 조합이 가능함은 당연하다. 또한, 밝기 편차를 줄이는 방법에 적용된 본 발명의 개념은 희망전류원을 채택하지 않은 경우에도 유효함은 당연하다.
본 실시예에서는 발광블럭이 4개 그리고 스위치가 4개를 포함하는 실시예를 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 발광블럭이 2개 이상 포함하는 실시도 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명하다.
여기서, 발광블럭을 4개에서 5개처럼, 발광블럭을 1개 더 추가할 때를 일반화하여 설명하면, 먼저 추가될 발광블럭(n+1)과 추가될 스위치(n+1)을 병렬로 연결하고, 마지막 발광블럭(n)의 출력단과 상기 전류원의 입력단 사이에 상기 병렬로 연결된 병렬로 연결된 추가될 발광블럭(n+1)과 추가될 스위치(n+1)을 삽입하면 된다.
그리고 본 실시예어세는 발광블럭을 직선으로 모델링 하였으나, 다차원 함수로 모델링 할 수도 있으며, 메모리에 기 저장되어 있는 실제회로(스위치 포함)의 전류-전압 측정값 테이블로 모델링 할 수 있음은 당연하다.
또한, 본 실시예에서 설명한 "역순환 점등법" 및 "원형 순환 점등법" 은 "교대 점등법"의 구체적으로 구현한 일 예임은 당연하다.
이상 본 발병의 실시예를 상세히 설명하였다. 본 실시예에서 상세히 설명된 정류회로, 전류원, 제어기 및 스위치는 하나의 반도체 소자로 제작할 수 있음은 당연하다.
이상, 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 살펴보았으나 이는 예시에 불과하며, 본 기술 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형된 실시예가 가능함을 이해하여야 할 것이다. 그러므로 , 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
910,1 교류전원
940,2 정류회로
3,4 제어기
970,70,10,11,12,13,14 LED 발광블럭
CS,CS1,CS2 전류원
S11,S12,S11a,S12a ,S13,S14 스위치
SC11,SC12,SC11a,SC12a,SC13,SC14 스위치 제어신호

Claims (8)

  1. 교류전압을 정류하여 직류의 정류전압으로 변환하는 정류회로와;
    상기 정류회로로부터 전류를 공급받는 부하로서 1개 이상의 LED를 갖는 LED 발광블럭과;
    상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류를 조절하는 전류원; 및
    상기 교류전압을 기초로 산정된 정현파 설계전류 값을 산출하고, 상기 산출된 설계전류 값을 상기 전류원으로 제공하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류가 상기 설계전류 값보다 큰 경우에는 상기 전류원에 걸리는 전압강하가 조절되도록 하여 상기 설계전류 값만 상기 LED 발광블럭에 공급되도록 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기에 의해 제어되는 전류원은,
    상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류가 상기 설계전류 값보다 작은 경우에는 상기 전류원에 걸리는 전압강하 없이 상기 LED 발광블럭에 공급되는 전류 전체를 상기 LED 발광블럭에 공급하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 교류전압과 동 위상의 정현파 신호를 사용하여 상기 정현파 설계전류 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 발광블럭은 복수개가 직렬로 연결되어 있고,
    상기 LED 발광블럭에 직렬 또는 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 스위치의 온오프를 제어하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 큰 경우에는 많은 수의 LED 발광블럭을 점등시키고, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 작은 경우에는 작은 수의 LED 발광블럭을 점등시키는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 LED 발광블럭은 복수개가 직렬로 연결되어 있고,
    상기 LED 발광블럭에 직렬 또는 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 복수개의 LED 발광블럭들 중 점등이 필요한 갯수만큼의 LED 발광블럭이 서로 번갈아 가며 교대로 점등되는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 LED 발광블럭은 복수개가 직렬로 연결되어 있고,
    상기 LED 발광블럭에 직렬 또는 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 홀수번째 정류 싸이클에서는 일측에 배치된 LED 발광블럭부터 타측에 배치된 LED 발광블럭 순서로 점등이 이루어지도록 하고, 짝수번째 정류 싸이클에서는 상기 홀수번째 정류 싸이클과는 반대로 타측에 배치된 LED 발광블럭부터 일측에 배치된 LED 발광블럭 순서로 점등이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 LED 발광블럭은 복수개가 직렬로 연결되어 있고,
    상기 LED 발광블럭에 직렬 또는 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 이전 번 정류 싸이클에서 점등되었던 LED 발광블럭을 제일 마지막 순서가 되도록 설정(로테이트 레프트)한 후 다음 번 정류 싸이클에서는 상기 로테이트 레프트 방식으로 설정된 순서로 LED 발광블럭을 점등시키거나, 또는 상기 LED 발광블럭에 공급되는 정류입력 중 이전 번 정류 싸이클에서 제일 마지막에 점등되었던 LED 발광블럭을 첫 번째 순서가 되도록 설정(로테이트 라이트)한 후 다음 번 정류 싸이클에서는 상기 로테이트 라이트 방식으로 설정된 순서로 LED 발광블럭을 점등시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
  8. 교류전압을 정류하여 직류의 정류전압으로 변환하는 정류회로와;
    상기 정류회로로부터 전류를 공급받는 부하로서 1개 이상의 LED를 갖는 LED 발광블럭이 복수개가 직렬로 연결되어 있고;
    상기 LED 발광블럭에 병렬 연결된 한 개 이상의 스위치를 구비하여, 상기 스위치의 온/오프를 통해 상기 직렬로 연결된 복수개의 LED 발광블럭에 흐르는 전류 흐름을 변경하여 상기 직렬로 연결된 LED 발광블럭의 점등 개수를 조절하는 스위치블럭;을 포함하고,
    상기 스위치의 온오프를 제어하여, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 큰 경우에는 많은 수의 LED 발광블럭을 점등시키고, 상기 LED 발광블럭에 공급되는 순시 정류입력이 작은 경우에는 작은 수의 LED 발광블럭을 점등시키는 제어기;를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 복수개의 LED 발광블럭들 중 점등이 필요한 갯수만큼의 LED 발광블럭이 서로 번갈아 가며 교대로 점등되는 것을 특징으로 하는 교류구동 LED 조명장치.
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