KR20130013221A - (dimmer operation maintenance circuit for led illumination system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A dimmer operation maintenance circuit of an LED lighting system is provided to supply differential current between current in an LED and predetermined operation maintenance current to operation maintenance compensation current of a triac in a dimmer, thereby stabilizing an operation of the dimmer. CONSTITUTION: A dimmer(410) controls a conduction angle of a triac corresponding to a user request. A bridge diode rectification unit(420) rectifies AC power and supplies the AC power to driving power of an LED lighting device(430). The LED lighting device controls illumination by the conduction angle of the triac in the dimmer. The LED lighting device includes a first current detection unit(435), an error current operation unit(438), and a constant current device(439) for the dimmer. [Reference numerals] (410) Dimmer; (420) Bridge diode rectification unit; (431) Power supplying unit; (433) LED driving control unit; (434) Constant current device for LED; (436) Low-band filter; (437) Reference voltage generation unit; (438) Error current operation unit; (439) Constant current device for a dimmer

Description

엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로{(DIMMER OPERATION MAINTENANCE CIRCUIT FOR LED ILLUMINATION SYSTEM} Dimmer Operation Maintenance Circuit of LED Lighting System {(DIMMER OPERATION MAINTENANCE CIRCUIT FOR LED ILLUMINATION SYSTEM}

본 발명은 엘이디 조명장치의 구동기술에 관한 것으로, 특히 트라이액을 이용하는 조광기에서 필요로 하는 동작 유지전류를 공급하는데 적당하도록 한 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving technique of an LED lighting apparatus, and more particularly, to a dimmer operating holding circuit of an LED lighting system adapted to supply an operating holding current required by a dimmer using a triac.

근래 들어, 반도체 기술의 발전에 힘입어 엘이디(LED: Light Emitting Diode)의 효율성이 많이 향상되었다. 또한, 엘이디는 백열 전구나 형광등과 같은 기존의 조명 장치에 비하여 수명이 월등히 길고 에너지 소모가 적어 경제적일 뿐만 아니라 친환경적이라는 장점을 갖게 되었다. 이와 같은 장점들로 인하여 엘이디는 현재 신호등이나 평판표시장치(예: LCD)의 백라이트 등으로 널리 사용되고 있다. Recently, thanks to the development of semiconductor technology, the efficiency of light emitting diodes (LEDs) has been greatly improved. In addition, the LED has an advantage of being economical as well as being environmentally friendly because it has a much longer life and less energy consumption than conventional lighting devices such as incandescent lamps and fluorescent lamps. Due to these advantages, LED is widely used as a backlight of a traffic light or a flat panel display (eg LCD).

도 1은 종래 기술에 의한 엘이디 조명 시스템의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이 조광기(110), 브릿지다이오드 정류부(120) 및 엘이디 조명장치(130)를 포함한다.1 is a block diagram of an LED lighting system according to the related art, and includes a dimmer 110, a bridge diode rectifying unit 120, and an LED lighting device 130 as shown therein.

도 1을 참조하면, 구동전원(AC)과 엘이디 조명장치(130)의 사이에 조광기(110)와 브릿지다이오드 정류부(120)가 접속된다. Referring to FIG. 1, a dimmer 110 and a bridge diode rectifying unit 120 are connected between a driving power source AC and an LED lighting device 130.

상기 조광기(110)는 사용자의 요청에 따라 상기 엘이디 조명장치(130)의 밝기(조도)를 조절하는 역할을 수행하는 것으로, 이를 위해 주로 트라이액(triac)을 사용한다. 이와 같은 경우 상기 조광기(110)는 상기 트라이액의 전도각을 조정하여 상기 엘이디 조명장치(130)를 통해 흐르는 RMS 전압을 가변하고, 이에 의해 상기 엘이디 조명장치(130)의 광원인 엘이디의 광 세기가 변화된다. The dimmer 110 serves to adjust the brightness (illuminance) of the LED lighting device 130 according to a user's request, and mainly uses triacs for this purpose. In this case, the dimmer 110 adjusts the conduction angle of the triac to vary the RMS voltage flowing through the LED lighting device 130, thereby making the light intensity of the LED which is a light source of the LED lighting device 130. Is changed.

도 2는 상기 조광기(110)의 상세 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 제1단자(T1)와 제2단자(T2)의 사이에 직렬로 접속된 가변저항(VR1) 및 커패시터(C1), 상기 직렬접속된 가변저항(VR1) 및 커패시터(C1)와 병렬로 접속된 트라이액(TR1), 상기 가변저항(VR1)과 커패시터(C1)의 접속점과 상기 트라이액(TR1)의 게이트 사이에 접속된 다이액(diac)(D1)을 포함한다. FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the dimmer 110. As shown therein, a variable resistor VR1 and a capacitor C1 connected in series between a first terminal T1 and a second terminal T2, and Triac TR1 connected in parallel with a series connected variable resistor VR1 and a capacitor C1, connected between a connection point of the variable resistor VR1 and a capacitor C1 and a gate of the triac TR1. Diac (D1).

상기 조광기(110)에서는 상기 가변저항(VR1)의 값을 조정하여 상기 커패시터(C1)에 걸리는 다이액 트리거링 전압에 도달하는데 요구되는 시간을 설정할 수 있다. 상기 설정 시간에 따라 상기 엘이디 조명장치(130)의 광원인 엘이디에 인가되는 전력이 결정되고, 이에 의해 상기 엘이디 조명장치(130)의 조도 레벨이 결정된다.
The dimmer 110 adjusts the value of the variable resistor VR1 to set a time required to reach the diac triggering voltage applied to the capacitor C1. The power applied to the LED which is the light source of the LED lighting apparatus 130 is determined according to the set time, thereby determining the illuminance level of the LED lighting apparatus 130.

도 3은 상기 조광기(110)의 입출력 전압파형을 나타낸 것이다. 즉, 도 3의 (a)는 상기 구동전원(AC)으로부터 상기 조광기(110)에 공급되는 교류전원전압의 파형을 나타낸 것이다. 도 3의 (b)는 상기 조광기(110)에서 디밍을 위해 상기와 같이 트라이액(TR1)의 트리거링 전압을 조정하는 경우 그에 따른 출력전압의 파형을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 3의 (c)는 상기 도 3의 (b)와 같은 출력전압을 브릿지다이오드 정류부(120)를 통해 전파정류하여 상기 엘이디 조명장치(130)에 공급하는 전압의 파형을 예시적으로 나타낸 것이다. 3 shows the input and output voltage waveforms of the dimmer 110. That is, FIG. 3A illustrates a waveform of an AC power supply voltage supplied from the driving power source AC to the dimmer 110. FIG. 3B illustrates an example waveform of the output voltage when the triggering voltage of the triac TR1 is adjusted as described above for dimming in the dimmer 110. 3 (c) shows the waveform of the voltage supplied to the LED lighting device 130 by full-wave rectifying the output voltage as shown in FIG. 3 (b) through the bridge diode rectifier 120.

상기 트라이액(TR1)은 엘이디 발광과 직접 관련있는 유지전류라는 중요한 파라미터를 가지고 있다. 상기 유지전류란 트라이액(TR1)이 전도영역에서 동작하기 위한 최소의 애노드 전류를 의미한다. 따라서, 상기 트라이액(TR1)은 상기 제1,2단자(T1)(T2)들을 통과하는 상기 유지전류보다 큰 전류 없이는 트리거링된 후 온 상태를 유지하지 못한다. The triac TR1 has an important parameter of sustain current that is directly related to LED light emission. The holding current means a minimum anode current for the triac TR1 to operate in the conduction region. Therefore, the triac TR1 may not remain on after being triggered without a current greater than the holding current passing through the first and second terminals T1 and T2.

상기 유지전류 이하의 작은 전류 레벨에서는 일단 조광기가 전도하면 상기 엘이디 조명장치(130)의 전류는 유지전류 요건을 만족시키지 못하므로, 상기 조광기(110) 내의 트라이액(TR1) 및 조광기(110)가 엘이디 광의 플리커링(flickering)을 야기하는 재트리거링 상태로 진입한다. At a small current level below the holding current, once the dimmer conducts, the current of the LED lighting device 130 does not satisfy the holding current requirement, so that the triac TR1 and the dimmer 110 in the dimmer 110 are not connected. Enters a retriggering state causing flickering of the LED light.

이를 감안하여, 종래 엘이디 조명 시스템에 있어서는 유지전류 요건을 만족시키지 못하여 조광기 내의 트라이액 및 조광기가 엘이디 광의 플리커링을 야기하는 재트리거링 상태로 진입하는 것을 방지하기 위하여, 엘이디 조명장치의 양단에 더미부하를 병렬로 설치하여 충분한 유도전류를 제공하도록 하였다. 그러나, 이와 같은 경우 더미 부하의 전력 유도로 인하여 에너지 효율이 감소하고, 내부 전원 장치의 열 관리에 바람직하지 않은 문제점들이 나타났다.
In view of this, in the conventional LED lighting system, dummy loads are provided at both ends of the LED lighting device in order to prevent the triac and the dimmer in the dimmer from entering the retriggering state causing flickering of the LED light because the holding current requirement is not satisfied. Are installed in parallel to provide sufficient induction current. However, in this case, the energy efficiency is reduced due to the induction of the power of the dummy load, and there are disadvantageous problems in thermal management of the internal power supply.

따라서, 본 발명의 목적은 엘이디 발광소자에 흐르는 전류와 미리 설정된 동작 유지 전류와의 차를 구하여 그 차전류를 조광기의 트라이액의 동작유지 보상전류로 제공하여 조광기의 동작을 안정화시키는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to stabilize the operation of the dimmer by obtaining the difference between the current flowing through the LED light emitting element and the preset operation holding current and providing the difference current as the operation maintenance compensation current of the triac of the dimmer.

본 발명의 목적들은 앞에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래 설명에 의해 더욱 분명하게 이해될 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects. Other objects and advantages of the invention will be more clearly understood by the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 트라이액의 전도각을 조정하는 조광기; 상기 조광기의 트라이액의 전도각 조정에 의해 조도가 제어되는 엘이디 조명장치를 포함하되, 상기 엘이디 조명장치는, 엘이디용 정전류장치를 통해 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 각 엘이디 스트링 채널에 흐르는 전류를 검출하여 그에 따른 전압을 출력하고 그 검출전압들을 합산하여 출력하는 제1전류검출부; 상기 제1전류검출부로부터 입력되는 전압을 기준전압발생부로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 출력하는 오차전류 연산부; 상기 오차전류 연산부로부터 공급되는 전압을 근거로 상기 조광기의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류를 공급하는 조광기용 정전류장치를 포함한다.The present invention for achieving the above object, the dimmer for adjusting the conduction angle of the triac; And an LED illuminator whose illumination is controlled by adjusting the conduction angle of the triac of the dimmer, wherein the LED illuminator comprises a current flowing through each LED string channel of the LED array unit of the LED illuminator through an LED constant current device. A first current detector configured to detect and output a voltage corresponding thereto and add the detected voltages and output the sum of the detected voltages; An error current calculator configured to compare the voltage input from the first current detector with a reference voltage supplied from a reference voltage generator, and output a difference voltage according thereto; And a dimmer constant current device for supplying a compensating current necessary to maintain operation of the triac of the dimmer based on the voltage supplied from the error current calculating unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 또 다른 발명은, 트라이액의 전도각을 조정하는 조광기; 상기 조광기의 트라이액의 전도각 조정에 의해 조도가 제어되는 엘이디 조명장치를 포함하되, 상기 엘이디 조명장치는, 엘이디용 정전류장치에 제어전압을 출력하여 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 각 엘이디 스트링 채널들의 점등을 제어하는 엘이디 구동제어부; 상기 엘이디 구동제어부에서 출력되는 제어전압을 근거로 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 임의의 한 엘이디 스트링 채널에 흐르는 전류를 검출하고 그 검출결과를 합산하여 그에 따른 전압을 출력하는 제2전류검출부; 상기 제2전류검출부로부터 입력되는 전압을 기준전압발생부로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 출력하는 오차전류 연산부; 상기 오차전류 연산부로부터 공급되는 전압을 근거로 상기 조광기의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류를 공급하는 조광기용 정전류장치를 포함한다.Another invention for achieving the above object, the dimmer for adjusting the conduction angle of the triac; And an LED illuminating device whose illuminance is controlled by adjusting the conduction angle of the triac of the dimmer, wherein the LED illuminating device outputs a control voltage to the LED constant current device to each LED string channel of the LED array unit of the LED illuminating device. LED drive control unit for controlling the lighting of the lights; A second current detector configured to detect a current flowing in any one of the LED string channels of the LED array of the LED lighting apparatus based on the control voltage output from the LED driving controller, add the detected results, and output a corresponding voltage; An error current calculator configured to compare the voltage input from the second current detector to a reference voltage supplied from a reference voltage generator, and output a difference voltage according thereto; And a dimmer constant current device for supplying a compensating current necessary to maintain operation of the triac of the dimmer based on the voltage supplied from the error current calculating unit.

본 발명은 엘이디 조명 시스템에서 엘이디 조명장치의 발광소자에 흐르는 전류와 미리 설정된 동작 유지 전류와의 차를 구하여 그 차전류를 조광기의 트라이액의 동작유지 보상전류로 공급함으로써, 조광기 부가에 따른 전력 소비량을 최소화하고, 조광기의 동작을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention calculates the difference between the current flowing through the light emitting device of the LED lighting device and the predetermined operation holding current in the LED lighting system, and supplies the difference current as the operation maintenance compensation current of the triac of the dimmer, thereby reducing the power consumption according to the addition of the dimmer. Minimize, there is an effect that can stabilize the operation of the dimmer.

도 1은 종래 기술에 의한 엘이디 조명 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 조광기에 대한 상세 회로도이다.
도 3의 (a)-(c)는 도 1에서 조광기의 입출력 전압파형도이다
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로의 블록도이다.
도 5는 도 4에서 제1전류검출부의 전류검출기의 상세 회로도이다.
도 6은 도 4에서 제1전류검출부의 합산기의 상세 회로도이다.
도 7은 도 4에서 오차전류 연산부의 상세 회로도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로의 블록도이다.
1 is a block diagram of an LED lighting system according to the prior art.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the dimmer of FIG. 1.
3A to 3C are input / output voltage waveform diagrams of the dimmer in FIG.
4 is a block diagram of a dimmer operation maintaining circuit of the LED lighting system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the current detector of the first current detector of FIG. 4.
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of an adder of the first current detection unit in FIG. 4.
FIG. 7 is a detailed circuit diagram of the error current calculator of FIG. 4.
8 is a block diagram of a dimmer operation maintaining circuit of the LED lighting system according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 조광기(410), 브릿지다이오드 정류부(420) 및 엘이디 조명장치(430)을 포함한다. 4 is a block diagram of the dimmer operation maintaining circuit of the LED lighting system according to the embodiment of the present invention, and as shown therein, includes a dimmer 410, a bridge diode rectifying unit 420, and an LED lighting device 430.

조광기(410)는 사용자의 요청에 따라 트라이액(triac)의 전도각을 조정하여 엘이디 조명장치(430)를 통해 흐르는 RMS 전압을 가변하고, 이에 의해 상기 엘이디 조명장치(430)의 광원인 엘이디의 광 세기(조도)가 조절된다. 그런데, 상기 조광기(410)는 상기 엘이디 조명장치(430)의 조광기용 정전류장치(439)에 의해 그 엘이디 조명장치(430)의 엘이디 발광과 직접 관련있는 유지전류를 안정되게 공급받으므로 트리거링 후에도 안정되게 온 상태를 유지할 수 있게 된다. The dimmer 410 adjusts the conduction angle of the triac according to the user's request to vary the RMS voltage flowing through the LED lighting device 430, thereby adjusting the conduction angle of the triac. Light intensity (illuminance) is adjusted. However, since the dimmer 410 is stably received by the dimmer constant current device 439 of the LED illuminator 430 and stably supplied with a holding current directly related to the LED light emission of the LED illuminator 430, it is stable even after triggering. It can be kept on.

브릿지다이오드 정류부(420)는 상기 조광기(410)에 의해 전도각이 조정되어 출력되는 교류전원을 전파정류하여 엘이디 조명장치(430)의 구동전원으로 공급한다. The bridge diode rectifier 420 is full-wave rectified AC power output by adjusting the conduction angle by the dimmer 410 to supply the driving power of the LED lighting device 430.

상기 엘이디 조명장치(430)는 전원공급부(431), 엘이디 배열부(432), 엘이디 구동제어부(433), 엘이디용 정전류장치(434), 제1전류검출부(435), 저역필터(436), 기준전압발생부(437), 오차전류 연산부(438) 및 조광기용 정전류장치(439)를 포함한다.The LED lighting device 430 is a power supply unit 431, LED array unit 432, LED drive control unit 433, LED constant current device 434, the first current detection unit 435, low-pass filter 436, And a reference voltage generator 437, an error current calculator 438, and a dimmer constant current device 439.

전원공급부(431)는 상기 브릿지다이오드 정류부(420)에서 출력되는 맥류 형태의 전압을 평활하고, 엘이디 조명장치(430) 내의 각부에서 필요로 하는 레벨의 전압(예: VCC,VDD)으로 변환하여 출력한다. The power supply unit 431 smoothes the voltage in the form of a pulse current output from the bridge diode rectifier 420, and converts the voltage into a level (eg, VCC, VDD) required by each unit in the LED lighting device 430. do.

엘이디 배열부(432)는 채널별로 엘이디(LED) 스트링을 구비하는데, 상기 각 엘이디 스트링의 일측 종단은 상기 브릿지다이오드 정류부(420)의 출력단에 접속되고, 타측 종단은 엘이디용 정전류장치(434)의 해당 채널에 접속된다. The LED array unit 432 has an LED string for each channel, one end of each LED string is connected to the output terminal of the bridge diode rectifier 420, the other end of the LED constant current device 434 The channel is connected.

엘이디 구동제어부(433)는 상기 엘이디용 정전류장치(434)의 구동을 제어하고, 이에 의해 상기 엘이디 배열부(432)에 상기와 같이 배열된 엘이디 스트링들이 해당 패턴으로 점등된다. The LED driving control unit 433 controls the driving of the LED constant current device 434 so that the LED strings arranged as described above in the LED array 432 are turned on in a corresponding pattern.

제1전류검출부(435)는 다수의 전류검출기(DET1-DETn) 및 합산기(ADD)를 포함한다. The first current detector 435 includes a plurality of current detectors DET1 -DETn and a summer ADD.

상기 전류검출기(DET1-DETn)는 상기 엘이디용 정전류장치(434)의 해당 엘이디 스트링 채널과 각기 접속되어 해당 채널에 흐르는 전류를 검출한다.
The current detectors DET1 to DETn are connected to respective LED string channels of the LED constant current device 434 to detect currents flowing through the channels.

도 5는 상기 전류검출기(DET1-DETn) 중에서 임의의 한 전류검출기(DET)에 대한 실시예의 상세회로도를 나타낸 것으로 이에 도시한 바와 같이, 드레인이 검출노드(N_DET)에 접속되고 소스가 출력노드(N_OUT)에 접속된 모스트랜지스터(M51), 상기 출력노드(N_OUT)와 접지단자 사이에 접속된 저항(R51), 비반전입력단자에 제어전압(V_CTL)이 공급되고, 반전입력단자가 상기 출력노드(N_OUT)에 접속되며, 출력단자가 상기 모스트랜지스터(M51)의 게이트에 접속된 제1연산증폭기(OP51)를 포함한다. FIG. 5 shows a detailed circuit diagram of an embodiment of any one of the current detectors DET1 to DETn, in which the drain is connected to the detection node N_DET and the source is the output node. A control voltage V_CTL is supplied to a MOS transistor M51 connected to N_OUT, a resistor R51 connected between the output node N_OUT and a ground terminal, and a non-inverting input terminal, and an inverting input terminal of the output node. It is connected to (N_OUT), the output terminal includes a first operational amplifier (OP51) connected to the gate of the MOS transistor (M51).

도 5를 참조하면, 제1연산증폭기(OP51)는 제어부(도면에 미표시)로부터 공급되는 제어전압(V_CTL)을 증폭하여 모스트랜지스터(M51)의 게이트에 출력한다. Referring to FIG. 5, the first operational amplifier OP51 amplifies the control voltage V_CTL supplied from the controller (not shown) and outputs the amplified control voltage V_CTL to the gate of the MOS transistor M51.

그런데, 상기 모스트랜지스터(M51)의 드레인에 접속된 검출노드(N_DET)는 상기 엘이디용 정전류장치(434)의 해당 엘이디 스트링 채널을 통해 상기 엘이디 배열부(432)의 해당 엘이디 스트링의 타측 종단측에 접속되어 있다. However, the detection node N_DET connected to the drain of the MOS transistor M51 is connected to the other end side of the corresponding LED string of the LED array 432 through the corresponding LED string channel of the LED constant current device 434. Connected.

따라서, 상기 엘이디 배열부(432)의 해당 엘이디 스트링을 통해 흐르는 전류가 상기 모스트랜지스터(M51)를 통해 검출되어 그에 따른 전류검출전압(V)이 출력노드(N_OUT)를 통해 출력된다.Accordingly, a current flowing through the corresponding LED string of the LED array 432 is detected through the MOS transistor M51, and the current detection voltage V is output through the output node N_OUT.

전류검출기(DET1-DETn)는 각각 상기 도 5와 같이 구성되고, 이들은 상기 엘이디 배열부(432)의 해당 엘이디 스트링을 통해 흐르는 전류를 각기 검출하여 그에 따른 전류검출전압(V1-Vn)을 출력한다. Each of the current detectors DET1 -DETn is configured as shown in FIG. .

합산기(ADD)는 상기 전류검출기(DET1-DETn)에서 각기 검출되어 출력되는 전류검출전압(V1-Vn)을 합산 및 증폭하여 그에 따른 출력전압(VOUT)을 발생한다.
The summer ADD sums and amplifies the current detection voltages V1 -Vn respectively detected and output by the current detectors DET1-DETn to generate an output voltage VOUT accordingly.

도 6은 상기 합산기(ADD)의 실시예에 대한 상세 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 상기 전류검출전압(V1-Vn)을 합산하는 다수의 저항(R1-Rn), 상기 다수의 저항(R1-Rn)에 의해 합산된 전압을 증폭하여 출력하는 제2연산증폭기(OP61)를 포함한다. FIG. 6 is a detailed circuit diagram of an embodiment of the adder ADD. As shown in FIG. And a second operational amplifier OP61 that amplifies and outputs the voltage summed by -Rn.

상기 전류검출기(DET1-DETn)에서 각기 검출되어 출력되는 전류검출전압(V1-Vn)이 상기 저항(R1-Rn)을 통해 합산노드(N_SUM)에 출력된다. 따라서, 상기 합산노드(N_SUM)에는 상기 전류검출전압(V1-Vn)의 합산결과가 나타난다. The current detection voltages V1 -Vn respectively detected and output by the current detectors DET1-DETn are output to the summing node N_SUM through the resistors R1-Rn. Therefore, the summation result of the current detection voltages V1 -Vn appears in the summing node N_SUM.

상기 합산노드(N_SUM)에 나타나는 합산전압은 제2연산증폭기(OP61)를 통해 증폭되어 이의 출력단자에는 그에 따른 출력전압(Vout)이 나타난다. 상기 제2연산증폭기(OP61)의 출력단자와 반전입력단자의 사이에 저항(R0)이 접속되고 비반전 입력단자는 접지단자에 접속된다. The summation voltage appearing at the summation node N_SUM is amplified by the second operational amplifier OP61, and the output voltage Vout thereof is displayed at its output terminal. The resistor R0 is connected between the output terminal of the second operational amplifier OP61 and the inverting input terminal, and the non-inverting input terminal is connected to the ground terminal.

따라서, 상기 제2연산증폭기(OP61)의 출력전압(Vout)은 아래의 [수학식1]로 표현된다.Therefore, the output voltage Vout of the second operational amplifier OP61 is represented by Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, A는 제2연산증폭기(OP61)의 증폭도이다.A is an amplification degree of the second operational amplifier OP61.

저역필터(436)는 상기 제1전류검출부(435)에서 출력되는 상기 출력전압(Vout)을 평균화처리하여 노이즈 성분이 제거된다. The low pass filter 436 averages the output voltage Vout output from the first current detector 435 to remove noise components.

오차전류 연산부(438)는 상기 저역필터(436)로부터 입력되는 전압을 기준전압발생부(437)로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 획득해서 증폭출력한다.
The error current calculator 438 compares the voltage input from the low pass filter 436 with a reference voltage supplied from the reference voltage generator 437, obtains the difference voltage, and amplifies and outputs the difference voltage.

도 7은 상기 오차전류 연산부(438)의 실시예에 대한 상세 회로도로서 이에도시한 바와 같이, 입력단자(Vin)가 저항(R71)을 통해 비반전입력단자가 기준전압단자(Vref)에 접속된 제3연산증폭기(OP71)의 반전입력단자에 접속되고, 상기 제3연산증폭기(OP71)의 반전입력단자와 출력단자(Vout)의 사이에 저항(R72)이 접속된다.FIG. 7 is a detailed circuit diagram of an exemplary embodiment of the error current calculating unit 438. As shown in FIG. 7, the non-inverting input terminal is connected to the reference voltage terminal Vref through the resistor R71. The inverting input terminal of the third operational amplifier OP71 is connected, and the resistor R72 is connected between the inverting input terminal of the third operational amplifier OP71 and the output terminal Vout.

도 7을 참조하면, 상기 제1전류검출부(435)의 출력전압이 입력단자(Vin) 및 저항(R71)을 통해 제3연산증폭기(OP71)의 비반전입력단자에 입력되고, 기준전압단자(Vref)를 통해서는 상기 제3연산증폭기(OP71)의 비반전입력단자에 미리 설정된 기준전압이 입력된다. 따라서, 상기 제3연산증폭기(OP71)는 상기 저역필터(436)로부터 입력되는 전압을 상기 기준전압발생부(437)로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 획득해서 미리 설정된 증폭률로 증폭출력한다.Referring to FIG. 7, the output voltage of the first current detector 435 is input to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier OP71 through an input terminal Vin and a resistor R71, and the reference voltage terminal ( Vref) is a preset reference voltage is input to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier OP71. Accordingly, the third operational amplifier OP71 compares the voltage input from the low pass filter 436 with the reference voltage supplied from the reference voltage generator 437, obtains a difference voltage according thereto, and amplifies it at a preset amplification rate. Output

조광기용 정전류장치(439)는 상기 오차전류 연산부(438)로부터 공급되는 전압을 근거로 하여, 상기 조광기(410)의 트라이액의 동작유지에 필요한 최소 전류를 추가로 공급한다. The dimmer constant current device 439 additionally supplies a minimum current necessary for maintaining the triac operation of the dimmer 410 based on the voltage supplied from the error current calculator 438.

결국, 상기 조광기(410)의 트라이액의 동작유지에 필요한 최소 전류에 상응되는 기준전압을 미리 설정해 두고, 상기 엘이디 배열부(432)의 각각의 엘이디 스트링을 통해 흐르는 전류를 상기와 같은 과정을 통해 검출하여 그 검출된 전류에 상응되는 전압을 상기 기준전압과 비교하여 차이에 상응되는 만큼의 전류를 상기 조광기(410)의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류로 공급하도록 하였다.As a result, the reference voltage corresponding to the minimum current required to maintain the operation of the triac of the dimmer 410 is set in advance, and the current flowing through each of the LED strings of the LED array 432 is performed through the above process. The voltage corresponding to the detected current was detected and compared with the reference voltage to supply a current corresponding to the difference as a compensation current required for maintaining the triac of the dimmer 410.

이렇게 함으로써, 상기 조광기(410)의 부가에 따른 소비전력을 최소화하고, 상기 조광기(410)의 동작을 안정화시킬 수 있게 된다.
By doing so, power consumption due to the addition of the dimmer 410 can be minimized and the operation of the dimmer 410 can be stabilized.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 조광기(810), 브릿지다이오드 정류부(820) 및 엘이디 조명장치(830)을 포함한다. 8 is a block diagram of a dimmer operation maintaining circuit of an LED lighting system according to another exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the dimmer 810, the bridge diode rectifying unit 820, and the LED lighting device 830 are illustrated. Include.

상기 엘이디 조명장치(830)는 전원공급부(831), 엘이디 배열부(832), 엘이디 구동제어부(833), 엘이디용 정전류장치(834), 제2전류검출부(835), 기준전압발생부(836), 오차전류 연산부(837) 및 조광기용 정전류장치(838)를 포함한다.The LED lighting device 830 is a power supply unit 831, LED array unit 832, LED drive control unit 833, LED constant current device 834, the second current detector 835, the reference voltage generator 836 ), An error current calculating unit 837, and a constant current device 838 for a dimmer.

상기 도 8을 상기 도 4와 비교할 때, 도 8의 조광기(810), 브릿지다이오드 정류부(820)는 도 4의 조광기(410), 브릿지다이오드 정류부(420)의 구성 및 작용이 동일하다.When FIG. 8 is compared with FIG. 4, the dimmer 810 and the bridge diode rectifier 820 of FIG. 8 have the same configuration and operation as the dimmer 410 and the bridge diode rectifier 420 of FIG. 4.

다만, 도 8의 엘이디 조명장치(830)를 도 4의 엘이디 조명장치(430)와 비교할 때, 도 4의 제1전류검출부(435)와 도 8의 제2전류검출부(835)의 작용이 상이하다. 또한, 도 8의 엘이디 조명장치(830)에서는 도 4의 엘이디 조명장치(430)와 달리 상기 제2전류검출부(835)의 출력단에 저역필터를 사용하지 않았지만 필요에 따라 저역필터를 추가할 수 있다.However, when the LED lighting device 830 of FIG. 8 is compared with the LED lighting device 430 of FIG. 4, the action of the first current detector 435 of FIG. 4 and the second current detector 835 of FIG. 8 are different. Do. In addition, in the LED lighting device 830 of FIG. 8, unlike the LED lighting device 430 of FIG. 4, a low-pass filter is not used at the output terminal of the second current detector 835, but a low-pass filter may be added as necessary. .

상기 제2전류검출부(835)는 엘이디 구동제어부(833)로부터 엘이디용 정전류장치(834)에 공급되는 제어전압을 근거로 엘이디 배열부(832)상의 하나의 엘이디 스트링을 통해 흐르는 전류량을 구한 후, 그 전류량에 전체 엘이디 스트링 채널수를 곱하여 상기 엘이디 배열부(832)의 전체 엘이디 스트링을 통해 흐르는 전류량을 구하는 것이 상기 제1전류검출부(435)와 다른 점이다. The second current detector 835 calculates the amount of current flowing through one LED string on the LED array 832 based on a control voltage supplied from the LED drive controller 833 to the LED constant current device 834. It is different from the first current detector 435 to obtain the amount of current flowing through the entire LED string of the LED array unit 832 by multiplying the current amount by the total number of LED string channels.

상기 제2전류검출부(835)에서 상기와 같이 구한 전류량을 이용하고, 기준전압발생부(836), 오차전류 연산부(837) 및 조광기용 정전류장치(838)를 이용하여 상기 조광기(810)의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류로 공급하는 일련의 작용은 상기 도 4에서와 동일하다.
The second current detector 835 uses the amount of current obtained as described above, and uses the reference voltage generator 836, the error current calculator 837, and the constant current device 838 for the dimmer to make a try of the dimmer 810. The series of actions of supplying the compensation current necessary for maintaining the operation of the liquid are the same as in FIG.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various embodiments based on the basic concept of the present invention defined in the following claims. Such embodiments are also within the scope of the present invention.

410 : 조광기 420 : 브릿지다이오드 정류부
430 : 엘이디 조명장치 431 : 전원공급부
432 : 엘이디 배열부 433 : 엘이디 구동제어부
434 : 엘이디용 정전류장치 435 : 제1전류검출부
436 : 저역필터 437 : 기준전압발생부
438 : 오차전류 연산부 439 : 조광기용 정전류장치
410: dimmer 420: bridge diode rectifier
430: LED lighting device 431: power supply
432: LED array 433: LED drive control unit
434: constant current device for LED 435: first current detection unit
436: low pass filter 437: reference voltage generator
438: error current calculation unit 439: constant current device for the dimmer

Claims (7)

트라이액의 전도각을 조정하는 조광기;
상기 조광기의 트라이액의 전도각 조정에 의해 조도가 제어되는 엘이디 조명장치를 포함하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로에 있어서,
상기 엘이디 조명장치는,
엘이디용 정전류장치를 통해 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 각 엘이디 스트링 채널에 흐르는 전류를 검출하여 그에 따른 전압을 출력하고 그 출력전압들을 합산하여 출력하는 제1전류검출부;
상기 제1전류검출부로부터 입력되는 전압을 기준전압발생부로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 출력하는 오차전류 연산부;
상기 오차전류 연산부로부터 공급되는 전압을 근거로 상기 조광기의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류를 공급하는 조광기용 정전류장치;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
A dimmer for adjusting the conduction angle of the triac;
In the dimmer operating maintaining circuit of the LED lighting system comprising an LED lighting device is controlled the illuminance by adjusting the conduction angle of the triac of the dimmer,
The LED illumination device includes:
A first current detector for detecting a current flowing through each LED string channel of the LED array of the LED lighting apparatus through an LED constant current device, outputting a voltage corresponding thereto, and summing the output voltages;
An error current calculator configured to compare the voltage input from the first current detector with a reference voltage supplied from a reference voltage generator, and output a difference voltage according thereto;
And a dimmer constant current device for supplying a compensating current necessary for maintaining operation of the triac of the dimmer based on the voltage supplied from the error current calculating unit.
제1항에 있어서, 상기 제1전류검출부는
상기 엘이디용 정전류장치의 해당 엘이디 스트링 채널과 각기 접속되어 해당 채널에 흐르는 전류를 검출하는 다수의 전류검출기;
상기 다수의 전류검출기에서 각기 검출되어 출력되는 전류검출전압을 합산 및 증폭하여 그에 따른 출력전압을 발생하는 합산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
The method of claim 1, wherein the first current detection unit
A plurality of current detectors connected to respective LED string channels of the LED constant current device to detect current flowing through the corresponding channel;
And a summer for summing and amplifying current detection voltages respectively detected by the plurality of current detectors and outputting the amplified currents, thereby generating output voltages according to the dimmers.
제2항에 있어서, 상기 전류검출기는
드레인이 검출노드에 접속되고 소스가 출력노드에 접속된 모스트랜지스터;
상기 출력노드와 접지단자 사이에 접속된 저항;
비반전입력단자에 제어전압이 공급되고, 반전입력단자가 상기 출력노드에 접속되며, 출력단자가 상기 모스트랜지스터의 게이트에 접속된 제1연산증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
The method of claim 2, wherein the current detector
A MOS transistor having a drain connected to the detection node and a source connected to the output node;
A resistor connected between the output node and a ground terminal;
A dimmer operation of the LED lighting system, comprising: a control voltage supplied to a non-inverting input terminal, an inverting input terminal connected to the output node, and an output terminal connected to a gate of the MOS transistor. Holding circuit.
제2항에 있어서, 상기 합산기는
상기 다수의 전류검출기에 의해 구해진 전류검출전압을 합산하는 다수의 저항;
상기 다수의 저항에 의해 합산된 전압을 증폭하여 출력하는 제2연산증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.

The method of claim 2, wherein the summer is
A plurality of resistors for summing the current detection voltages obtained by the plurality of current detectors;
And a second operational amplifier configured to amplify and output voltages summed by the plurality of resistors.

제1항에 있어서, 상기 제1전류검출부의 출력단에 저역필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
2. The dimmer operation maintaining circuit of claim 1, further comprising a low pass filter at an output terminal of the first current detection unit.
제1항에 있어서, 상기 오차전류 연산부는 반전입력단자를 통해 공급되는 상기 제1전류검출부의 출력전압을 비반전입력단자에 입력되는 기준전압을 기준으로 증폭하여 출력하는 제3연산증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
The display device of claim 1, wherein the error current calculator comprises a third operational amplifier configured to amplify and output an output voltage of the first current detector supplied through an inverting input terminal based on a reference voltage input to a non-inverting input terminal. Dimmer operation maintaining circuit of the LED lighting system, characterized in that.
트라이액의 전도각을 조정하는 조광기;
상기 조광기의 트라이액의 전도각 조정에 의해 조도가 제어되는 엘이디 조명장치를 포함하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로에 있어서,
상기 엘이디 조명장치는,
엘이디용 정전류장치에 제어전압을 출력하여 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 각 엘이디 스트링 채널들의 점등을 제어하는 엘이디 구동제어부;
상기 엘이디 구동제어부에서 출력되는 제어전압을 근거로 상기 엘이디 조명장치의 엘이디 배열부의 임의의 한 엘이디 스트링 채널에 흐르는 전류를 검출하고 그 검출 전류들을 합산하여 그에 따른 전압을 출력하는 제2전류검출부;
상기 제2전류검출부로부터 입력되는 전압을 기준전압발생부로부터 공급되는 기준전압과 비교하여 그에 따른 차전압을 출력하는 오차전류 연산부;
상기 오차전류 연산부로부터 공급되는 전압을 근거로 상기 조광기의 트라이액의 동작유지에 필요한 보상전류를 공급하는 조광기용 정전류장치;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명 시스템의 조광기 동작 유지회로.
A dimmer for adjusting the conduction angle of the triac;
In the dimmer operating maintaining circuit of the LED lighting system comprising an LED lighting device is controlled the illuminance by adjusting the conduction angle of the triac of the dimmer,
The LED illumination device includes:
An LED driving control unit outputting a control voltage to an LED constant current device to control lighting of each LED string channel of the LED array unit of the LED lighting device;
A second current detector configured to detect a current flowing in any one of the LED string channels of the LED array of the LED lighting apparatus based on the control voltage output from the LED driving controller, add the detected currents, and output a corresponding voltage;
An error current calculator configured to compare the voltage input from the second current detector to a reference voltage supplied from a reference voltage generator, and output a difference voltage according thereto;
And a dimmer constant current device for supplying a compensating current necessary to maintain operation of the triac of the dimmer based on the voltage supplied from the error current calculating unit.
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