KR20130057605A - 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동 장치 - Google Patents

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한창희
이승룡
서동일
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주식회사 윅스
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Abstract

본 발명은 각 엘이디 구동부에 바이패스 회로를 추가하여 구성하여 입력전압이 변화하여도 바이패스 회로를 동작시켜 연속전인 안정된 조명을 제공하는 것이 목적이다. 이를 위해서 전원부;와 상기 전원부로부터 입력전원을 인가받아 동작하는 엘이디(LED) 구동부가 복수개로 연결되어 있는 엘이디 구동 그룹부;와 상기 전원부로부터 복수의 상기 엘이디 구동부 각각에 상기 입력 전원을 공급하는 복수의 바이패스 스위치로 구성된 바이패스 스위치부; 및 상기 복수의 엘이디 구동부 각각의 동작 전류를 제어하고 상기 바이패스 스위치부의 복수의 바이패스 스위치를 제어하는 스위치 조절부; 를 포함하되,상기 엘이디 구동부는, 센스 저항단;과 하나 이상의 엘이디가 직렬 연결 또는 병렬 연결되어 있는 엘이디단; 및 상기 스위치 조절부의 제어를 받아 상기 엘이디 구동부에 흐르는 전류를 변화시키는 전류 스위치; 를 포함하는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치가 제공된다.

Description

바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동 장치{LED operating device using bypass circuit}
본 발명은 디스플레이의 백라이트 유니트나 조명장치 등에 적용될 수 있는 LED(Light Emitting Diode) 구동 장치에 관한 것이다.
최근에는 저전력 고효율 및 긴 수명으로 인해 엘이디 다이오드(이하, 엘이디라고 표기함)를 디스플레이 장치나 조명 장치에 많이 이용하고 있다.
광원으로 엘이디를 사용하기 위해서는 엘이디의 ON/OFF, 밝기 조절, 발광되는 빛의 색깔을 적절히 조절하는 기능의 엘이디 구동회로가 필요하다. 이러한 종래의 엘이디 구동회로를 구동방식으로 크게 분류하면 선형구동방식과 SMPS(Switched Mode Power Supply)라 불리는 스위치모드 구동방식이 있다.
이중 SMPS는 인덕터를 이용하여 스위치 모드로 동작하므로 회로의 구성이 복잡하고 부품이 많이 들어 비용이 많이 소요된다. 또한, 전류가 불연속적으로 흐르기 때문에 전자기파(EMI : ElectroMagnetic Interference) 문제가 발생한다. 또한, 입력 전압이 변하면서 입력되는 경우(즉, 교류전압이 입력되는 경우)에 깜빡임과 엘이디의 정방향 전압(Vf) 때문에 밝기의 변화가 발생한다. 또한, 불안정한 전원으로 인한 역율을 맞추기 위해서 별도의 PFC(Power Factor Correction)회로가 필요하고 전해 콘덴서를 사용하므로 수명이 짧다.
이에 반해 선형구동방식은 SMPS에 비해 인덕터와 전해콘덴서를 사용하지 않음으로 인해 회로의 구성이 간단하다. 따라서, 낮은 제조원가, 우수한 안정성과 긴 수명이 가장 큰 장점이다.
그런데 종래의 선형구동방식은 직렬로 연결된 LED들 사이에 스위치를 연결하여 입력 전압구간에 따라 LED를 최대한 켤 수 있는 해당 스위치를 동작하여 전류를 흐르게 하는 방식으로 LED를 구동한다. 그런데 이러한 종래의 방법은 조명의 색온도를 맞추기 위해 색온도가 다른 LED들을 조합하여 사용하는 경우에 입력전압에 따라 색온도가 변화하는 문제가 있다.
그리고, 현재 조명에서는 Warm white의 백색광을 조명 광원으로 가장 많이 선호하고 있다. 이러한 Warm white 빛을 만들기 위해 Warm white LED 만을 사용할 수도, Cool white LED 와 Red LED를 동시에 켜게 되면 각 LED에서 발산된 빛이 합쳐져서 색온도 Warm white 의 빛을 만들 수 있다.
그런데 종래의 기술에서는 Cool white LED 와 Red LED 를 이용하여 Warm white의 백색광을 만들어내는 경우에는 입력 전압에 따라 전압 구간별로 색이 변화하는 것도 문제고, Red LED가 켜지는 구간이 짧아 전체 조명의 빛이 보다 Cool white로 변하는 문제가 있다.
종래의 기술 중에서 또 하나 심각한 문제는 Triac 조광기가 적용된 경우이다. 즉, 조광기를 사용하는 경우에 엘이디가 켜지기 시작하는 전압보다 낮은 입력전압에서는 전류가 흐르지 않기 때문에 조광기 측에서 바라보는 부하는 무한대가 되어 조광기의 오동작을 유발하는 문제 있다. 이러한 경우에 조광기의 오동작은 엘이디의 깜빡거림(Flicker)을 유발하는 문제가 있다.
본 발명의 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 각 엘이디 구동부에 바이패스 회로를 추가하여 구성하여 입력전압이 변화하여도 바이패스 회로를 동작시켜 연속적인 안정된 조명을 제공하는 것이 목적이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 입력전압이 변하는 경우에도 전체 전류를 제어하여 원하는 색온도를 유지하는 조명을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은 바이패스 회로를 통해 다양한 전류 패스를 형성할 수 있어 하나의 엘이디에 전류가 집중되어 엘이디의 수명이 짧아지는 문제를 해결하는 것이 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은 조광기를 사용하는 경우에 엘이디 구동 그룹부가 동작하지 못하는 낮은 입력 전원하에서 일정 전류를 흐르게 하여 조광기의 동작을 안정화시키는 것이 목적이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 전원부;와 상기 전원부로부터 입력전원을 인가받아 동작하는 엘이디(LED) 구동부가 복수개로 연결되어 있는 엘이디 구동 그룹부;와 상기 전원부로부터 복수의 상기 엘이디 구동부 각각에 상기 입력 전원을 공급하는 복수의 바이패스 스위치로 구성된 바이패스 스위치부; 및 상기 복수의 엘이디 구동부 각각의 동작 전류를 제어하고 상기 바이패스 스위치부의 복수의 바이패스 스위치를 제어하는 스위치 조절부; 를 포함하되,상기 엘이디 구동부는, 센스 저항단;과 하나 이상의 엘이디가 직렬 연결 또는 병렬 연결되어 있는 엘이디단; 및 상기 스위치 조절부의 제어를 받아 상기 엘이디 구동부에 흐르는 전류를 변화시키는 전류 스위치; 를 포함하는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치가 제공된다.
여기서, 상기 바이패스 스위치부의 상기 복수의 바이패스 스위치는 서로 직렬 연결되어 있고 상기 엘이디단과는 각각 서로 병렬로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 바이패스 스위치부는 상기 복수의 바이패스 스위치 각각은 한쪽이 상기 전원부와 연결되어 있고 다른 한쪽은 전류를 제공하는 해당 엘이디 구동부의 상기 엘이디단과 연결될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 바이패스 스위치 각각이 한쪽이 상기 전원부와 연결되어 있고 다른 한쪽은 전류를 제공하는 해당 엘이디 구동부의 상기 엘이디단과 연결되어 있으되, 동일한 엘이디단에 전원을 공급하는 복수의 바이패스 스위치들은 서로 병렬 연결될 수 있다.
여기서, 상기 바이패스 스위치와 상기 전류 스위치 사이에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드가 연결될 수 있다.
여기서, 상기 스위치 조절부는 상기 입력전원값을 판단하여 상기 입력전원값으로 동작 가능한 상기 엘이디 구동부가 동작하도록 해당 바이패스 스위치를 온(ON) 상태로 전환하고 이전 엘이디 구동부의 전류스위치는 오프(OFF) 상태로 전환하고 상기 입력 전원값으로 동작 가능한 상기 엘이디 구동부의 전류 스위치를 제어하여 전류값을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 엘이디 구동부의 상기 엘이디단 각각은 서로 다른 색온도(color temperature)값 또는 서로 같은 색온도값을 가지는 하나 이상의 엘이디를 포함할 수 있다.
여기서, 조광기; 및 상기 조광기와 상기 엘이디 구동 그룹부 사이에 병렬로 연결되어 있어, 상기 엘이디 구동 그룹부가 동작하지 못하는 낮은 입력 전원하에서 일정 전류를 흐르게 하여 상기 조광기의 동작을 안정화시키는 조광기 안정화 스위치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 전류 바이패스를 통해 전류 패스를 다양하게 만들 수 있어 종래의 기술로는 구현하기 어려운 색온도 조절이 가능한 효과가 있다..
또한, 전류 바이패스를 통해 종래의 기술보다 전류 패스를 다양하게 만들 수 있어 한 LED에 전류가 집중되어 수명이 짧아지는 문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, Triac 조광기를 사용하는 경우에도 색온도 변화를 감소시키거나 없앨 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예로 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 다른 일 실시예로 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예로 입력전압의 변화에 따른 각각의 엘이디 구동부의 동작 구간을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예로 도3의 B 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 일실시예로 도3의 C 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도6는 본 발명의 일실시예로 도3의 D 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도7는 본 발명의 일실시예로 조광기 및 조광기 안정화 스위치를 포함하는 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 다른 일 실시예로 바이패스 스위치를 그물망처럼 형성한 구성을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 제1 및 제2 또는 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예로 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치는 전원부, 엘이디 구동 그룹부, 바이패스 스위치부와 스위치 조절부(20)를 포함하여 구성된다.
전원부는 본 발명의 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치에 전원을 인가하는 장치로 교류 전원장치(10)와 AC/DC 변환 장치(15)로 구성될 수 있다.
엘이디 구동 그룹부는 복수개의 엘이디 구동부가 서로 직렬연결되어 있는 구조를 가지고 있다. 여기서 엘이디 구동부는 엘이디단과 전류 스위치로 구성될 수 있다.
도1을 예로 들면 첫번째 엘이디 구동부는 첫번째 엘이디단(100)과 첫번째 전류 스위치(110)로 구성된다. 두번째 엘이디 구동부는 두번째 엘이디단(200)과 두번째 전류 스위치(210)로 구성된다. 세번째 엘이디 구동부는 세번째 엘이디단(300)과 세번째 전류 스위치(310)로 구성된다. 네번째 엘이디 구동부는 네번째 엘이디단(400)과 네번째 전류 스위치(410)로 구성된다. 다섯번째 엘이디 구동부는 다섯번째 엘이디단(500)과 다섯번째 전류 스위치(510)로 구성된다. 따라서 엘이디 구동 그룹부는 상술한 첫번째 엘이디 구동부와 두번째 엘이디 구동부와 세번째 엘이디 구동부와 네번째 엘이디 구동부와 다섯번째 엘이디 구동부를 모두 포함하고 있는 회로 구조를 의미한다.
본 발명의 설명에서는 설명의 편의를 위해서 엘이디 구동 그룹부에 다섯개의 엘이디 구동부가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 그 이하 또는 그 이상의 엘이디 구동부가 서로 연결되어 있을 수 있다.
여기서 각각의 엘이디단(100,200,300,400,500)은 하나 이상의 엘이디가 서로 직렬 또는 병렬 연결된 구조일 수 있다.
또한 도면에서 도시되어 있지는 않으나 각각의 엘이디 구동부는 센스 저항단을 더 포함하여 구성될 수 있다.
바이패스 스위치부의 바이패스 스위치(320,420,520)는 각각 엘이디 구동부의 엘이디단(200,300,400)과 서로 병렬 연결된 구조를 가지고 있다. 보다 상세히 바이패스 스위치부의 회로 구조를 설명하면 첫번째 바이패스 스위치(320)는 두번째 엘이디 구동부의 엘이디단(200)과 병렬 연결되어 있으며, 두번째 바이패스 스위치(420)는 세번째 엘이디 구동부의 엘이디단(300)과 병렬 연결되어 있으며, 세번째 바이패스 스위치(520)는 네번째 엘이디 구동부의 엘이디단(400)과 병렬 연결되어 있다. 또한 각각의 바이패스 스위치(320,420,520)는 서로 직렬 연결되어 있다.
즉 첫번째 바이패스 스위치(320)가 온(ON) 상태가 되면 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)이 두번째 엘이디 구동부의 엘이디단(200)을 건너뛰어 세번째 엘이디 구동부의 엘이단(300)과 바로 연결되며, 첫번째 바이패스 스위치(320) 및 두번째 바이패스 스위치(420)가 온(ON) 상태가 되면 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)이 두번째 엘이디 구동부의 엘이디단(200)와 세번째 엘이디 구동부의 엘이디단(300)을 건너뛰어 네번째 엘이디 구동부의 엘이디단(400)과 바로 연결된다. 첫번째 바이패스 스위치(320), 두번째 바이패스 스위치(420) 및 세번째 바이패스 스위치(520)가 온(ON) 상태가 되면 같은 방식으로 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)이 다섯번째 엘이디 구동부의 엘이디단(500)에 바로 연결된다.
스위치 조절부(20)는 본 발명의 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치의 각 스위치(110,210,310,410,510, 320,420,520)를 제어하여 전체 전류의 흐름을 조절하는 기능을 수행한다. 또한 스위치 조절부(20)는 각 스위치(110, 210, 310, 410, 510, 320, 420, 520)에 포함되어 있는 저항을 제어하여 흐르는 전류값을 조절할 수 있다.
여기서 바이패스 스위치(320,420,520)와 전류 스위치(110,210,310,410,510) 사이에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드(201,301,401,501)가 연결되어 있을 수 있다.
도2는 본 발명의 다른 일 실시예로 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예로 바이패스 스위치(220,320,420)는 서로 직렬 연결되어 있지 않고 바이패스 스위치(220,320,420,520) 각각은 한쪽이 전원부와 연결되어 있고 다른 한쪽은 전류를 제공하는 해당 엘이디 구동부의 엘이디단과 연결되어 있는 회로 구조를 가진다.
도2를 예를 들어 설명하면, 첫번째 바이패스 스위치(220)는 한쪽이 전원부의 출력 노드와 연결되어 있고 다른 한쪽은 두번째 엘이디 구동부의 엘이디단(200)과 연결되어 있고, 두번째 바이패스 스위치(320)는 한쪽이 전원부의 출력 노드와 연결되어 있고 다른 한쪽은 세번째 엘이디 구동부의 엘이디단(300)과 연결되어 있고, 세번째 바이패스 스위치(420)는 한쪽이 전원부의 출력 노드와 연결되어 있고 다른 한쪽은 네번째 엘이디 구동부의 엘이디단(400)과 연결되어 있고, 네번째 바이패스 스위치(520)는 한쪽이 전원부의 출력 노드와 연결되어 있고 다른 한쪽은 다섯번째 엘이디 구동부의 엘이디단(500)과 연결되어 있다.
따라서, 첫번째 바이패스 스위치(220)가 온(ON) 상태가 되면, 두번째 엘이디 구동부의 엘이디단(200)이 직렬로 연결되어 있던 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)과 병렬로 연결되게 되고, 두번째 바이패스 스위치(320)가 온(ON) 상태가 되면 세번째 엘이디 구동부의 엘이디단(300)이 직렬로 연결되어 있던 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)과 병렬로 연결되게 되고, 세번째 바이패스 스위치(420)가 온(ON) 상태가 되면 네번째 엘이디 구동부의 엘이디단(400)이 직렬로 연결되어 있던 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)과 병렬로 연결되게 되고, 네번째 바이패스 스위치(520)가 온(ON) 상태가 되면 다섯번째 엘이디 구동부의 엘이디단(500)이 직렬로 연결되어 있던 첫번째 엘이디 구동부의 엘이디단(100)과 병렬로 연결되게 되게 된다.
도3에서 도6까지는 입력 전압의 변화에 따른 바이패스 스위치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도3에서 도6까지는 설명의 편의를 위해 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치가 세개의 엘이디 구동부만을 포함하고 있는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도3은 본 발명의 일 실시예로 입력전압의 변화에 따른 각각의 엘이디 구동부의 동작 구간을 나타낸 도면이다.
여기서 Vt1 은 첫번째 엘이디단(100)의 문턱 전압을 의미하고 Vf1 은 첫번째 엘이디단(100)의 정방향 전압을 의미한다.
여기서 Vt2 은 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)의 문턱 전압의 합을 의미하고 Vf2 은 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)의 정방향 전압의 합을 의미한다.
여기서 Vt3 은 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)과 세번째 엘이디단(300)의 문턱 전압의 합을 의미하고, Vf3 은 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)과 세번째 엘이디단(300)의 정방향 전압의 합을 의미한다.
입력전압이 Vt1 이하인 A 구간은 첫번째 엘이디단(100)의 문턱 전압보다 낮은 입력 전압이므로 어떠한 엘이디단도 동작을 하지 않는다.
입력전압이 Vt1 이상과 Vf2 이하인 B 구간에서는 첫번째 엘이디단(100)의 문턱 전압보다 높은 전압이 입력되는 구간이다.
입력전압이 Vf2 이상과 Vf3 이하인 C 구간에서는 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)의 문턱 전압의 합보다 높은 전압이 입력되는 구간이다.
입력전압이 Vf3 이상인 D 구간에서는 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)과 세번째 엘이디단(300)의 문턱 전압의 합보다 높은 전압이 입력되는 구간이다.
도4는 본 발명의 일실시예로 도3의 B 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도4 이하에서는 설명의 편의를 위해서 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)이 cool white LED 로 구성되어 있고 세번째 엘이디단(300)은 Red LED 로 구성되어 있다고 가정한다.
상술한 바와 같이 현재 조명에서는 Warm white의 백색광을 조명 광원으로 가장 많이 선호하고 있다. 이러한 Warm white 빛을 만들기 위해 Warm white LED 만을 사용할 수도 있지만, Cool white LED 와 Red LED 를 동시에 켜게 되면 각각의 LED에서 발산된 빛이 합쳐져서 Warm white 의 색온도를 가지는 빛을 만들 수 있다.
도4에서 도6까지는 이러한 Cool white LED 와 Red LED 를 이용하여 Warm white의 백색광을 만들어내는 것을 설명하고자 한다.
도3의 B 구간에서는 입력전압이 첫번째 엘이디단(100)의 문턱 전압 이상이므로 첫번째 엘이디단은 동작하게 된다. 이때 스위치 조절부(20)은 첫번째 전류 스위치(110)을 제어하여 목표전류가 흐르도록 한다.
여기서 목표전류는 각 엘이디단이 정상 동작을 하기 위한 전류를 의미한다.
B 구간에서는 이러한 경우에는 Cool White LED 만 동작하므로 Cool white 의 색온도를 가지는 빛이 나오게 된다.
도5는 본 발명의 일실시예로 도3의 C 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
C 구간에서는 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)의 문턱 전압의 합보다 높은 입력 전압이 입력되는 구간이다.
따라서 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)은 정상적으로 동작을 할 수 있다. 그러나 세번째 엘이디단(300)은 정상 동작을 할 수 없다.
이러한 C 구간에서 본 발명은 세번째 엘이디단(300)을 동작시키기 위해서 바이패스 스위치(320)를 온(ON) 상태로 전환하여 세번째 엘이이단(300)에 전원을 공급한다. 이경우에는 세번째 엘이디단(300)은 두번째 엘이디단(200)에서의 전압강하가 발생하지 않는 입력 전압이 입력되므로 정상 동작을 할 수 있다.
C 구간에서 스위치 조절부(20)는 첫번째 전류 스위치(110)를 오프(OFF) 상태로 전환하고 두번째 전류 스위치(210)를 제어하여, 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200) 및 두번째 전류 스위치(210)에 목표전류가 흐르도록 제어한다.
또한 스위치 조절부(20)는 바이패스 스위치(320)을 온(ON) 상태로 전환하고 세번째 전류 스위치(310)를 제어하여, 첫번째 엘이디단(100)과 바이패스 스위치(320)와 세번째 엘이디단(300) 및 세번째 전류 스위치(310)에 목표전류가 흐르도록 제어한다.
C 구간에서는 Cool White LED 와 Red LED 가 동시에 동작하므로 사용자가 원하는 Warm white의 백색광을 만들어 낼 수 있다.
도6는 본 발명의 일실시예로 도3의 D 구간에서의 회로 동작을 설명하기 위한 도면이다.
D 구간에서는 첫번째 엘이디단(100)과 두번째 엘이디단(200)과 세번째 엘이디단(300)의 문턱 전압의 합보다 높은 전압이 입력되는 구간이다.
따라서 D 구간에서는 모든 엘이디단(100,200,300)이 정상 동작을 할 수 있다.
이러한 D 구간에서는 스위치 조절부(20)는 첫번째 전류 스위치(110)와 두번째 전류 스위치(200) 및 바이패스 스위치(320)를 오프(OFF) 상태로 전환하고 세번째 전류 스위치(310)를 제어하여 목표 전류가 흐르도록 제어한다.
D 구간에서는 Cool White LED 와 Red LED 가 동시에 동작하므로 사용자가 원하는 Warm white의 백색광을 만들어 낼 수 있다.
도7는 본 발명의 일실시예로 조광기 및 조광기 안정화 스위치를 포함하는 바이패스 회로를 포함하는 엘이디 구동 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명은 조광기(30)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그런데 상술한 바와 같이 조광기(30)를 더 포함하여 구성되는 경우에는 어떠한 엘이디단도 동작하지 않는 A 구간에서는 전류가 흐르지 않기 때문에 조광기(30) 측에서 바라보는 부하가 무한대가 되어 회로의 오동작이 발생하게 된다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 조광기 안정화 스위치(50)를 더 포함하여 구성한다.
즉, A 구간에서는 스위치 조절부(20)가 조광기 안정화 스위치(50)를 온(ON) 상태로 전환하여 회로 전체에 일정한 전류가 흐르도록 하여 조광기(30)의 오동작을 방지하도록 한다.
도8은 본 발명의 다른 일 실시예로 바이패스 스위치를 그물망처럼 형성한 구성을 도시한 도면이다.
도8에 도시된 바와 같이 서로 다른 엘이디단(200,300,400,500)에 전원을 공급하는 바이패스 스위치들은 직렬 연결되고, 동일한 엘이디단에 연결되어 있는 바이패스 스위치들은 각각 서로 병렬 연결될 수 있다.
예를 들어 두번째 엘이디단(200)에 전원을 공급하는 바이패스 스위치들(220_1,220_2,220_3,220_4)은 각각 서로 병렬 연결되어 있다.
또한, 세번째 엘이디단(300)에 전원을 공급하는 바이패스 스위치들(320_1,320_2,320_3,320_4)은 각각 서로 병렬 연결되어 있다.
또한, 네번째 엘이디단(400)에 전원을 공급하는 바이패스 스위치들(420_1,420_2,420_3,420_4)은 각각 서로 병렬 연결되어 있다.
또한, 다섯번째 엘이디단(500)에 전원을 공급하는 바이패스 스위치들(520_1,520_2,520_3,520_4)은 각각 서로 병렬 연결되어 있다.
따라서 도8과 같이 바이패스 스위치들이 그물망 형태로 구성될 수 있어, 스위치 조절부(20)는 어느 하나의 바이패스 스위치에 이상이 생긴 경우에도 같은 엘이디단과 연결되어 있는 다른 바이패스 스위치를 제어하여 전제적으로 정상동작이 수행 되도록 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 교류 전원장치
15 : AC/DC 변환 장치
20 : 스위치 조절부
30 : 조광기
50 : 조광기 안정화 스위치
100,200,300,400,500 : 엘이디단
110,210,310,410,510 : 전류 스위치
201,301,401,501 : 다이오드
220,320,420,520 : 바이패스 스위치

Claims (8)

  1. 전원부;
    상기 전원부로부터 입력전원을 인가받아 동작하는 엘이디(LED) 구동부가 복수개로 연결되어 있는 엘이디 구동 그룹부;
    상기 전원부로부터 복수의 상기 엘이디 구동부 각각에 상기 입력 전원을 공급하는 복수의 바이패스 스위치로 구성된 바이패스 스위치부; 및
    상기 복수의 엘이디 구동부 각각의 동작 전류를 제어하고 상기 바이패스 스위치부의 복수의 바이패스 스위치를 제어하는 스위치 조절부; 를 포함하되,
    상기 엘이디 구동부는,
    센스 저항단;
    하나 이상의 엘이디가 직렬 연결 또는 병렬 연결되어 있는 엘이디단; 및
    상기 스위치 조절부의 제어를 받아 상기 엘이디 구동부에 흐르는 전류를 변화시키는 전류 스위치; 를 포함하는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치부의 상기 복수의 바이패스 스위치는 서로 직렬 연결되어 있고 상기 엘이디단과는 각각 서로 병렬로 연결되어 있는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치부는
    상기 복수의 바이패스 스위치 각각이 한쪽이 상기 전원부와 연결되어 있고 다른 한쪽은 전류를 제공하는 해당 엘이디 구동부의 상기 엘이디단과 연결되어 있는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 바이패스 스위치 각각이 한쪽이 상기 전원부와 연결되어 있고 다른 한쪽은 전류를 제공하는 해당 엘이디 구동부의 상기 엘이디단과 연결되어 있으되, 동일한 엘이디단에 전원을 공급하는 복수의 바이패스 스위치들은 서로 병렬 연결되어 있는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 바이패스 스위치와 상기 전류 스위치 사이에는 전류의 역류를 방지하기 위한 다이오드가 연결되어 있는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 조절부는
    상기 입력전원값을 판단하여 상기 입력전원값으로 동작 가능한 상기 엘이디 구동부가 동작하도록 상기 바이패스 스위치부의 해당 바이패스 스위치를 온(ON) 상태로 전환하고 이전 엘이디 구동부의 전류스위치는 오프(OFF) 상태로 전환하고 상기 입력전원값으로 동작 가능한 상기 엘이디 구동부의 전류 스위치를 제어하여 전류값을 조절하는 것을 특징으로 하는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엘이디 구동부의 상기 엘이디단 각각은 서로 다른 색온도(color temperature)값 또는 서로 같은 색온도값을 가지는 하나 이상의 엘이디를 포함하고 있는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
  8. 제1항에 있어서,
    조광기; 및
    상기 조광기와 상기 엘이디 구동 그룹부 사이에 병렬로 연결되어 있어, 상기 엘이디 구동 그룹부가 동작하지 못하는 낮은 입력 전원하에서 일정 전류를 흐르게 하여 상기 조광기의 동작을 안정화시키는 조광기 안정화 스위치;를 더 포함하는 바이패스 회로를 이용하는 엘이디 구동장치.
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