KR20120080907A - Ｌｅｄ 발광 장치 - Google Patents

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안병학
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Abstract

본 발명은 LED 발광 장치에 관한 것이다.
LED 발광 장치는 복수의 LED가 직렬연결되어 있는 LED 채널 및 상기 LED 채널에 인접한 접지를 포함한다. LED 발광 장치의 컨버터는 입력 전압을 변환하여 상기 LED 채널을 동작시키기 위한 전압을 생성한다. LED 발광 장치는 상기 접지에 흐르는 전류를 감지하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 보호 회로를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 발광 장치{LIGHT EMITTING DIODE EMITTING DEVICE}
본 발명은 LED 발광 장치에 관한 것으로, 특히 LED 발광 장치가 비정상적으로 접지되는 경우 LED 발광 장치를 보호하기 위한 LED 발광 장치에 관한 것이다.
LED를 사용한 발광 장치(이하, LED 발광 장치)는 LED에 전류를 공급하여 LED를 구동시킨다. 그러면, LED는 전류에 대응하는 휘도의 빛을 방출한다. LED 발광 장치는 직렬로 연결된 복수의 LED로 구성된 LED 채널에 일정한 전류를 흐르게 하여 일정한 휘도의 빛을 방출한다. LED 채널에 전류를 공급하여 발광 시키는 동작을 턴 온이라 하고, LED 채널에 전류 공급이 차단되어 발광이 멈추는 동작을 턴 오프라 한다.
LED 발광 장치는 복수의 LED 채널을 포함할 수 있고, 각 LED 채널에 흐르는 전류를 일정하게 제어한다. 복수의 LED 채널이 병렬로 연결되어 있어, 복수의 LED 채널 각각에 인가되는 전원 전압은 동일하다.
LED 채널이 LED 발광 장치의 외곽을 형성하고 있는 새시(sash)에 전기적으로 연결되는 경우, 새시 그라운드로 전류가 흐르게 된다. 이 때 LED 채널에 흐르는 전류는 매우 큰 전류가 흐르게 되어 LED 채널 및 LED 발광 장치를 파손 시킬 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 비정상적으로 LED 발광 장치가 접지되는 현상을 감지할 수 있는 LED 발광 장치를 제공하려 한다.
본 발명의 한 특징에 따른 LED 발광 장치는 복수의 LED가 직렬 연결되어 있는 LED 채널 및 상기LED 채널에 인접한 접지를 포함한다. 상기 LED 발광 장치는 입력 전압을 변환하여 상기LED 채널을 동작시키기 위한 전압을 생성하는 컨버터 및 상기 접지에 흐르는 전류를 감지하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 보호 회로를 포함한다. 상기 보호 회로는, 상기 접지에 연결되어 있는 일단 및 상기 접지와 다른 접지에 연결되어 있는 타단을 포함하는 저항; 및 상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함한다. 상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 접지에 흐르는 전류가 상기 저항에 흐를 때 발생하는 전압에 따라 결정된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 복수의 LED가 직렬 연결되어 있는 LED 채널 및 상기 LED 채널에 인접한 접지를 포함하는 LED 발광 장치는, 입력 전압을 전달받는 제1 인덕터를 포함하고, 상기 제1 인덕터에 흐르는 전류를 제어하는 스위치의 스위칭 동작을 제어하여 상기 LED 채널을 동작시키기 위한 전압을 생성하는 컨버터 및 상기 제1 인덕터에 절연 커플링되어 있는 제2 인덕터에 흐르는 전류를 감지하여 상기LED 채널의 접지 여부를 판단하는 보호 회로를 포함한다.
상기 보호 회로는, 상기 제2 인덕터에 병렬 연결되어 있는 저항 및 상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함한다.
상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 제2 인덕터에 흐르는 전류가 상기 저항에 흐를 때 발생하는 전압에 따라 결정된다.
상기 보호 회로는, 상기 제2 인덕터에 병렬 연결되어 있는 포토 다이오드; 상기 포토 다이오드와 옵토커플러를 형성하는 포토 트랜지스터; 상기 포토 트랜지스터에 연결되어 있는 일단 및 소정의 바이어스 전압에 연결되어 있는타단을 포함하는 저항; 및 상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함한다.
상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 제2 인덕터에흐르는 전류가 상기 포토 다이오드에 흐를 때 상기 포토 트랜지스터에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전압 강하에 따라 결정된다.
본 발명은 비정상적으로 LED 발광 장치가 접지되는 현상을 감지할 수 있는 LED 발광 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 발광 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 전류 레귤레이터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호 회로를 포함하는 LED 발광 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 보호 회로를 포함하는 LED 발광장치를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LED 발광 장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, LED 발광 장치(1)는 AC-DC 컨버터(100), 컨버터(200), 보호회로(300), 채널 구동부(400), 및 LED 채널(CH)를 포함한다.
AC-DC 컨버터(100)는 교류 입력(AC)을 직류 입력 전압(VIN)(이하, 입력 전압)으로 변환한다.
컨버터(200)는 입력 전압(VIN)을 변환하여 전원 전압(VLED)을 생성한다. 본 발명의 실시 예에 따른 컨버터(200)는 부스트 컨버터로 구현되어 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. LED 채널(CH)를 동작시키기 위해 필요한 전원 전압(VLED)이 입력 전압(VIN)에 비해 높은 경우로 설정되어 부스트 컨버터가 실시 예에서 사용된다.
컨버터(200)는 인덕터(L1), PWM 제어부(210), 스위치(220), 정류 다이오드(D1), 및 커패시터(C1)를 포함한다.
인덕터(L1)의 일단은 입력 전압(VIN)에 연결되어 있고, 인덕터(L1)의 타단은 정류 다이오드(D1)의 애노드 전극 및 스위치(220)의 일단에 연결되어 있다. 스위치(220)의 타단은 접지되어 있고, 스위치(220)는 PWM 제어부(210)로부터 생성되는 게이트 신호(VG)에 따라 스위칭 동작한다.
정류 다이오드(D1)의 캐소드 전극은 커패시터(C1)의 일단 및 LED 채널(CH)에 연결되어 있다. 커패시터(C1)의 타단은 접지되어 있고, 커패시터(C1)에 충전된 전압이 전원 전압(VLED)이 된다.
스위치(220)가 턴 온 되어 있는 기간동안 인덕터(L1)에 입력 전압(VIN)에 의한 전류가 흐르고, 인덕터(L1)에 전력이 충전된다. 그리고 스위치(22)가 턴 오프 되어 있는 기간 동안 인덕터(L1)에 충전된 전력에 의해 정류 다이오드(D1)를 통해 커패시터(C1) 및 LED 채널(CH)에 전류가 공급된다.
PWM 제어부(210)는 전원 전압(VLED)에서 LED 채널(CH)의 전압을 뺀 채널 전압(VCH)을 이용해 스위치(220)의 스위칭 동작을 제어한다. 채널 전압(VCH)과 소정의 기준전압과의 차를 이용하여 채널 전압(VCH)이 일정한 전압으로 유지되도록 스위치(220)의 스위칭 동작을 제어한다.
본 발명의 실시 예에서는 하나의 LED 채널이 도시되어 있으나, 본 발명이 이에한정되는 것은 아니다. 즉, LED 발광 장치는 복수의 LED 채널을 포함할 수 있다. 이 때, PWM 제어부(210)는 복수의 LED 채널 각각의 채널 전압을 입력받아, 복수의 채널 전압 중 가장 낮은 최소 전압에 따라 스위치(220)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
LED 채널에 흐르는 전류가 일정하게 유지되기 위해서는 전원 전압(VLED)이 LED 채널을 동작시키기에 충분한 전압이어야 한다. 채널 전압은 전원 전압(VLED)에서 LED 채널의 전압을 뺀 전압이므로, 채널 전압을 이용하여 전원 전압(VLED)이 LED 채널 동작에 충분한 전압인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 전원 전압(VLED)이 지나치게 높으면 불필요한 소비 전력이 발생할 수있다. 따라서 채널 전압이 기준전압으로 유지되도록 스위치(220)의 스위칭 동작을 제어하여, LED 채널을 동작시킬 수 있고, 불필요한소비 전력을 방지할 수 있다.
LED 채널(CH)는 7개의 LED 소자를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예시 일 뿐, 본 발명이 이에한정되는 것은 아니다.
채널 구동부(400)는 채널 제어부(410), 및 전류 레귤레이터(420)를 포함한다.
채널 제어부(410)는 디밍신호(Dim)에 따라전류 레귤레이터(420)의 동작을 제어하는 채널제어신호(CCH)를 생성한다. 채널제어신호(CCH)는 전류 레귤레이터(420)를 인에이블시킨다.
전류 레귤레이터(420)는 채널제어신호(CCH)에 따라 LED 채널(CH)의 전류(ILED)를 일정하게 제어한다.
도 2는 전류 레귤레이터를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전류 레귤레이터(420)는 오차 증폭기(421), NMOSFET(422), 및 저항(RR)을 포함한다.
오차 증폭기(421)는 채널제어신호(CCH)에 의해 인에이블되어 동작한다. 오차 증폭기(421)는 반전단자(-)에 입력되는 피드백 전압(VFB)과 기준 전압(VRI)이 동일하도록 게이트 신호(VQ)를 생성한다. 게이트 신호(VQ)에 따라 NMOSFET(422)이 도통되어 전류(ILED)가 일정하게 제어된다.
전류(ILED)가 감소하여 피드백 전압(VFB)이 감소하고 기준전압(VRI)과의 차이가 발생하면, 게이트 신호(VQ)는 기준 전압(VRI)과 피드백 전압(VFB)의 차를 상쇄시키는 방향으로 생성된다. 예를 들어 피드백 전압(VFB)이 기준 전압(VRI)보다 커지면, 게이트 신호(VQ)가 감소하여 NMOSFET(422)의 도통도를 감소시켜 전류(ILED)가 감소된다. 반대로 피드백 전압(VFB)이 기준 전압(VRI)보다 작으면, 게이트 신호(VQ)는 증가하여 NMOSFET(422)의 도통도를 증가시키고, 전류(ILED)가 증가된다.
이와 같은 방식으로 피드백 전압(VFB)이 기준 전압(VRI)과 동일하도록 제어되어, 전류(ILED)도 일정하게 유지된다.
보호회로(300)는 LED 채널(CH)이 비정상적으로 접지된 것을 감지한다. 본 발명의 실시 예에서는 비정상적인 접지의 일 예로서, LED 채널(CH)이 새시(20)에 접지되는 예를 든다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 LED 채널(CH)이 비정상적으로 접지될 수 있는 구성에 동일하게 적용될 수 있다.
보호회로(300)는 새시(20)에 연결되어 새시(20)에 흐르는 전류가 소정의 임계 범위를 벗어나면 비정상적인 접지로 판단한다.
보호회로(300)는 히스테리시스 비교기(310), 기준 전압원(320), 및 저항(RP1)를 포함한다.
저항(RP1)는 새시(20)에 연결되어 있는 일단 및 접지되어 있는 타단을 포함한다.
기준 전압원(320)은 임계 범위에 대응하는 임계 기준 전압(VTH1)을 공급한다.
히스테리시스 비교기(310)는 저항(RP1)에 발생하는 전압(PV1)이 입력되는 비반전단자(+) 및 임계 기준전압(VTH1)이 입력되는 반전단자(-)를 포함한다.
임계 기준 전압(VTH1)이 히스테리시스 비교기(310)의 히스테리시스 특성에 따라 결정되는 소정의 임계 전압 범위의 상한보다 전압(PV1)이 높은 전압이 되면 하이 레벨의 보호 신호(PS1)가 생성된다. 임계 전압 범위의 하한 보다 전압(PV1)이 낮으면 로우 레벨의 보호신호(PS1)가 생성된다. 전압(PV1)이 임계 전압 범위의 상한및 하한 사이의 값인 경우 보호 신호(PS1)의 레벨은 변하지 않는다.
히스테리시스 비교기(310)를 사용하는 이유는 전압(PV1)의 리플 성분에 의해 보호 신호(PS)의 레벨이 변동되는 것을 방지하기 위해서이다.
도 1에서 LED 채널(CH)의 어느 한 부분이 비정상적으로 새시(20)에 접지되면, 전류(ILED)는 새시(20)로 흐른다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에서는 비정상적 접지가 점선 "10"으로 도시되어 있다. 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 비정상적인 접지는 LED 채널(CH)의 임의의 적어도 한 지점에서 발생할 수 있으며, 접지 대상은 새시뿐만 아니라 LED 채널에 인접한 다른 구성 중 접지에 연결되어 있는 구성과 일어날 수 있다.
만약 비정상적 접지 상태가 유지되면, 채널 전압(VCH)이 접지 전압으로 유지되므로 PWM 제어부(210)는 스위치(220)를 최대 듀티로 동작시킨다. LED 채널(CH)이 비정상적으로 접지된 상황에서 스위치(220)을 최대 듀티로 동작시키더라도 채널 전압(VCH)은 상승하지 않으므로 컨버터(200)는 과도한 동작으로 인해 파손되고, LED 채널(CH) 역시 과도한 전류로 인해 파손될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 새시(20)로 흐르는 전류가 발생하면, 새시(20)로 흐르는 전류가 저항(RP1)에 흐르게 되어 전압(PV1)이 발생한다. 전압(PV)이 임계 전압 범위의 상한을 넘어서면 하이 레벨의 보호 신호(PS1)가 발생한다.
본 발명의 실시 예에서는 보호 신호(PS1)가 하이 레벨일 때 보호 동작이 필요한 것으로 판단된다. 보호 동작으로는 AC-DC 컨버터(100)가 동작을 멈추어 입력 전압(VIN)이 차단될 수 있다. 또한, 컨버터(200) 역시 동작을 멈추어 정류 다이오드(D1)을 통해 LED 채널(CH)에 공급되는 전류가 차단될 수 있다. 이 두 보호 동작이 동시에 일어나거나 선택적으로 일어날 수도 있다.
도 1을 참조한 실시 예에서는 새시(20)에 흐르는 전류를 감지하여 보호 신호를 생성하는 것으로 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. LED 채널(CH)의 비정상적 접지로 인해 과도한 전류가 LED 채널(CH)에 흐르는 것을 감지할 수 있으면 된다.
이하 도 3을 참조하여 다른 실시 예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에따른 보호 회로를 포함하는LED 발광장치를 나타낸 도면이다. 앞선 실시 예와 동일한 구성은 동일한 도면 부호로 나타내었다. 또한, 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호 회로(300')은 새시(20)에 연결되어 있지 않고, LED 채널(CH)이 새시(20)에 비정상적으로 접지되어 새시(20)에 흐르는 전류를 직접 감지하지 않는다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호회로(300')는 LED 채널(CH)이 새시(20)에 비정상적으로 접지되어 LED 채널(CH)에 흐르는 과도 전류를 감지한다. LED 채널(CH)이 새시(20)에 비정상적으로 접지되면, 컨버터(200)의 출력단 부하가 급격히 감소하여 인덕터(L1)에 흐르는 전류가 급격히 증가한다.
보호회로(300')는 인덕터(L1)에 절연 커플링 되어 있는 인덕터(L2)에 흐르는 전류를 감지하여 인덕터(L1) 전류가 급격히 증가하는 것을 감지할 수 있다.
보호회로(300')는 인덕터(L2), 저항(RP2), 히스테리시스 비교기(330), 및 기준 전압원(340)을 포함한다.
인덕터(L2)는 인덕터(L1)에 소정의 권선비로 절연 커플링되어 있다. 인덕터(L1)에 흐르는 전류는 권선비에 따라 변환되어 인덕터(L2)에 발생한다.
인덕터(L2)에 발생된 전류는 저항(RP2)로 흐르고, 저항(RP2)에 전압(PV2)이 발생한다.
기준 전압원(340)은 LED 채널(CH)이 비정상 접지일 때 인덕터(L1)에 흐르는 전류에 따라 발생하는 인덕터(L2)의 전류에 의한 전압(PV2)에 대응하는 임계 기준 전압(VTH)을 공급한다.
히스테리시스 비교기(330)는 전압(PV2)이 입력되는 비반전단자(+) 및 임계 전압(VTH2)가 입력되는 반전단자(-)를 포함한다.
임계 기준 전압(VTH2)이 히스테리시스 비교기(310)의 히스테리시스 특성에 따라 결정되는 소정의 임계 전압 범위의 상한보다 전압(PV2)이 높은 전압이 되면 하이 레벨의 보호 신호(PS2)가 생성된다. 임계 전압 범위의 하한보다 전압(PV2)이 낮으면 로우 레벨의 보호신호(PS2)가 생성된다. 전압(PV2)이 임계 전압 범위의 상한 및 하한 사이의 값인 경우 보호 신호(PS)의 레벨은 변하지 않는다.
본 발명이 또 다른 실시 예에서는 인덕터(L2)의 전류가 저항(RP2)에 흐르지 않고, 옵토 커플러(opto coupler)를 형성하고 있는 포토 다이오드에 흐른다.
도 4를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 보호 회로를 포함하는 LED 발광장치를 나타낸 도면이다. 앞선 실시 예와 동일한 구성은 동일한 도면 부호로 나타내었다. 또한, 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 보호 회로(300'')는 저항(RP2) 대신 인덕터(L2)에 연결되어 있는 포토 다이오드(PD), 및 포토 다이오드(PD)와 함께 옵토 커플러를 형성하는 포토 트랜지스터(PT)를 포함한다. 보호 회로(300'')는 히스테리시스 비교기(350), 기준 전압원(360), 인버터(370), 및 저항(R1)을 포함한다.
포토 다이오드(PD)는 인덕터(L2)에 연결되어 있는 애노드 전극 및 접지되어 있는 캐소드 전극을 포함한다.
포토 트랜지스터(PT)는 포토 다이오드(PD)에 옵토 커플링되어 있고, 포토 트랜지스터(PT)에는 포토 다이오드(PD)의 발광량에 대응하는 전류가 흐른다. 포토 트랜지스터(PT)는 저항(R1)의 일단과 접지 사이에 연결되어 있고, 저항(R1)의 타단은 포토 트랜지스터(PT)를 동작시키는 바이어스 전압(VCC)에 연결되어 있다.
히스테리시스 비교기(350)는 포토트랜지스터(PT)에 흐르는 전류에 따라 발생하는 전압(PV3)이 입력되는 비반전단자(+) 및 임계 기준전압(VTH3)이 입력되는 반전단자(-)를 포함한다.
임계 기준 전압(VTH3)이 히스테리시스 비교기(350)의 히스테리시스 특성에 따라 결정되는 소정의 임계 전압 범위의 상한보다 전압(PV3)이 높은 전압이 되면 하이 레벨의 출력 신호(COT)가 생성된다. 임계 전압 범위의 하한보다 전압(PV3)이 낮으면 로우 레벨의 출력 신호(COT)가 생성된다. 전압(PV3)이 임계 전압 범위의 상한 및 하한 사이의 값인 경우출력 신호(COT)의 레벨은 변하지 않는다.
인버터(370)는 출력 신호(COT)를 반전시켜 보호 신호(PS'')를 생성한다. 본 발명의 실시 예들에서는 보호 신호가 하이 레벨일 때 보호 동작이 실행되는 것으로 설정한다. 이에 따라 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 보호 신호(PS'')를 생성하기 위한 인버터(370)가 추가되었다. 그러나 보호 신호(PS'')가 로우레벨일 때 보호 동작이 실행되는 경우에는 인버터(370)는 필요하지 않다.
LED 채널(CH)의 비정상적인 접지로 인덕터(L1)에 과도한 전류가 흘러, 인덕터(L2)에 흐르는 전류가 증가하면, 포토 다이오드(PD)의 발광량이 증가하고, 포토 트랜지스터(PT)에 흐르는 전류가 증가한다.
그러면 바이어스 전압(VCC)로부터저항(R1)에 의한 전압 강하량이 증가하므로, 전압(PV3)은 감소한다. 전압(PV3)이 임계 전압 범위의 하한보다 낮아지면 히스테리시스 비교기(350)는 로우 레벨의 출력 신호(COT)를 생성하고, 출력 신호(COT)가 인버터(370)을 통해 반전되어 하이 레벨이 보호 신호(PS'')를 생성한다.
임계 기준 전압(VTH3)은 LED 채널(CH)의 비정상적 접지에 의해 인덕터(L2)에 발생하는 전류에 따라 전압(PV3)가 낮아지는 것을 감지할 수 있도록 적절하게 설정될 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시 예들에서 LED 채널(CH)에 발생한 비정상적인 접지를 감지할 수 있는 보호 회로가 설명되었다. LED 채널이 복수인 경우에는 임계 기준 전압(VTH1-VTH3)의 값이 설계 변경될 뿐 동일하게 적용가능하다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
AC-DC 컨버터(100), 컨버터(200), 보호회로(300), 채널 구동부(400)
LED 채널(CH), 인덕터(L1, L2), PWM 제어부(210), 스위치(220)
정류 다이오드(D1), 커패시터(C1), 채널 제어부(410), 전류 레귤레이터(420)
오차 증폭기(421), NMOSFET(422), 저항(RR, RP1, RP2, RP3, R1)
히스테리시스 비교기(310, 330, 350), 기준 전압원(320, 340, 360)
포토 다이오드(PD), 포토 트랜지스터(PT), 인버터(370)

Claims (8)

  1. 복수의 LED가 직렬 연결되어 있는 LED 채널 및 상기LED 채널에 인접한 접지를 포함하는 LED 발광 장치에 있어서,
    입력 전압을 변환하여 상기LED 채널을 동작시키기 위한 전압을 생성하는 컨버터; 및
    상기 접지에 흐르는 전류를 감지하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 보호 회로를 포함하는 LED 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호 회로는,
    상기 접지에 연결되어 있는일단 및 상기 접지와 다른 접지에 연결되어 있는 타단을 포함하는 저항; 및
    상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함하는 LED 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 접지에 흐르는 전류가 상기 저항에 흐를 때 발생하는 전압에 따라 결정되는 LED 발광 장치.
  4. 복수의 LED가 직렬 연결되어 있는 LED 채널 및 상기LED 채널에 인접한 접지를 포함하는 LED 발광 장치에 있어서,
    입력 전압을 전달받는 제1 인덕터를 포함하고, 상기 제1 인덕터에 흐르는 전류를 제어하는 스위치의 스위칭 동작을 제어하여 상기 LED 채널을 동작시키기 위한 전압을 생성하는 컨버터 및
    상기 제1 인덕터에 절연 커플링되어 있는 제2 인덕터에 흐르는 전류를 감지하여 상기LED 채널의 접지 여부를 판단하는 보호 회로를 포함하는 LED 발광 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 보호 회로는,
    상기 제2 인덕터에 병렬 연결되어 있는 저항; 및
    상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함하는 LED 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 제2 인덕터에 흐르는 전류가 상기 저항에 흐를 때 발생하는 전압에 따라 결정되는 LED 발광 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 보호 회로는,
    상기 제2 인덕터에 병렬 연결되어 있는 포토 다이오드;
    상기 포토 다이오드와 옵토커플러를 형성하는 포토 트랜지스터;
    상기 포토 트랜지스터에 연결되어 있는 일단 및 소정의 바이어스 전압에 연결되어 있는타단을 포함하는 저항; 및
    상기 저항의 일단에 연결되어 있는 제1 입력단자 및 소정의 임계 기준 전압이 입력되는 제2 입력단자를 포함하고, 상기 제1 입력단자의 전압과 상기 임계 기준 전압이 히스테리시스 특성에 따라 설정되는 임계 기준 범위를 비교하여 상기 LED 채널의 접지 여부를 판단하는 히스테리시스 비교기를 포함하는 LED 발광 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 임계 기준 전압은, 상기 접지에 상기 LED 채널이 연결되어 상기 제2 인덕터에흐르는 전류가 상기 포토 다이오드에 흐를 때 상기 포토 트랜지스터에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전압 강하에 따라 결정되는 LED 발광 장치.
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