KR20140040227A - 고전압 ｌｅｄ 및 드라이버 - Google Patents

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브루스 리차드 로버츠
루이스 네론
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

고전압 드라이버를 사용하여 LED를 구동함으로써 조명을 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로, LED 어레이에 고전압 DC 구동 전압을 제공하기 위해 AC 주전원에 접속된 간략화된 부스트 회로를 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

고전압 ＬＥＤ 및 드라이버{HIGH VOLTAGE LED AND DRIVER}
본 출원은 전반적으로 고전압 드라이버를 사용하여 LED를 구동하는 것에 관한 것이며, 더 구체적으로, 본 출원은 고전압 DC 전력을 LED 어레이에 제공하기 위해 AC 주전원(an AC mains)에 접속된 전류 제어형 부스트 회로(a current controlled boost circuit)를 사용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
조명 애플리케이션을 위해 LED를 사용하는 것은 제조 개선으로 인해 LED의 가격이 떨어짐에 따라 점점 더 인기를 얻고 있다. LED 조명은 종종 개별 LED의 어레이, 예컨대, 직렬 접속된 복수의 LED를 이용하여 출력 광의 양을 원하는 양으로 증가시킨다. LED는 전형적으로 DC 전압 소스로부터 동작하기 때문에, 전형적인 전력 소스인 AC 전압은 LED 어레이를 구동하기 위해 DC 전력으로 변환될 필요가 있고, 그러므로 LED 드라이버는 어레이를 구동하기 위해 AC 소스를 DC 전력 공급으로 변환하도록 제공된다.
그러나, 현재 시스템은 AC 소스의 전압보다 전형적으로 낮은 DC 전압 출력을 제공하고, AC 소스 전압은 종종 가정 애플리케이션을 위한 120V이다. LED 어레이가 동작하는 전압을 라인 전압(line voltage)보다 더 큰 양으로 증가시키는 것이 바람직하지만, 그러한 조명 애플리케이션에서 사용되는 컴포넌트의 크기, 비용, 및 개수를 감소시키는 것이 항상 바람직하다고 판단되어 왔다. 따라서, 사용되는 컴포넌트의 비용, 복잡성, 및 사이즈를 줄이면서 LED 어레이를 구동하기 위해 AC 소스 전압보다 더 높은 고전압 DC 전력 소스를 제공하는 방법이 바람직할 것이다.
본 발명의 복수의 실시예가 제공되며, 조명(illumination)을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이, 및 LED 어레이에 동작 전압(an operating voltage)을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하는 장치를 포함하나 이로 한정되지 않는다. LED 드라이버는 AC 전력 소스를 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기 회로와, DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와, LED 구동 전압을 제공하기 위해 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로(a voltage boost circuit)와, 전압 부스트 회로를 발진 주파수(an oscillation frequency)에서 구동하기 위한 발진 회로(an oscillating circuit)를 포함하며, 발진 부스트 회로는 자려-발진형(self-oscillating)이다.
또한 조명을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와, LED 어레이에 동작 전압을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하는 장치가 제공된다. LED 드라이버는, AC 전력 소스를 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 동일한 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기와, DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와, LED 구동 전압을 제공하기 위해 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와, 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로를 포함하되, 발진 부스트 회로는 자려-발진형이다.
위의 장치에 대하여, LED 구동 전압이 LED 어레이를 구동하기 위해 사용됨으로써 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 큰 RMS 전압 값을 갖는다.
또한 추가로, 조명을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와, LED 어레이에 동작 전압을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하는 장치가 제공된다. LED 드라이버는, AC 전력 소스를 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 동일한 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기와, DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와, LED 구동 전압을 제공하기 위해 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와, 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로 ― 발진 부스트 회로는 자려-발진형임 ― 와, 작동-시작 단계 동안 발진 회로에 전력을 공급하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기와, 작동-시작 단계 이후에 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기와, 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와, 발진 회로에 달리 제공되는 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 포함한다.
위의 장치에 대하여, LED 구동 전압은 LED 어레이를 구동하기 위해 사용됨으로써 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 더 큰 RMS 전압 값을 갖는다.
또한, LED 어레이를 구동하기 위한 LED 드라이버가 제공되며, LED 드라이버는, AC 전력 소스를 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 같은 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기와, DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와, LED 구동 전압을 제공하기 위해 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와, 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로 ― 발진 회로는 자려-발전형임 ― 와, 작동-시작 단계 동안 발진 회로에 전력을 공급하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기와, 작동-시작 단계 이후에 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기와, 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와, 발진 회로에 달리 제공되는 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 포함한다.
위의 드라이버에 대하여, LED 구동 전압이 사용됨으로써 출력에 걸친 전압 강하는 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 더 큰 RMS 전압 값을 갖는다. 또한, LED 드라이버의 전력 효율은 90%보다 크다.
상기 디바이스들 중 임의의 디바이스는, 디밍이 수행되지 않는 경우 비활성이고 디밍이 수행되는 경우 활성인 디머 호환 회로(a dimmer compatiblity circuit)를 더 포함한다.
또한, 상기 디바이스들 중 임의의 디바이스는, 90% 보다 큰 전력 효율을 가지거나, 95% 이상의 전력 효율을 갖는다.
또한, 본 발명의 추가 실시예들은, 이들 전부는 아니지만 일부가 더 상세히 설명된다.
본원에서 설명되는 본 발명의 예시들의 피쳐 및 이점은, 첨부된 도면을 참조하여 다음의 설명을 읽고 나면 본 발명이 관련된 본 기술분야의 당업자들에게 명백해질 것이다.
도 1은 LED 드라이버 및 LED 어레이의 예시적인 실시예에 관한 간략화된 블록도를 도시한다.
도 2는 LED 드라이버의 예시의 부스트 컴포넌트의 예시적인 실시예에 관한 블록도를 도시한다.
도 3은 예시의 LED 드라이버에 의해 구동되는 예시의 LED 어레이에 관한 개략도를 도시한다.
도 4는 LED 드라이버의 예시의 실시예에 관한 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4의 예시의 LED 드라이버를 위한 디머 호환 회로의 예시의 실시예에 관한 개략도를 도시한다.
일반적으로, 부스트 회로(a boost circuit)는 동작의 효율성을 개선하기 위해, 고전압에서 LED 어레이를 동작시키도록 라인 전압(line voltage)을 부스팅하는데 사용된다. 부스트 회로는 고효율성을 위해 설계된다.
도 1은 LED 조명 어레이(90)를 구동하기 위한 LED 드라이버(100)를 포함하는, 시스템의 주요 컴포넌트들을 도시하는 예시적인 간략화된 블록도이다. 우선, 드라이버(100)는 AC 전력 소스(10)(예컨대, 120Vac 주택 전력 공급기)를 정류하기 위한 정류기 회로를 포함할 것이며, 이는 디밍 회로와의 호환성을 보조하기 위해 바람직하게 적응된다. 드라이버(100)는 또한 전자기 간섭을 필터링하기 위해 필터(30)를 포함한다. 드라이버는 또한 LED 조명 어레이(90)에 일정한 전류를 제공하기 위해 정류되고 필터링된 전력을 부스팅하기 위한 부스트 컴포넌트(40)를 포함한다.
도 2는 도 1의 예시적인 간략화된 시스템의 부스트 컴포넌트(40)의 블록도를 를 더 상세히 도시한다. 부스트 컴포넌트는 정류되고 필터링된 DC 전력(31)을 부스팅하고 출력 전류를 제어하기 위한 전압 부스트 회로(voltage boost circuitry)(41)를 포함한다. 부스트 회로는 아이솔레이션 증폭기(an isolation amplifier)(45)를 통해 발진기(an oscillator)(44)에 의해 구동된다. 아이솔레이션 증폭기(45)는 발진기(44)의 동작에 영향을 미칠 수 있는 부스트 회로(41)로부터의 큰 전류 드레인(a large current drain)을 방지하기 위해 발진기(44)를 부스트 회로(41)로부터 격리하는데 사용된다.
발진기(44)는 부스트 회로(41)로부터 전력을 수신하는 발진기 전력 공급기(43)에 의해 전력이 공급되지만, 스타트업에서 부스트 회로(41)는 정상 동작 상태(a steady operating state)에 도달할 시간이 필요하기 때문에, 발진기(44)에 스타트업 전력을 초기에 제공하도록 발진기 부트스트랩 전력 회로(oscillator bootstrap power circuit)(42)가 제공된다. 발진기(44)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 전압 부스트 회로의 동작 주파수를 설정한다.
출력 보호 및 제어 회로(46)는 부스트 디바이스(40)를 위한 많은 보호 기능을 수행하도록 제공된다. 예를 들어, 출력 보호 및 제어 회로(46)는 큰 피크 전류가 발진기 회로에 공급되는 것을 방지하며, 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하고, 부스트 회로 출력의 과전압 제어를 수행한다.
출력 필터(47)는 부스트 회로(41)에 의해 출력된 리플 전류(ripple currents)를 필터링하고, 추가 디머 호환성(dimmer compatibility)을 제공하도록 제공된다. 디밍 호환 회로(48)는 또한 디밍 회로와의 호환성을 추가로 개선하도록 제공될 수 있다.
도 3은 LED 조명 디바이스에 관한 개략도를 도시하며, LED 조명 디바이스는 하나의 직렬 스트링에 접속된 복수의 LED(91, 92...93) 및 다른 직렬 스트링에 접속된 다른 복수의 LED(91', 92'...93')를 포함하는 예시의 LED 어레이(90)를 구동하는 LED 어레이 드라이버(100)를 포함하며, 여기서 복수의 그러한 LED 직렬 스트링은 병렬로 접속된 것으로 도시된다. LED를 구동하도록 전압 부스트를 제공하는 본원에 개시된 드라이버들 중 하나를 사용함으로써, 더 많은 LED가 각 직렬 스트링에 더해질 수 있고, 원하는 양의 조명을 위해 병렬로 제공될 필요가 있는 스트링의 개수를 감소시킴으로써, 전체 조명 디바이스의 전체 효율성을 증가시킨다.
물론, LED 어레이 드라이버의 출력 전압에 따라 그리고 LED에 걸친 전압 강하에 따라 다양한 개수의 LED가 각 직렬 스트링에 제공될 수 있다. 예를 들어, 각 LED에 걸친 전압 강하가 약 3V이고, 드라이버(100)의 출력은 약 200V인 경우, 직렬 스트링은 66개의 LED를 구비할 것이다. 또한, 임의의 개수의 LED 스트링은 1개의 스트링에서부터 2개 또는 더 많은 스트링까지, 원하는 전체 광 출력에 따라 병렬로 접속될 수 있다. 물론, 병렬로 접속된 각 추가 스트링은 정수 곱의 양으로 드라이버(100)에 의해 제공되어야 하는 전류를 증가시키고, 이로써 드라이버의 컴포넌트의 요구 사이즈(전력 용량)를 증가시킨다.
도 4는 LED 드라이버의 예시적인 구현예에 관한 개략도를 도시한다. 정류기는, 트라이악 디머(triac dimmers)와의 더 좋은 호환성을 위해 필터 서지 전류를 제한하도록 동작하는 구동 회로와 함께 FET(Q7A)를 포함하여 입력 필터로서 제공되는 캐패시터(C1)와 함께, D1 브리지 정류기에 의해 제공된다. 발진 회로는 C2 R3, 및 R4, 및 R5와 함께 제공된, Q1A 및 Q1B로 구성되고, 이 경우에서 약 100kHz인 발진 회로의 발진 주파수를 결정하는 R7 및 C3으로 구성된 RC 회로의 컴포넌트 값에 기초하여 발진한다. 푸시-풀 증폭기(a push-pull amplifier)는 발진 회로를 부스트 회로로부터 격리하는 Q2A 및 Q2B에 의해 제공된다.
부스트 회로는 변압기 권선(transformer winding)(T1A, Q4, 및 D16)에 의해 제공된다. 기본적으로, 발진 회로는 Q4를 구동하여 발진 주파수(약 100kHz)에서 온 및 오프로 스위칭하고, Q4가 온인 경우 T1A가 충전되도록 하고, Q4가 오프로 전환되는 경우 부하 전압을 부스팅하는 동안 T1a가 LED 부하(들)에 방전하도록 만든다. 푸시-풀 증폭기는, 너무 많은 전류를 끌어오는 것은 발진을 정지하도록 할 수 있기 때문에, 이러한 스위칭 동작 동안 Q4가 발진 회로로부터 너무 많은 전류를 끌어오는 것을 방지한다.
발진 회로는, 변압기(T1B)에 의한 전압 출력의 평균을 계산하는(average out) 필터로서 동작하는 블로킹 듀얼 다이오드(blocking dual diode)(D5) 및 C8과 결합하여, 변압기(T1B)의 2차 권선(a secondary winding)을 포함하는 발진기 전력 공급기(Vcc를 공급)에 의해 전력이 공급된다. 그러나, 스타트업 시, 부스트 회로가 아직 충전되지 않고 발진 회로가 아직 발진되지 않기 때문에, 전압 조절기(a voltage regulator)(예시에서, 15V로 설정됨)로서 동작하는 제너 다이오드(D4)와 함께, D2, R1, R16, 및 Q3로 구성된 부트스트랩 스타트업 전력 공급기는 발진 및 부스트 회로를 시작하도록 초기 Vcc를 제공하도록 도시된 바와 같이 배치된다. 부트스트랩 회로는 언제 발진기 전력 공급기가 충분히 충전되고 동작하는지를 검출하고, 그 시간에 Q1이 오프로 전환되어 부트스트랩 전력 공급기에 의해 제공된 전류를 근본적으로 차단한다.
다양한 출력 보호 및 제어 기능을 지원하도록 3개의 컴포넌트/회로가 도 4의 예시의 실시예에 제공된다. 제너 다이오드(VR1 및 VR2)는 드라이버의 출력 전압을 보호하기 위해 과전압 상태인 경우 발진 회로를 차단하도록 동작한다. 캐패시터(C12)와 함께 다이오드(D7)는 효율성을 개선하고 과전압 상태를 방지하기 위해 큰 피크 전류를 방지하도록 발진 회로에 공급되는 전류를 완화하기(smooth out) 위해 전류 평균 회로(a current averaging circuit)로서 동시에(in tamdem) 동작한다. 마지막으로, 저항(R8)은 부스트 회로의 듀티 사이클을 결정하기 위해 사용되는 전류 감지 저항으로서 보호 다이오드(D8 및 D9)와 함께 동작한다.
도 4의 회로는 드라이버 회로에 제공된 라인 전압보다 더 높은 RMS 전압을 가지는 구동 전압을 외부 LED 어레이에 제공하기 위한 고효율의 부스트 드라이버 회로를 제공하며, 이는 LED의 일부가 병렬로 제공된 경우 요구되는 것보다 낮은 부하 전류를 허용한다. 이는 달리 발생할 수 있는 것보다 대단히 감소된 Q5를 통한 I2R 손실을 야기하고, 디바이스의 효율성을 크게 개선한다. 도 4의 예시의 회로는 90%보다 더 큰 효율성을 제공하며, 실제로는 약 95% 또는 그 이상의 효율성을 가지고, 250V 또는 이상까지의 출력 전압에서 출력 전류를 지원할 수 있다. 부스트 컨버터는 5:1의 비율까지 사용될 수 있고, 그러므로 이러한 설계는 대략 1000V를 초과하지 않는 LED의 임의의 직렬/병렬 결합을 구동할 수 있다. 더 높은 전류 또한 1차 전류 경로 컴포넌트의 적절한 사이징(sizing)에 의해 가능하다.
도 5는 도 4의 LED 드라이버에 추가될 수 있는 디머 호환 회로(a dimmer compatibility circuit)에 관한 개략도이다. 이 회로는 정상 동작 동안 활성화되지 않지만, 디밍 모드 동안에는 보조한다. 이의 기능은 평균 입력 AC 라인 전압에 기초하여 LED로의 평균 전류를 낮추도록 저주파수(이 예시에서 1000Hz) PWM을 출력에 삽입(introduce)하는 것이다. 디머 호환 회로는 이러한 기능을 라인 전압(R5, R10, 및 C5)의 대표 샘플과 비교되는(U1B) 자가 발진 톱날 파형(a self oscillating sawtooth waveform)(U1A)을 생성함으로써 달성한다. 평균 라인 입력이 설정 지점 아래로 감소될 때, 출력은 Q7B를 사용하여 PWM을 시작할 것이다. 빛이 자신의 최소 프로그램된 레벨에 도달할 때까지 평균 입력 전압이 감소됨에 따라 듀티 사이클이 감소할 것이다.
디머 호환 회로는 LED 어레이가 디머 회로와의 폭넓은 호환성을 갖기 바라는 애플리케이션에 추가되며, 더 바람직한 백열등과 동등한 타입의 디밍 곡선을 제공한다. 이는 또한 최소 디머 설정 입력에서 낮게 프로그램된 광 출력을 제공하고 디밍 입력을 증가시킬 때 광 출력이 천천히 상승하기 시작하도록 돕는다.
그러므로, 디머 호환 회로는 예시의 LED 드라이버 회로(들)와 함께 사용되어 백열등을 대체하기 위한 더 적용가능한 솔루션을 제공할 수 있다. 따라서, 그러한 호환성이 요구되는 경우, 본원에 개시된 LED 드라이버는, 디머 호환 회로와 함께, 백열등 또는 설계된 기존 솔루션 대체로서(예를 들어, 100와트 A-19 백열등을 대체하기 위한 것처럼), 또는 백열등이 과거에 선호될 수도 있었던 새로운 조명 환경을 위해 사용하기 위해 LED 조명 시스템에서 이용될 수 있다. 더욱이, LED 드라이버는 고-효율 LED 조명이 요구되는 새로운 맞춤형 조명 솔루션, 예컨대, 공공 조명, 사무실 조명 등에 사용될 수 있다.
본 발명에 관한 많은 다른 예시의 실시예들은 전술된 피쳐들의 다양한 조합을 통해 제공될 수 있다. 본 발명은 특정 예시 및 실시예들을 사용하여 앞에서 설명되었으나, 본 기술분야의 당업자는, 본 발명의 의도된 범주를 반드시 벗어나지 않고서도, 다양한 대안들이 사용될 수 있고 균등물이 본원에 설명된 요소들 및/또는 단계들을 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 변형은 본 발명의 의도된 범주를 벗어나지 않으면서 특정 상황 또는 특정 필요에 본 발명을 맞추는데 필요할 수 있다. 본 발명은 본원에 설명된 특정 구현예들 및 실시예들로 제한되지 않으나, 특허청구항은, 이로써 포함되는 문자 그대로 또는 균등한, 개시되거나 개시되지 않은, 모든 새로운 그리고 자명하지 않은 실시예들을 포괄하는 이들의 가장 넓은 범주로 합리적으로 해석되어야 한다.

Claims (28)

  1. 조명을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와,
    상기 LED 어레이에 동작 전압을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하되,
    상기 LED 드라이버는,
    AC 전력 소스를 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기 회로와,
    상기 DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와,
    LED 구동 전압을 제공하기 위해 상기 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로(a voltage boost circuit)와,
    상기 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로(an oscillating circuit) ― 상기 발진 부스트 회로는 자려-발진형(self-oscillating)임 ― 를 포함하는
    장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    작동-시작 단계(a power-up phase) 동안 상기 발진 회로에 전력을 제공하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기(a bootstrap oscillator power supply)와,
    상기 작동-시작 단계 이후 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기를 더 포함하는
    장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로(a current averaging circuit)를 더 포함하는
    장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    과전압 상태 동안 상기 발진 회로의 발진을 중지하기 위해 과전압 컴포넌트를 더 포함하는
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 더 포함하는
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 상기 정류기에 접속된 입력 필터를 더 포함하되, 상기 입력 필터는 디바이스를 제한하는 서지 전류(a surge current)를 포함하는
    장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 부스트 회로는 인덕터, 및 그라운드와 상기 LED 어레이 사이에서 상기 인덕터로부터의 전류를 스위칭하기 위해 상기 발진 회로에 의해 구동되는 스위치로 구성되는
    장치.

  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 AC 전력 소스는 120Vac 주전원(a 120Vac mains supply)이고, 상기 LED 어레이에 걸친 전압 강하(voltage drop)는 적어도 약 200Vac인
    장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 적어도 90%의 전력 효율을 가지는
    장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 약 95% 이상의 전력 효율을 가지는
    장치.
  11. 조명을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와,
    상기 LED 어레이에 동작 전압을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하되,
    상기 LED 드라이버는,
    AC 전력 소스를 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 동일한 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기 회로와,
    상기 DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와,
    LED 구동 전압을 제공하기 위해 상기 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와,
    상기 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로 ― 상기 발진 부스트 회로는 자려-발진형임 ― 를 포함하되,
    상기 LED 구동 전압은 상기 LED 어레이를 구동하기 위해 사용됨으로써 상기 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 큰 RMS 전압 값을 가지는
    장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    작동-시작 단계 동안 상기 발진 회로에 전력을 제공하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기와,
    상기 작동-시작 단계 이후에 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기를 더 포함하는
    장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 더 포함하는
    장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    과전압 상태 동안 상기 발진 회로의 발진을 중단하기 위해 과전압 컴포넌트를 더 포함하는
    장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 더 포함하는
    장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 상기 정류기에 접속된 입력 필터를 더 포함하되,
    상기 입력 필터는 디바이스를 제한하는 서지 전류를 포함하는
    장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 전압 부스트 회로는 인덕터, 및 그라운드와 상기 LED 어레이 사이에서 상기 인덕터로부터의 전류를 스위칭하기 위해 상기 발진 회로에 의해 구동되는 스위치로 구성되는
    장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 AC 전력 소스는 120Vac 주전원이고, 상기 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 적어도 약 200Vdc인
    장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 90% 이상의 전력 효율을 가지는
    장치.
  20. 조명을 제공하기 위해 직렬로 접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이와,
    상기 LED 어레이에 동작 전압을 제공하기 위한 LED 드라이버를 포함하되,
    상기 LED 드라이버는,
    AC 전력 소스를 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 동일한 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기와,
    상기 DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와,
    LED 구동 전압을 제공하기 위해 상기 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와,
    상기 발진 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로 ― 상기 발진 부스트 회로는 자려-발진형임 ― 와,
    작동-시작 단계 동안 상기 발진 회로에 전력을 공급하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기와,
    상기 작동-시작 단계 이후에 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기와,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 포함하되,
    상기 LED 구동 전압은 상기 LED 어레이를 구동하기 위해 사용됨으로써 상기 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 더 큰 RMS 전압 값을 가지는
    장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    과전압 상태 동안 상기 발진 회로의 발진을 중지하기 위해 과전압 컴포넌트를 더 포함하는
    장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 상기 정류기에 접속된 입력 필터를 더 포함하되, 상기 입력 필터는 디바이스를 제한하는 서지 전류를 포함하는
    장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 AC 전력 소스는 120Vac 주전원이고, 상기 LED 어레이에 걸친 전압 강하는 적어도 약 170Vdc인
    장치.
  24. 제 24 항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는 90%보다 큰 전력 효율을 가지는
    장치.
  25. LED 어레이를 구동하기 위한 LED 드라이버로서,
    상기 LED 드라이버는,
    AC 전력 소스를 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값과 대략 같은 RMS 전압 값을 가지는 DC 소스 전압을 제공하는 DC 전력 소스로 정류하기 위한 정류기와,
    상기 DC 소스 전압을 필터링하기 위한 필터와,
    LED 구동 전압을 제공하도록 상기 DC 소스 전압을 부스팅하기 위한 전압 부스트 회로와,
    상기 전압 부스트 회로를 발진 주파수에서 구동하기 위한 발진 회로 ― 상기 발진 부스트 회로는 자려-발진형임 ― 와,
    작동-시작 단계 동안 상기 발진 회로에 전력을 공급하기 위한 부트스트랩 발진기 전력 공급기와,
    상기 작동-시작 단계 이후에 발진기에 전력을 공급하기 위한 발진기 전력 공급기와,
    상기 부스트 회로의 듀티 사이클을 제어하기 위한 전류 검출 회로와,
    상기 발진 회로에서 전압 피크를 필터링하기 위한 전류 평균 회로를 포함하되,
    상기 LED 구동 전압이 사용됨으로써 출력에 걸친 전압 강하가 상기 AC 전력 소스의 RMS 전압 값보다 더 큰 RMS 전압 값을 가지고,
    상기 LED 드라이버의 전력 효율은 90%보다 더 큰
    LED 드라이버.
  26. 제 25 항에 있어서,
    디밍이 수행되지 않는 경우 비활성이고 디밍이 수행되는 경우 활성인 디머 호환 회로(a dimmer compatiblity circuit)를 더 포함하는
    LED 드라이버.
  27. 제 11 항에 있어서,
    상기 LED 어레이 상에서 디밍이 수행되지 않는 경우 비활성이고 상기 LED 어레이 상에서 디밍이 수행되는 경우 활성인 디머 호환 회로를 더 포함하는
    장치.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 어레이 상에서 디밍이 수행되지 않는 경우 비활성이고 상기 LED 어레이 상에서 디밍이 수행되는 경우 활성인 디머 호환 회로를 더 포함하는
    장치.
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