KR20150031803A - 과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예는 온도에 따라 저항 값이 달라지는 정특성 써미스터와 부특성 써미스터를 이용하여 서로 같거나 다른 제1 및 제2 온도 범위 내에서 히스테리시스 구동을 할 수 있는 과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치를 제공한다.

Description

과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치 {THERMAL PROTECTION CIRCUIT AND LIGHT DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 조명장치는 상용화 시장에서 고효율, 고역률, 저고주파의 전기적 특성뿐 아니라, 조명장치의 고수명화, 저가격화, 부품의 간소화, 제작의 간편화, 친 환경화 등이 요구되고 있다.
이러한 시장의 요구 조건에 맞추어 조명 설계자는 다양한 광원를 사용하여 변화하는 조명시장에 대응하고 있으며 광범위한 조명장치 중 현재 LED 광원의 다양한 장점으로 인해 LED 조명시장이 확대되고 있으며 각광받고 있는 추세이다.
조명 장치는 내부 소자의 발열과 외부의 요인에 따른 온도 증가로 인하여 회로 내부의 부품의 열화 현상이 일어나고, LED 광원이 소손되는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위하여 회로의 온도를 감지하여 일정 온도 이상이 되는 경우 조명 장치의 구동을 정지하는 기능을 가진 조명 장치가 개발되고 있다.
이러한 조명 장치는 특정 온도를 기준으로 구동 여부가 제어 되므로 외부 온도에 민감하게 반응한다.
조명 장치의 외부 온도의 민감도가 높아 반복적인 온/오프로 인하여 에너지 손실, 조명 장치의 구동 제어의 한계 및 각종 부품의 소손 문제가 있다.
실시예는 히스테리시스 구동을 하는 과온도 보호 회로를 제공한다.
실시예는 히스테리시스 구동을 하는 과온도 보호 회로를 구비한 조명장치를 제공한다.
실시예에 따른 과온도 보호 회로는, 제어칩과 연결되어 온도에 따라 상기 제어칩의 구동을 제어하는 과온도 보호 회로에 있어서, 상기 과온도 보호 회로는, 제1 스위치, 상기 제1 스위치에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 상기 제어칩의 온/오프를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 제2 스위치; 제1 및 제2 온도에서 상기 제1 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 스위치 제어부; 그리고 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 온도차를 조절하는 온도 제어부를 포함한다.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 큰 온도인 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 제1 및 제2 스위치는, 상기 제1 온도일 때 턴-온(Turn-On)되어 상기 제어칩에 상기 온도제어신호를 출력하여 상기 구동칩을 턴-오프(Turn-Off)하고, 상기 제2 온도일 때 턴-오프(Turn-Off)되어 상기 제어칩에 상기 온도제어신호를 출력하여 상기 구동칩을 턴-온하는 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 온도 제어부는 제1 제어저항을 포함하고, 상기 제1 제어 저항은 가변 저항인 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 제1 제어 저항의 저항 값이 감소할수록 상기 제1 및 제2 온도의 차이가 커지는 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 스위치 제어부는, 상기 제1 스위치의 제어 단자에 연결된 써미스터(thermistor) 및 제2 제어 저항을 더 포함하는 과온도 보호 회로
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 과온도 보호 회로는, 상기 스위칭 제어부의 입력단인 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 저항; 상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항; 상기 제2 스위치의 출력단과 접지 사이에 연결되어 있는 제3 저항을 더 포함하고, 상기 써미스터는 상기 제1 노드와 상기 제1 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있고, 상기 제2 제어 저항은 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 접지 사이에 연결되어 있으며, 상기 온도 제어부는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 제2 스위치의 출력단 사이에 연결되어 있는 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 써미스터는 온도가 증가하면 저항 값이 낮아지는 NTC 타입인 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 과온도 보호 회로는, 상기 스위칭 제어부의 입력단인 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 저항; 상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항; 상기 제2 스위치의 출력단과 접지 사이에 연결되어 있는 제3 저항을 더 포함하고, 상기 제2 제어 저항은 상기 제1 노드와 상기 제1 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있고, 상기 써미스터는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 접지 사이에 연결되어 있으며, 상기 온도 제어부는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 제2 스위치의 출력단 사이에 연결되어 있는 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 써미스터는 온도가 증가하면 저항 값이 높아지는 PTC 타입인 과온도 보호 회로.
실시예에 따른 조명 장치는, 적어도 하나의 광원을 포함하는 조명부, 상기 조명부에 상기 광원을 제어하는 조명 제어 신호를 출력하는 전원부, 그리고 상기 전원부에 연결되어 온도에 따라 상기 전원부의 구동을 제어하는 과온도 보호 회로를 포함하고, 상기 전원부는 교류 입력 전원을 받아 변환하여 상기 조명 제어 신호를 생성하고, 상기 과온도 보호 회로는, 제1 스위치, 상기 제1 스위치에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 상기 전원부의 온/오프를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 제2 스위치; 제1 및 제2 온도에서 상기 제1 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 스위치 제어부; 그리고 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 온도차를 조절하는 온도 제어부를 포함하는 조명 장치.
실시예에 따른 과온도 보호 회로는 상기 과온도 보호 회로의 입력 측에 안정화된 전압을 제공하는 레귤레이터를 더 포함하는 조명 장치.
실시예에 따른 과온도 보호 회로에서 상기 광원은 LED인 조명 장치.
실시예에 따른 과온도 보호 회로는 상기 전원부는 입력 전압보다 낮은 출력 전압을 생성하는 벅 컨버터(Buck Converter)인 조명 장치.
실시예는 온도에 따라 저항 값이 달라지는 써미스터를 이용하여 서로 다른 제1 및 제2 온도 범위 내에서 히스테리시스 구동을 할 수 있는 과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과온도 보호 회로를 나타낸 회로도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로의 회로도.
도 3A 내지 도 3C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로의 회로도.
도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 과온도 보호 회로도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 과온도 보호 회로를 이용한 조명장치의 회로도.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 과온도 보호 회로 및 이를 구비한 조명 장치 의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)는 스위치 제어부(110), 온도 제어부(120), 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)를 포함할 수 있다.
상기 스위치 제어부(110)는 입력 전압(Vi)을 인가받아 제1 및 제2 온도에서 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)의 온/오프(ON/OFF)를 제어할 수 있다.
상기 스위치 제어부(110)는 입력 전압(Vi)을 분배하여 상기 제1 스위치(Q1)의 제어 단자에 제공할 수 있다.
분배된 전압에 따라서 상기 제1 스위치(Q1)가 온/오프(On/Off)될 수 있고, 상기 제1 스위치(Q1)의 온/오프(ON/OFF) 동작에 따라 상기 제2 스위치(Q2)도 온/오프(ON/OFF)를 제어할 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)의 온/오프(ON/OFF) 동작에 따라서 출력 단에 하이(High) 또는 로우(Low)의 신호가 출력될 수 있다.
상기 제1 및 제2 온도는 서로 같은 값인 온도이거나 제1 온도가 제2 온도보다 큰 온도 값을 가질 수 있다.
한편 상기 스위치 제어부(110)는 써미스터(THR)를 포함할 수 있다.
상기 써미스터(thermistor)는 저항기의 일종으로, 온도에 따라 물질의 저항이 변화하는 성질을 이용한 전기적 장치이다.
열 가변저항기라고도 하며, 회로의 온도를 감지하는 센서로써 이용될 수 있다.
상기 써미스터(THR)는 주로 폴리머나 세라믹 소재로 제작될 수 있고, 섭씨 영하 90도에서 영상130도 사이에서 높은 정확도로 온도를 감지할 수 있다.
상기 써미스터(THR)의 값이 온도 변화에 따라 선형적으로 변화한다고 가정하면, 저항과 온도와의 관계는 하기 수학식 1 내지 수학식 4가 될 수 있다.
수학식 1
Figure pat00001
수학식 2
Figure pat00002
수학식 3
Figure pat00003
수학식 4
Figure pat00004
1차 저항온도계수에 따라 써미스터(THR)는 크게 두 종류로 구분할 수 있다.
k>0인 경우 써미스터(THR)는 온도에 따라 증가하며, 이러한 써미스터(THR)를 정특성 써미스터(PTC thermistor: Positive temperature Coefficient thermistor)라 한다.
반대로 k<0인 경우 써미스터(THR)는 온도가 증가하면 감소하게 되며, 이를 부특성 써미스터(NTC thermistor: Negative temperature Coefficient thermistor)라 한다.
상기 온도 제어부(120)는 상기 제1 및 제2 온도 값의 차이를 조절할 수 있다. 즉, 상기 온도 제어부(120)는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도 값의 차이를 더 크게 하거나 더 작게 할 수 있고, 거의 동일하도록 조절할 수 있다.
각 구성의 구체적인 연결 관계를 설명하면, 상기 스위치 제어부(110)는 입력 단자인 제1 노드(N1), 제4 노드(N4)와 접지(GND) 사이에 연결될 수 있다.
상기 온도 제어부(120)는 상기 제4 노드(N4)와 출력 단자(Vout) 사이에 연결될 수 있다.
실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)는 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 저항(R1)은 상기 제1 스위치(Q1)의 컬렉터 저항이고, 상기 제2 저항(R2)은 상기 제2 스위치(Q2)의 베이스 저항이고, 상기 제3 저항(R3)은 상기 제2 스위치(Q2)의 컬렉터 저항이 될 수 있다.
상기 제1 저항(R1)은 상기 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 상기 제2 저항(R2)은 상기 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 연결되고, 제3 저항(R3)은 상기 제2 스위치(Q2)의 컬렉터 단자와 접지(GND) 사이에 연결 될 수 있다.
상기 제1 스위치(Q1)의 제어 단자인 베이스 단자는 제4 노드(N4)에 연결되고, 컬렉터 단자는 제2 노드(N2)에 연결되고, 에미터 단자는 접지(GND)에 연결될 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)의 제어 단자인 베이스 단자는 제3 노드(N3)에 연결되고, 에미터 단자는 제1 노드(N1)에 연결되고, 컬렉터 단자는 출력 단자(Vout)에 연결될 수 있다.
상기 제1 스위치(Q1)는 NPN 타입의 바이폴라 트랜지스터(BJT)가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 제어 단자에 인가되는 신호에 따라 스위칭 동작을 할 수 있는 소자라면 어떤 소자라도 사용할 수 있다.
상기 제1 스위치(Q1)의 베이스 단자와 이미터 단자 사이에 역방향 바이어스가 걸리고, 베이스 단자와 컬렉터 단자 사이에 역방향 바이어스가 걸리면 개방 스위치처럼 동작 할 수 있다.
반대로 상기 제1 스위치(Q1)의 베이스 단자와 이미터 단자 사이에 순방향 바이어스가 걸리고, 베이스 단자와 컬렉터 단자 사이에 순방향 바이어스가 걸리면 도통 스위치처럼 동작 할 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)는 PNP 타입의 바이폴라 트랜지스터가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 제어 단자에 인가되는 신호에 따라 스위칭 동작을 할 수 있는 소자라면 어떤 소자라도 사용할 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)의 베이스 단자와 이미터 단자 사이에 순방향 바이어스가 걸리고, 베이스 단자와 컬렉터 단자 사이에 순방향 바이어스가 걸리면 개방 스위치처럼 동작 할 수 있다.
반대로 상기 제2 스위치(Q2)의 베이스 단자와 이미터 단자 사이에 역방향 바이어스가 걸리고, 베이스 단자와 컬렉터 단자 사이에 역방향 바이어스가 걸리면 도통 스위치처럼 동작 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 회로도이다.
도 2를 참조하여 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 스위치 제어부(110)와 온도 제어부(120)의 내부 구조를 설명한다.
온도 제어부(120)는 제1 제어 저항(RC1)을 포함할 수 있다.
상기 제1 제어 저항(RC1)은 가변 저항이 될 수 있다.
상기 제1 제어 저항(RC1)의 저항 값에 따라서 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 온/오프되는 제1 및 제2 온도 값의 차이 값을 조절할 수 있다.
스위치 제어부(110)는 부특성 써미스터(NTHR) 및 제2 제어 저항(RC2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 제어 저항(RC1)은 제4 노드(N4)와 출력 단자(Vout) 사이에 연결될 수 있다.
상기 써미스터(NTHR)는 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 연결되고, 상기 제2 제어 저항(RC2)은 상기 제4 노드(N4)와 접지(GND) 사이에 연결될 수 있다.
도 3A 내지 도 3C는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 회로도이다.
도 3A 내지 도 3C를 참조하여 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 동작 방식을 설명한다.
제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 써미스터(NTHR)는 부특성 써미스터로써 온도가 증가하면 저항이 감소하는 성질을 가진다.
제4 노드(N4), 즉 제1 스위치(Q1)의 제어단자에는 스위치 제어부(110)에서 입력 전압(Vi)이 전압 분배된 전압, 즉 제2 제어 저항(RC2)에 걸리는 전압이 인가된다.
상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 NPN 타입인 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이하인 경우, 상기 제1 스위치(Q1)는 개방 스위치로 동작한다.
반대로 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이상인 경우 상기 제1 스위치(Q1)는 도통 스위치로 동작할 수 있다.
도 3A를 참조하면, 표준 온도 20도에서 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 NPN 타입인 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이하인 경우 상기 제1 스위치(Q1)는 개방 스위치로 동작하고, PNP 타입인 제2 스위치(Q2) 또한 개방 스위치처럼 동작을 한다. 따라서 출력단(Vout)에는 로우 신호가 출력될 수 있다.
도 3B를 참조하면, 회로의 온도가 표준 온도보다 큰 제1 온도로 상승한 경우 부특성 써미스터(NTHR)의 저항 값이 낮아질 수 있다. 이 때 제2 제어 저항(RC2)에 분배된 전압은 증가한다.
상기 제2 제어 저항(RC2)에 분배된 전압이 증가하여, 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이상이 될 때 상기 제1 스위치(Q1)는 도통 스위치로 동작한다.
상기 제1 스위치(Q1)가 도통 스위치처럼 동작하는 경우 제2 노드(N2)가 접지(GND) 되므로 제2 스위치(Q2) 또한 도통 스위치처럼 동작할 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)가 도통되는 경우 입력 전압(Vi)이 출력 단자(Vout) 공급된다. 따라서 상기 출력 단자(Vout)에는 하이 신호가 출력될 수 있다.
도 3C를 참조하면, 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 도통될 때 상기 스위치 제어부(110)의 써미스터(NTHR)와 온도 제어부(120)의 제1 제어 저항(RC1)은 병렬 연결이 될 수 있다.
상기 써미스터(NTHR)와 상기 제1 제어 저항(RC1)이 병렬 연결되어 전체 저항 값이 감소하게 되고, 제2 제어 저항(RC2) 양단에 걸리는 전압은 증가할 수 있다.
상기 제2 제어 저항(RC2) 양단에 걸리는 전압이 증가하므로, 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 다시 개방 스위치처럼 동작하기 위해서는 상기 써미스터(NTHR)의 저항 값은 상기 제1 온도일 때의 값보다 높은 값을 가져야 한다. 따라서 회로의 온도가 상기 제1 온도보다 더 낮은 낮은 온도인 제2 온도가 될 때 비로소 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 다시 개방 스위치처럼 동작하고, 상기 출력 단자(Vout)에는 그라운드 전압이 인가될 수 있다.
종합하면, 회로의 온도가 제1 온도일 때 상기 과온도 보호 회로(100)가 동작한다.
회로의 온도가 상기 제1 온도 보다 낮은 제2 온도가 될 때까지 과온도 보호 회로(100)의 출력 단자(Vout)에는 입력 전압(Vi)이 계속 인가된다.는 계속 동작한다. 그리고 회로의 온도가 제2 온도보다 낮아진 이후 과온도 보호 회로(100)의 출력 단자(Vout)에는 접지 전압(GND)이 인가된다.
즉 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호회로(100)의 출력은 특정 온도에서 결정되는 것이 아니라 특정 전압 범위 내에서 결정되는, 즉 히스테리시스(Hysteresis) 범위를 가지고 출력 전압을 생성할 수 있다.
한편 상기 온도 제어부(120)의 제1 제어 저항(RC1)의 값을 조절하여 히스테리시스 범위를 조절할 수 있다.
즉 상기 제1 제어 저항(RC1)의 값을 증가시키는 경우 제1 온도와 제2 온도 차를 줄일 수 있고, 감소시키는 경우 제1 온도와 제2 온도 차를 크게 할 수 있다. 따라서 실시예는 입력 전압(Vi)의 크기에 적절한 히스테리시스 범위를 가질 수 있다.
Figure pat00005
표 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 입력 전압(Vi)이 2.1V이고 표준 온도(현재 회로의 온도)가 20도 이며, 표준 온도에서 부특성 써미스터(NTHR)의 저항 값이 80옴이고, 회로의 온도가 1도 증가할 때 상기 부특성 써미스터(NTHR) 저항 값이 1옴 감소한다고 가정한다.
제1 시점(T1)에서 회로의 온도가 상승하여 60도 미만인 경우를 설명한다.
부특성 써미스터(NTHR)는 80옴에서 감소하여 40옴을 초과하는 저항 값을 가진다. 그리고 입력 전압(Vi) 2.1V가 분배되어 제2 제어 저항(RC2) 20옴에 걸리는 전압은 0.7V 미만이 되므로 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)는 턴-오프를 유지한다. 그리고 출력 단자(Vout)에는 그라운드 전압이 인가된다.
제2 시점(T2)에서 회로의 온도가 약간 더 상승하여 60도가 되는 경우를 설명한다.
부특성 써미스터(NTHR)는 40옴이 되고, 제2 제어 저항(RC2)에 걸리는 전압은 제1 스위치(Q1)의 문턱 전압인 0.7V가 되어 상기 제1 스위치(Q1)가 턴-온되고, 동시에 제2 스위치(Q2)도 턴-온된다.
상기 제2 스위치(Q2)가 턴-온되면서 제3 저항(R3), 제1 제어 저항(RC1) 및 제2 제어 저항(RC2)은 전류 루프를 형성하게 된다.
상기 제1 제어 저항(RC1)과 상기 부특성 써미스터(NTHR)가 서로 병렬 관계가 되어 전체 저항 값이 감소한다. 그리고 상기 제2 제어 저항(RC2) 양단에 걸리는 전압, 즉 제1 스위치(Q1)의 베이스 단자에 걸리는 전압은 증가한다. 그리고 출력 단자(Vout)에는 입력 전압(Vi)이 인가된다.
회로의 온도가 60도 이상으로 상승하는 경우에도 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)는 도통 상태를 유지하므로 출력 단자(Vout)에는 입력 전압(Vi)이 지속적으로 인가될 수 있다.
제3 시점(T3)에서 회로의 온도가 감소하여 50도가 되는 경우, 부특성 써미스터(NTHR)는 50옴이 된다.
상기 부특성 써미스터(NTHR)와 제1 제어 저항(RC1)의 병렬 저항 값은 증가하여 40옴이 된다. 따라서 제2 제어 저항(RC2)에 입력 전압(Vi)의 분배 전압은 감소한다.
상기 제2 제어 저항(RC2)에 걸리는 전압이 회로의 온도 50도에서 0.7V가 되므로 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)는 도통 상태를 유지한다.
제4 시점(T4)에서 회로의 온도가 더 감소하여 50도 미만이 되는 경우 부특성 써미스터(NTHR)는 50옴 미만이 된다. 따라서 제2 제어 저항(RC2)에 입력 전압(Vi)의 분배 전압은 회로의 온도가 50도 인 경우보다 약간 더 감소한다.
상기 제2 제어 저항(RC2)에 걸리는 전압이 회로의 온도 50도 미만에서 0.7V 미만이 되므로 제1 스위치(Q1)는 개방 상태로 동작하게 되고 동시에 제2 스위치(Q2)도 개방 상태가 된다.
상기 제2 스위치(Q2)가 개방 상태가 되므로 출력 단자(Vout)에는 접지(GND) 전압이 인가될 수 있다.
종합하면, 부특성 써미스터(NTHR)를 가지는 제1 실시예는 회로의 온도가 제1 온도 미만에서는 출력 단자(Vout)에 제1 논리 신호가 출력된다.
회로의 온도가 상기 제1 온도 이상이 되면 출력 단자(Vout)에 상기 제1 논리 신호와 반대 논리를 가지는 제2 논리 신호가 출력된다. 그리고 다시 회로의 온도가 상기 제1 온도 미만이 된다고 하여 출력 단자(Vout)에 제1 논리 신호가 출력되는 것이 아니고, 상기 제1 온도보다 작은 값을 가지는 제2 온도가 될 때 비로소 제1 논리 신호를 출력할 수 있다. 따라서 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)는 히스테리시스 전압 범위를 가지고 동작할 수 있다.
한편 상기 과온도 보호 회로(100)를 조명 장치에 적용하는 경우를 설명한다.
상기 조명 장치는 외부로부터 전원을 인가받아 상기 조명 장치 내의 광원의 발광을 제어한다. 상기 조명 장치를 제어하는 제어칩에는 상기 과온도 보호 회로(100)의 출력 단자(Vout)가 연결될 수 있다.
상기 제어칩의 동작 제어 단자에 하이 신호가 인가되는 경우 동작을 멈추고, 로우 신호가 인가되는 경우 동작을 개시하는 기능을 가진다.
상기 조명 장치가 제1 온도가 되는 경우 상기 과온도 보호 회로(100)의 출력 전압이 상기 제어 칩에 인가되면서 상기 제어 칩이 동작이 정지하도록 할 수 있다. 상기 제어 칩의 동작이 정지되면 상기 조명 장치 내의 각종 부품 및 광원이 과온도에 따른 불량을 방지할 수 있다.
전술한 동작은 상기 조명 장치의 온도가 제1 온도 보다 낮은 제2 온도가 될 때까지 지속된다. 그리고 상기 조명 장치의 온도가 제2 온도 이하가 되는 경우 상기 과온도 보호 회로(100)의 출력 단자에 접지 전압(GND)이 인가되고, 상기 과온도 보호 회로(100)로부터 접지 전압을 인가 받은 제어칩은 다시 구동된다. 따라서 상기 조명 장치은 적정 수준의 온도에서 재 가동된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 회로도이다.
도 4를 참조하여 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 스위치 제어부(110)와 온도 제어부(120)의 내부 구조를 설명한다.
제2 실시 예의 설명에서 제1 실시 예와 동일한 구조나 동일한 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
스위치 제어부(110)는 정특성 써미스터(PTHR) 및 제2 제어 저항(RC2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 제어 저항(RC1)은 제4 노드(N4)와 출력 단자(Vout) 사이에 연결될 수 있다.
상기 써미스터(PTHR)는 제4 노드(N4)와 접지(GND) 사이에 연결되고, 상기 제2 제어 저항(RC2)은 상기 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 연결될 수 있다.
도 5A 내지 도 5C는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로도이다.
도 5A 내지 도 5C를 참조하여 제5 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 동작 방식을 설명한다.
제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 써미스터(PTHR)는 정특성 써미스터로써 온도가 증가하면 저항이 증가하는 성질을 가진다.
제4 노드(N4), 즉 제1 스위치(Q1)의 제어단자에는 스위치 제어부(110)에서 입력 전압(Vi)이 전압 분배된 전압, 즉 정특성 써미스터(PTHR)에 걸리는 전압이 인가된다.
상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 NPN 타입인 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이하인 경우, 상기 제1 스위치(Q1)는 개방 스위치로 동작한다.
반대로 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이상인 경우 상기 제1 스위치(Q1)는 도통 스위치로 동작할 수 있다.
도 5A를 참조하면, 표준 온도 20도에서 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 NPN 타입인 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이하인 경우 상기 제1 스위치(Q1)는 개방 스위치로 동작하고, PNP 타입인 제2 스위치(Q2) 또한 개방 스위치처럼 동작을 한다. 따라서 출력단(Vout)에는 로우 신호가 출력될 수 있다.
도 5B를 참조하면, 회로의 온도가 표준 온도보다 큰 제1 온도로 상승한 경우 정특성 써미스터(PTHR)의 저항 값이 낮아질 수 있다. 이 때 정특성 써미스터(PTHR)에 분배된 전압은 증가한다.
상기 정특성 써미스터(PTHR)에 분배된 전압이 증가하여, 상기 제4 노드(N4)에 인가된 전압이 상기 제1 스위치(Q1)의 제1 문턱 전압 이상이 될 때 상기 제1 스위치(Q1)는 도통 스위치로 동작한다.
상기 제1 스위치(Q1)가 도통 스위치처럼 동작하는 경우 제2 노드(N2)가 접지(GND) 되므로 제2 스위치(Q2) 또한 도통 스위치처럼 동작할 수 있다.
상기 제2 스위치(Q2)가 도통되는 경우 입력 전압(Vi)이 출력 단자(Vout) 공급된다. 따라서 상기 출력 단자(Vout)에는 하이 신호가 출력될 수 있다.
도 5C를 참조하면, 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 도통될 때 상기 스위치 제어부(110)의 제2 제어 저항(RC2)과 온도 제어부(120)의 제1 제어 저항(RC1)은 병렬 연결이 될 수 있다.
상기 제2 제어 저항(RC2)과 상기 제1 제어 저항(RC1)이 병렬 연결되어 전체 저항 값이 감소하게 되고, 정특성 써미스터(PTHR) 양단에 걸리는 전압은 증가할 수 있다.
상기 정특성 써미스터(PTHR)에 걸리는 전압이 증가하므로, 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 다시 개방 스위치처럼 동작하기 위해서는 상기 써미스터(NTHR) 저항 값은 상기 제1 온도일 때의 저항 값보다 낮은 저항 값을 가져야 한다. 따라서 회로의 온도가 상기 제1 온도보다 더 낮은 온도인 제2 온도가 될 때 비로소 상기 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)가 다시 개방 스위치처럼 동작하고, 상기 출력 단자(Vout)에는 그라운드 전압이 인가될 수 있다.
종합하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호회로(100)는 특정 온도에서 구동 여부가 결정되는 것이 아니라 특정 전압 범위 내에서 구동 여부가 결정되는, 즉 히스테리시스 범위를 가지고 동작 할 수 있다.
한편 상기 온도 제어부(120)의 제1 제어 저항(RC1)의 값을 조절하여 히스테리시스 범위를 조절할 수 있다.
즉 상기 제1 제어 저항(RC1)의 값을 증가시키는 경우 제1 온도와 제2 온도 차이를 줄일 수 있다. 그리고 상기 제1 제어 저항(RC1)의 값을 감소시키는 경우 제1 온도와 제2 온도 차이를 크게 할 수 있다. 따라서 실시예는 입력 전압(Vi)의 크기에 적절한 히스테리시스 범위를 가질 수 있다.
이하 구체적인 예를 들어 본 발명의 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 동작을 설명한다.
이하 제시된 수치는 본 발명의 설명을 돕기 위한 예시적인 것이 불과할 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 설명의 편의를 위해 각종 소자들의 특성은 이상적인 것으로 가정한다.
이하 구체적인 예를 들어 본 발명의 제1 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 동작을 설명한다. 이하 제시된 수치는 본 발명의 설명을 돕기 위한 예시적인 것이 불과할 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 설명의 편의를 위해 각종 소자들의 특성은 이상적인 것으로 가정한다.
Figure pat00006
표 2를 참조하면, 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)의 입력 전압(Vi)이 17V이고 표준 온도(현재 회로의 온도)가 20도 이다.
표준 온도에서 정특성 써미스터(PTHR)의 저항 값이 30옴이고, 회로의 온도가 1도 증가할 때 상기 정특성 써미스터(PTHR)의 저항 값이 1옴 증가한다고 가정한다.
제1 시점(T1)에서 회로의 온도가 상승하여 60도 미만인 경우를 설명한다.
정특성 써미스터(PTHR)는 30옴에서 증가하여 70옴을 미만의 저항 값을 가진다. 그리고 입력 전압(Vi) 17V가 분배되어 정특성 써미스터(PTHR)에 걸리는 전압은 0.7V 미만이 되므로 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)는 턴-오프를 유지한다. 그리고 출력 단자(Vout)에는 그라운드 전압이 인가된다.
제2 시점(T2)에서 회로의 온도가 약간 더 상승하여 60도가 되는 경우, 정특성 써미스터(PTHR)는 70옴이 된다.
정특성 써미스터(PTHR)에 걸리는 전압은 제1 스위치(Q1)의 문턱 전압인 0.7V가 되어 상기 제1 스위치(Q1)가 턴-온되고, 동시에 제2 스위치(Q2)도 턴-온된다.
상기 제2 스위치(Q2)가 턴-온되면서 제3 저항(R3), 정특성 써미스터(PTHR) 및 제2 제어 저항(RC2)은 전류 루프를 형성하게 된다.
상기 제1 제어 저항(RC1)과 상기 제2 제어 저항(RC2)이 병렬 관계가 되어 전체 저항 값이 감소(815옴)한다. 그리고 상기 정특성 써미스터(PTHR) 양단에 걸리는 전압, 즉 제1 스위치(Q1)의 베이스 단자에 걸리는 전압(약1.34V)은 증가한다. 그리고 출력 단자(Vout)에는 입력 전압(Vi)이 인가된다.
제3 시점(T3)에서 회로의 온도가 감소하여 25도가 되는 경우, 정특성 써미스터(PTHR)는 35옴이 된다.
상기 제2 제어 저항(RC2)에 걸리는 전압이 회로의 온도 25도에서 0.7V가 되므로 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)는 도통 상태를 유지한다.
제4 시점(T4)에서 회로의 온도가 더 감소하여 25도 미만이 되는 경우를 설명한다.
정특성 써미스터(PTHR)는 35옴 미만이 된다. 따라서 정특성 써미스터(PTHR)에 입력 전압(Vi)의 분배 전압은 회로의 온도가 25도 인 경우보다 약간 더 감소한다.
상기 정특성 써미스터(PTHR)에 걸리는 전압이 회로의 온도 25도 미만에서 0.7V 미만이 되므로 제1 스위치(Q1)는 개방 상태로 동작하게 되고 동시에 제2 스위치(Q2)도 개방 상태가 된다.
상기 제2 스위치(Q2)가 개방 상태가 되므로 출력 단자(Vout)에는 접지(GND) 전압이 인가될 수 있다.
종합하면, 정특성 써미스터(PTHR)를 가지는 제2 실시예는 회로의 온도가 제1 온도 미만에서는 출력 단자(Vout)에 제1 논리 신호가 출력된다.
회로의 온도가 상기 제1 온도 이상이 되면 출력 단자(Vout)에 상기 제1 논리 신호와 반대 논리를 가지는 제2 논리 신호가 출력된다. 그리고 다시 회로의 온도가 상기 제1 온도 미만이 된다고 하여 출력 단자(Vout)에 제1 논리 신호가 출력되는 것이 아니고, 상기 제1 온도보다 작은 값을 가지는 제2 온도가 될 때 비로소 제1 논리 신호를 출력할 수 있다. 따라서 제2 실시예에 따른 과온도 보호 회로(100)는 히스테리시스 전압 범위를 가지고 동작할 수 있다.
전술한 제2 실시예 또한 제1 실시예와 마찬가지로 조명 장치의 온도에 따라서 상기 조명 장치의 구동을 제어하기 위한 과온도 보호 회로로 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 과온도 보호 회로(200)의 회로도이다.
제3 실시 예의 설명에서 제1 및 제2 실시 예와 동일한 구조나 동일한 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 과온도 보호 회로(200)는 스위치 제어부(110), 온도 제어부(120), 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2) 및 출력 제어부(130)를 포함할 수 있다.
출력 제어부(130)는 제5 노드(N5)에 출력되는 신호를 제어하여 상기 제5 노드(N5)에 걸리는 신호를 안정적으로 출력 단자(Vout)에 제공할 수 있다.
상기 출력 제어부(130)는 제4 저항(R4), 제5 저항(R5), 제1 커패시터(C1) 및 제3 스위치(Q3)를 포함할 수 있다.
상기 제3 스위치(Q3)는 NPN 타입의 바이폴라 트랜지스터가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, N채널의 MOSFET이 될 수도 있다.
상기 제5 노드(N5)에 접지 전압(GND) 이 인가되는 경우, 상기 제3 스위치(Q3)는 개방 스위치로 동작한다. 그리고 상기 제5 노드(N5)에 입력 전압(Vi)전압이 인가되는 경우, 상기 제3 스위치(Q3)는 도통 스위치로 동작하여 출력 단자(Vout)에 접지 전압(GND)이 인가된다.
즉, 제5 노드(N5)에 인가되는 신호의 논리와 반대의 논리를 가진 신호가 출력 단자(Vout)에 공급될 수 있다.
한편 상기 제3 실시예에 따른 과온도 보호 회로(200)를 조명 장치에 적용하는 경우를 설명한다.
상기 조명 장치는 외부로부터 전원을 인가받아 상기 조명 장치 내의 광원의 발광을 제어한다. 상기 조명 장치를 제어하는 제어칩에는 상기 과온도 보호 회로(200)의 제5 노드(N5)가 연결될 수 있다.
상기 제어칩의 동작 제어 단자에 특정 전압의 하이 신호가 인가되는 경우 동작을 하고, 접지 전압과 같은 로우 신호가 인가되는 경우 동작을 정지하는 기능을 가진다. 즉 제1 및 제2 실시예에서 설명한 제어칩과는 반대의 기능을 가진다.
상기 조명 장치가 제1 온도가 되는 경우 상기 과온도 보호 회로(200)의 제5 노드(N5)에 인가된 접지 전압(GND)이 상기 제어 칩의 동작 제어 단자에 인가되면서 상기 제어 칩이 동작이 정지하도록 할 수 있다.
상기 제어 칩의 동작이 정지되면 상기 조명 장치 내의 각종 부품 및 광원이 과온도에 따른 불량을 방지할 수 있다.
전술한 동작은 상기 조명 장치의 온도가 제1 온도 보다 낮은 제2 온도가 될 때까지 지속된다. 그리고 상기 조명 장치의 온도가 제2 온도 이하가 되는 경우 상기 과온도 보호 회로(200)의 제5 노드(N5)에 접지 전압(GND)이 아닌 특정 전압이 인가되고, 상기 과온도 보호 회로(200)로부터 특정 전압을 인가 받은 제어칩의 제어 단자는 다시 구동된다. 따라서 상기 조명 장치은 적정 수준의 온도에서 재 가동된다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 과온도 보호 회로(200)를 이용한 조명회로(400)이다.
제4 실시 예의 설명에서 제1 내지 제2 제3 실시 예와 동일한 구조나 동일한 기능에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 제4 실시예에 따른 조명 장치(400)는 전원부(300), 레귤레이터(Regulator; 440), 과온도 보호 회로(200) 및 조명부(500)를 포함할 수 있다.
상기 전원부(300)는 출력 전압이 입력 전압보다 낮은 특성을 가지는 벅 컨버터(Buck Converter)가 될 수 있다. 따라서 제1 입력 전압(Vcc1)을 인가받아 출력 단의 조명부(500)를 제어하는 상기 제1 입력 전압(Vcc1)보다 낮은 값을 가지는조명 제어 신호를 출력할 수 있다.
상기 레귤레이터(440)는 안정화되지 않은 제2 입력 전압(Vcc2)의 변동이나 부하의 변동에 무관하게 안정화된 출력 전압을 과온도 보호 회로(200)에 인가할 수 있다.
상기 레귤레이터(440)는 교류 전원으로부터 직류 전압을 만들거나 높은 직류 전압으로부터 낮은 직류 전압을 얻기 위한 회로로 사용될 수 있다.
상기 과온도 보호 회로(200)는 상기 레귤레이터(440)로부터 인가 받은 제3 입력 전압(Vcc3)을 전압 분배하여 분배된 전압과 외부의 온도을 감지하여 서로 다른 논리의 신호를 출력할 수 있다.
상기 조명부(500)는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있고, 상기 광원은 LED가 될 수 있다.
상기 과온도 보호 회로(200)의 출력은 상기 조명부(300)로 인가될 수 있다.
상기 전원부(300)는 정류부(410), 보상부(420), 제어칩(디밍 신호 출력 칩; 430) 및 출력부(450)을 포함할 수 있다.
상기 정류부(410)는 교류의 제1 입력 전압(Vcc1)을 정류(rectifying)한다. 예를 들어, 정류부(210)에는 브리지 다이오드(bridge diode) 정류 회로 다른 말로, 브리지 정류기(bridge rectifier)가 사용될 수 있다.
브리지 다이오드 정류 회로는 4개의 다이오드를 연결한 브리지 회로이다. 브리지 다이오드 정류 회로는 어떠한 극성의 전압이 입력되더라도 동일한 극성의 전압 형태로 출력할 수 있다.
보상부(420)는 리플 노이즈를 제거할 수 있고, 출력 전압이 입력 전압으로 피드백되면서 필요한 보상 작업을 수행할 수 있다.
제어칩(430)은 레귤레이터(440)의 출력 전압을 인가 받을 수 있다. 그리고 정해진 주파수로 온(on)/오프(off)의 스위칭 동작을 반복하거나 온(on)/오프(off) 상태의 길이를 조절하여 제4 스위치(Q4)의 스위칭 동작을 제어하여 상기 조명부(500)의 광원을 제어할 수 있다.
상기 제어칩(430)은 PWM(Pulse-width Modulation) IC(Intergrated Circuit)가 사용될 수 있다.
출력부(450)는 인덕터(L)와 제2 커패시터(C2)로 이루어진 저역 통과 필터를 포함할 수 있다.
상기 저역 통과 필터에 의하여 출력부(450)의 출력 단에 포함된 불필요한 교류 성분을 제거할 수 있다. 그리고 상기 스위칭 제어 칩(230)에 의해 제어되는 제2 스위치 소자(Q2)의 온-오프 비 즉, 듀티 비에 따라서 조명부(500)에 출력되는 출력 전압이 조절될 수 있다.
상기 인덕터(L)는 출력 전압이 정전압이 되도록 하고, 제2 커패시터(C2)는 리플 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 제7 저항(R7)은 상기 조명부(500)에 출력되는 전압을 안정적으로 유지하기 위한 것으로 흐르는 전류의 양을 측정하여 상기 제어칩(430)으로 피드백 할 수 있다.
정류부(410)는 제1 입력 전압(Vcc1) 단자와 보상부(420) 사이에 연결되고, 상기 보상부(420)는 제어칩(430)에 연결되고, 상기 제어칩(430)은 레귤레이터(440)와 과온도 보호 회로(200)와 연결될 수 있다.
레귤레이터(440)는 제2 입력 전압(Vcc23) 단자와 제어칩(430) 및 과온도 보호 회로(200) 사이에 연결될 수 있다.
과온도 보호 회로(200)는 레귤레이터(440)의 출력 단자와 제어칩(430)의 인에이블(enable) 단자(en) 사이에 연결될 수 있다.
상기 과온도 보호 회로(200)는 외부 온도를 감지하여 외부 온도가 제1 온도 이상이 되는 경우 제어칩(430)의 인에이블 단자(en)에 온도제어신호인 로우 신호를 출력하여 상기 제어칩(430)이 구동되지 않도록 할 수 있다.
외부 온도가 상기 제1 온도 보다 낮은 제2 온도 이하로 떨어질 때까지 상기 제어칩(430)의 인에이블 단자(en)에 공급되는 온도제어신호인 로우 신호를 유지한다.
외부 온도가 제2 온도 이하가 되는 경우 상기 제어칩(430)의 인에이블 단자(en)에 온도제어신호인 하이 신호를 공급하여 상기 제어칩(430)이 구동되도록 하며, 조명부(500)가 동작하도록 제어할 수 있다.
과온도 보호 회로(200)을 구비한 조명회로(400)는 특정 외부 온도 범위, 즉 히스테리시스 동작을 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100, 200. 과온도 보호 회로
110. 스위치 제어부
120. 온도 제어부
130. 출력 제어부
300. 전원부
400. 조명 장치
410. 정류부
420. 보상부
430. 제어칩
440. 레귤레이터
450. 출력부
500. 조명부

Claims (14)

  1. 제어칩과 연결되어 온도에 따라 상기 제어칩의 구동을 제어하는 과온도 보호 회로에 있어서,
    상기 과온도 보호 회로는,
    제1 스위치,
    상기 제1 스위치에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 상기 제어칩의 온/오프를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 제2 스위치;
    제1 및 제2 온도에서 상기 제1 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 스위치 제어부; 그리고
    상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 온도차를 조절하는 온도 제어부를 포함하는 과온도 보호 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 큰 온도인 과온도 보호 회로.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치는,
    상기 제1 온도일 때 턴-온(Turn-On)되어 상기 제어칩에 상기 온도제어신호를 출력하여 상기 구동칩을 턴-오프(Turn-Off)하고,
    상기 제2 온도일 때 턴-오프(Turn-Off)되어 상기 제어칩에 상기 온도제어신호를 출력하여 상기 구동칩을 턴-온하는 과온도 보호 회로.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 온도 제어부는 제1 제어저항을 포함하고,
    상기 제1 제어 저항은 가변 저항인 과온도 보호 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 제어 저항의 저항 값이 감소할수록 상기 제1 및 제2 온도의 차이가 커지는 과온도 보호 회로.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 스위치 제어부는,
    상기 제1 스위치의 제어 단자에 연결된 써미스터(thermistor) 및 제2 제어 저항을 더 포함하는 과온도 보호 회로
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 과온도 보호 회로는,
    상기 스위칭 제어부의 입력단인 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 저항;
    상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항;
    상기 제2 스위치의 출력단과 접지 사이에 연결되어 있는 제3 저항
    을 더 포함하고,
    상기 써미스터는 상기 제1 노드와 상기 제1 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있고,
    상기 제2 제어 저항은 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 접지 사이에 연결되어 있으며, 상기 온도 제어부는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 제2 스위치의 출력단 사이에 연결되어 있는 과온도 보호 회로.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 써미스터는 온도가 증가하면 저항 값이 낮아지는 NTC 타입인 과온도 보호 회로.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 과온도 보호 회로는,
    상기 스위칭 제어부의 입력단인 제1 노드에 일단이 연결되어 있는 제1 저항;
    상기 제1 저항의 타단과 상기 제2 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있는 제2 저항;
    상기 제2 스위치의 출력단과 접지 사이에 연결되어 있는 제3 저항
    을 더 포함하고,
    상기 제2 제어 저항은 상기 제1 노드와 상기 제1 스위치의 제어 단자 사이에 연결되어 있고,
    상기 써미스터는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 접지 사이에 연결되어 있으며, 상기 온도 제어부는 상기 제1 스위치의 제어 단자와 상기 제2 스위치의 출력단 사이에 연결되어 있는 과온도 보호 회로.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 써미스터는 온도가 증가하면 저항 값이 높아지는 PTC 타입인 과온도 보호 회로.
  11. 적어도 하나의 광원을 포함하는 조명부,
    상기 조명부에 상기 광원을 제어하는 조명 제어 신호를 출력하는 전원부, 그리고
    상기 전원부에 연결되어 온도에 따라 상기 전원부의 구동을 제어하는 과온도 보호 회로
    를 포함하고,
    상기 전원부는 교류 입력 전원을 받아 변환하여 상기 조명 제어 신호를 생성하고,
    상기 과온도 보호 회로는,
    제1 스위치,
    상기 제1 스위치에 따라 온/오프(ON/OFF)되어 상기 전원부의 온/오프를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 제2 스위치;
    제1 및 제2 온도에서 상기 제1 스위치의 온/오프(ON/OFF)를 제어하는 스위치 제어부; 그리고
    상기 제1 온도와 상기 제2 온도 사이의 온도차를 조절하는 온도 제어부를 포함하는 조명 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 과온도 보호 회로의 입력 측에 안정화된 전압을 제공하는 레귤레이터를 더 포함하는 조명 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광원은 LED인 조명 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 전원부는 입력 전압보다 낮은 출력 전압을 생성하는 벅 컨버터(Buck Converter)인 조명 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303580A (zh) * 2017-04-13 2018-07-20 深圳市三诺电子有限公司 一种过温过压保护电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970031292A (ko) * 1995-11-11 1997-06-26 김광호 온도 보상 히스테리시스를 갖는 비교기(a comparator with temperature-compensated hysteresis)
KR19990069294A (ko) * 1998-02-06 1999-09-06 김덕중 히스테리시스를 갖는 온도 감지 회로
KR20040019907A (ko) * 2002-08-29 2004-03-06 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 과열 보호 회로
KR20090120924A (ko) * 2008-05-21 2009-11-25 주식회사 반디라이트 Ptc 소자를 이용한 led조명 온도보상 정전류 보정회로

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970031292A (ko) * 1995-11-11 1997-06-26 김광호 온도 보상 히스테리시스를 갖는 비교기(a comparator with temperature-compensated hysteresis)
KR19990069294A (ko) * 1998-02-06 1999-09-06 김덕중 히스테리시스를 갖는 온도 감지 회로
KR20040019907A (ko) * 2002-08-29 2004-03-06 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 과열 보호 회로
KR20090120924A (ko) * 2008-05-21 2009-11-25 주식회사 반디라이트 Ptc 소자를 이용한 led조명 온도보상 정전류 보정회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303580A (zh) * 2017-04-13 2018-07-20 深圳市三诺电子有限公司 一种过温过压保护电路

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