KR20140132984A - 발광소자의 구동장치 - Google Patents

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KR20140132984A
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Abstract

본 발명의 실시예는, 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서, 전원전압이 인가되는 단자가 N개의 발광모듈 각각의 일단에 병렬연결스위치를 경유하여 연결되고, N개의 발광모듈 각각의 타단은 접지에 연결되며, 타단은 직렬연결스위치를 경유하여 인접 우측에 위치하는 발광모듈의 일단에 연쇄적으로 연결되도록 하는 스위칭부; N개의 발광모듈 중 최종 두 개의 발광모듈과 전원전압과의 연결을 단속하기 위한 종단스위치; 및 전원전압의 크기에 근거하여 N개의 발광모듈의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성하고, 제어신호를 스위칭부 및 종단스위치에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치를 제공한다.

Description

발광소자의 구동장치{Apparatus for Driving Light Emitting Device}
본 발명의 실시예는 발광소자의 구동장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 발광소자에 입력되는 전원전압의 크기에 따라 실시간으로 발광소자의 연결 조합을 변경함으로써 전원전압의 이용도를 증가시킬 수 있는 발광소자의 구동장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
LED(Light Emitting Diode)는 발광하는 2극 소자이며, 빠른 응답 속도와 낮은 전력 소모 및 반영구적 수명 등의 특성으로 인해 액정표시(LCD)장치의 백라이트, LED 교통신호등 및 LED 조명 등의 다양한 분야에 사용되고 있다.
또한, LED의 구동에는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC/DC 변환 또는 DC/DC 변환에 의한 정전압 구동방식과, 직류 전압의 레벨을 조정하는 DC/DC 변환에 의해 일정한 전류를 발생시키는 정전류 구동방식이 널리 사용되고 있다.
위와 같은 AC/DC 변환 또는 DC/DC 변환 후 정전류 혹은 정전압으로 LED를 구동하는 방식은 전압 변환 장치를 사용하기 때문에 LED 구동장치의 구성이 복잡하게 된다.
더욱이, DC/DC 변환하는 경우 변환되는 전압의 레벨이 고정되어 있기 때문에 시스템 전체의 설계가 특정 레벨의 전압에 고정되어 이루어지므로, 다른 레벨의 전압을 사용하는 경우에는 전압변환 장치를 교체하거나 시스템의 설계를 변경해야 한다.
본 발명의 실시예는, 시간에 따라 변화하는 전원전압의 크기에 따라 발광소자의 연결 상태를 실시간으로 변경함으로써 전원전압의 이용도를 증가시키고 구동장치의 전기효율을 개선하고, 기저전압연결부에 의한 전압강하의 크기를 최소화함으로써 기저전압연결부에 나타나는 발열에 의한 기구적 손실도 감소시킬 수 있으며, 같은 밝기를 얻기 위해 필요한 발광소자의 개수도 줄일 수 있는 구동장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 실시예는, 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서, 전원전압이 인가되는 단자가 상기 N개의 발광모듈 각각의 일단에 병렬연결스위치를 경유하여 연결되고, 상기 N개의 발광모듈 각각의 타단은 접지에 연결되며, 상기 타단은 직렬연결스위치를 경유하여 인접 우측에 위치하는 발광모듈의 상기 일단에 연쇄적으로 연결되도록 하는 스위칭부; 상기 N개의 발광모듈 중 최종 두 개의 발광모듈과 상기 전원전압과의 연결을 단속하기 위한 종단스위치; 및 상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 N개의 발광모듈의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 스위칭부 및 상기 종단스위치에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치를 제공한다.
상기 제어신호는, 상기 전원전압의 크기가 증가하면 상기 N개의 발광모듈 중 직렬로 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키고, 상기 전원전압의 크기가 감소하면 상기 N개의 발광모듈 중 병렬로 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키도록 할 수 있다.
상기 제어신호는, 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 변경하도록 할 수 있다.
상기 구동장치는, 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단과 상기 접지 사이를 연결하는 기저전압연결부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 다른 측면에 의하면, 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서, 전원전압이 상기 N개의 발광모듈 각각의 일단에 연결되고, 상기 N개의 발광모듈 각각의 타단은 전기적 스위치를 경유하여 접지에 연결되며, 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단은 전기적 스위치를 경유하여 각 발광모듈의 우측에 위치하는 발광모듈 각각의 상기 일단에 연쇄적으로 연결되도록 하는 스위칭부; 상기 N개의 발광모듈 중 최초 두 개의 발광모듈과 상기 접지와의 연결을 단속하는 상단스위치; 및 상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 N개의 발광모듈의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 스위칭부 및 상기 상단스위치에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치를 제공한다.
상기 구동장치는, 상기 전원전압과 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 일단 사이를 연결하는 전원전압연결부를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 시간적으로 변화하는 전원전압을 인가하여 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합을 구동하는 방법에 있어서, 상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 발광모듈의 연결 조합을 실시간으로 변경하기 위한 제어신호를 생성하는 과정; 및 상기 제어신호에 따라 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 스위칭하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서, N(N은 2 이상의 자연수)개의 전원전압연결스위치를 포함하되, 상기 N개의 전원전압연결스위치는 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치 중 첫 번째 전원전압연결스위치의 일단에 전원전압이 인가되는 전원전압연결스위칭부; 직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치의 (N-1)개의 접점 및 직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치 중 마지막 전원전압연결스위치의 타단에 일단이 각각 연결되는 N개의 병렬연결스위치를 포함하는 병렬연결스위칭부; 복수의 발광소자를 포함하고, 상기 N개의 병렬연결스위치 각각의 상기 타탄에 각각의 일단이 연결되는 N개의 발광모듈; 상기 N개의 발광모듈 중 어느 하나의 발광모듈과 상기 어느 하나의 발광모듈과 인접한 발광모듈이 서로 직렬 연결되도록 상기 N개의 발광모듈 사이의 연결 상태를 변경하는 (N-1)개의 직렬연결스위치를 포함하는 직렬연결스위칭부; 상기 전원전압의 크기에 따라 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 변경하기 위한 복수의 제어신호를 생성하여 상기 전원전압연결스위칭부, 상기 병렬연결스위칭부 및 상기 직렬연결스위칭부로 상기 복수의 제어신호를 각각 전송하는 제어부; 및 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단과 상기 접지 사이를 연결하는 기저전압연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 전원전압의 이용도를 증가시킴으로써, 구동장치의 전기효율을 개선할 수 있으며, 기저전압연결부에 의한 전압강하의 크기를 최소화함으로써 기저전압연결부에 나타나는 발열에 의한 구동장치의 손실도 감소시킬 수 있다. 또한 같은 밝기를 얻기 위해 필요한 발광소자의 개수도 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 스위치를 MOSFET을 사용하여 구성한 발광소자의 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 전원전압의 크기에 따른 제어부의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 회로 내 도통 경로를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 발광모듈의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 전원전압, 기저전압연결부 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 전원전압의 이용 정도를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2에서 SW4, SW5 및 SW6을 다이오드로 대치하여 구성한 발광소자의 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 회로 내 도통 경로를 나타내는 도면이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 발광모듈의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치에서 각 동작 영역에서의 전원전압, 전원전압연결부 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 15는 도 10에서 SW4, SW5 및 SW6을 다이오드로 대치하여 구성한 발광소자의 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈(160_1 내지 160_N), 전원부(110), 제어부(120), 스위칭부(130), 종단스위치(140) 및 기저전압연결부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
전원부(110)는 발광모듈(160_1 내지 160_N)이 직병렬로 연결되어 이루어지는 발광조합을 구동하기 위한 전원전압(VIN)을 생성한다.
전원부(110)는 100 V 또는 220 V의 상용 AC 전원을 입력받아 입력받은 AC 전원을 전파 또는 반파 정류하여 전원전압(VIN)을 생성하도록 구성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전원부(110)가 100 V 또는 220 V의 상용 AC 전원을 입력받아 입력받은 AC 전원을 정류하여 전원전압(VIN)을 생성하는 경우, 전원부(110)는 반파 정류기, 중간 탭 방식 전파 정류기 또는 브리지 방식 전파 정류기 등의 정류기 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 구동장치(100)에서 전원부(110)는 상용 AC 전원을 입력받아 입력받은 AC 전원을 전파 정류하여 전원전압(VIN)을 생성하도록 구성된 것을 예로 들어 설명한다.
제어부(120)는 전원전압(VIN)의 크기를 검출하고, 검출된 전원전압(VIN)의 크기에 근거하여 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성한다.
제어부(120)는 전원전압(VIN)의 크기가 증가하면 발광모듈(160_1 내지 160_N) 중 직렬로 연결되는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 개수를 증가시키고, 병렬로 연결되는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 개수를 감소시키도록 제어신호를 생성한다.
반대로, 제어부(120)는 전원전압(VIN)의 크기가 감소하면 발광모듈(160_1 내지 160_N) 중 직렬로 연결되는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 개수를 감소시키고, 병렬로 연결되는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 개수를 증가시키도록 제어신호를 생성한다.
여기서, 각각의 발광모듈(160_1 내지 160_N)에 의한 전압강하를 모듈전압(Vm)이라 정의하고, 이후 이어지는 본 발명의 다른 모든 실시예에 대한 설명에도 동일한 의미로 적용하여 사용한다.
예컨대, 제어부(120)는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 직병렬 조합에 의해 이루어지는 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 연결 조합을 변경하기 위한 제어신호를 생성한다.
스위칭부(130)는 N개의 병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N)와 (N-1)개의 직렬연결스위치(SS_1 내지 SS_(N-1))를 포함하여 구성될 수 있다.
병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N)는 발광모듈(160_1 내지 160_N) 각각의 일단과 전원부(110)의 출력단 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
직렬연결스위치(SS_1 내지 SS_(N-1))는 발광모듈(160_1 내지 160_(N-1)) 각각의 타단과 각 발광모듈(160_1 내지 160_(N-1))의 바로 우측에 위치하는 발광모듈(160_2 내지 160_N) 각각의 일단 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N)는 제어부(120)에서 생성하는 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 따라 각 발광모듈(160_1 내지 160_N) 각각의 일단에 공급되는 전원전압(VIN)을 각각 단속하기 위해 ON 또는 OFF 되도록 동작할 수 있다.
즉, 각 병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N)의 ON 또는 OFF 동작에 의하여 해당 병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N)에 연결되어 구성되는 발광모듈(160_1 내지 160_N)의 일단에 공급되는 전원전압(VIN)이 단속되도록 구성될 수 있다.
직렬연결스위치(SS_1 내지 SS_(N-1))는 제어부(120)에서 생성하는 제어신호를 수신하여 수신된 제어신호에 따라 각 발광모듈(160_1 내지 160_(N-1))이 각 발광모듈(160_1 내지 160_(N-1))의 바로 우측에 위치하는 발광모듈(160_2 내지 160_N)과 서로 연결되거나 또는 분리되도록 연결 상태를 절환하기 위해 ON 또는 OFF 되도록 동작할 수 있다.
여기서, 각 병렬연결스위치(SP_1 내지 SP_N) 및 각 직렬연결스위치(SS_1 내지 SS_(N-1))는 MOSFET, IGBT, BJT, JFET, 싸이리스터, 트라이액 및 다이오드 등의 스위칭소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
종단스위치(140)는 (N-1) 번째 병렬스위치(SP_(N-1))와 N 번째 병렬스위치(SP_N) 각각의 일단의 접속점과 전원부(110)의 출력단 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 종단스위치(140)가 (N-1) 번째 병렬스위치(SP_(N-1))와 N 번째 병렬스위치(SP_N) 각각의 일단의 접속점과 전원부(110)의 출력단 사이에 위치하도록 구성함으로써, 종단스위치(140)의 ON 또는 OFF 동작에 의하여 (N-1) 번째 발광모듈(160_(N-1)) 및 N 번째 발광모듈(160_N) 각각의 일단에 공급되는 전원전압(VIN)을 동시에 단속할 수 있다.
또한, 종단스위치(140)는 MOSFET, IGBT, BJT, JFET, 싸이리스터, 트라이액 및 다이오드 등의 스위칭소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
기저전압연결부(150)는 발광모듈(160_1 내지 160_N) 각각의 타단과 접지 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
각 발광모듈(160_1 내지 160_N)은 LED 또는 OLED 등의 발광소자를 적어도 하나 이상 포함하되, 포함된 각 발광소자가 서로 직렬 연결되도록 구성할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
발광모듈(160_1 내지 160_N)은 스위칭부(130)의 스위칭 동작에 의해 연결 상태가 변경되며, 이와 관련된 내용은 관련 도면과 함께 추후 상세히 설명하도록 한다.
이후, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)를 설명함에 있어서 N은 4인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)에서 각 스위치를 MOSFET을 사용하여 구성한 발광소자의 구동장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사용된 MOSFET은 N-type MOSFET으로 표시하였으나 N 또는 P 형태(Type)에 상관없이 스위치 기능을 하는 소자로 대치하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 스위치를 MOSFET을 사용하여 구성한 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)는 발광모듈(261,262,263,264), 병렬연결스위치(SW2,SW3), 직렬연결스위치(SW4, SW5, SW6), 종단스위치(SW1) 및 기저전압연결부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)에서 첫 번째 발광모듈(261)과 전원부(110)의 출력단 사이에 위치하는 병렬연결스위치(도 1의 SP_1)는 생략되어 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)에서 세 번째(즉, (N-1) 번째) 발광모듈(263)과 종단스위치(140) 사이에 위치하는 병렬연결스위치(도 1의 SP_(N-1)) 또한 생략되어 구성될 수 있다.
기저전압연결부(150)는 기저전압연결기(251,252,253,254)를 포함하여 구성될 수 있다.
각 기저전압연결기(251~254)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 저항 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 각 기저전압연결기(251~254)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 스위칭 소자를 포함하여 구성될 수도 있으며, 각 기저전압연결기(251~254)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 저항 소자 및 스위칭 소자를 함께 포함하여 구성될 수도 있다. 이와 같이 각 기저전압연결기(251~254)가 스위칭 소자를 포함하여 구성되는 경우, 각각의 스위칭소자는 제어부(120)가 생성하는 제어신호에 의하여 동작하도록 구성될 수 있다.
도 3은 전원전압의 크기에 따른 제어부의 동작 영역을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 발광소자의 구동장치(100)의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 5a 내지 도 5d는 각 동작 영역에서의 회로 내 도통 경로를 나타낸 도면이다. 도 6a 내지 도 6d는 각 동작 영역에서의 발광모듈의 연결 관계를 나타낸 도면이고, 도 7은 각 동작 영역에서의 전원전압, 기저전압연결부 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
이하, 도 3 내지 도 7을 함께 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 구동장치(100)의 각 동작 영역에서의 동작을 설명한다. 도 5a 내지 도 5d에서 굵은선으로 표시된 부분은 도통되어 전류가 흐르는 경로를 표시한다. 한편, 기저전압연결부(150)의 동작은 스위칭부(130)의 동작에 의해 충분히 예측 가능하므로 기저전압연결부(150)에 대한 별도의 제어방법에 관련된 상세한 설명은 생략한다.
전원부(110)에 의해 생성되는 전원전압(VIN)은 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈전압(Vm)의 크기에 기준하여 4개의 동작 영역(a,b,c,d)으로 구분될 수 있다. 즉, 동작 영역 a는 전원전압(VIN)의 크기가 Vm과 2Vm 사이, 동작 영역 b는 전원전압(VIN)의 크기가 2Vm과 3Vm 사이, 동작 영역 c는 전원전압(VIN)의 크기가 3Vm과 4Vm 사이, 동작 영역 d는 전원전압(VIN)의 크기가 4Vm 과 전원전압(VIN)의 최대치 사이의 영역을 나타낸다.
제어부(120)는 전원부(110)에서 제공하는 전원전압(VIN)의 크기를 검출한 후 검출된 전원전압(VIN)의 크기에 따라 각 동작 영역을 구분하고, 구분된 각 동작 영역별 제어신호를 생성하여 스위칭부(130)로 전송함으로써 각 발광모듈(261~264)의 연결 상태가 변경되도록 한다.
예컨대, 전원전압(VIN)의 크기가 가장 작은 동작 영역 a에서는 도 5a에 도시된 바와 같이, 4개의 발광모듈(261~264)을 모두 병렬 연결하여 낮은 전원전압(VIN)에서도 모든 발광모듈(261~264)에 전류가 흐를 수 있게 한다. 이때, 발광조합에 의한 전압강하의 크기는 Vm이다. 동작 영역 b에서는 도 5b에 도시된 바와 같이 2개의 직렬 연결된 발광모듈 쌍 261,262 및 263,264를 서로 병렬 연결하여, 상승된 전원전압(VIN)에 대응하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 2배가 되도록 한다.
즉, 입력된 전원전압(VIN)에 가깝도록 발광조합에 의한 전압강하의 크기를 변경하여 구동장치(100)의 전기 효율을 향상시킨다. 만약, 동작 영역 b에서 도 5a와 같은 연결을 유지하는 경우에는 각 기저전압연결기(151~154)에 걸리는 전압이 증가하여 많은 전력 소모를 일으켜 구동장치(100)의 전기 효율을 저하시키게 된다.
유사한 방법으로, 전원전압(VIN)이 더욱 상승하는 동작 영역 c에서는 도 5c에 도시된 바와 같이 직렬 연결된 2개의 발광모듈(261,262)과 병렬 연결된 2개의 발광모듈(263,264)을 서로 직렬 연결하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 3배가 되도록 한다. 마지막으로, 동작 영역 d에서는 도 5d에 도시된 바와 같이 4개의 발광모듈(261~264)을 모두 직렬 연결하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 4배가 되도록 한다.
도 6a 내지 도 6d에 도시한 바와 같이, 전원전압(VIN)의 크기가 가장 작은 동작 영역 a에서는 발광모듈(261~264)의 병렬 연결 개수가 가장 많고, 전원전압(VIN)의 크기가 점점 증가하여 전원전압(VIN)의 크기가 가장 큰 동작 영역 d로 동작 영역이 이동될수록 발광모듈(261~264)의 병렬 연결 개수가 적어지거나 또는 전부 없어지게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)의 각 동작 영역에서 전원전압, 기저전압연결부에 흐르는 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 종합하여 나타낸 그래프이다. 여기서 Ig1, Ig2 , Ig3 및 Ig4는 각 기저전압연결기(251~254)에 흐르는 전류를 나타낸다.
이와 같이, 전원전압(VIN)의 크기가 증가함에 따라 발광모듈(261~264)의 직렬 구동 개수를 증가시키도록 구성하게 되면, 발광모듈(261~264)의 전원전압(VIN) 이용 정도를 증가시키고, 결국 기저전압연결부(150)에 걸리게 되는 전원전압(VIN)의 크기를 감소시켜 발광소자의 구동장치(100)의 전기 효율을 증가시키며 기저전압연결부(150)의 발열을 줄일 수 있다. 전원전압(VIN)이 감소하는 경우에는, 앞에서 설명한 전원전압(VIN)이 증가하는 경우와 반대되는 방식으로 발광모듈(261~264)의 연결을 변경함으로써 발광소자의 구동장치(100)의 전기 효율을 향상시킬 수 있다. 도 8은 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)에서 전원전압(VIN)의 이용도를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)는 전원전압(VIN)의 이용도를 증가시킴으로써 전기 효율을 개선할 수 있으며, 기저전압연결부(150)에 의한 전압강하의 크기를 최소화함으로써 기저전압연결부(150)에 나타나는 발열에 의한 기구적 손실도 감소시킬 수 있다. 또한 같은 밝기를 얻기 위해 필요한 발광소자의 개수도 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 SW4, SW5 및 SW6을 다이오드로 대치하여 구성할 수 있으며, 이 경우 도 9에 도시된 발광소자의 구동장치(100)의 동작에 대한 설명은 도 2에 도시한 발광소자의 구동장치(100)의 동작에 대한 설명과 중복되므로 상세한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)를 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)에 대한 설명은 N이 4인 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 앞에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자의 구동장치(100)와 구성 및 동작이 중복되거나 동일하다고 판단되는 부분은 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)는 발광모듈(261,262,263,264), 전원부(110), 제어부(120), 스위칭부(130), 상단스위치(SW10) 및 전원전압연결부(1050)를 포함하여 구성될 수 있다.
전원부(110)는 발광모듈(261~264)이 직병렬로 연결되어 이루어지는 발광조합을 구동하기 위한 전원전압(VIN)을 생성한다. 전원부(110)에 대한 설명은 중복되므로 상세한 설명은 생략한다. 여기서, 전원전압(VIN)은 앞에서 설명한 발광소자의 구동장치(100)의 경우와 동일하게 전파 정류되어 생성되는 경우를 예로 들어 설명한다.
제어부(120)에 대한 설명 또한 중복되므로 상세한 설명은 생략한다.
전원전압연결부(1050)는 전원부(110)의 출력단과 발광모듈(261~264) 각각의 일단 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
전원전압연결부(1050)는 전원전압연결기(1051,1052,1053,1054)를 포함하여 구성될 수 있다.
각 전원전압연결기(1051~1054)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 저항 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 각 전원전압연결기(1051~1054)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 스위칭 소자를 포함하여 구성될 수도 있으며, 각 전원전압연결기(1051~1054)는 각 발광모듈(261~264)에 직렬 연결되는 저항 소자 및 스위칭 소자를 함께 포함하여 구성될 수도 있다. 이와 같이 각 전원전압연결기(1051~1054)가 스위칭 소자를 포함하여 구성되는 경우, 각각의 스위칭소자는 제어부(120)가 생성하는 제어신호에 의하여 동작하도록 구성될 수 있다.
스위칭부(130)는 병렬연결스위치(SW2,SW3)와 직렬연결스위치(SW4,SW5,SW6)를 포함하여 구성될 수 있다.
병렬연결스위치(SW2,SW3)는 발광모듈(261~264) 각각의 타단과 접지 사이에 위치하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)에서 네 번째 발광모듈(264)과 접지 사이에 위치하는 병렬연결스위치는 생략되어 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)에서 두 번째 발광모듈(263)과 접지 사이에 위치하는 병렬연결스위치 또한 생략되어 구성될 수 있다.
직렬연결스위치(SW4,SW5,SW6)는 발광모듈(261,262,263) 각각의 타단과 각 발광모듈(261,262,263)의 바로 우측에 위치하는 발광모듈(262,263,264) 각각의 일단 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
상단스위치(SW10)는 첫 번째 병렬연결스위치(SW3)와 두 번째 발광모듈(262) 각각의 타단의 접속점과 접지 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 상단스위치(SW10)가 두 번째 발광모듈(262)의 타단과 접지 사이에 위치하도록 구성함으로써, 상단스위치(SW10)의 ON 또는 OFF 동작에 의하여 첫 번째 발광모듈(261) 및 두 번째 발광모듈(262)의 각 타단의 점점에 연결되는 기저전압(접지전압)을 동시에 단속할 수 있다.
발광모듈(261~264)은 스위칭부(130)의 스위칭 동작에 의해 연결 상태가 변경되며, 이와 관련된 내용은 관련 도면과 함께 추후 상세히 설명하도록 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 사용된 MOSFET은 N-type MOSFET으로 표시하였으나 N 또는 P 형태(Type)에 상관없이 스위치 기능을 하는 소자로 대체하여 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)는 도 15에 도시된 바와 같이 SW4, SW5 및 SW6을 다이오드로 대치하여 구성될 수도 있다.
도 11은 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 12a 내지 도 12d는 각 동작 영역에서의 회로 내 도통 경로를 나타낸 도면이다. 도 13a 내지 도 13d는 각 동작 영역에서의 발광모듈의 연결 관계를 나타낸 도면이고, 도 14는 각 동작 영역에서의 전원전압, 전원전압연결부 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
이하, 도 11 내지 도 14를 함께 참조하면서 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)의 각 동작 영역에서의 동작을 설명한다. 도 12a 내지 도 12d에서 굵은선으로 표시된 부분은 도통되어 전류가 흐르는 경로를 표시한다. 한편, 전원전압연결부(1050)의 동작은 스위칭부(130)의 동작에 의해 충분히 예측 가능하므로 전원전압연결부(1050)에 대한 별도의 제어방법에 관련된 상세한 설명은 생략한다.
전원전압(VIN)의 크기가 가장 작은 동작 영역 a에서는 도 12a에 도시된 바와 같이, 4개의 발광모듈(261~264)을 모두 병렬 연결하여 낮은 전원전압(VIN)에도 발광모듈(261~264) 모두에 전류가 흐를 수 있게 한다. 이때, 발광조합에 의한 전압강하의 크기는 Vm이다. 동작 영역 b에서는 도 12b에 도시된 바와 같이 2개의 직렬 연결된 발광모듈 쌍 261,262 및 263,264를 서로 병렬 연결하여, 상승된 전원전압(VIN)에 대응하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 2배가 되도록 한다.
전원전압(VIN)이 더욱 상승하는 동작 영역 c에서는 도 12c에 도시된 바와 같이 병렬 연결된 2개의 발광모듈(261,262)과 직렬 연결된 2개의 발광모듈(263,264)을 서로 직렬 연결하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 3배가 되도록 한다. 동작 영역 d에서는 도 12d에 도시된 바와 같이 4개의 발광모듈(261~264)을 모두 직렬 연결하여 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 모듈전압(Vm)의 4배가 되도록 한다.
도 13a 내지 도 13d에 도시한 바와 같이, 전원전압(VIN)의 크기가 가장 작은 동작 영역 a에서는 발광모듈(261~264)의 병렬 연결 개수가 가장 많고, 전원전압(VIN)의 크기가 점점 증가하여 전원전압(VIN)의 크기가 가장 큰 동작 영역 d로 동작 영역이 이동될수록 발광모듈(261~264)의 병렬 연결 개수가 적어지거나 또는 전부 없어지게 된다.
도 14는 본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(1000)의 각 동작 영역에서 전원전압, 전원전압연결부에 흐르는 전류 및 각 스위치의 ON/OFF 동작의 상관관계를 종합하여 나타낸 그래프이다. 여기서 IS1, IS2 , IS3 및 IS4는 각 전원전압연결기(1051~1054)에 흐르는 전류를 나타낸다.
또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 발광소자의 구동장치(도시하지 않음)는 N개의 발광모듈, 전원전압연결스위칭부, 병렬연결스위칭부, 직렬연결스위칭부, 제어부 및 기저전압연결부를 포함하여 구성될 수 있다.
전원전압연결스위칭부는 N개의 전원전압연결스위치를 포함하여 구성될 수 있다. N개의 전원전압연결스위치는 서로 직렬 연결되고, 직렬 연결된 N개의 전원전압연결스위치 중 첫 번째 전원전압연결스위치의 일단에 전원전압이 인가되도록 구성될 수 있다.
병렬연결스위칭부는 N개의 병렬연결스위치를 포함하여 구성될 수 있다. N개의 병렬연결스위치는 직렬 연결된 N개의 전원전압연결스위치의 각 접점 및 N 번째 전원전압연결스위치의 타단에 일단이 각각 연결되도록 구성될 수 있다.
N개의 발광모듈의 각각의 일단은 N개의 병렬연결스위치 각각의 타단에 연결되도록 구성될 수 있다.
직렬연결스위칭부는 (N-1)개의 직렬연결스위치를 포함하여 구성될 수 있다. (N-1)개의 직렬연결스위치는 인접한 발광모듈이 서로 직렬 연결되게 연결 상태를 변경하도록 구성될 수 있다.
제어부는 전원전압(VIN)의 크기에 따라 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 N개의 발광모듈의 연결을 변경하기 위한 복수의 제어신호를 생성하고, 생성된 복수의 제어신호를 전원전압연결스위칭부, 병렬연결스위칭부 및 직렬연결스위칭부로 각각 전송한다.
기저전압연결부는 N개의 발광부의 타단과 접지 사이에 위치하도록 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 발광소자의 구동장치는 N개의 전원전압연결스위치, N개의 병렬연결스위치 및 (N-1)개의 직렬연결스위치 중 일부를 발광소자의 구동장치의 구성에 따라 생략할 수 있으며, 상세한 동작에 관련된 설명은 앞에서 설명한 발광소자의 구동장치(100)에 관련된 내용과 중복되므로 생략한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자의 구동방법은 시간적으로 변화하는 전원전압(VIN)을 인가하여 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합을 구동하는 방법에 있어서, 전원전압(VIN)의 크기에 근거하여 발광모듈의 연결조합을 실시간으로 변경하기 위한 제어신호를 생성하는 과정 및 상기 제어신호에 따라 상기 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 스위칭하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동방법은 N이 4인 경우를 예로 들어 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 구동방법은 전원전압(VIN)을 발광조합에 인가하는 과정(S1610)으로부터 시작된다. 4개의 발광모듈이 직병렬 연결되어 이루어지는 발광조합을 구동하기 위하여, 상용의 교류 전원을 전파 정류하고 전파 정류된 결과를 발광조합을 구동하기 위한 전원전압(VIN)으로 인가한다.
발광조합에 인가되는 전원전압(VIN)의 크기를 검출하여(S1620), 검출된 전원전압(VIN)의 크기에 근거하여 방광모듈의 연결조합을 변경하기 위한 제어신호를 생성한다(S1630). 전원전압(VIN)의 크기에 따라 동작 영역을 설정하고, 설정된 동작 영역별로 전원전압(VIN)의 크기가 증가하면 직렬 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키고, 전원전압(VIN)의 크기가 감소하면 직렬 연결되는 발광모듈의 개수를 감소시키고 병렬 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키도록 제어신호를 생성한다.
제어신호에 따라 발광조합에 의한 전압강하의 크기가 Vm 내지 4Vm이 되도록 발광모듈의 연결을 스위칭한다(S1640). 이와 관련된 내용은 앞에서 설명한 발광소자의 구동장치(100)의 동작 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,1000: 구동장치
110: 전원부 120: 제어부
130: 스위칭부 140: 종단스위치
150: 기저전압연결부
251,252,253,254: 기저전압연결기
160_1,160_2,160_(N-1),160_N,261,262,263,264: 발광모듈
1050: 전원전압연결부
1051,1052,1053,1054: 전원전압연결기
SW10: 상단스위치
Ig1,Ig2 ,Ig3 ,Ig4: 기전전압연결기 전류
IS1,IS2 ,IS3 ,IS4: 전원전압연결기 전류
VIN: 전원전압 Vm: 모듈전압

Claims (18)

  1. 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서,
    전원전압이 인가되는 단자가 상기 N개의 발광모듈 각각의 일단에 병렬연결스위치를 경유하여 연결되고, 상기 N개의 발광모듈 각각의 타단은 접지에 연결되며, 상기 타단은 직렬연결스위치를 경유하여 인접 우측에 위치하는 발광모듈의 상기 일단에 연쇄적으로 연결되도록 하는 스위칭부;
    상기 N개의 발광모듈 중 최종 두 개의 발광모듈과 상기 전원전압과의 연결을 단속하기 위한 종단스위치; 및
    상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 N개의 발광모듈의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 스위칭부 및 상기 종단스위치에 전송하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 전원전압의 크기가 증가하면 상기 N개의 발광모듈 중 직렬로 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키고, 상기 전원전압의 크기가 감소하면 상기 N개의 발광모듈 중 병렬로 연결되는 발광모듈의 개수를 증가시키도록 하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어신호는, 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 변경하도록 하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는,
    상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단과 상기 접지 사이를 연결하는 기저전압연결부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 기저전압연결부는, 적어도 하나의 기저전압연결기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전원전압은, 시간에 따라 서로 다른 전압 레벨을 갖는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는,
    상기 발광조합을 구동하기 위한 상기 전원전압을 생성하는 전원부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전원부는, 교류전압을 정류하여 반파 또는 전파 정류전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는, 복수의 발광소자를 포함하는 N개의 발광모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수의 발광소자는 LED(Light Emitting Diode) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 병렬연결스위치, 상기 직렬연결스위치 및 상기 종단스위치는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), BJT(Bipolar Juntion Transistor), JFET(Junction Field Effect Transistor), 싸이리스터(Silicon Controlled Rectifier), 트라이액(Triac) 및 다이오드(Diode) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는, 상기 전원전압과 (N-1)번째 발광모듈의 상기 일단을 연결하는 상기 병령연결스위치를 생략하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는, 상기 전원전압과 첫 번째 발광모듈의 상기 일단을 연결하는 상기 병렬연결스위치를 생략하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  14. 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서,
    전원전압이 상기 N개의 발광모듈 각각의 일단에 연결되고, 상기 N개의 발광모듈 각각의 타단은 전기적 스위치를 경유하여 접지에 연결되며, 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단은 전기적 스위치를 경유하여 각 발광모듈의 우측에 위치하는 발광모듈 각각의 상기 일단에 연쇄적으로 연결되도록 하는 스위칭부;
    상기 N개의 발광모듈 중 최초 두 개의 발광모듈과 상기 접지와의 연결을 단속하는 상단스위치; 및
    상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 N개의 발광모듈의 연결 조합을 변경하도록 하는 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호를 상기 스위칭부 및 상기 상단스위치에 전송하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 구동장치는, 상기 전원전압과 상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 일단 사이를 연결하는 전원전압연결부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
  16. 시간적으로 변화하는 전원전압을 인가하여 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합을 구동하는 방법에 있어서,
    상기 전원전압의 크기에 근거하여 상기 발광모듈의 연결 조합을 실시간으로 변경하기 위한 제어신호를 생성하는 과정; 및
    상기 제어신호에 따라 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 스위칭하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제어신호를 생성하는 과정은, 상기 전원전압의 크기가 증가하면 상기 N개의 발광모듈의 직렬 연결 개수를 증가시키고, 상기 전원전압의 크기가 감소하면 상기 N개의 발광모듈의 병렬 연결 개수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동방법.
  18. 각각에 의한 전압강하가 Vm인 N(N은 2 이상의 자연수)개의 발광모듈이 직병렬로 연결된 발광조합의 구동장치에 있어서,
    N(N은 2 이상의 자연수)개의 전원전압연결스위치를 포함하되, 상기 N개의 전원전압연결스위치는 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치 중 첫 번째 전원전압연결스위치의 일단에 전원전압이 인가되는 전원전압연결스위칭부;
    직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치의 (N-1)개의 접점 및 직렬로 연결된 상기 N개의 전원전압연결스위치 중 마지막 전원전압연결스위치의 타단에 일단이 각각 연결되는 N개의 병렬연결스위치를 포함하는 병렬연결스위칭부;
    복수의 발광소자를 포함하고, 상기 N개의 병렬연결스위치 각각의 상기 타탄에 각각의 일단이 연결되는 N개의 발광모듈;
    상기 N개의 발광모듈 중 어느 하나의 발광모듈과 상기 어느 하나의 발광모듈과 인접한 발광모듈이 서로 직렬 연결되도록 상기 N개의 발광모듈 사이의 연결 상태를 변경하는 (N-1)개의 직렬연결스위치를 포함하는 직렬연결스위칭부;
    상기 전원전압의 크기에 따라 상기 발광조합에 의한 전압강하가 (1 x Vm) 내지 (N x Vm)이 되도록 상기 N개의 발광모듈의 연결을 변경하기 위한 복수의 제어신호를 생성하여 상기 전원전압연결스위칭부, 상기 병렬연결스위칭부 및 상기 직렬연결스위칭부로 상기 복수의 제어신호를 각각 전송하는 제어부; 및
    상기 N개의 발광모듈 각각의 상기 타단과 상기 접지 사이를 연결하는 기저전압연결부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광조합의 구동장치.
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