KR20150026349A - Apparatus for lighting using light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조명 장치에 관한 것으로 특히, 두 가지 이상의 색을 발광하는 발광 다이오드를 이용하는 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting apparatus, and more particularly, to a lighting apparatus using a light emitting diode that emits two or more colors.
조명 기기에 대한 광원, 발광 방식, 구동 방식 등에 대한 연구들이 진행되고 있으며, 최근에는 효율, 색 다양성, 디자인의 자율성 등에 장점이 있는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 조명의 광원으로 주목받고 있다. Recently, light emitting diodes (LEDs) having advantages such as efficiency, color diversity, and design autonomy have been attracting attention as a light source of illumination .
발광 다이오드는 순 방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성을 가지고 있다.A light emitting diode is a semiconductor device which emits light when a voltage is applied in a forward direction, has a long lifetime, low power consumption, and has electrical, optical, and physical characteristics suitable for mass production.
이러한 발광 다이오드를 조명의 광원으로 효과적으로 이용하기 위하여 상용 교류 전원으로 구동할 수 있는 발광 다이오드 구동 장치가 필요하다.In order to effectively utilize such a light emitting diode as a light source of an illumination, a light emitting diode driving device capable of being driven by a commercial AC power source is needed.
발광 다이오드를 이용하는 소전력 조명에서는 소형, 고효율, 및 고역률의 구동 회로가 요구된다.In small-power lighting using light emitting diodes, a driver circuit of small size, high efficiency, and high power factor is required.
일반적으로 전구 색의 광을 발광하는 LED로서는 청색 발광 LED와 황색계열 색상을 발광하는 형광체가 구비된 한 종류의 LED가 이용되고 있다. 그러나 최근에 고연색과 고효율의 요구가 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, as an LED that emits light of a bulb color, one type of LED including a blue light emitting LED and a phosphor emitting yellow color is used. Recently, however, there is a demand for high color rendering and high efficiency.
따라서, 다른 색상의 광을 발광하는 LED를 조명 회로에 추가할 수 있으며, 따라서, 이들 다른 종류의 LED를 효과적으로 제어할 수 있는 회로가 요구된다.Accordingly, LEDs emitting light of different colors can be added to the illumination circuit, and therefore, a circuit capable of effectively controlling these different kinds of LEDs is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발광 다이오드 조명 장치에 있어서, 두 가지 이상의 색상의 광을 발광하는 두 종류 이상의 발광 다이오드를 효과적으로 제어할 수 있는 발광 다이오드 조명 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a light emitting diode lighting apparatus capable of effectively controlling two or more types of light emitting diodes that emit light of two or more colors in a light emitting diode lighting apparatus.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 교류 전원을 정류하여 전원을 공급하는 전원 회로; 제1파장 대역의 광을 발광하는 제1발광 다이오드 및 제2파장 대역의 광을 발광하는 제2발광 다이오드를 포함하는 발광부; 제1스위치 소자를 포함하고, 상기 전원 회로에 연결되어 상기 발광부를 구동하는 구동 회로; 및 상기 제2발광 다이오드를 선택적으로 상기 구동 회로에 연결하여 구동시키고, 상기 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드의 구동 비율에 따라 발광 색상을 제어하는 제어 회로를 포함하여 구성될 수 있다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a power supply circuit comprising: a power supply circuit for rectifying an AC power supply to supply power; A light emitting unit including a first light emitting diode for emitting light of a first wavelength band and a second light emitting diode for emitting light of a second wavelength band; A driving circuit including a first switching element and connected to the power supply circuit to drive the light emitting unit; And a control circuit for selectively driving the second light emitting diode to drive the first light emitting diode and controlling the emission color according to a driving ratio of the first light emitting diode and the second light emitting diode.
여기서, 제어 회로에 의한 상기 구동 비율에 상관없이 전류 피크값은 동일하도록 구동할 수 있다.Here, the current peak value can be driven to be the same regardless of the drive ratio by the control circuit.
여기서, 상기 제1발광 다이오드는 백색 발광 다이오드이고 상기 제2발광 다이오드는 적색 발광 다이오드일 수 있다.Here, the first light emitting diode may be a white light emitting diode and the second light emitting diode may be a red light emitting diode.
여기서, 상기 제어 회로는, 상기 제1발광 다이오드 및 상기 제2발광 다이오드 사이에 연결되는 제2스위치 소자; 상기 제2스위치 소자에 연결되는 제1검출 저항; 상기 제2발광 다이오드에 연결되는 제2검출 저항; 및 상기 제2스위치 소자를 제어하는 PWM 발생부를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the control circuit may include: a second switch element connected between the first light emitting diode and the second light emitting diode; A first detection resistor connected to the second switch element; A second detection resistor connected to the second light emitting diode; And a PWM generator for controlling the second switch element.
이때, 상기 발광부 측에 위치하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.In this case, the light emitting device may further include a temperature sensor positioned on the light emitting unit side.
또한, 상기 PWM 발생부는, 상기 제1검출 저항 및 제2검출 저항의 검출값과 상기 온도센서의 온도 정보에 의하여 동작할 수 있다.The PWM generator may operate based on the detection values of the first detection resistor and the second detection resistor and the temperature information of the temperature sensor.
한편, 상기 구동 회로는, 강압 컨버터 회로를 이용할 수 있다.On the other hand, the drive circuit can use a step-down converter circuit.
이때, 상기 강압 컨버터 회로는, 상기 전원 회로에 연결되는 회생 다이오드; 상기 회생 다이오드와 상기 발광부 사이에 연결되며, 회생 전류를 발생시키는 인덕터; 상기 인덕터에 의하여 발생하는 회생 전류가 상기 발광부로 공급되도록 제어하는 상기 제1스위치 소자; 및 상기 제1스위치 소자를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.The step-down converter circuit includes: a regenerative diode connected to the power supply circuit; An inductor connected between the regenerative diode and the light emitting unit to generate a regenerative current; The first switch element controlling the regenerative current generated by the inductor to be supplied to the light emitting portion; And a controller for controlling the first switch element.
여기서, 상기 제어 회로에 의하여, 상기 발광부는, 상기 제1발광 다이오드가 구동되는 제1패턴, 및 상기 제1발광 다이오드 및 상기 제2발광 다이오드가 동시에 구동되는 제2패턴에 의하여 구동될 수 있다.Here, by the control circuit, the light emitting unit can be driven by a first pattern in which the first light emitting diode is driven, and a second pattern in which the first light emitting diode and the second light emitting diode are simultaneously driven.
이때, 상기 제1패턴 및 제2패턴에 의하여 구동되는 경우의 전류 피크값은 동일할 수 있다.At this time, the current peak value when driven by the first pattern and the second pattern may be the same.
한편, 상기 전원 회로는, 교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압을 정류하는 정류 회로; 상기 정류 회로의 출력 전압에 의하여 동작하는 PFC 회로; 및 상기 정류 회로와 PFC 회로 사이에 위치하는 입력 필터를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the power supply circuit includes: a rectifying circuit for rectifying an AC voltage input from an AC power supply; A PFC circuit operating by an output voltage of the rectifying circuit; And an input filter positioned between the rectifying circuit and the PFC circuit.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압을 정류하는 정류 회로; 상기 정류 회로의 출력 전압에 의하여 동작하는 PFC 회로; 제1파장 대역의 광을 발광하는 제1발광 다이오드 및 제2파장 대역의 광을 발광하는 제2발광 다이오드를 포함하는 발광부; 상기 PFC 회로에 연결되어 상기 발광부를 구동하는 구동 회로; 및 상기 제2발광 다이오드를 선택적으로 상기 구동 회로에 연결하여 구동시키고, 상기 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드의 구동 비율에 따라 발광 색상을 제어하는 제어 회로를 포함하여 구성될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a rectifying circuit for rectifying an AC voltage input from an AC power supply; A PFC circuit operating by an output voltage of the rectifying circuit; A light emitting unit including a first light emitting diode for emitting light of a first wavelength band and a second light emitting diode for emitting light of a second wavelength band; A driving circuit connected to the PFC circuit to drive the light emitting unit; And a control circuit for selectively driving the second light emitting diode to drive the first light emitting diode and controlling the emission color according to a driving ratio of the first light emitting diode and the second light emitting diode.
여기서, 상기 제어 회로에 의하여, 상기 발광부는, 상기 제1발광 다이오드가 구동되는 제1패턴, 및 상기 제1발광 다이오드 및 상기 제2발광 다이오드가 동시에 구동되는 제2패턴에 의하여 구동되고, 상기 제1패턴 및 제2패턴에 의하여 구동되는 경우의 전류 피크값은 동일할 수 있다.Here, by the control circuit, the light emitting portion is driven by a first pattern in which the first light emitting diode is driven and a second pattern in which the first light emitting diode and the second light emitting diode are simultaneously driven, The current peak value when driven by the first pattern and the second pattern may be the same.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.
먼저, 본 발명은 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드의 구동 비율에 따라 조명의 발광 색상을 제어할 수 있다.First, the light emission color of the illumination can be controlled according to the driving ratio of the first light emitting diode and the second light emitting diode.
본 발명의 제어 회로에 의하여, 발광부는, 제1발광 다이오드가 구동되는 제1패턴과, 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드가 동시에 구동되는 제2패턴에 의하여 구동될 수 있다.According to the control circuit of the present invention, the light emitting portion can be driven by the first pattern in which the first light emitting diode is driven and the second pattern in which the first light emitting diode and the second light emitting diode are simultaneously driven.
이때, 이러한 제1패턴 및 제2패턴에 의하여 구동되는 경우의 전류 피크값은 동일하도록 구동할 수 있다. 따라서 범용의 정전류 전원용 IC를 이용하여 회로를 구성할 수 있는 효과가 있다.At this time, the current peak values when driven by the first pattern and the second pattern can be driven to be the same. Therefore, there is an effect that a circuit can be constituted by using a general-purpose constant current power source IC.
도 1은 발광 다이오드 조명 장치의 일례를 나타내고 있다.
도 2는 도 1에서 도시한 조명 장치에 의한 동작 파형을 나타내는 파형도이다.
도 3은 발광 다이오드 조명 장치의 다른 예를 나타내고 있다.
도 4는 도 3에서 도시한 조명 장치에 의한 동작 파형을 나타내는 파형도이다.1 shows an example of a light emitting diode illumination device.
2 is a waveform diagram showing an operation waveform of the lighting apparatus shown in Fig.
3 shows another example of the light emitting diode illumination device.
Fig. 4 is a waveform diagram showing an operation waveform of the illumination device shown in Fig. 3. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. It will be appreciated that when an element such as a layer, region or substrate is referred to as being present on another element "on," it may be directly on the other element or there may be an intermediate element in between .
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although the terms first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, such elements, components, regions, layers and / And should not be limited by these terms.
도 1은 발광 다이오드 조명 장치의 일례를 나타내고 있다.1 shows an example of a light emitting diode illumination device.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 발광 다이오드(LED) 조명 장치는, 교류 전원(10)을 정류하여 전원을 공급하는 전원 회로(10a)를 통하여 전원을 공급받는다.As shown in Fig. 1, the light emitting diode (LED) lighting apparatus is supplied with power through a
이러한 전원 회로(10a)는 교류 전원(10)으로부터 입력되는 교류 전압을 정류하는 정류 회로(20)와, 이 정류 회로(20)의 출력 전압에 의하여 동작하는 PFC 회로(Boost PFC; 30)를 포함할 수 있다. 이러한 PFC 회로(30)는 회로의 역률(power factor)을 제어할 수 있다.The
이러한 정류 회로(20)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.This
이때, 이러한 정류 회로(20)와 PFC 회로(30) 사이에 위치하는 입력 필터(31)를 포함할 수 있다. 이러한 입력 필터(31)는 두 개의 캐패시터(C1, C2)를 연결하는 인덕터(L1)를 포함하여 PIE 형 구조를 가질 수 있다.At this time, it may include an
이러한 전원 회로(10a)에서 공급되는 전원에 의하여 구동되는 발광부(80)를 포함하는데, 이러한 발광부(80)는 제1파장 대역의 광을 발광하는 제1발광 다이오드(40) 및 제2파장 대역의 광을 발광하는 제2발광 다이오드(50)를 포함한다.And a
이때, 제1발광 다이오드(40)는 조명을 위한 주 발광 다이오드일 수 있으며, 직렬 또는 병렬로 연결되는 다수의 발광 다이오드(DW)를 포함할 수 있다.In this case, the first
또한, 제2발광 다이오드(40)는 조명의 품질, 예를 들어, 조명의 색상, 색조, 연색성 및 색 온도 등을 조절할 수 있는 발광 다이오드로서, 역시, 직렬 또는 병렬로 연결되는 다수의 발광 다이오드(DR)를 포함할 수 있다. 그러나, 경우에 따라 제2발광 다이오드(40)는 단일 개체의 발광 다이오드(DR)가 이용될 수도 있다.The second
조명에 이용되는 경우에, 예를 들어, 제1발광 다이오드(40)는 백색을 발광하는 발광 다이오드일 수 있고, 제2발광 다이오드(50)는 적색을 발광하는 발광 다이오드일 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않는다.For example, the first
한편, 위에서 설명한 전원 회로(10a)에서 전달받는 전원을 이용하여 발광부(80)를 구동하기 위한 구동 회로(60b)를 포함한다.The
이러한 구동 회로(60b)는 효율이 우수한 강압 컨버터(BUCK converter) 회로를 이용할 수 있다.This
이와 같은 강압 컨버터 회로로 구성되는 구동 회로(60b)는, 전원 회로(10a)에 연결되는 회생 다이오드(D1), 이 회생 다이오드(D1)와 발광부(80) 사이에 연결되며 회생 전류를 발생시키는 인덕터(L2), 이러한 인덕터(L2)에 의하여 발생하는 회생 전류가 발광부(80)로 공급되도록 제어하는 제1스위치 소자(Q1) 및 이 제1스위치 소자(Q1)를 제어하는 제어부(70)를 포함할 수 있다.The
이때, 제1스위치 소자(Q1)에는 전체 전류를 검출할 수 있는 검출 저항(R3)이 연결될 수 있다.At this time, a detection resistor R3 capable of detecting the entire current may be connected to the first switch element Q1.
이러한 경우, 제어부(70)는 제1스위치 소자(Q1)를 제어하기 위한 게이트(Gate) 전압 발생부(71) 및 검출 저항(R3)을 통하여 전류를 검출할 수 있는 전류 검출부(72)를 포함할 수 있다.In this case, the
여기에, 발광부(80) 중 제2발광 다이오드(50)를 선택적으로 구동 회로(60b)에 연결하여 구동시킬 수 있는 제어 회로(60a)가 구성된다.The
이러한 제어 회로(60a)는 제1발광 다이오드(40) 및 제2발광 다이오드(50)의 구동 비율에 따라 조명의 발광 색상을 제어할 수 있다.The
이와 같은 제어 회로(60a)는 제1발광 다이오드(40) 및 제2발광 다이오드(50) 사이에 연결되는 제2스위치 소자(Q2)와, 이 제2스위치 소자(Q2)를 제어하는 PWM 발생부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.The
또한, 이러한 제2스위치 소자(Q2)에 연결되는 제1검출 저항(R1) 및 제2발광 다이오드(50)에 연결되는 제2검출 저항(R2)을 더 포함할 수 있다.The light emitting diode further includes a first detection resistor R1 connected to the second switch element Q2 and a second detection resistor R2 connected to the second
이때, PWM 발생부(60)에는 발광부(80) 측에 위치하는 온도센서(NTC)를 더 포함할 수 있다.At this time, the
이에 따라, PWM 발생부(60)는, 제1검출 저항(R1) 및 제2검출 저항(R2)를 통한 전압 검출값과 온도센서(NTC)의 온도 정보에 의하여 동작할 수 있다.Accordingly, the
이러한 제어 회로(60a)에 의하여, 발광부(80)는, 제1발광 다이오드(40)가 구동되는 제1패턴과, 제1발광 다이오드(40) 및 제2발광 다이오드(50)가 동시에 구동되는 제2패턴에 의하여 구동될 수 있다.The
이때, 이러한 제1패턴 및 제2패턴에 의하여 구동되는 경우의 전류 피크값은 동일하도록 구동할 수 있다. 따라서 범용의 정전류 전원용 IC를 이용하여 제어 회로(60a) 또는 구동 회로(60b)를 구성할 수 있다.At this time, the current peak values when driven by the first pattern and the second pattern can be driven to be the same. Therefore, the
위에서 언급한 바와 같이, 이러한 제1패턴과 제2패턴의 수의 비에 의해 조명 색을 조절할 수 있다. As described above, the illumination color can be adjusted by the ratio of the number of the first pattern to the number of the second pattern.
이하, 제1발광 다이오드(40)는 백색을 발광하는 백색 발광 다이오드(DW)이고, 제2발광 다이오드(50)는 적색을 발광하는 적색 발광 다이오드(DR)인 경우를 예로 설명한다.Hereinafter, the first
도 2는 도 1에서 도시한 조명 장치에 의한 동작 파형을 나타내는 파형도이다. 여기서 제1패턴을 패턴 A로 표시하고 제2패턴을 패턴 B로 표시하고 있다.2 is a waveform diagram showing an operation waveform of the lighting apparatus shown in Fig. Here, the first pattern is represented by a pattern A and the second pattern is represented by a pattern B.
도 2의 (a)에서는 제어 회로(60a)의 PWM 제어부(60)의 동작 파형(전압)을 나타내고 있고, (b)에서는 구동 회로(60b)의 제1스위치 소자(Q1)의 게이트 전압을 나타내고 있다.2 (a) shows the operation waveform (voltage) of the
도 2의 (c)에서는 제어 회로(60a)의 제2스위치 소자(Q2)의 게이트 전압을 나타내고 있다. 따라서, 도시하는 바와 같이, 패턴 A는 제2스위치 소자(Q2)가 작동되지 않으므로 적색 발광 다이오드(DR)에 전류가 공급된다.2 (c) shows the gate voltage of the second switch element Q2 of the
또한, 패턴 B에서는 제2스위치 소자(Q2)가 작동하는 경우(13)이므로, 적색 발광 다이오드(DR)에 전류가 공급되지 않는다.In the pattern B, since the second switch element Q2 operates (13), no current is supplied to the red light emitting diode D R.
이와 같이, 패턴 A 및 패턴 B를 조합하여 발광부(80)를 구동함으로써 원하는 색상으로 조명을 수행할 수 있다.As described above, the pattern A and the pattern B are combined to drive the
예를 들어, 색 온도를 낮추고 싶은 경우(즉, 적색 발광 다이오드(DR)의 점등 전류를 증가시키는 경우), 패턴 A를 증가시키고, 패턴 B를 감소시킬 수 있다.For example, when it is desired to lower the color temperature (i.e., increase the lighting current of the red light emitting diode D R ), the pattern A can be increased and the pattern B can be reduced.
즉, 도 2에서는, 맥류 전압의 한 주기 동안 AAABB와 같은 상태로 동작하고 있는데, 이러한 AAABB에서 AAAAB로 변경함으로써 색 온도를 낮출 수 있다.That is, in FIG. 2, it operates in the same state as that of AAABB during one cycle of the pulsating voltage. By changing from AAABB to AAAAB, the color temperature can be lowered.
반대로, 색 온도를 올리고 싶은 경우(즉, 적색 발광 다이오드(DR)의 점등 전류를 감소시키는 경우), 패턴 A를 감소시키고, 패턴 B를 증가시킨다.Conversely, when it is desired to raise the color temperature (that is, when the lighting current of the red light emitting diode D R is reduced), the pattern A is decreased and the pattern B is increased.
즉, 도 2의 구동 패턴인 AAABB에서 AABBB로 변경함으로써 색 온도를 높일 수 있다.That is, the color temperature can be increased by changing from the driving pattern AAABB in FIG. 2 to AABBB.
이하, 패턴 A의 상세 동작을 설명한다.The detailed operation of the pattern A will be described below.
도 2의 (b)와 같이, 구동 회로(60b)의 제1스위치 소자(Q1)의 게이트 전압이 인가되어 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 되면, (d)에서 도시하는 바와 같이, 인덕터(L2)에 흐르는 전류량이 증가한다. 즉, (d)에서는 인덕터(L2)에 흐르는 전류량을 나타낸고 있다.2 (b), when the gate voltage of the first switch element Q1 of the
이때, 이러한 인덕터(L2)를 흐르는 전류가 설정된 전류량에 도달하면 제1스위치 소자(Q1)는 오프(off) 된다.At this time, when the current flowing through the inductor L2 reaches the set current amount, the first switch element Q1 is turned off.
이와 같이, 제1스위치 소자(Q1)가 오프(off) 되면, (d)에서 도시하는 바와 같이, 인덕터(L2)에 흐르는 전류량은 감소한다.As described above, when the first switch element Q1 is turned off, the amount of current flowing in the inductor L2 decreases as shown in (d).
이에 따라, 인덕터(L2)에 흐르는 전류량이 0이 되면, (b)에서와 같이, 다시 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 된다.Accordingly, when the amount of current flowing through the inductor L2 becomes zero, the first switch element Q1 is turned on again as shown in (b).
이러한 동작은 이른바 임계전류동작(CCM; critical current mode) 동작이라 할 수 있다.This operation may be referred to as a so-called critical current mode (CCM) operation.
패턴 A에서는 (c)에서 나타내는 바와 같이, 제2스위치 소자(Q2)가 오프(off) 되고 있으므로, 전류는 백색 발광 다이오드(DW)와 적색 발광 다이오드(DR) 양쪽을 통하여 흐른다. 보다 상세한 동작을 설명하면 다음과 같다.In Pattern A, as shown in (c), because the second switch element (Q2) is turned off (off), current flows through the both sides of the white LED (W D) and the red light-emitting diode (D R). More detailed operation will be described as follows.
즉, (e)에서 나타내는 바와 같이, 백색 발광 다이오드(DW)로만 흐르는 전류는 0이다.That is, as shown in (e), the current flowing only through the white light emitting diode (D W ) is zero.
또한, (f)에서 나타내는 바와 같이, 백색 발광 다이오드(DW)와 적색 발광 다이오드(DR) 양쪽을 통하여 흐르는 전류는 (d)에서 나타내는 인덕터(L2) 전류와 동일하다.Further, as shown in (f), the current flowing through both the white light emitting diode D W and the red light emitting diode D R is equal to the inductor L2 current shown in (d).
그리고, 백색 발광 다이오드(DW)와 적색 발광 다이오드(DR)의 총 동작 전압(Vf)은, (h)에서 나타내는 바와 같이, 15V와 25V를 더하면 총 40V이다.The total operating voltage Vf of the white light emitting diode D W and the red light emitting diode D R is 40 V by adding 15 V and 25 V as shown in (h).
다음에는 패턴 B의 상세 동작을 설명한다. 이러한 패턴 B의 구동 회로(60b)의 동작은 기본적으로 패턴 A와 동일하며, 그 차이점만을 아래에 기술한다.Next, the detailed operation of the pattern B will be described. The operation of the driving
패턴 B에서는 제어 회로(60a)의 제2스위치 소자(Q2)가 온(on) 되어 있으므로, 백색 발광 다이오드(DW)로만 전류가 흐른다. 보다 상세한 동작을 설명하면 아래와 같다.In the pattern B, so that the second switch element (Q2) of the control circuit (60a) is turned on (on), the white LED electric current flows only (D W). A more detailed operation will be described below.
즉, (e)에서 나타내는 백색 발광 다이오드(DW)로만 흐르는 전류는, (d)에서 나타내는 인덕터(L2) 전류와 동일하다.That is, the current flowing only to the white light emitting diode (D W ) shown in (e) is the same as the inductor (L2) current shown in (d).
또한, (f)에서 나타내는 바와 같이, 백색 발광 다이오드(DW)와 적색 발광 다이오드(DR) 양쪽을 흐르는 전류는 0이다.As shown in (f), a white light emitting diode (W D) and the red light-emitting diode (D R) the current flowing through the both is zero.
그리고, 발광부(80)의 전체 동작 전압(Vf)은 25V 이다.The total operating voltage Vf of the
도 3은 발광 다이오드 조명 장치의 다른 예를 나타내고 있다.3 shows another example of the light emitting diode illumination device.
이러한 도 3에서 도시하는 조명 장치의 회로는 기본적으로 도 1의 회로도와 동일하다. 그러나, 제어 회로(60a)의 제2스위치 소자(Q2)의 게이트 신호 생성을 위한 NOR 회로(61)가 추가되는 사항이 다르다.The circuit of the lighting apparatus shown in Fig. 3 is basically the same as the circuit diagram of Fig. However, the NOR
도 4는 도 3에서 도시한 조명 장치에 의한 동작 파형을 나타내는 파형도이다. 여기서 제1패턴을 패턴 A로 표시하고 제2패턴을 패턴 B로 표시하고 있다.Fig. 4 is a waveform diagram showing an operation waveform of the illumination device shown in Fig. 3. Fig. Here, the first pattern is represented by a pattern A and the second pattern is represented by a pattern B.
이와 같은 실시예에서는, 도 4에서 도시하는 패턴 B는 구동 회로(60b)의 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 기간의 발광부(80) 총 구동 전압(Vf)을 패턴 A의 구동 전압과 동일한 40V로 설정할 수 있으며, 이러한 사항이 본 실시예의 목적 중 하나이다.In this embodiment, the pattern B shown in Fig. 4 corresponds to the total driving voltage Vf of the
이에 따라 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.Thus, the following effects can be obtained.
도 4의 (g)에서는 제어부(70)의 전류 검출부(72)를 통한 검출 전류를 도시하고 있다.4 (g) shows the detection current through the
이와 같이, 제어부(70)는 범용 강압 컨버터(BUCK converter)용 IC를 이용할 수 있으며, 이러한 전류 검출부(72)는 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 기간의 전류만을 검출하고 있다.As described above, the
또한, 전류 검출부(72)를 구성하는 IC는 발광부(80) 구동 전압(Vf)을 검출하지 않고 일정한 전압인 것을 전제로 하여 동작하고 있다.The IC constituting the current detecting
따라서, 도 1에서 도시한 예의 경우와 같이, 패턴 A의 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 상태의 발광부(80) 전압(40V)과 패턴 B의 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 상태의 발광부(80) 전압은 25V로 서로 다르므로 전력 제어에 오차가 발생할 여지가 있다.1, the voltage (40V) of the
그러나, 도 3에서 도시한 예의 경우는, 패턴 A의 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 상태의 발광부(80) 전압(40V)과 패턴 B의 제1스위치 소자(Q1)가 온(on) 인 상태의 발광부(80) 전압이 40V로 동일하므로 전력 제어의 오차를 감소시킬 수 있다.3, the voltage (40V) of the
이와 같은 도 1의 예의 회로에서 도 3의 예의 회로로 변경하는 경우의 변경점은 패턴 B의 제2스위치 소자(Q2)의 신호(도 4의 (c)) 이다.In this example of the circuit of Fig. 1, the point of change when changing to the circuit of Fig. 3 is the signal of the second switch element Q2 of the pattern B (Fig. 4 (c)).
도 1의 예에서, 패턴 B의 제2스위치 소자(Q2)의 신호(도 2의 (c))는 모두 하하이(high) 상태(5V)로 되어있다.In the example of Fig. 1, the signal (Fig. 2 (c)) of the second switch element Q2 of the pattern B is in the high state (5 V).
이에 반하여, 도 3의 예에서는, 패턴 B의 제2스위치 소자(Q2)의 신호(도 4의 (c))는 제1스위치 소자(Q1)의 신호가 로우(low; 0V)인 구간에만 제2스위치 소자(Q2)의 신호가 하이(high) 상태이다.On the other hand, in the example of Fig. 3, the signal (Fig. 4 (c)) of the second switch element Q2 of the pattern B is generated only in the section where the signal of the first switch element Q1 is low 2 The signal of the switching element Q2 is in a high state.
이러한 제2스위치 소자(Q2)의 신호는 색상을 제어하는 PWM 제어부(60)의 신호(도 4의 (a))와 NOR 회로(61)에 의하여 만들어진다.The signal of the second switching element Q2 is generated by the NOR
이와 같은 제2스위치 소자(Q2)의 신호의 변경에 의하여, 도 1의 회로에서 도 3의 회로로 변경이 가능해진다.
By changing the signal of the second switch element Q2, it is possible to change from the circuit of Fig. 1 to the circuit of Fig.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10: 교류 전원 10a: 전원 회로
20: 정류 회로 30: PFC 회로
31: 입력 필터 40: 제1발광 다이오드
50: 제2발광 다이오드 60: PWM 제어부
60a: 제어 회로 60b: 구동 회로
61: NOR 회로 70: 제어부
71: 게이트 전압 발생부 72: 전류 검출부
80: 발광부10:
20: rectifying circuit 30: PFC circuit
31: input filter 40: first light emitting diode
50: second light emitting diode 60: PWM control section
60a:
61: NOR circuit 70:
71: gate voltage generator 72: current detector
80:
Claims (13)
제1파장 대역의 광을 발광하는 제1발광 다이오드 및 제2파장 대역의 광을 발광하는 제2발광 다이오드를 포함하는 발광부;
제1스위치 소자를 포함하고, 상기 전원 회로에 연결되어 상기 발광부를 구동하는 구동 회로; 및
상기 제2발광 다이오드를 선택적으로 상기 구동 회로에 연결하여 구동시키고, 상기 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드의 구동 비율에 따라 발광 색상을 제어하는 제어 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.A power supply circuit for rectifying AC power to supply power;
A light emitting unit including a first light emitting diode for emitting light of a first wavelength band and a second light emitting diode for emitting light of a second wavelength band;
A driving circuit including a first switching element and connected to the power supply circuit to drive the light emitting unit; And
And a control circuit for selectively driving the second light emitting diode to drive the first light emitting diode and controlling the emission color according to the driving ratio of the first light emitting diode and the second light emitting diode. Lighting device.
상기 제1발광 다이오드 및 상기 제2발광 다이오드 사이에 연결되는 제2스위치 소자;
상기 제2스위치 소자에 연결되는 제1검출 저항;
상기 제2발광 다이오드에 연결되는 제2검출 저항; 및
상기 제2스위치 소자를 제어하는 PWM 발생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.2. The control circuit according to claim 1,
A second switch element connected between the first light emitting diode and the second light emitting diode;
A first detection resistor connected to the second switch element;
A second detection resistor connected to the second light emitting diode; And
And a PWM generator for controlling the second switch element.
상기 전원 회로에 연결되는 회생 다이오드;
상기 회생 다이오드와 상기 발광부 사이에 연결되며, 회생 전류를 발생시키는 인덕터;
상기 인덕터에 의하여 발생하는 회생 전류가 상기 발광부로 공급되도록 제어하는 상기 제1스위치 소자; 및
상기 제1스위치 소자를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치. 8. The power converter according to claim 7, wherein the step-
A regenerative diode connected to the power supply circuit;
An inductor connected between the regenerative diode and the light emitting unit to generate a regenerative current;
The first switch element controlling the regenerative current generated by the inductor to be supplied to the light emitting portion; And
And a control unit for controlling the first switch element.
교류 전원으로부터 입력되는 교류 전압을 정류하는 정류 회로;
상기 정류 회로의 출력 전압에 의하여 동작하는 PFC 회로; 및
상기 정류 회로와 PFC 회로 사이에 위치하는 입력 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.The power supply circuit according to claim 1,
A rectifying circuit for rectifying an AC voltage input from an AC power source;
A PFC circuit operating by an output voltage of the rectifying circuit; And
And an input filter disposed between the rectifying circuit and the PFC circuit.
상기 정류 회로의 출력 전압에 의하여 동작하는 PFC 회로;
제1파장 대역의 광을 발광하는 제1발광 다이오드 및 제2파장 대역의 광을 발광하는 제2발광 다이오드를 포함하는 발광부;
상기 PFC 회로에 연결되어 상기 발광부를 구동하는 구동 회로; 및
상기 제2발광 다이오드를 선택적으로 상기 구동 회로에 연결하여 구동시키고, 상기 제1발광 다이오드 및 제2발광 다이오드의 구동 비율에 따라 발광 색상을 제어하는 제어 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.A rectifying circuit for rectifying an AC voltage input from an AC power source;
A PFC circuit operating by an output voltage of the rectifying circuit;
A light emitting unit including a first light emitting diode for emitting light of a first wavelength band and a second light emitting diode for emitting light of a second wavelength band;
A driving circuit connected to the PFC circuit to drive the light emitting unit; And
And a control circuit for selectively driving the second light emitting diode to drive the first light emitting diode and controlling the emission color according to the driving ratio of the first light emitting diode and the second light emitting diode. Lighting device.
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