KR20150141158A

KR20150141158A - Driving Circuit For Light Emitting Diode

Info

Publication number: KR20150141158A
Application number: KR1020150081441A
Authority: KR
Inventors: 이용희; 이맹열
Original assignee: 주식회사 르코어테크놀러지
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015190646A1; KR20150141115A

Abstract

Disclosed is an AC direct-type LED driving circuit. The LED driving circuit of the present invention relates to an AC direct-type LED driving circuit for driving an LED array to be connected to LEDs. The AC direct-type LED driving circuit includes a control unit which includes at least two switches connected to the LED array and an LED driving current control circuit for selectively opening/closing the switches, and a switchable fill circuit which includes a capacitor, receives the rectification voltage of an AC voltage, charges the capacitor, and supplies a charge current from the charged capacitor to the LED array.

Description

[0001] The present invention relates to an LED driving circuit,

본 발명은 LED 구동 회로에 관한 것으로서, 특히 AC 전원으로 LED 조명을 직접 구동하는 AC 다이렉트형 LED 구동 회로, 및 그 구동 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED driving circuit, and more particularly, to an AC direct type LED driving circuit for directly driving an LED lighting by an AC power source and a driving method thereof.

최근 에너지 절약의 하나의 방안으로서 기존의 비효율적인 광원 대신 효율이 좋은 LED(Light Emitting Diode) 방식의 광원이 도입되는 추세이다. Recently, a light emitting diode (LED) light source having a high efficiency has been introduced instead of the conventional inefficient light source as one of energy saving methods.

LED 조명을 구동하는 방식에는 크게 교류(AC) 전원을 DC 전원으로 변환한 후 DC 전원을 이용하여 LED를 구동하는 AC-DC 변환형 구동 방식과 교류(AC) 전원을 DC 전원으로 변환하지 않고 AC 전원으로 LED를 직접 구동하는 AC 다이렉트형 구동 방식이 있다. LED lighting is driven by an AC-DC conversion type drive method that converts AC power to DC power and drives the LED by using DC power, and AC There is an AC direct drive system that drives LED directly by power supply.

한편, LED 조명의 품질 요소 중 하나로서 퍼센트 플리커(percent flicker) 지수가 있다. 퍼센트 플리커는 LED 조명의 플리커(깜박거림) 정도를 나타내는 지수 중의 하나이다.On the other hand, one of the quality factors of LED lighting is the percent flicker index. Percent flicker is one of the indexes representing the degree of flickering of LED lights.

도 1은 퍼센트 플리커를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a method of obtaining a percent flicker.

퍼센트 플리커는 수학식 1에 의하여 산출될 수 있다.The percent flicker can be calculated by Equation (1).

여기서, PF는 퍼센트 플리커를 나타내고, A, B는 각각 도 1에 도시된 바와 같이, LED 밝기의 한 싸이클 내에서 최대 밝기 값 및 최소 밝기 값을 나타낸다.Here, PF represents a percent flicker, and A and B represent a maximum brightness value and a minimum brightness value within one cycle of LED brightness, respectively, as shown in FIG.

수학식 1과 같이 산출되는 퍼센트 플리커는 낮을수록 LED 조명의 품질은 향상되므로, LED 조명의 품질을 향상시키기 위해서는 플리커를 줄일 필요가 있다.The lower the percentage flicker calculated as in Equation (1), the more the quality of the LED illumination is improved. Therefore, in order to improve the quality of the LED illumination, it is necessary to reduce the flicker.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 LED 조명의 플리커(깜박거림)을 줄일 수 있는 AC 다이렉트형 LED 구동 회로를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an AC direct type LED driving circuit capable of reducing a flicker of an LED lighting.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 LED 구동 회로의 칩 사이즈를 줄일 수 있는 AC 다이렉트형 LED 구동 회로를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an AC direct type LED driving circuit capable of reducing a chip size of an LED driving circuit.

본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 회로는 복수의 LED가 연결될 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 관한 것으로, 상기 LED 어레이에 연결되는 복수(2이상)의 스위치들과 상기 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로를 포함하는 제어 유닛; 및 커패시터를 포함하며, 교류(AC) 전압의 정류 전압을 수신하여 상기 커패시터를 충전하고, 상기 충전된 커패시터로부터 상기 LED 어레이로 방전 전류를 공급하는 스위처블 필 회로를 포함한다.An LED driving circuit according to an embodiment of the present invention is directed to an AC direct type LED driving circuit for driving an LED array to which a plurality of LEDs are to be connected. The LED driving circuit includes a plurality of (two or more) switches connected to the LED array, A control unit including an LED driving current control circuit for selectively opening and closing the LED driving current control circuit; And a switchable fill circuit for receiving a rectified voltage of an alternating current (AC) voltage to charge the capacitor and to supply a discharge current from the charged capacitor to the LED array.

상기 제어 유닛은 디머의 연결 유무를 자동으로 검출하고, 검출 결과에 따라 상기 스위처블 필 회로의 동작을 제어하는 퍼센트 플리커 구동 회로를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include a percent flicker driving circuit that automatically detects whether or not the dimmer is connected and controls the operation of the switchable fill circuit according to the detection result.

상기 스위처블 필 회로는 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 제1 저항; 및 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되며, 그 게이트는 상기 퍼센트 플리커 구동 회로에 연결되는 제1 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 상기 커패시터는 상기 제2 노드와 접지 사이에 연결될 수 있다.The switchable fill circuit comprising: a first resistor coupled between a first node and a second node; And a first transistor coupled between the first node and the second node, the gate of the first transistor coupled to the percentage flicker drive circuit, and the capacitor coupled between the second node and ground .

상기 스위처블 필 회로는 상기 제2 노드와 상기 제1 노드 사이에 연결되는 다이오드를 더 포함할 수 있다.The switchable fill circuit may further include a diode coupled between the second node and the first node.

본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로는 제1 내지 제k(k는 2이상의 정수) LED 그룹이 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 관한 것으로, 상기 LED 어레이의 입력 노드와 상기 LED 어레이 사이의 노드 사이에 연결되는 제1 스위치; 및 상기 LED 어레이에 연결되는 제어 유닛을 포함한다. An LED driving circuit according to another embodiment of the present invention is an AC direct type LED driving circuit for driving an LED array in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series, A first switch coupled between a node between the input node and the LED array; And a control unit coupled to the LED array.

상기 제어 유닛은 상기 LED 어레이에 연결되는 m(2이상의 정수)의 다채널 스위치들을 포함하는 다채널 스위치 회로; 상기 다채널 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로; 및 교류(AC) 전압의 정류 전압에 기초하여, 상기 제1 스위치를 온(on) 또는 오프(off)시키는 스위치 구동회로를 포함한다.Wherein the control unit comprises: a multi-channel switch circuit comprising m multi-channel switches (two or more integers) connected to the LED array; An LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches; And a switch driving circuit for turning on or off the first switch based on a rectified voltage of an AC voltage.

상기 제1 스위치는 NMOS 트랜지스터, PMOS 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)로 구현될 수 있다.The first switch may be implemented as an NMOS transistor, a PMOS transistor, or a bipolar junction transistor (BJT).

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로는 제1 내지 제k(k는 2이상의 정수) LED 그룹이 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 관한 것으로, 상기 제1 내지 제k(k는 2이상의 정수) LED 그룹의 각 출력 노드와 전압 노드 사이에 연결되는 제1 내지 제k 다채널 스위치들을 포함하는 다채널 스위치 회로; 및 상기 다채널 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로를 포함한다.The LED driving circuit according to another embodiment of the present invention is directed to an AC direct type LED driving circuit for driving an LED array in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series, Channel switch circuit including first through kth multi-channel switches connected between each output node of the k-th (k is an integer of 2 or more) LED group and a voltage node; And an LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches.

상기 제1 내지 제k 다채널 스위치들은 브레이크다운 전압(breakdown voltage) 종류가 2개 이상인 스위치들로 구성될 수 있다.The first to kth multi-channel switches may be configured with switches having two or more types of breakdown voltages.

상기 전압 노드는 접지 전압 노드이고, AC 전원(201)에 가까운 다채널 스위치일 수록 브레이크다운 전압이 높은 것을 특징으로 한다.The voltage node is a ground voltage node, and the breakdown voltage is higher as the multi-channel switch closer to the AC power source 201 is.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로는 복수의 LED들이 직렬 및 병렬로 연결된 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 관한 것으로, 상기 LED 어레이에 연결되는 복수(2이상)의 스위치들과 상기 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로를 포함하는 제어 유닛; 및 상기 복수의 LED들 사이의 노드들 중 제1 중간 노드에 연결되어 상기 LED 어레이의 제1 LED 그룹을 통해서 충전하는 커패시터를 포함하고, 상기 커패시터를 충전시키고, 상기 제1 LED 그룹으로 흐르는 방전 전류를 제어하는 스위치 필 회로를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an AC direct type LED driving circuit for driving a plurality of LEDs connected in series and in parallel, wherein a plurality of (two or more) A control unit including switches and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the switches; And a capacitor connected to a first one of the nodes between the plurality of LEDs to charge through a first LED group of the LED array, charging the capacitor, and discharging a discharge current And a switch-fill circuit for controlling the switch circuit.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로는, 제1 내지 제k(k는 2이상의 정수) LED 그룹이 직렬로 연결된 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 있어서, 상기 LED 어레이의 입력 노드와 제1 내지 제k(k는 2이상의 정수) LED 그룹 중 제p(p는 1보다 크고 k이하의 정수) LED 그룹의 전단의 중간 노드 사이에 연결되는 제1 스위치; 및 상기 LED 어레이에 연결되는 제어 유닛을 포함한다. An LED driving circuit according to another embodiment of the present invention is an AC direct type LED driving circuit for driving an LED array in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series, And a first switch connected between an input node of the first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED group and an intermediate node of a previous group of p (p is an integer larger than 1 and less than or equal to k) LED group; And a control unit coupled to the LED array.

상기 제어 유닛은 상기 LED 어레이에 연결되는 m(2이상의 정수)의 다채널 스위치들을 포함하는 다채널 스위치 회로; 상기 다채널 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로; 및 교류(AC) 전압의 정류 전압과 상기 LED 어레이의 턴온(turn-on) 전압에 기초하여, 상기 제1 스위치를 온(on) 또는 오프(off)시키는 스위치 구동 제어 회로를 포함한다.The control unit A multi-channel switch circuit including m multi-channel switches (two or more integers) connected to the LED array; An LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches; And a switch drive control circuit for turning on or off the first switch based on a rectified voltage of an AC voltage and a turn-on voltage of the LED array.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 회로는, 복수의 LED들이 직렬 및 병렬로 연결된 LED 어레이를 구동하기 위한 AC 다이렉트형 LED 구동 회로에 있어서, 상기 LED 어레이에 연결되는 복수(2이상)의 스위치들과 상기 스위치들을 선택적으로 개폐하기 위한 LED 구동 전류 제어회로를 포함하는 제어 유닛; 교류(AC) 전압의 정류 전압에 기초하여, 듀티 평균 전압을 생성하는 듀티 검출기; 및 상기 듀티 평균 전압을 듀티 기준 전압과 비교하여, LED 구동 전류 제어회로를 제어하기 위한 기준 전압을 생성하는 기준 전압 제어 회로를 포함한다.An LED driving circuit according to another embodiment of the present invention is an AC direct type LED driving circuit for driving an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series and in parallel, A control unit including switches and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the switches; A duty detector for generating a duty average voltage based on a rectified voltage of an AC voltage; And a reference voltage control circuit for comparing the duty average voltage with a duty reference voltage to generate a reference voltage for controlling the LED driving current control circuit.

본 발명의 실시 예에 따르면, LED 조명의 플리커(깜박거림)을 줄일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flicker of the LED illumination can be reduced.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, THD(전고조파왜곡율, Total Harmonic Distortion)를 개선할 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, THD (Total Harmonic Distortion) can be improved.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, LED 구동 회로의 사이즈를 줄일 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, the size of the LED driving circuit can be reduced.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 퍼센트 플리커를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 비교예에 따른 AC 다이렉트형 LED 구동 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 AC 다이렉트형 LED 구동 시스템에서의 LED 입력 전압 및 전류를 개략적으로 나타내는 파형도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 6은 도 4에 도시된 LED 구동 시스템의 보다 구체적인 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 6에 도시된 퍼센트 플리커 구동 회로의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 디머 검출 회로의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이다.
도 9는 도 7에 도시된 디머 검출 회로의 동작을 설명하기 위한 개략적인 신호 파형도이다.
도 10 및 도 11은 각각 도 6에 도시된 LED 조명 구동 회로가 디머에 연결되지 않은 경우의 동작을 설명하기 위한 회로도와 개략적인 파형도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 6에 도시된 LED 조명 구동 회로가 디머에 연결된 경우의 동작을 설명하기 위한 회로도 및 개략적인 파형도이다.
도 14는 도 4에 도시된 LED 구동 시스템의 보다 구체적인 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 15는 도 14에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 개략적인 신호 파형도이다.
도 16은 도 4에 도시된 LED 구동 시스템의 보다 구체적인 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템을 나타내는 회로도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 19 및 도 20은 각각 도 18에 도시된 제1 커패시터의 충전시 동작 및 방전시 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 21은 도 18에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 개략적인 파형도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 23 및 도 24는 각각 도 18에 도시된 제1 스위치의 온 및 오프되었을 때의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 25는 도 22에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 개략적인 파형도이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 27은 도 26에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
1 is a diagram for explaining a method of obtaining a percent flicker.
2 shows an example of an AC direct type LED driving system according to a comparative example of the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram schematically showing LED input voltage and current in the AC direct type LED driving system shown in FIG. 2. FIG.
4 is a schematic block diagram of an LED driving system according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram showing a more specific embodiment of the LED drive system shown in FIG.
Fig. 7 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the percent flicker driving circuit shown in Fig. 6. Fig.
8 is a configuration block diagram showing an embodiment of the dimmer detection circuit shown in Fig.
9 is a schematic signal waveform diagram for explaining the operation of the dimmer detection circuit shown in Fig.
10 and 11 are a circuit diagram and a schematic waveform diagram for explaining the operation in the case where the LED lighting driving circuit shown in Fig. 6 is not connected to the dimmer.
12 and 13 are a circuit diagram and a schematic waveform diagram for explaining the operation when the LED lighting driving circuit shown in Fig. 6 is connected to the dimmer, respectively.
14 is a circuit diagram showing a more specific embodiment of the LED drive system shown in Fig.
15 is a schematic signal waveform diagram for explaining the operation of the LED driving system shown in Fig.
16 is a circuit diagram showing a more specific embodiment of the LED drive system shown in Fig.
17 is a circuit diagram showing an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
18 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 19 and 20 are block diagrams for explaining the charging and discharging operations of the first capacitor shown in FIG. 18, respectively.
Fig. 21 is a schematic waveform diagram for explaining the operation of the LED drive system shown in Fig. 18; Fig.
22 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
23 and 24 are block diagrams for explaining the operation when the first switch shown in Fig. 18 is turned on and off, respectively.
Fig. 25 is a schematic waveform diagram for explaining the operation of the LED driving system shown in Fig. 22. Fig.
26 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
27 is a graph for explaining the operation of the LED driving system shown in Fig.
28 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.
29 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Specific structural and functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed herein are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, And can be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first and / or second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the art unless explicitly defined herein Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 비교예에 따른 AC 다이렉트형 LED 구동 시스템(10)의 일 예를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 AC 다이렉트형 LED 구동 시스템(10)에서의 LED 입력 전압 및 전류를 개략적으로 나타내는 파형도이다. Fig. 2 shows an example of an AC direct type LED driving system 10 according to a comparative example of the present invention. Fig. 3 shows the LED input voltage and current in the AC direct type LED driving system 10 shown in Fig. Fig.

도 2 및 도 3을 참조하면, LED 구동 시스템(10)은 정류기(110), LED 어레이(190), 스위치 회로(140) 및 LED 구동 전류 제어 회로(150)를 포함한다. 2 and 3, the LED drive system 10 includes a rectifier 110, an LED array 190, a switch circuit 140, and an LED drive current control circuit 150.

정류기(110)는 교류(AC) 전압(Vac)을 정류하여 출력한다. 정류기(110)로부터 출력되는 정류 전압이 도 3의 (a)에 도시된 LED 입력 전압이다.The rectifier 110 rectifies and outputs the AC voltage (Vac). The rectified voltage outputted from the rectifier 110 is the LED input voltage shown in (a) of FIG.

교류(AC) 전압(Vac)은 상용 교류 전압(예컨대, 110V, 220V 등)일 수 있다. The alternating current (AC) voltage Vac may be a commercial alternating voltage (e.g., 110V, 220V, etc.).

LED 어레이(190)는 다수의 LED들(191 ~194)을 포함한다.The LED array 190 includes a plurality of LEDs 191-194.

스위치 회로(140)는 LED 어레이(190)에 연결되는 복수개의 스위치들(141~144)을 포함할 수 있다. LED 구동 전류 제어 회로(150)는 스위치들(141~144)을 선택적으로 개폐하여 LED 어레이(190)에 흐르는 LED 구동 전류를 제어할 수 있다. The switch circuit 140 may include a plurality of switches 141 to 144 connected to the LED array 190. The LED driving current control circuit 150 can selectively open and close the switches 141 to 144 to control the LED driving current flowing in the LED array 190. [

도 2의 AC 다이렉트형 LED 구동 시스템(10)에서 LED 어레이(190)의 입력단에 인가되는 LED 입력 전압은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 반원형의 주기적인 신호일 수 있다. The LED input voltage applied to the input terminal of the LED array 190 in the AC direct LED drive system 10 of FIG. 2 may be a semicircular periodic signal, as shown in FIG. 3 (a).

LED 어레이(190)로 입력되는 LED 입력 전류는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, LED 입력 전압의 상승에 따라 계단형으로 증가하고, LED 입력 전압의 상승에 따라 계단형으로 감소하는 신호일 수 있다. As shown in FIG. 3B, the LED input current input to the LED array 190 increases stepwise in accordance with the increase of the LED input voltage and decreases in a stepwise manner as the LED input voltage rises .

한편, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 2의 LED 구동 시스템(10)에서는 LED 입력 전류가 흐르지 않는 구간이 존재한다. LED 입력 전류가 흐르지 않는 구간에서는 LED 어레이(190)가 전부 오프(off)되어 LED 휘도가 0이 된다. 이에 따라, 플리커 현상이 심해진다. On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), in the LED driving system 10 of FIG. 2, there is a section in which the LED input current does not flow. When the LED input current does not flow, the LED array 190 is completely turned off and the LED brightness becomes zero. As a result, the flicker phenomenon becomes serious.

즉, 도 2에 도시된 LED 구동 회로에 따르면, LED가 완전히 꺼지는 구간이 존재하므로, 퍼센트 플리커는 100%가 된다. 따라서, 도 2의 LED 구동 회로는 퍼센트 플리커 특성이 상당히 취약하다.That is, according to the LED driving circuit shown in Fig. 2, since there is a section where the LED is completely turned off, the percentage flicker becomes 100%. Therefore, the LED driving circuit of Fig. 2 has a very weak percentage flicker characteristic.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동 시스템(20)의 개략적인 블록도이다. 도 4를 참조하면, LED 구동 시스템(20)은 정류기(210), 스위처블 필 회로(switchable fill circuit, 220), 제어 유닛(230) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 4 is a schematic block diagram of an LED drive system 20 in accordance with an embodiment of the present invention. 4, the LED drive system 20 includes a rectifier 210, a switchable fill circuit 220, a control unit 230, and an LED array 290.

본 발명의 실시예들에서, LED 구동 회로는 LED 어레이(290)를 구동하기 위한 회로로서, 좁게는 제어 유닛(230)만을 포함하는 것으로 사용될 수도 있고, 넓게는 LED 구동 시스템(20)에서 교류(AC) 전원(201)과 디머(도 5의 205)를 제외한 모든 회로를 포함하는 것으로 사용될 수 있다. In the embodiments of the present invention, the LED driving circuit is a circuit for driving the LED array 290, which may be narrowly comprised of only the control unit 230, and widely used in the LED driving system 20, AC) power supply 201 and a dimmer (205 in FIG. 5).

정류기(210)는 교류(AC) 전원(201)로부터 교류(AC) 전압(Vac)을 수신하여 잡음 필터링 및 정류하여 정류 전압(Vrac)을 출력한다. 교류(AC) 전압(Vac)은 상용 교류 전압(예컨대, 110V, 220V 등)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The rectifier 210 receives an AC voltage Vac from an AC power source 201 and performs noise filtering and rectification to output a rectified voltage Vrac. The AC voltage Vac may be a commercial AC voltage (e.g., 110V, 220V, etc.) but is not limited thereto.

스위처블 필 회로(220)는 정류 전압(Vrac)을 수신하여 LED 어레이(290)로 LED 전류를 제공한다. The switchable fill circuit 220 receives the rectified voltage Vrac and provides the LED current to the LED array 290.

LED 어레이(290)는 직렬, 병렬 혹은 직렬과 병렬이 혼합된 형태로 연결된 다수의 LED을 포함할 수 있다. The LED array 290 may include a plurality of LEDs connected in series, parallel, or a combination of series and parallel.

제어 유닛(230)은 다채널 스위치 회로(240), LED 구동 전류 제어 회로(250) 및 스위처블 필 제어회로(260)를 포함한다. The control unit 230 includes a multi-channel switch circuit 240, an LED drive current control circuit 250, and a switchable fill control circuit 260.

다채널 스위치 회로(240)는 LED 어레이(290)에 연결되는 m(2이상의 정수)개의 스위치들을 포함할 수 있다. The multi-channel switch circuit 240 may include m (two or more integers) switches connected to the LED array 290.

LED 구동 전류 제어 회로(250)는 다채널 스위치 회로(240)의 스위치들을 선택적으로 개폐하여 LED 어레이(290)에 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. The LED drive current control circuit 250 can selectively open and close the switches of the multi-channel switch circuit 240 to control the drive current flowing through the LED array 290.

스위처블 필 제어회로(260)는 스위처블 필 회로(220)의 동작을 제어한다.The switchable filter control circuit 260 controls the operation of the switchable filter circuit 220.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템(20')의 개략적인 블록도이다. 도 5를 참조하면, LED 구동 시스템(20')은 디머(205), 정류기(210), 스위처블 필 회로(switchable fill circuit, 220), 제어 유닛(230) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 5 is a schematic block diagram of an LED drive system 20 'according to another embodiment of the present invention. 5, the LED driving system 20 'includes a dimmer 205, a rectifier 210, a switchable fill circuit 220, a control unit 230, and an LED array 290 .

도 5의 LED 구동 시스템(20')은 도 4의 LED 구동 시스템(20)과 유사하므로, 설명의 중복을 피하기 위하여 차이점 위주로 기술한다.The LED drive system 20 'of FIG. 5 is similar to the LED drive system 20 of FIG. 4, and therefore focuses on differences to avoid redundancy.

도 4의 LED 구동 회로는 디머(dimmer)에 연결되지 않고, 직접 AC 전원(201)으로부터 교류 전압(Vac)을 수신하여 사용하는데 반하여, 도 5의 LED 구동 회로는 디머(205)에 연결되어, 디머(205)를 통과한 디밍 교류 전압(Vdac)를 수신하여 사용한다는 점에서 차이가 있다.The LED driving circuit of FIG. 4 is connected to the dimmer 205, whereas the LED driving circuit of FIG. 5 does not connect to the dimmer but directly receives and uses the AC voltage Vac from the AC power source 201, There is a difference in that a dimming AC voltage Vdac that has passed through the dimmer 205 is received and used.

디머(205)는 LED 조명의 밝기(휘도, brightness)를 조절하기 위한 장치로서, 도 5에 도시된 바와 같이, AC 전원(201)과 정류기(210) 사이에 구비될 수 있다. 디머(205)는 교류(AC) 전압(Vac)의 각 싸이클에서 일부분(한 싸이클을 100%라 할 때, 예컨대, 10%에 해당하는 구간)을 제거(이를 페이즈 컷이라 함)함으로써, LED 조명의 밝기를 조절할 수 있다.The dimmer 205 is a device for adjusting the brightness of the LED lighting and may be provided between the AC power source 201 and the rectifier 210 as shown in FIG. The dimmer 205 removes a portion of the alternating current (AC) voltage Vac (referred to as phase cut when one cycle is 100%, for example, 10%) in each cycle, Can be adjusted.

도 5의 정류기(210)는 페이즈컷 디머(205)에 의해 페이즈 컷된 교류(AC) 전압(Vdac)을 수신하여 전파 정류하여 정류 전압(Vrac)을 출력할 수 있다.The rectifier 210 of FIG. 5 receives the phase-cut AC voltage Vdac by the phase-cut dimmer 205 and performs full-wave rectification to output the rectified voltage Vrac.

도 6은 도 4에 도시된 LED 구동 시스템(20)의 보다 구체적인 일 실시예(20A)를 나타내는 회로도이다. Fig. 6 is a circuit diagram showing a more specific embodiment 20A of the LED drive system 20 shown in Fig.

도 6을 참조하면, 정류기(210)는 교류 전압(Vac)을 전파 정류하여 정류 전압(Vrac)을 생성할 수 있다. 정류기(210)는 브릿지 다이오드(bridge diode)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 6, the rectifier 210 may generate the rectified voltage Vrac by full-wave rectifying the alternating voltage Vac. The rectifier 210 may be implemented as a bridge diode.

도 6에서는 디머(205)가 도시되지 않으나, 다른 실시예에서는, AC 전원(201)과 정류기(210)사이에 디머(205)가 구비될 수도 있다.Although the dimmer 205 is not shown in FIG. 6, in another embodiment, a dimmer 205 may be provided between the AC power source 201 and the rectifier 210.

스위처블 필 회로(220A)는 제1 저항(R1), 커패시터(CC), 및 제1 트랜지스터(TP1)를 포함한다. 일 실시예에서 제1 트랜지스터(TP1)는 고전압(HV) PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 스위처블 필 회로(220A)는 다이오드(D1)를 더 포함할 수 있다. 다이오드(D1)는 고전압 PMOS 트랜지스터(TP1)에 기생적으로 존재하는 다이오드일 수도 있고, 외장 부품으로 별도로 구비된 다이오드일 수도 있다.The switchable fill circuit 220A includes a first resistor R1, a capacitor CC, and a first transistor TP1. In one embodiment, the first transistor TP1 may be implemented as a high voltage (HV) PMOS transistor, but is not limited thereto. The switchable fill circuit 220A may further include a diode D1. The diode D1 may be a diode parasitically present in the high voltage PMOS transistor TP1 or may be a diode separately provided as an external component.

제1 저항(R1)은 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있고, 커패시터(CC)는 제2 노드(N3)와 접지 사이에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(TP1) 역시 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있고, 제1 트랜지스터(TP1)의 게이트는 퍼센트 플리커 구동회로(261)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(TP1)의 드레인(drain)과 소오스(source) 사이에는 외장 부품으로 다이오드(D1)가 연결되거나 제1 트랜지스터(TP1)의 기생적으로 존재하는 다이오드(D1)가 이용될 수 있다.The first resistor R1 may be connected between the first node N1 and the second node N2 and the capacitor CC may be connected between the second node N3 and the ground. The first transistor TP1 may also be coupled between the first node N1 and the second node N2 and the gate of the first transistor TP1 may be coupled to the percent flicker driving circuit 261. [ A diode D1 may be connected between the drain and the source of the first transistor TP1 or may be a parasitic diode D1 of the first transistor TP1.

LED 어레이(290)는 직렬로 연결된 제1 내지 제k(2이상의 정수) LED 그룹(291-1~291-k, k는 2이상의 정수)을 포함할 수 있다. 각 LED 그룹(291-1~291-k)은 적어도 하나의 LED를 포함할 수 있고, 복수의 LED들을 포함할 수도 있다. 복수의 LED들을 포함하는 경우, 하나의 LED 그룹 내에서 복수의 LED 들은 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 형태로 연결될 수 있다. The LED array 290 may include first through k-th (two or more integer) LED groups 291-1 through 291-k connected in series, where k is an integer of 2 or more. Each LED group 291-1 through 291-k may include at least one LED and may include a plurality of LEDs. When a plurality of LEDs are included, a plurality of LEDs in one LED group may be connected in series, parallel, or a combination of series and parallel.

제어 유닛(230A)은 다채널 스위치 회로(240), LED 구동 전류 제어 회로(250) 및 퍼센트 플리커 구동회로(261)를 포함한다. 퍼센트 플리커 구동회로(261)는 스위처블 필 제어회로(260)의 일 실시예이다.The control unit 230A includes a multi-channel switch circuit 240, an LED drive current control circuit 250 and a percent flicker drive circuit 261. [ The percent flicker drive circuit 261 is one embodiment of the switchable fill control circuit 260.

다채널 스위치 회로(240)는 LED 어레이(290)에 연결되는 m(2이상의 정수)개의 스위치들(241, 242)을 포함할 수 있다. The multi-channel switch circuit 240 may include m (two or more integers) switches 241, 242 connected to the LED array 290.

도 6의 실시예에서는, k는 4이고, m은 2이나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of Fig. 6, k is 4 and m is 2, but it is not limited thereto.

LED 구동 전류 제어 회로(250)는 상기 스위치들(241, 242)을 선택적으로 개폐하여 상기 LED 어레이(290)에 흐르는 구동 전류를 제어할 수 있다. The LED driving current control circuit 250 may selectively open and close the switches 241 and 242 to control the driving current flowing through the LED array 290. [

퍼센트 플리커 구동회로(261)는 정류 전압(Vrac)에 기초하여 디머(205)의 연결 유무를 검출하고, 검출 결과에 따라 제1 트랜지스터(TP1)의 온(on)/오프(off)를 제어한다. 예컨대, 퍼센트 플리커 구동회로(261)는 디머(205)의 연결 유무를 판단하여, 디머(205)가 연결된 것으로 판단한 경우와 디머(205)가 연결되지 않은 것으로 판단한 경우에 따라, 스위처블 필 회로(220A)가 다르게 동작하도록 제어한다.The percent flicker driving circuit 261 detects whether or not the dimmer 205 is connected based on the rectified voltage Vrac and controls the ON / OFF of the first transistor TP1 according to the detection result . For example, the percentage flicker driving circuit 261 determines whether or not the dimmer 205 is connected. If the dimmer 205 is determined to be connected to the dimmer 205 and the dimmer 205 is not connected, 220A operate differently.

제어 유닛(230A)은 하나의 IC(integrated Circuit) 칩으로 구현될 수 있으며, 제1 트랜지스터(TP1)은 IC 칩 내에 내장될 수도 있고, 외장형으로 구비될 수도 있다. The control unit 230A may be implemented as one integrated circuit (IC) chip, and the first transistor TP1 may be embedded in the IC chip or may be provided externally.

도 6의 LED 구동 회로의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The operation of the LED driving circuit of Fig. 6 will be described later.

도 7은 도 6에 도시된 퍼센트 플리커 구동 회로(261)의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이고, 도 8은 도 7에 도시된 디머 검출 회로(310)의 일 실시예를 나타내는 구성 블록도이며 도 9은 도 7에 도시된 디머 검출 회로(310)의 동작을 설명하기 위한 개략적인 신호 파형도이다.7 is a configuration block diagram showing one embodiment of the percent flicker driving circuit 261 shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a configuration block diagram showing an embodiment of the dimmer detection circuit 310 shown in FIG. 7 9 is a schematic signal waveform diagram for explaining the operation of the dimmer detection circuit 310 shown in FIG.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 퍼센트 플리커 구동 회로(261)는 디머 검출 회로(Dimmer detection circuit, 310) 및 트랜지스터 제어 회로(PMOS control circuit, 320)를 포함한다.6 to 9, the percent flicker drive circuit 261 includes a dimmer detection circuit 310 and a PMOS control circuit 320. The dimmer detection circuit 310 is a circuit for driving the PMOS control circuit 320. [

디머 검출 회로(310)는 디머(도 5의 205)가 연결되어 있는지 유무를 검출한다. 상술한 바와 같이, LED 구동 회로는 AC 전원을 직접 수신할 수도 있지만, 디머(도 5의 205)에 연결되어 사용될 수 있다.The dimmer detection circuit 310 detects whether or not a dimmer (205 in Fig. 5) is connected. As described above, the LED driving circuit may receive the AC power directly, but may be used in connection with the dimmer (205 in FIG. 5).

디머 검출 회로(310)는 정류 전압(Vrac)에 기초하여 디머(도 5의 205)의 유무를 자동으로 검출한다.The dimmer detecting circuit 310 automatically detects the presence or absence of the dimmer (205 in Fig. 5) based on the rectified voltage Vrac.

디머 검출 회로(310)는 듀티 검출기(duty detector, 311), 평균 전압 생성기(average voltage generator, 313) 및 비교기(315)를 포함할 수 있다. The dimmer detection circuit 310 may include a duty detector 311, an average voltage generator 313, and a comparator 315.

듀티 검출기(311)는 정류 전압(Vrac)을 제1 기준 전압(Vref1)과 비교하여 듀티 검출 신호(DR)를 생성할 수 있다. 제1 기준 전압(Vref1)은 0 이상이고 양의 피크(peak) 전압(Vp)이하의 전압으로서, 미리 정해진 전압일 수 있다.The duty detector 311 may compare the rectified voltage Vrac with the first reference voltage Vref1 to generate the duty detection signal DR. The first reference voltage Vref1 is a voltage equal to or greater than 0 and equal to or less than a positive peak voltage Vp and may be a predetermined voltage.

정류 전압(Vrac)이 제1 기준 전압(Vref1)보다 높은 경우 듀티 검출 신호(DR)이 하이 레벨(high level)을 가지고, 정류 전압(Vrac)이 제1 기준 전압(Vref1)보다 낮은 경우 듀티 검출 신호(DR)이 로우 레벨(low level)을 가질 수 있다.When the duty detection signal DR has a high level and the rectified voltage Vrac is lower than the first reference voltage Vref1 when the rectified voltage Vrac is higher than the first reference voltage Vref1, The signal DR may have a low level.

평균 전압 생성기(313)는 듀티 검출 신호(DR)의 평균 레벨에 해당하는 듀티 평균 전압(Va_duty)을 생성한다. The average voltage generator 313 generates a duty average voltage Va_duty corresponding to the average level of the duty detection signal DR.

비교기(315)는 듀티 평균 전압(Va_duty)을 듀티 기준 전압(Vref2)과 비교하여, 비교 결과를 디머 검출 신호(DD)로서 출력한다.The comparator 315 compares the duty average voltage Va_duty with the duty reference voltage Vref2 and outputs the comparison result as the dimmer detection signal DD.

듀티 기준 전압(Vref2)은 듀티율(duty ratio)이 미리 정해진 값일 때의 듀티 평균 전압일 수 있다. 예컨대, 듀티 기준 전압(Vref2)은 듀티 검출 신호(DR)의 듀티율이 95%일 때의 듀티 평균 전압일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The duty reference voltage Vref2 may be a duty average voltage when the duty ratio is a predetermined value. For example, the duty reference voltage Vref2 may be a duty average voltage when the duty ratio of the duty detection signal DR is 95%, but is not limited thereto.

비교기(315)는 듀티 평균 전압(Va_duty)이 듀티 기준 전압(Vref2)보다 크면 로직 하이레벨(1)의 디머 검출 신호(DD)를 출력하고, 듀티 평균 전압(Va_duty)이 듀티 기준 전압(Vref2)보다 작으면 로직 로우레벨(0)의 디머 검출 신호(DD)를 출력할 수 있다.The comparator 315 outputs a dimmer detection signal DD of a logic high level 1 when the duty average voltage Va_duty is larger than the duty reference voltage Vref2 and outputs the dimmer detection signal DD when the duty average voltage Va_duty is equal to the duty reference voltage Vref2, , It is possible to output the dimmer detection signal DD of the logic low level (0).

듀티 검출기(311)는 듀티 평균 전압(Va_duty)이 듀티 기준 전압(Vref)보다 큰 경우, 디머에 연결되지 않은 것으로 판단할 수 있고, 듀티 평균 전압(Va_duty)이 듀티 기준 전압(Vref)보다 작은 경우에는 디머에 연결된 것으로 판단할 수 있다. The duty detector 311 can determine that the duty average voltage Va_duty is not connected to the dimmer when the duty average voltage Va_duty is greater than the duty reference voltage Vref and when the duty average voltage Va_duty is less than the duty reference voltage Vref Can be determined to be connected to the dimmer.

트랜지스터 제어 회로(320)는 디머 검출 신호(DD)를 수신하여, 트랜지스터 제어 신호(CP)를 발생하여, 제1 트랜지스터(TP1)의 게이트로 인가한다.The transistor control circuit 320 receives the dimmer detection signal DD and generates the transistor control signal CP to apply it to the gate of the first transistor TP1.

도시되지는 않았지만, 트랜지스터 제어 회로(320)는 레벨 쉬프터(level shifter)를 이용하여 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Although not shown, the transistor control circuit 320 may be implemented using a level shifter, but is not limited thereto.

도 9에서 교류 전압(Vac)의 한 주기(P1)가 나타나 있으며, 이후 설명의 편의상 한 주기(P1)에 대해서만 설명하기로 한다. 교류 전압(Vac)은 양의 피크(peak) 전압(Vp)과 음의 피크 전압(-Vp)을 가지는 정현파의 파형을 나타낼 수 있다. 양의 피크 전압(Vp)과 음의 피크 전압(-Vp)은 동일하다고 가정한다. In Fig. 9, one period P1 of the alternating-current voltage Vac is shown, and only one period P1 will be described for convenience of explanation. The AC voltage Vac may represent a waveform of a sinusoidal wave having a positive peak voltage Vp and a negative peak voltage -Vp. It is assumed that the positive peak voltage Vp and the negative peak voltage -Vp are the same.

디머(205)가 리딩 에지 디머로 구현된다고 가정하면, 교류 전압(Vac)의 양의 방향과 음의 방향 각각이 시작되는 시점에서 일정 구간을 커팅할 수 있다. 다만, 실제적인 디머(205)는 정도의 차이는 있으나, 양의 방향과 음의 방향의 파형을 커팅하는 각각의 일정 구간이 서로 다를 수 있다. 또한, 디머(205)를 통과한 디밍 교류 전압(Vdac)의 양의 방향의 피크 전압(Vp1)과 음의 방향의 피크 전압(-Vp2)은 서로 다를 수 있다.Assuming that the dimmer 205 is implemented as a leading edge dimmer, it is possible to cut a certain section at the time when the positive direction and the negative direction of the alternating-current voltage Vac start. However, the actual dimmer 205 may have different predetermined intervals for cutting the positive and negative waveforms. The peak voltage Vp1 in the positive direction and the peak voltage -Vp2 in the negative direction of the dimming AC voltage Vdac passed through the dimmer 205 may be different from each other.

정류기(210)는 디밍 교류 전압(Vdac)을 전파 정류하여 디밍 교류 전압(Vdac)의 정류 전압(Vrac)을 생성할 수 있다. 예컨대, 정류기(210))는 브릿지 다이오드(bridge diode)로 구현될 수 있다. The rectifier 210 can generate the rectified voltage Vrac of the dimming ac voltage Vdac by full-wave rectifying the dimming alternating voltage Vdac. (E.g., rectifier 210) may be implemented as a bridge diode.

정류 전압(Vrac)은 디밍 교류 전압(Vdac)을 전파 정류한 형태로 나타나며, 이에 따라 양의 방향의 교류 전압(Vac)에 따른 피크 전압(Vp1)과 음의 방향의 교류 전압(Vac)에 따른 피크 전압(Vp2)은 서로 다를 수 있다.The rectified voltage Vrac appears as a result of full-wave rectification of the dimming alternating voltage Vdac and accordingly the peak voltage Vp1 according to the alternating voltage Vac in the positive direction and the alternating voltage Vac according to the negative direction The peak voltage Vp2 may be different from each other.

도 10 및 도 11은 각각 도 6에 도시된 LED 조명 구동 회로가 디머에 연결되지 않은 경우의 동작을 설명하기 위한 회로도와 개략적인 파형도이다. 10 and 11 are a circuit diagram and a schematic waveform diagram for explaining the operation in the case where the LED lighting driving circuit shown in Fig. 6 is not connected to the dimmer.

도 10 및 도 11을 참조하면, 디머 검출 회로(310)의 검출 결과, 디머가 연결되어 있지 않으면, 트랜지스터 제어 회로(320)는 스위처블 필 회로(220A)의 제1 트랜지스터(TP1)를 오프(off)시킨다.10 and 11, when the dimmer detection circuit 310 detects that the dimmer is not connected, the transistor control circuit 320 turns off the first transistor TP1 of the switchable fill circuit 220A off.

제1 트랜지스터(TP1)가 오프상태일 때, 제1 저항(R1)을 통하여 커패시터(CC)로 충전 경로(charging path)가 형성되어, 커패시터(CC)로 충전 전류가 흐른다. 따라서, 제1 저항(R1)을 통하여 충전되므로, RC 시정수로 인하여 충전 시간은 느리다.When the first transistor TP1 is in an off state, a charging path is formed through the first resistor R1 to the capacitor CC, and a charging current flows to the capacitor CC. Therefore, the charging time is slow due to the RC time constant since it is charged through the first resistor R1.

커패시터(CC)가 충전되어 제2 노드(N2)의 전압이 제1 노드(N1)의 전압보다 높아지면, 커패시터(CC)로부터 다이오드(D1)를 통하여 LED 어레이(290)로 방전 경로(discharging path)가 형성되어 방전 전류가 흐른다.When the capacitor CC is charged and the voltage of the second node N2 becomes higher than the voltage of the first node N1, the discharging path from the capacitor CC to the LED array 290 through the diode D1 Is formed and a discharge current flows.

이에 따라 도 11에 도시된 바와 같이, AC 전원의 정류 전압(Vrac)가 LED 입력 전압(N2 노드의 전압)보다 큰 구간에서는 커패시터(CC)가 충전되고 충전 전류가 흐른다.Accordingly, as shown in FIG. 11, when the rectified voltage Vrac of the AC power source is larger than the LED input voltage (the voltage of the node N2), the capacitor CC is charged and the charging current flows.

한편, 정류 전압(Vrac)이 LED 입력 전압(N2 노드의 전압)보다 작은 구간에서는 커패시터(CC)로부터 LED 어레이(290)로 방전된다. 따라서, 커패시터 충전 구간과 커패시터 방전 구간간의 LED 어레이(290)로 흐르는 구동 전류의 차이는 크지 않다. 이에 따라, LED 밝기(휘도)가 0 인 구간은 존재하지 않으며, 커패시터 충전 구간과 커패시터 방전 구간간의 밝기 차이도 크지 않다. 따라서, 퍼센트 플리커가 상당히 줄어들다.On the other hand, when the rectified voltage Vrac is smaller than the LED input voltage (the voltage of the node N2), the capacitor CC is discharged to the LED array 290. Therefore, the difference in the driving current flowing to the LED array 290 between the capacitor charging period and the capacitor discharging period is not large. Accordingly, there is no interval in which the LED brightness (luminance) is 0, and the difference in brightness between the capacitor charging interval and the capacitor discharging interval is not large. Therefore, the percentage flicker is significantly reduced.

THD(전고조파왜곡율)는 제1 저항(R1) 값에 의하여 조절될 수 있다. 따라서, THD를 일정 값(예컨대, 30%)이하가 되도록 제1 저항(R1)의 저항 값을 설정할 수 있다. 또한, 디머가 연결되어 있지 않으므로, 커패시터(CC)를 충전할 수 있는 구간이 충분하다. 따라서, 디머가 연결되어 있지 않을 때는, 제1 저항(R1)을 THD를 일정 값(예컨대, 30%)이하로 하고 퍼센트 플리커 역시 일정 값(예컨대, 10%)이하가 되도록 하는 저항 값으로 설정할 수 있다. THD (total harmonic distortion rate) can be adjusted by the value of the first resistor R1. Therefore, the resistance value of the first resistor R1 can be set so that THD is equal to or less than a predetermined value (for example, 30%). Further, since the dimmer is not connected, a section in which the capacitor CC can be charged is sufficient. Therefore, when the dimmer is not connected, the first resistor R1 can be set to a resistance value such that the THD is set to a constant value (for example, 30%) or lower and the percent flicker is also set to a constant value (e.g., 10% have.

도 12 및 도 13은 각각 도 6에 도시된 LED 조명 구동 회로가 디머에 연결된 경우의 동작을 설명하기 위한 회로도 및 개략적인 파형도이다. 12 and 13 are a circuit diagram and a schematic waveform diagram for explaining the operation when the LED lighting driving circuit shown in Fig. 6 is connected to the dimmer, respectively.

디머 검출 회로(310)의 검출 결과, 디머(205)가 연결되어 있으면, 트랜지스터 제어 회로(320)는 스위처블 필 회로(220A)의 제1 트랜지스터(TP1)를 온(on)시킨다.When the dimmer detection circuit 310 detects that the dimmer 205 is connected, the transistor control circuit 320 turns on the first transistor TP1 of the switchable fill circuit 220A.

제1 트랜지스터(TP1)가 온상태이므로, 제1 저항(R1) 및 제1 트랜지스터(TP1)를 통하여 커패시터(CC)로 충전 전류가 흐른다. 제1 트랜지스터(TP1)의 저항이 제1 저항(R1)에 비하여 작기 때문에, 충전 전류는 대부분 제1 트랜지스터(TP1)를 통하여 커패시터(CC)로 흐른다.Since the first transistor TP1 is in the ON state, the charging current flows through the first resistor Rl and the first transistor TP1 to the capacitor CC. Since the resistance of the first transistor TP1 is smaller than the resistance of the first resistor R1, the charge current mostly flows to the capacitor CC through the first transistor TP1.

따라서, 제1 트랜지스터(TP1)가 오프인 경우에 비하여, 충전 시간이 빠르다.Therefore, the charging time is faster than when the first transistor TP1 is off.

커패시터(CC)가 충전되어 제2 노드(N2)의 전압이 제1 노드(N1)의 전압보다 높아지면, 다이오드(D1)를 통하여 LED 어레이(290)로 방전 전류가 흐른다.When the capacitor CC is charged and the voltage of the second node N2 becomes higher than the voltage of the first node N1, a discharge current flows to the LED array 290 through the diode D1.

디머(205)가 연결되어 있으므로, 디머(205)로 인하여 듀티율이 낮으면 도 13에 도시된 바와 같이, 커패시터를 충전할 수 있는 구간(TC1)이 짧다. 이에 따라 트랜지스터를 온(on)시켜 커패시터를 빨리 충전시킨다.Since the dimmer 205 is connected, if the duty ratio is low due to the dimmer 205, the capacitor TC1 in which the capacitor can be charged is short as shown in FIG. Thereby turning on the transistor to quickly charge the capacitor.

도 13에 도시된 바와 같이, 디머(205) 출력의 정류 전압(Vrac)가 LED 입력 전압(N2 노드의 전압)보다 큰 구간에서는 커패시터(CC)가 충전되고, 정류 전압(Vrac)가 LED 입력 전압(N2)보다 작은 구간에서는 커패시터(CC)로부터 LED 어레이(290)로 방전된다. 13, when the rectified voltage Vrac of the output of the dimmer 205 is larger than the LED input voltage (the voltage of the node N2), the capacitor CC is charged and the rectified voltage Vrac becomes the LED input voltage And is discharged from the capacitor CC to the LED array 290 in a period shorter than the period N2.

따라서, 커패시터 충전 구간과 커패시터 방전 구간간의 LED 어레이(290)로 흐르는 구동 전류는 거의 일정하다. 이에 따라, LED 밝기(휘도)가 0 인 구간은 존재하지 않으며, 커패시터 충전 구간과 커패시터 방전 구간간의 밝기도 거의 일정하다. 따라서, 퍼센트 플리커가 상당히 낮아진다.Therefore, the driving current flowing to the LED array 290 between the capacitor charging period and the capacitor discharging period is almost constant. Accordingly, there is no period in which the brightness (brightness) of the LED is zero, and the brightness between the capacitor charging period and the capacitor discharging period is also substantially constant. Thus, the percent flicker is significantly lowered.

도 14는 도 4에 도시된 LED 구동 시스템(20)의 보다 구체적인 일 실시예(20B)를 나타내는 회로도이다. 도 15는 도 14에 도시된 LED 구동 시스템(20B)의 동작을 설명하기 위한 개략적인 신호 파형도이다.Fig. 14 is a circuit diagram showing a more specific embodiment 20B of the LED driving system 20 shown in Fig. Fig. 15 is a schematic signal waveform diagram for explaining the operation of the LED drive system 20B shown in Fig.

도 14 및 도 15를 참조하면, LED 구동 시스템(20B)은 정류기(210), 스위처블 필 회로(220B), 제어 유닛(230B) 및 LED 어레이(290)을 포함한다. 14 and 15, the LED drive system 20B includes a rectifier 210, a switchable fill circuit 220B, a control unit 230B, and an LED array 290. [

도 14에서는 디머(205)가 도시되지 않으나, 다른 실시예에서는, AC 전원(201)과 정류기(210)사이에 디머(205)가 구비될 수 있다.Although dimmer 205 is not shown in FIG. 14, dimmer 205 may be provided between AC power source 201 and rectifier 210 in another embodiment.

제어 유닛(230B)은 다채널 스위치 회로(240), LED 구동 전류 제어 회로(250) 및 스위치 구동회로(263)를 포함한다. 스위치 구동회로(263)는 스위처블 필 제어회로(260)의 일 실시예이다.The control unit 230B includes a multi-channel switch circuit 240, an LED drive current control circuit 250 and a switch drive circuit 263. The switch drive circuit 263 is an embodiment of the switchable fill control circuit 260. [

정류기(210) 및 LED 어레이(290)는 도 6에 도시된 정류기(210) 및 LED 어레이(290)와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The rectifier 210 and the LED array 290 are the same as the rectifier 210 and the LED array 290 shown in FIG. 6, and a description thereof will be omitted.

도 14의 실시예에서, 스위처블 필 회로(220B)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 연결되는 스위치(TP2)를 포함한다. 제1 노드(N1)는 정류기(210)의 출력 노드 또는 LED 어레이(290)의 입력 노드일 수 있다. 제3 노드(N3)는 LED 어레이(290)의 LED 어레이(290) 사이의 노드(이하, 중간 노드라 칭함)일 수 있다. LED 어레이(290) 사이의 노드(중간 노드)란 LED 어레이(290)에서 LED 어레이(290)의 입력 노드 또는 출력 노드가 아닌 노드를 의미한다.In the embodiment of FIG. 14, the switchable fill circuit 220B includes a switch TP2 connected between the first node N1 and the third node N3. The first node N1 may be the output node of the rectifier 210 or the input node of the LED array 290. [ The third node N3 may be a node between the LED arrays 290 of the LED array 290 (hereinafter referred to as an intermediate node). A node (intermediate node) between the LED arrays 290 means a node that is not the input node or the output node of the LED array 290 in the LED array 290.

일 실시예에서, 제1 노드(N1)는 LED 어레이(290)의 제1 LED 그룹(291-1)의 입력과 연결되고, 제3 노드(N3)는 제1 내지 제k LED 그룹 중 제1 LED 그룹(291-1)을 제외한 나머지 LED 그룹(291-2~291-k)의 어느 하나의 입력과 연결될 수 있다.The first node N1 is connected to the input of the first LED group 291-1 of the LED array 290 and the third node N3 is connected to the input of the first May be connected to any one of the LED groups 291-2 to 291-k except for the LED group 291-1.

예를 들어, 제3 노드(N3)는 상기 제1 내지 제k(2이상의 정수) LED 그룹들(291-1~291-k) 중 제j LED 그룹(191-j)의 입력과 연결된다. 이 때, j는 2 이상 k 이하의 정수이다. 그리고, 제j LED 그룹과 제(j-1) LED 그룹 사이에 역류 방지용 다이오드(미도시)가 연결될 수 있다.For example, the third node N3 is connected to the input of the j-th LED group 191-j of the first through k-th (two or more integer) LED groups 291-1 through 291-k. In this case, j is an integer of 2 or more and k or less. A reverse current prevention diode (not shown) may be connected between the j-th LED group and the (j-1) -th LED group.

도 14의 실시예에서는, k는 4이고, 제3 노드(N3)는 제3 LED 그룹(291-3)의 입력에 연결된다.In the embodiment of Fig. 14, k is 4 and the third node N3 is connected to the input of the third LED group 291-3.

일 실시예에서 스위치(TP2)는 고전압(HV) PMOS 트랜지스터(이하, PMOS 트랜지스터(TP2)를 제2 트랜지스터(TP2)라 함)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 스위치(TP2)는 NMOS 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)로 구현될 수 있다.In one embodiment, the switch TP2 may be implemented as a high voltage (HV) PMOS transistor (hereinafter, the PMOS transistor TP2 is referred to as a second transistor TP2), but is not limited thereto. For example, switch TP2 may be implemented as an NMOS transistor or a bipolar junction transistor (BJT).

스위치 구동회로(263)는 정류 전압(Vrac)에 기초하여 제2 트랜지스터(TP2)의 온(on)/오프(off)를 제어한다. The switch driving circuit 263 controls on / off of the second transistor TP2 based on the rectified voltage Vrac.

스위치 구동회로(263)는 정류 전압(Vrac)이 스위칭 기준 전압(Vref3) 보다 크면 제2 트랜지스터(TP2)를 오프(off)시킬 수 있다. 제2 트랜지스터(TP2)가 오프(off) 상태이면, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4) 중 전류가 흐르는 방향으로 스위치(TP2)가 연결된 노드, 즉 제3 노드(N3) 이전의 제1 내지 제2 LED 그룹(291-1, 291-2)는 동작하고, 제3 노드(N3) 이후의 제3 내지 제4 LED 그룹(291-3, 291-4) 중 적어도 하나는 동작한다.The switch driving circuit 263 can turn off the second transistor TP2 if the rectified voltage Vrac is greater than the switching reference voltage Vref3. When the second transistor TP2 is off, the node of the first through fourth LED groups 291-1 through 291-4 connected to the switch TP2 in the direction in which the current flows, that is, the third node N3 The previous first and second LED groups 291-1 and 291-2 operate and at least one of the third to fourth LED groups 291-3 and 291-4 after the third node N3 operates, Lt; / RTI >

한편, 정류 전압(Vrac)이 스위칭 기준 전압(Vref3) 보다 작으면 스위치 구동회로(263)는 제2 트랜지스터(TP2)를 온(on)시킬 수 있다. 제2 트랜지스터(TP2)가 온(on) 상태이면, 전류가 흐르는 방향으로 제3 노드(N3) 이전의 제1 내지 제2 LED 그룹(291-1, 291-2)는 동작하지 않고, 제3 노드(N3) 이후의 제3 내지 제4 LED 그룹(291-3, 291-4) 중 적어도 하나는 동작한다.On the other hand, if the rectified voltage Vrac is smaller than the switching reference voltage Vref3, the switch driving circuit 263 can turn on the second transistor TP2. When the second transistor TP2 is on, the first and second LED groups 291-1 and 291-2 before the third node N3 do not operate in the direction in which the current flows, At least one of the third to fourth LED groups 291-3 and 291-4 after the node N3 operates.

스위칭 기준 전압(Vref2)은 교류 전압(Vac)의 피크 전압(Vp)의 1/2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The switching reference voltage Vref2 may be 1/2 of the peak voltage Vp of the AC voltage Vac, but is not limited thereto.

구간 1에서는 제2 트랜지스터(TP2)는 온(on)되고, 제3 LED 그룹용 스위치(241)가 턴온된다. 이에 따라, LED 구동 전류는 AC 전원(201), 제2 트랜지스터(TP2), 제3 LED 그룹(291-3) 및 제3 LED 그룹용 스위치(241)를 통해 그라운드로 흐른다.In the period 1, the second transistor TP2 is turned on and the third LED group switch 241 is turned on. Accordingly, the LED driving current flows to the ground through the AC power source 201, the second transistor TP2, the third LED group 291-3, and the switch for the third LED group 241. [

구간 2에서는, 제2 트랜지스터(TP2)는 온(on)되고, 제3 LED 그룹용 스위치(241)는 턴오프되며, 제4 LED 그룹용 스위치(242)는 턴온된다. 이에 따라, LED 구동 전류는 AC 전원(201), 제2 트랜지스터(TP2), 제3 LED 그룹(291-3), 제4 LED 그룹(291-4) 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 그라운드로 흐른다.In the period 2, the second transistor TP2 is turned on, the third LED group switch 241 is turned off, and the fourth LED group switch 242 is turned on. Accordingly, the LED driving current is supplied to the AC power source 201, the second transistor TP2, the third LED group 291-3, the fourth LED group 291-4, and the fourth LED group switch 242 To the ground.

구간 3에서는, 제2 트랜지스터(TP2)는 오프(off)되고, 제3 LED 그룹용 스위치(241)는 턴온된다. 이에 따라, LED 구동 전류는 AC 전원(201), 제1 LED 그룹 내지 제3 LED 그룹(291-1~291-3) 및 제3 LED 그룹용 스위치(241)를 통해 그라운드로 흐른다.In the period 3, the second transistor TP2 is turned off and the third LED group switch 241 is turned on. Thus, the LED driving current flows to the ground through the AC power supply 201, the first to third LED groups 291-1 to 291-3, and the switch for the third LED group 241. [

구간 4에서는, 제2 트랜지스터(TP2)는 오프(off)되고, 제3 LED 그룹용 스위치(241)는 턴오프되며, 제4 LED 그룹용 스위치(242)는 턴온된다. 이에 따라, LED 구동 전류는 AC 전원(201), 제1 LED 그룹 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4) 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 그라운드로 흐른다.In the period 4, the second transistor TP2 is turned off, the third LED group switch 241 is turned off, and the fourth LED group switch 242 is turned on. Thus, the LED driving current flows to the ground through the AC power supply 201, the first LED group to the fourth LED group 291-1 to 291-4, and the switch for the fourth LED group 242.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, LED 어레이(290)의 입력 노드(N1)와 중간 노드(N3) 사이에, 정류 전압(Vrac)의 크기에 따라 선택적으로 개폐되는 스위치(TP2)를 구비함으로써, 다채널 스위치(241, 242)의 개수를 줄일 수 있다.The switch TP2 is selectively opened and closed according to the magnitude of the rectified voltage Vrac between the input node N1 and the intermediate node N3 of the LED array 290. As described above, The number of the multi-channel switches 241, 242 can be reduced.

도 2 및 도 3의 본 발명의 비교예에 따른 LED 구동 시스템에서는 스위치 회로(140)는 각 LED 그룹(191~194)의 출력 노드에 연결되는 스위치를 필요로 한다. LED 그룹(191~194)의 수에 따라 스위치(141~144)의 수도 결정되며, 따라서, 많은 수의 스위치가 필요하다.2 and 3, the switch circuit 140 requires a switch connected to the output node of each of the LED groups 191 to 194. In the LED drive system according to the comparative example of FIGS. The number of the switches 141 to 144 is determined according to the number of the LED groups 191 to 194, and therefore, a large number of switches are required.

반면, 도 14의 실시예에 따르면, 각 LED 그룹(191~194)의 출력 노드 마다 다채널 스위치(241, 242)가 연결될 필요가 없다. 예컨대, 제3 노드(N3) 이후의 LED 그룹들, 예컨대, 제3 내지 제4 LED 그룹(291-3, 291-4)의 출력 노드 각각에만 다채널 스위치(241, 242)가 연결되면 되고, 제3 노드(N3) 이전의 LED 그룹들, 즉 제1 내지 제2 LED 그룹(291-1, 291-2)의 각 출력 노드와 접지 사이에는 다채널 스위치가 연결될 필요가 없다.On the other hand, according to the embodiment of FIG. 14, the multi-channel switches 241 and 242 do not need to be connected to each output node of each LED group 191 to 194. For example, the multi-channel switches 241 and 242 may be connected only to the output nodes of the LED groups after the third node N3, for example, the third to fourth LED groups 291-3 and 291-4, A multi-channel switch need not be connected between each output node of the LED groups before the third node N3, i.e., the first and second LED groups 291-1 and 291-2, and the ground.

이에 따라, 다채널 스위치(241, 242)의 수가 1/2로 감소될 수 있다. 따라서, LED 구동 회로의 IC 칩 사이즈가 감소하는 효과가 있다.Thus, the number of the multi-channel switches 241 and 242 can be reduced to 1/2. Therefore, the IC chip size of the LED driving circuit is reduced.

도 16은 도 4에 도시된 LED 구동 시스템(20)의 보다 구체적인 일 실시예(20C)를 나타내는 회로도이다. 16 is a circuit diagram showing a more specific embodiment 20C of the LED drive system 20 shown in Fig.

도 16을 참조하면, LED 구동 시스템(20C)은 정류기(210), 스위처블 필 회로(220C), 제어 유닛(230C) 및 LED 어레이(290)을 포함한다. 16, the LED drive system 20C includes a rectifier 210, a switchable fill circuit 220C, a control unit 230C, and an LED array 290. [

도 16에서는 디머(205)가 도시되지 않으나, 다른 실시예에서는, AC 전원(201)과 정류기(210)사이에 디머(205)가 구비될 수 있다.Although the dimmer 205 is not shown in FIG. 16, in another embodiment, a dimmer 205 may be provided between the AC power source 201 and the rectifier 210.

스위처블 필 회로(220C)는 도 6에 도시된 스위처블 필 회로(220A)와 도 14에 도시된 스위처블 필 회로(220B)를 포함한다. The switchable fill circuit 220C includes the switchable fill circuit 220A shown in Fig. 6 and the switchable fill circuit 220B shown in Fig.

이에 따라, 제어 유닛(230C) 역시 퍼센트 플리커 구동회로(261) 및 스위치 구동회로(263)를 모두 포함한다. 퍼센트 플리커 구동회로(261) 및 스위치 구동회로(263)는 스위처블 필 제어회로(260)의 일 실시예이다.Accordingly, the control unit 230C also includes both the percentage flicker driving circuit 261 and the switch driving circuit 263. [ The percent flicker drive circuit 261 and the switch drive circuit 263 are one embodiment of the switchable fill control circuit 260.

상기 차이점 외에 LED 구동 시스템(20C)의 구성 및 동작은 도 6 및 도 14를 참조하여 설명한 바와 동일하다.In addition to the above differences, the configuration and operation of the LED drive system 20C are the same as those described with reference to Figs. 6 and 14. Fig.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템(30)을 나타내는 회로도이다. 도 17을 참조하면, LED 구동 시스템(30)은 정류기(210), 제어 유닛(330) 및 LED 어레이(290)를 포함한다.17 is a circuit diagram showing an LED drive system 30 according to another embodiment of the present invention. 17, the LED driving system 30 includes a rectifier 210, a control unit 330, and an LED array 290.

도 17에서는 디머(205)가 도시되지 않으나, 다른 실시예에서는, AC 전원(201)과 정류기(210)사이에 디머(205)가 구비될 수 있다.Although dimmer 205 is not shown in FIG. 17, dimmer 205 may be provided between AC power source 201 and rectifier 210 in another embodiment.

정류기(210) 및 LED 어레이(290)는 도 6에 도시된 바와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The rectifier 210 and the LED array 290 are the same as those shown in FIG. 6, and a description thereof will be omitted.

제어 유닛(330)은 다채널 스위치 회로(340), 및 LED 구동 전류 제어 회로(350)를 포함한다. The control unit 330 includes a multi-channel switch circuit 340, and an LED drive current control circuit 350.

다채널 스위치 회로(340)는 LED 어레이(290)에 연결되는 m(2이상의 정수)개의 스위치들(341~344)을 포함할 수 있다. The multi-channel switch circuit 340 may include m (two or more integers) switches 341 to 344 connected to the LED array 290.

도 17의 실시예에서는, 다채널 스위치 회로(340)는 각 LED 그룹(291~294)의 출력 노드와 그라운드 사이에 연결되는 제1 내지 제4 다채널 스위치(341~344)를 포함한다. 따라서, k와 m은 동일하게 4이다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.In the embodiment of Fig. 17, the multi-channel switch circuit 340 includes first to fourth multi-channel switches 341 to 344 connected between the output node of each LED group 291 to 294 and the ground. Therefore, k and m are equal to 4. However, the embodiment of the present invention is not limited thereto.

다채널 스위치 회로(340)는, 브레이크다운 전압(BV: breakdown voltage) 종류가 2개 이상인 스위치들을 사용할 수 있다. 예컨대, 다채널 스위치 회로(340)는 BV가 서로 다른 스위치들(341~344)을 사용한다. AC 전원(201)에서 LED 전류가 흐르는 방향으로 갈 수록 BV가 작은 스위치가 사용된다.The multi-channel switch circuit 340 may use switches having two or more types of breakdown voltage (BV). For example, the multi-channel switch circuit 340 uses switches 341 to 344 different in BV. A switch having a smaller BV is used as the LED current flows in the AC power supply 201. [

예컨대, 제1 다채널 스위치(341)의 BV는 제2 다채널 스위치(342)의 BV 보다 크고, 제2 다채널 스위치(342)의 BV는 제3 스위치(343)의 BV 보다 크며, 제3 다채널 스위치(343)의 BV는 제4 다채널 스위치(344)의 BV 보다 크다.For example, BV of the first multi-channel switch 341 is larger than BV of the second multi-channel switch 342, BV of the second multi-channel switch 342 is larger than BV of the third switch 343, The BV of the multi-channel switch 343 is larger than the BV of the fourth multi-channel switch 344. [

제1 내지 제4 다채널 스위치(341~344)는 각각 NMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first through fourth multi-channel switches 341 through 344 may be implemented as NMOS transistors, but the present invention is not limited thereto.

스위치의 BV가 작으면 셀 피치(cell pitch, source에서 drain까지 size)가 감소하기 때문에 칩 사이즈가 감소한다. 따라서, LED 구동 회로의 사이즈가 줄어드는 효과가 있다.If the BV of the switch is small, the chip size decreases because the cell pitch (source pitch to drain) decreases. Therefore, there is an effect that the size of the LED driving circuit is reduced.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.18 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.

도 4, 도 6, 및 도 18을 참조하면, LED 구동 시스템(30)은 정류기(210), 스위치 필 회로(switch fill circuit, 300), 제어 유닛(230D) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 정류기(210), 및 LED 어레이(290)는 도 4, 및 도 6에 도시된 정류기(210), 및 LED 어레이(290)와 실질적으로 동일한 바 차이점을 위주로 설명하기로 한다.4, 6, and 18, the LED drive system 30 includes a rectifier 210, a switch fill circuit 300, a control unit 230D, and an LED array 290 . The rectifier 210 and the LED array 290 will be described with reference to substantially the same differences as those of the rectifier 210 and the LED array 290 shown in FIG. 4 and FIG.

스위치 필 회로(300)는 제1 다이오드(DD1), 제2 다이오드(DD2), 제3 다이오드(DD3), 및 제1 커패시터(CC1)를 포함한다. 스위치 필 회로(300)는 제어 유닛(230D)과 하나의 IC 칩으로 구현될 수 있고, 외장형으로 구비될 수도 있다.Switch fill circuit 300 includes a first diode DD1, a second diode DD2, a third diode DD3, and a first capacitor CC1. The switch fill circuit 300 may be implemented as one IC chip with the control unit 230D, or may be provided externally.

제1 다이오드(DD1)는 제1 중간 노드(MN1)와 제1 커패시터(CC1) 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)에서 제1 중간 노드(MN1)로의 방전 전류(discharging current)를 방지한다.The first diode DD1 is connected between the first intermediate node MN1 and the first capacitor CC1 and prevents a discharging current from the first capacitor CC1 to the first intermediate node MN1 .

제2 다이오드(DD2)는 입력 노드(IN)와 제1 커패시터(CC1) 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)에서 제1 LED 그룹(291-1)으로 방전 경로를 형성시켜준다. 제3 다이오드(DD3)는 제1 커패시터(CC1)와 접지 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)의 방전시 방전 전류가 흐를 수 있도록 전류 경로를 제공한다. 제3 다이오드(DD3)의 등가 저항은 트랜지스터(310)의 등가 저항보다 낮을 수 있다.The second diode DD2 is connected between the input node IN and the first capacitor CC1 and forms a discharge path from the first capacitor CC1 to the first LED group 291-1. The third diode DD3 is connected between the first capacitor CC1 and the ground and provides a current path so that a discharge current can flow through the discharge of the first capacitor CC1. The equivalent resistance of the third diode DD3 may be lower than the equivalent resistance of the transistor 310. [

제어 유닛(230D)은 다채널 스위치 회로(240), 및 LED 구동 전류 제어 회로(250) 외에 트랜지스터(310), 및 트랜지스터 구동 회로(320)를 포함한다. The control unit 230D includes a transistor 310 and a transistor drive circuit 320 in addition to the multi-channel switch circuit 240 and the LED drive current control circuit 250. [

트랜지스터(310)는 트랜지스터 구동 회로(320)의 제어에 따라 제1 커패시터(CC1)의 충전시 충전 전류를 흐르도록 할 수 있다. 트랜지스터 구동 회로(320)는 상기 충전 전류가 흐를 수 있도록 접지(미도시)에 연결될 수 있다. 트랜지스터 구동 회로(320)는 커패시터(CC1)의 충전 여부를 검출(예컨대, 충전 전압(Vcap)과 제1 중간 노드(MN1)의 전압을 비교)하여 충전시에만 트랜지스터(310)가 턴온(turn-on)되도록 제어할 수도 있다. 다른 실시예에 따라, 트랜지스터 구동 회로(320)는 모든 시간에서 트랜지스터(310)가 턴온되도록 제어할 수 있고, 이 경우 제3 다이오드(DD3)의 등가 저항은 트랜지스터(310)의 등가 저항보다 낮으므로 방전 전류는 제3 다이오드(DD3)를 통해 흐르게 된다.The transistor 310 may cause the charging current to flow in charging the first capacitor CC1 under the control of the transistor driving circuit 320. [ The transistor driving circuit 320 may be connected to ground (not shown) so that the charging current can flow. The transistor drive circuit 320 detects whether the capacitor CC1 is charged or not by comparing the charging voltage Vcap with the voltage at the first intermediate node MN1 so that the transistor 310 turns on only at the time of charging, on. According to another embodiment, the transistor drive circuit 320 may control the transistor 310 to be turned on at all times, in which case the equivalent resistance of the third diode DD3 is lower than the equivalent resistance of the transistor 310 The discharging current flows through the third diode DD3.

실시예에 따라, LED 어레이(290)에 연결되는 m(2이상의 정수)개의 스위치들을 포함하는 다채널 스위치 회로(240) 대신에, LED 어레이(290)의 출력 노드에만 연결되는 하나의 스위치(242)만을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 대해서는 후술하기로 한다.Channel switch circuit 240 that includes m (two or more integers) switches connected to the LED array 290, one switch 242 connected only to the output node of the LED array 290, ). &Lt; / RTI > Such an embodiment will be described later.

도 19 및 도 20은 각각 도 18에 도시된 제1 커패시터(CC1)의 충전시 동작 및 방전시 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 21은 도 18에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 개략적인 파형도이다.FIGS. 19 and 20 are block diagrams for explaining the charging and discharging operations of the first capacitor CC1 shown in FIG. 18, respectively. Fig. 21 is a schematic waveform diagram for explaining the operation of the LED drive system shown in Fig. 18; Fig.

도 18 내지 도 21을 참조하면, 도 18에서 제1 중간 노드(MN1)의 전압은 입력 노드(IN)의 전압에서 제1 LED 그룹(291-1)의 턴온 전압을 감산한 전압에 해당한다. Referring to Figs. 18 to 21, the voltage of the first intermediate node MN1 in Fig. 18 corresponds to the voltage obtained by subtracting the turn-on voltage of the first LED group 291-1 from the voltage of the input node IN.

제1 중간 노드(MN1)의 전압이 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)보다 높을 경우, 제1 중간 노드(MN1)로부터 제1 커패시터(CC1)로 제1 전류(I1)가 흐르게 된다. 제1 전류(I1)는 트랜지스터(310)를 거쳐 트랜지스터 구동 회로(320)로 흐르게 된다. 제1 전류(I1)는 제1 커패시터(CC1)의 충전 전류에 해당한다.When the voltage of the first intermediate node MN1 is higher than the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1, the first current I1 flows from the first intermediate node MN1 to the first capacitor CC1 . The first current I1 flows to the transistor driving circuit 320 via the transistor 310. [ The first current I1 corresponds to the charging current of the first capacitor CC1.

제1 중간 노드(MN1)의 전압이 제2 내지 제4 LED 그룹(291-2~291-4)의 턴온 전압보다 높을 경우, 제4 LED 그룹용 스위치(242)가 턴온되어 제2 전류(I2)가 제2 내지 제4 LED 그룹(291-2~291-4), 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 흐를 수 있다. 도 19에는 제2 전류(I2)가 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 흐르는 것으로 도시되어 있으나, 제1 중간 노드(MN1)의 전압에 따라 제2 또는 제3 LED 그룹용 스위치(242)가 턴온될 수도 있다.When the voltage of the first intermediate node MN1 is higher than the turn-on voltage of the second to fourth LED groups 291-2 to 291-4, the switch 242 for the fourth LED group is turned on and the second current I2 May flow through the second to fourth LED groups 291-2 to 291-4, and the switch for the fourth LED group 242. [ Although the second current I2 is shown as flowing through the switch 242 for the fourth LED group in Fig. 19, the switch 242 for the second or third LED group, depending on the voltage of the first intermediate node MNl, May be turned on.

도 20에서, 제1 중간 노드(MN1)의 전압이 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)보다 낮을 경우, 제1 커패시터(CC1)로부터 입력 노드(IN)로 제3 전류(I3)가 흐르게 된다. 즉, 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)이 입력 전압(Vin)보다 높을 경우, 제3 전류(I3)를 통해 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)이 입력 노드(IN)의 전압 레벨을 높이게 된다.20, when the voltage of the first intermediate node MN1 is lower than the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1, the third current I3 flows from the first capacitor CC1 to the input node IN Flow. That is, when the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1 is higher than the input voltage Vin, the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1 flows through the input node IN via the third current I3, So that the voltage level of the transistor Q1 is increased.

입력 노드(MN1)의 전압에 따라 제1 내지 제4 LED 그룹(291-2~291-4) 중 적어도 하나가 턴온될 수 있다.At least one of the first to fourth LED groups 291-2 to 291-4 may be turned on according to the voltage of the input node MN1.

즉, 제1 LED 그룹(291-1)을 턴온시킨 전류인 제1 전류(I1)를 이용해 제1 커패시터(CC1)가 충전될 수 있고, 충전 전압(Vcap)에 비해 입력 전압(Vin)이 감소할 경우 충전 전압(Vcap)이 입력 노드(IN)의 전압을 상승 시킴으로써 제1 내지 제4 LED 그룹(291-2~291-4) 중 적어도 하나를 턴온시킬 수 있다.That is, the first capacitor CC1 can be charged using the first current I1 which is the current that turns on the first LED group 291-1, and the input voltage Vin is reduced compared to the charging voltage Vcap The charging voltage Vcap may turn on at least one of the first to fourth LED groups 291-2 to 291-4 by raising the voltage of the input node IN.

도 21에서와 같이 제1 중간 노드(MN1)의 전압이 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)보다 높은 충전 구간(A 구간)에서는 제1 중간 노드(MN1)로부터 제1 커패시터(CC1)로 제1 전류(I1)가 흘러 제1 커패시터(CC1)를 충전시킨다. As shown in FIG. 21, when the voltage of the first intermediate node MN1 is higher than the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1, the first capacitor CC1 is supplied from the first intermediate node MN1, The first current I1 flows to charge the first capacitor CC1.

제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)이 입력 노드(IN)의 전압보다 높은 방전 구간(B 구간)에서는 제1 커패시터(CC1)로부터 입력 노드(IN)로 제3 전류(I3)가 흘러 입력 전압(Vin)의 하강 속도를 낮출 수 있다. The third current I3 flows from the first capacitor CC1 to the input node IN in the discharge period (period B) in which the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1 is higher than the voltage of the input node IN The lowering speed of the input voltage Vin can be lowered.

스위치 필 회로(300)가 연결되지 않았다고 가정하면, 입력 전압(Vin)은 정류 전압(Vrac)이 B 구간에서 하강함에 따라 0V까지 동일하게 하강된다. 그러나, 스위치 필 회로(300)가 제1 커패시터(CC1)의 충전 전압(Vcap)이 입력 전압(Vin)의 하강을 방지하여, 도 21에서는 B 구간에서도 제1 내지 제3 LED 그룹(191-1~191-3)이 턴온 상태를 유지할 수 있다.Assuming that the switch fill circuit 300 is not connected, the input voltage Vin is equally lowered to 0 V as the rectified voltage Vrac falls in the section B. However, in the switch fill circuit 300, the charging voltage Vcap of the first capacitor CC1 prevents the input voltage Vin from falling, and the first to third LED groups 191-1 To 191-3) can be maintained in the turned-on state.

따라서, B 구간에서 스위치 필 회로(300)가 연결되지 않을 경우 제1 내지 제4 LED 그룹(191-1~191-4)이 단계적으로 모두 턴오프되어 플리커 현상이 심해질 수 있으나, 스위치 필 회로(300)로 인해 B 구간에서도 제1 내지 제3 LED 그룹(191-1~191-3)이 턴온 상태를 유지할 수 있어 플리커 현상이 현저하게 감소될 수 있다.Accordingly, when the switch-off circuit 300 is not connected in the section B, the first to fourth LED groups 191-1 to 191-4 are all turned off stepwise to cause a flicker phenomenon, 300), the first to third LED groups 191-1 to 191-3 can be maintained in a turned-on state even in the section B, so that the flicker phenomenon can be remarkably reduced.

B 구간에서 입력 전압(Vin)의 하강 기울기는 제1 커패시터(CC1)의 축적 용량에 의존하며, 상기 축적 용량이 클수록 플리커 현상이 감소되나 IC 칩의 사이즈가 커지게 되므로, 설계 목적에 부합하는 축적 용량을 가진 제1 커패시터(CC1)가 사용될 수 있다.The falling slope of the input voltage Vin in the section B depends on the storage capacity of the first capacitor CC1. The larger the storage capacity, the smaller the flicker phenomenon, but the larger the size of the IC chip, A first capacitor CC1 having a capacitance can be used.

도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다.22 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.

도 5, 도 18, 및 도 22를 참조하면, LED 구동 시스템(40)은 디머(205), 정류기(210), 제1 스위치(SW1), 제어 유닛(230E) 및 LED 어레이(290')를 포함한다. 디머(205), 및 정류기(210) 는 도 5에 도시된 디머(205), 및 정류기(210) 와 실질적으로 동일한 바 차이점을 위주로 설명하기로 한다.5, 18, and 22, the LED drive system 40 includes a dimmer 205, a rectifier 210, a first switch SW1, a control unit 230E, and an LED array 290 ' . The dimmer 205 and the rectifier 210 are substantially the same as those of the dimmer 205 and the rectifier 210 shown in FIG.

디머(205)는 AC 전원(201)과 정류기(210)사이에 구비될 수 있으며, 교류(AC) 전압(Vac)의 각 싸이클에서 일부분을 제거(또는 페이즈 컷)함으로써, LED 조명의 밝기를 조절할 수 있다.The dimmer 205 may be provided between the AC power source 201 and the rectifier 210 and adjusts the brightness of the LED illumination by removing a portion of each cycle of the AC voltage Vac .

제1 스위치(SW1)는 입력 노드(IN)와 LED 어레이(290')의 제2 중간 노드(MN2) 사이에 연결된다. 다른 실시예에 따라, 제1 스위치(SW1)는 입력 노드(IN)와 제1 중간 노드(MN1) 또는 제3 중간 노드(MN3) 사이에 연결될 수도 있다. 이 경우, 도 25에 도시된 제2 전압(V2)은 다른 전압(예컨대, 제1 중간 노드(MN1)에 연결될 경우 제2 내지 제4 LED 그룹(291-2~291-4)의 턴온 전압)으로 변경될 수 있다.The first switch SW1 is connected between the input node IN and the second intermediate node MN2 of the LED array 290 '. According to another embodiment, the first switch SW1 may be connected between the input node IN and the first intermediate node MN1 or the third intermediate node MN3. In this case, the second voltage V2 shown in Fig. 25 is different from the turn-on voltage of the second to fourth LED groups 291-2 to 291-4 when connected to the first intermediate node MN1) . &Lt; / RTI >

제1 스위치(SW1)는 고전압(HV) PMOS 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 스위치(SW1)는 NMOS 트랜지스터 또는 바이폴라 정션 트랜지스터(BJT)로 구현될 수 있다.The first switch SW1 may be implemented as a high voltage (HV) PMOS transistor, but is not limited thereto. For example, the first switch SW1 may be implemented as an NMOS transistor or a bipolar junction transistor (BJT).

또한, 제1 스위치(SW1)는 제어 유닛(230E)과 하나의 IC 칩으로 구현될 수 있고, 외장형으로 구비될 수도 있다.Also, the first switch SW1 may be implemented as one IC chip with the control unit 230E, or may be provided externally.

제어 유닛(230E)은 다채널 스위치 회로(240), 및 LED 구동 전류 제어 회로(250) 외에 스위치 구동 제어 회로(410)를 포함한다. The control unit 230E includes a multi-channel switch circuit 240 and a switch drive control circuit 410 in addition to the LED drive current control circuit 250. [

스위치 구동 제어 회로(410)는 교류(AC) 전압의 정류 전압(Vrac)과 LED 어레이(290')의 턴온 전압에 기초하여, 제1 스위치(SW1)를 온(on) 또는 오프(off)시킬 수 있다. 여기서, LED 어레이(290')의 턴온 전압은 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)을 모두 턴온시킬 수 있는 전압을 의미한다.The switch drive control circuit 410 turns the first switch SW1 on or off based on the rectified voltage Vrac of the AC voltage and the turn-on voltage of the LED array 290 ' . Here, the turn-on voltage of the LED array 290 'means a voltage capable of turning on all of the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4.

구체적으로는, 스위치 구동 제어 회로(410)는 정류 전압(Vrac)과 LED 어레이(290')의 턴온 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 제1 스위치(SW1)를 제어한다. 정류 전압(Vrac)이 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 낮을 경우, 스위치 구동 제어 회로(410)는 제1 스위치(SW1)를 턴온시킬 수 있다. Specifically, the switch drive control circuit 410 compares the rectified voltage Vrac with the turn-on voltage of the LED array 290 ', and controls the first switch SW1 according to the comparison result. When the rectified voltage Vrac is lower than the turn-on voltage of the LED array 290 ', the switch drive control circuit 410 can turn on the first switch SW1.

정류 전압(Vrac)이 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 높을 경우, 스위치 구동 제어 회로(410)는 제1 스위치(SW1)를 턴오프시킬 수 있다.When the rectified voltage Vrac is higher than the turn-on voltage of the LED array 290 ', the switch drive control circuit 410 can turn off the first switch SW1.

LED 어레이(290')는 제2 LED 그룹(291-2)과 제3 LED 그룹(291-3) 사이에 연결되어 제1 스위치(SW1)로부터 제2 LED 그룹용 스위치(243)로 흐르는 전류를 흐름을 방지하는 제4 다이오드(DD4)를 더 포함할 수 있다.The LED array 290 'is connected between the second LED group 291-2 and the third LED group 291-3 so that the current flowing from the first switch SW1 to the switch for the second LED group 243 And a fourth diode (DD4) for preventing flow.

또한, 정류 전압(Vrac)이 제1 내지 제2 LED 그룹(291-1~291-2)의 턴온 전압보다 낮을 경우, LED 구동 전류 제어 회로(250)는 제1 내지 제4 LED 그룹용 스위치(244, 243, 241, 242)를 전부 오프시킬 수 있다.Further, when the rectified voltage Vrac is lower than the turn-on voltage of the first and second LED groups 291-1 to 291-2, the LED drive current control circuit 250 switches the switches for the first to fourth LED groups 244, 243, 241, and 242 can be turned off altogether.

다른 실시예에 따라, LED 구동 시스템(40)은 도 18에 도시된 스위치 필 회로(300), 트랜지스터(310), 및 트랜지스터 구동 회로(320)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 LED 그룹용 스위치(244)는 생략될 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, LED 구동 시스템(40)은 듀티 검출 회로(510), 및 기준 전압 제어 회로(520)를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the LED drive system 40 may further include the switch fill circuit 300, the transistor 310, and the transistor drive circuit 320 shown in Fig. In this case, the switch 244 for the first LED group may be omitted. According to yet another embodiment, the LED drive system 40 may further include a duty detection circuit 510 and a reference voltage control circuit 520. [

도 23 및 도 24는 각각 도 18에 도시된 제1 스위치(SW1)의 온 및 오프되었을 때의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 25는 도 22에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 개략적인 파형도이다.23 and 24 are block diagrams for explaining the operation when the first switch SW1 shown in FIG. 18 is turned on and off, respectively. Fig. 25 is a schematic waveform diagram for explaining the operation of the LED driving system shown in Fig. 22. Fig.

도 22 내지 도 25를 참조하면, 도 23에서 정류 전압(Vrac)이 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 높을 경우, 스위치 구동 제어 회로(410)는 제1 스위치(SW1)를 턴오프시킨다.Referring to FIGS. 22 to 25, when the rectified voltage Vrac is higher than the turn-on voltage of the LED array 290 'in FIG. 23, the switch drive control circuit 410 turns off the first switch SW1.

제1 스위치(SW1)가 턴오프되면, 제1 스위치(SW1)를 통해 흐르는 전류는 존재하지 않는다. 따라서, 정류 전압(Vrac)가 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 높음에 따라, 제4 LED 그룹용 스위치(242)가 턴온되어 제5 전류(I5)가 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4), 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 흐를 수 있다.When the first switch SW1 is turned off, no current flows through the first switch SW1. Accordingly, as the rectified voltage Vrac is higher than the turn-on voltage of the LED array 290 ', the switch 242 for the fourth LED group is turned on so that the fifth current I5 flows through the first to fourth LED groups 291 -1 to 291-4, and the switch for the fourth LED group 242. [

도 24에서 정류 전압(Vrac)이 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 낮을 경우, 스위치 구동 제어 회로(410)는 제1 스위치(SW1)를 턴온시킨다.In Fig. 24, when the rectified voltage Vrac is lower than the turn-on voltage of the LED array 290 ', the switch drive control circuit 410 turns on the first switch SW1.

제1 스위치(SW1)가 턴온되면, 제2 LED 그룹용 스위치(243)가 턴온되어 제6 전류(I6)가 제1 및 제2 LED 그룹(291-1, 291-2), 및 제2 LED 그룹용 스위치(243)를 통해 흐를 수 있다.When the first switch SW1 is turned on, the switch 243 for the second LED group is turned on so that the sixth current I6 flows through the first and second LED groups 291-1 and 291-2, It can flow through the group switch 243.

또한, 턴온된 제1 스위치(SW1)를 통해 흐르는 제7 전류(I7)는 제4 다이오드(DD4)로 인해 제2 LED 그룹용 스위치(243) 방향으로 흐르지 않고, 제4 LED 그룹용 스위치(242)가 턴온되어 제7 전류(I7)가 제3 및 제4 LED 그룹(291-3, 291-4), 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 흐를 수 있다.The seventh current I7 flowing through the turned on first switch SW1 does not flow toward the second LED group switch 243 due to the fourth diode DD4 and the fourth current I7 flowing through the fourth LED group switch 242 Is turned on so that the seventh current I7 can flow through the third and fourth LED groups 291-3 and 291-4 and the switch for the fourth LED group 242. [

즉, 턴온된 제1 스위치(SW1)가 연결되지 않는다고 가정하면, 정류 전압(Vrac)이 LED 어레이(290')의 턴온 전압보다 낮으므로 제3 및 제4 LED 그룹(291-3, 291-4) 또는 제4 LED 그룹(291-3, 291-4)이 턴오프된다. That is, assuming that the first switch SW1 turned on is not connected, since the rectified voltage Vrac is lower than the turn-on voltage of the LED array 290 ', the third and fourth LED groups 291-3 and 291-4 ) Or the fourth LED groups 291-3 and 291-4 are turned off.

그러나, 턴온된 제1 스위치(SW1)로 인해 입력 노드(IN)로부터 제2 중간 노드(MN2)로의 직접적인 전류 경로가 존재하게 되어, 정류 전압(Vrac)이 제3 및 제4 LED 그룹(291-3, 291-4)의 턴온 전압(제1 및 제2 LED 그룹(291-1, 291-2)의 턴온 전압과 같다고 가정함)보다 높은 이상 제3 및 제4 LED 그룹(291-3, 291-4)도 턴온될 수 있다.However, since the first switch SW1 turned on has a direct current path from the input node IN to the second intermediate node MN2, the rectified voltage Vrac is applied to the third and fourth LED groups 291- (Assuming that it is equal to the turn-on voltage of the first and second LED groups 291-1 and 291-2) of the first and second LED groups 291-3 and 291-4 -4) can also be turned on.

도 25에서와 같이 정류 전압(Vrac)은 디머(205)의 페이즈 컷 동작에 의해, 디머 오프 구간(Dimmer Off)과 디머 온 구간(Dimmer On)을 갖는다. 즉, 정류 전압(Vrac)은 원래의 정류 전압 파형에서 디머 오프 구간(Dimmer Off)이 제거된 파형을 갖는다. As shown in FIG. 25, the rectified voltage Vrac has a dimmer off period (Dimmer Off) and a dimmer on period (Dimmer On) by the phase cut operation of the dimmer 205. That is, the rectified voltage Vrac has a waveform in which the dimmer off period is removed from the original rectified voltage waveform.

디머 온 구간(Dimmer On)이 시작되는 시점(t0)부터 시점(t1)까지, 정류 전압(Vrac)은 LED 어레이(290')의 턴온 전압인 제1 전압(V1)보다 높으므로, 제1 스위치(SW1)는 턴오프되어 제5 전류(I5)가 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4), 및 제4 LED 그룹용 스위치(242)를 통해 흐른다.Since the rectified voltage Vrac is higher than the first voltage V1 which is the turn-on voltage of the LED array 290 'from the time point t0 at which the dimmer on starts to the time point t1, The switch SW1 is turned off so that the fifth current I5 flows through the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 and the switch for the fourth LED group 242. [

시점(t1)부터 시점(t2)까지, 정류 전압(Vrac)은 LED 어레이(290')의 턴온 전압인 제1 전압(V1)보다 낮으나 제1 및 제2 LED 그룹(291-1, 291-2)의 턴온 전압인 제2 전압(V2)보다는 높다. 따라서, 제1 스위치(SW1)는 턴온되어 제6 전류(I6) 또는 제7 전류(I7)가 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)을 통해 흐른다.The rectified voltage Vrac is lower than the first voltage V1 which is the turn-on voltage of the LED array 290 'from the time point t1 to the time point t2, but the first and second LED groups 291-1 and 291-2 Of the first voltage V2. Accordingly, the first switch SW1 is turned on so that the sixth current I6 or the seventh current I7 flows through the first through fourth LED groups 291-1 through 291-4.

시점(t2)부터 시점(t3)까지, 정류 전압(Vrac)은 제2 전압(V2)보다도 낮으므로, LED 구동 전류 제어 회로(250)는 제1 내지 제4 LED 그룹용 스위치(244, 243, 241, 242)를 전부 오프시켜, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)에 전류가 흐르지 않도록 할 수 있다.Since the rectified voltage Vrac is lower than the second voltage V2 from the time t2 to the time t3, the LED driving current control circuit 250 controls the switches 244, 243, 241 and 242 are all turned off so that no current flows through the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4.

시점(t4)에서 시점(t7)까지의 LED 구동 시스템(40)의 동작은 시점(t0)에서 시점(t3)까지의 동작과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.The operation of the LED driving system 40 from the time point t4 to the time point t7 is substantially the same as the operation from the time point t0 to the time point t3 and thus a description thereof will be omitted.

도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 27은 도 26에 도시된 LED 구동 시스템의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.26 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention. 27 is a graph for explaining the operation of the LED driving system shown in Fig.

도 7, 도 9, 도 18, 도 22, 도 26, 및 도 27을 참조하면, LED 구동 시스템(50)은 디머(205), 정류기(210), 스위치 필 회로(300), 제어 유닛(230F) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 디머(205), 정류기(210), 및 LED 어레이(290)는 도 22에 도시된 디머(205), 정류기(210), 및 도 18에 도시된 LED 어레이(290)와 실질적으로 동일한 바 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 또한, 스위치 필 회로(300), 트랜지스터(310), 및 트랜지스터 구동 회로(320)는 도 18에 도시된 구성들과 실질적으로 동일하다.7, 9, 18, 22, 26, and 27, the LED driving system 50 includes a dimmer 205, a rectifier 210, a switch fill circuit 300, a control unit 230F And an LED array 290. The dimmer 205, the rectifier 210 and the LED array 290 have substantially the same differences as the dimmer 205, the rectifier 210, and the LED array 290 shown in Fig. 18, I will explain mainly. In addition, the switch fill circuit 300, the transistor 310, and the transistor drive circuit 320 are substantially the same as those shown in Fig.

제어 유닛(230F)은 다채널 스위치 회로(240), LED 구동 전류 제어 회로(250), 트랜지스터(310), 및 트랜지스터 구동 회로(320) 외에 듀티 검출 회로(510), 및 기준 전압 제어 회로(520)를 포함한다.The control unit 230F includes a duty detection circuit 510 and a reference voltage control circuit 520 in addition to the multi-channel switch circuit 240, the LED drive current control circuit 250, the transistor 310, ).

듀티 검출기(510)는 교류(AC) 전압의 정류 전압(Vrac)에 기초하여, 듀티 평균 전압(va_duty)을 생성한다. 구체적으로, 듀티 검출기(510)는 정류 전압(Vrac)을 제1 기준 전압(Vref1)과 비교하여 듀티 검출 신호(DR)를 생성하는 듀티 검출기(311), 및 듀티 검출 신호(DR)의 평균 레벨에 해당하는 듀티 평균 전압(Va_duty)을 생성하는 평균 전압 생성기(313)를 포함할 수 있다. 즉, 듀티 검출기(510)는 도 8에 도시된 듀티 검출기(311)와 평균 전압 생성기(313)를 포함하는 구성으로 구현될 수 있다.The duty detector 510 generates the duty average voltage va_duty based on the rectified voltage Vrac of the alternating current (AC) voltage. Specifically, the duty detector 510 includes a duty detector 311 for comparing the rectified voltage Vrac with a first reference voltage Vref1 to generate a duty detection signal DR, and a duty detector 311 for comparing an average level of the duty detection signal DR And an average voltage generator 313 for generating a duty average voltage Va_duty corresponding to the average voltage Va_duty. That is, the duty detector 510 may be implemented with a configuration including the duty detector 311 and the mean voltage generator 313 shown in FIG.

기준 전압 제어 회로(520)는 듀티 평균 전압(Va_duty)을 제3 듀티 기준 전압(Vref3)과 비교하여, LED 구동 전류 제어회로(250)를 제어하기 위한 기준 전압(RV)을 생성한다. 제3 듀티 기준 전압(Vref3)은 도 27의 제1 듀티(DT1)에 해당된다.The reference voltage control circuit 520 compares the duty average voltage Va_duty with the third duty reference voltage Vref3 to generate the reference voltage RV for controlling the LED drive current control circuit 250. [ The third duty reference voltage Vref3 corresponds to the first duty DT1 in Fig.

구체적으로, 기준 전압 제어 회로(520)는 듀티 평균 전압(Va_duty)이 제3 듀티 기준 전압(Vref3)보다 낮을 경우, 도 27의 제1 기울기(GR1)를 가지는 직선에 해당하는 LED 어레이(290)의 LED 전류가 흐르도록 제어하는 기준 전압(RV)을 생성할 수 있다. 또한, 기준 전압 제어 회로(520)는 듀티 평균 전압(Va_duty)이 제3 듀티 기준 전압(Vref3)보다 높을 경우, 도 27의 제2 기울기(GR2)를 가지는 직선에 해당하는 LED 어레이(290)의 LED 전류가 흐르도록 제어하는 기준 전압(RV)을 생성할 수 있다.Specifically, when the duty average voltage Va_duty is lower than the third duty reference voltage Vref3, the reference voltage control circuit 520 controls the LED array 290 corresponding to the straight line having the first slope GR1 of FIG. 27, (RV) for controlling the LED current of the LEDs to flow. When the duty average voltage Va_duty is higher than the third duty reference voltage Vref3, the reference voltage control circuit 520 controls the voltage of the LED array 290 corresponding to the straight line having the second slope GR2 of FIG. 27 A reference voltage (RV) for controlling the LED current to flow can be generated.

LED 구동 전류 제어 회로(250)는 LED 어레이(290)의 LED 전류의 크기를 제어할 수 있으며, 상기 LED 전류가 적을수록 LED 어레이(290)의 휘도는 낮아질 수 있으나 입력 전압(Vin) 대비 턴온되는 LED 그룹의 개수는 증가될 수 있다. 예컨대, 입력 전압(Vin)이 제1 내지 제3 LED 그룹(291-1~291-3)의 턴온 전압보다는 크고, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)의 턴온 전압보다는 작을 때, 상기 LED 전류의 크기를 낮춤으로 인해 3개가 아닌 4개의 LED 그룹이 턴온될 수 있다.The LED driving current control circuit 250 can control the magnitude of the LED current of the LED array 290. The smaller the LED current is, the lower the brightness of the LED array 290 can be, The number of LED groups can be increased. For example, when the input voltage Vin is larger than the turn-on voltage of the first to third LED groups 291-1 to 291-3 and the turn-on voltage of the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 When it is small, four groups of LEDs other than three may be turned on by lowering the magnitude of the LED current.

도 27에서, 만일 디머(205)의 동작으로 인해 정류 전압(Vrac)에서 페이즈 컷되는 구간이 길거나, 스위치 필 회로(300)의 제1 커패시터(CC1)의 축적 용량이 충분하지 않은 경우, 도 21의 B 구간과 같은 방전 구간에서 급격한 기울기로 입력 전압(Vin)이 감소하게 된다. 이 경우, 도 27에 도시된 일반적인 듀티와 LED 전류의 관계에 따른 직선에 따라 LED 전류가 공급될 경우, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4) 중 일부 그룹(예컨대, 291-4)이 턴오프될 수 있다(LED 부분 점등).27, if the period during which the phase is cut from the rectified voltage Vrac due to the operation of the dimmer 205 is long or the accumulation capacity of the first capacitor CC1 of the switch fill circuit 300 is not sufficient, The input voltage Vin is decreased at a steep slope in the same discharge period as the B section of FIG. In this case, when the LED current is supplied along the straight line corresponding to the relationship between the general duty and the LED current shown in FIG. 27, some of the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 -4) can be turned off (the LED portion is turned on).

그러나, LED 구동 전류 제어 회로(250)가 기준 전압(RV)에 따라, 제3 듀티 기준 전압(Vref3)에 대응하는 제1 듀티(DT1)의 이하의 듀티에서는 제1 기울기(GR1)에 따른 LED 전류가 흐르도록 제어하고, 제1 듀티(DT1)의 이상의 듀티에서는 제2 기울기(GR2)에 따른 LED 전류가 흐르도록 제어할 경우, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)이 전부 턴온될 수 있다. 물론, 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)의 휘도는 감소할 수 있으나, 턴오프되는 그룹이 발생하지 않게 되어 플리커 현상이 감소될 수 있다.However, according to the LED driving current control circuit 250 according to the reference voltage RV, the duty ratio of the LEDs according to the first slope GR1 in the following duty ratio of the first duty DT1 corresponding to the third duty reference voltage Vref3 The first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 are controlled so that the LED current corresponding to the second gradient GR2 flows under the duty of the first duty DT1, All of which can be turned on. Of course, the brightness of the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 may decrease, but the group to be turned off does not occur and the flicker phenomenon can be reduced.

제3 듀티 기준 전압(Vref3), 제1 기울기(GR1), 및 제2 기울기(GR2)는 제1 내지 제4 LED 그룹(291-1~291-4)의 턴온 전압을 고려하여, 턴오프되는 그룹이 발생하지 않도록 실험적으로 결정되는 값일 수 있다.The third duty reference voltage Vref3, the first slope GR1 and the second slope GR2 are turned off in consideration of the turn-on voltage of the first to fourth LED groups 291-1 to 291-4 May be a value determined experimentally so that no group occurs.

다른 실시예에 따라, LED 구동 시스템(50)은 도 22에 도시된 제1 스위치(SW1), 및 스위치 구동 제어 회로(410)를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the LED drive system 50 may further include the first switch SW1 and the switch drive control circuit 410 shown in Fig. 22.

도 28은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다. 28 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.

도 28을 참조하면, LED 구동 시스템(60)은 디머(205), 정류기(210), 스위치 필 회로(300), 제어 유닛(230G) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 디머(205), 정류기(210), 및 LED 어레이(290)는 도 26에 도시된 디머(205), 정류기(210), 및 LED 어레이(290)와 실질적으로 동일한 바 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 또한, 스위치 필 회로(300), 트랜지스터(310), 및 트랜지스터 구동 회로(320)는 도 26에 도시된 구성들과 실질적으로 동일하다.28, the LED drive system 60 includes a dimmer 205, a rectifier 210, a switch fill circuit 300, a control unit 230G and an LED array 290. [ The dimmer 205, the rectifier 210 and the LED array 290 will be described with reference to substantially the same differences as the dimmer 205, the rectifier 210 and the LED array 290 shown in Fig. 26 . In addition, the switch fill circuit 300, the transistor 310, and the transistor drive circuit 320 are substantially the same as those shown in Fig.

제어 유닛(230G)은 채널 스위치(242), LED 구동 전류 제어 회로(250), 트랜지스터(310), 트랜지스터 구동 회로(320), 듀티 검출 회로(510), 및 기준 전압 제어 회로(520)를 포함한다.The control unit 230G includes a channel switch 242, an LED drive current control circuit 250, a transistor 310, a transistor drive circuit 320, a duty detection circuit 510, and a reference voltage control circuit 520 do.

제어 유닛(230G)의 구성 및 동작은 도 26에 도시된 제어 유닛(230F)의 구성 및 동작과 유사하다. 다만, 도 26의 제어 유닛(230F)의 다채널 스위치 회로(240)는 LED 어레이(290)의 중간 노드(MN2, MN3)에 각각 연결되는 스위치(243, 241) 및 LED 어레이(290)의 출력 노드에 연결되는 스위치(242)를 포함하는 데 반하여, 도 28의 제어 유닛(230G)은 LED 어레이(290)의 출력 노드에 연결되는 스위치(242)만을 포함한다.The configuration and operation of the control unit 230G are similar to those of the control unit 230F shown in Fig. The multi-channel switch circuit 240 of the control unit 230F of FIG. 26 includes switches 243 and 241 connected to the intermediate nodes MN2 and MN3 of the LED array 290, The control unit 230G of Fig. 28 includes only the switch 242 connected to the output node of the LED array 290. The control unit 230G of Fig.

즉, 도 28의 제어 유닛(230G)은 하나의 채널 스위치(242)를 포함한다.That is, the control unit 230G of Fig. 28 includes one channel switch 242. [

따라서, LED 구동 전류 제어 회로(250A)는 다채널 스위치를 제어하는 것이 아니라, 하나의 채널 스위치(242)를 제어한다.Therefore, the LED drive current control circuit 250A controls one channel switch 242, not the multi-channel switch.

실시예에 따라, 제어 유닛(230G)는 LED 구동 IC의 외부 회로로 구현될 수 있다. 제어 유닛(230G)가 별도의 외부 회로로 구현되는 경우, LED 구동 IC는 정류기(210) 및 스위치 필 회로(300)를 포함할 수 있다.According to the embodiment, the control unit 230G may be implemented as an external circuit of the LED driving IC. When the control unit 230G is implemented as a separate external circuit, the LED driving IC may include the rectifier 210 and the switch fill circuit 300. [

도 29는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LED 구동 시스템의 개략적인 블록도이다. 29 is a schematic block diagram of an LED driving system according to another embodiment of the present invention.

도 29를 참조하면, LED 구동 시스템(60)은 디머(205), 정류기(210), 스위치 필 회로(300A), 제어 유닛(230H) 및 LED 어레이(290)를 포함한다. 디머(205), 정류기(210), 및 LED 어레이(290)는 도 28에 도시된 디머(205), 정류기(210), 및 LED 어레이(290)와 실질적으로 동일한 바 차이점을 위주로 설명하기로 한다. 29, the LED drive system 60 includes a dimmer 205, a rectifier 210, a switch fill circuit 300A, a control unit 230H and an LED array 290. [ The dimmer 205, the rectifier 210 and the LED array 290 will be described with reference to substantially the same differences as the dimmer 205, the rectifier 210, and the LED array 290 shown in Fig. 28 .

스위치 필 회로(300A)는 LED 어레이(290)의 입력 노드(IN)와 제1 LED 그룹(291-1)의 출력 노드((MN1) 사이에 연결된다. 스위치 필 회로(300A)는 도 28에 도시된 스위치 필 회로(300)에 비하여, 제4 다이오드(DD4), 및 제2 커패시터(CC2)를 더 포함한다. The switch fill circuit 300A is connected between the input node IN of the LED array 290 and the output node MN1 of the first LED group 291-1. And further includes a fourth diode DD4 and a second capacitor CC2 in comparison with the switch fill circuit 300 shown in the figure.

스위치 필 회로(300A)는 제어 유닛(230H)과 하나의 IC 칩으로 구현될 수 있고, 외장형으로 구비될 수도 있다.The switch fill circuit 300A may be implemented as one IC chip with the control unit 230H, or may be provided externally.

제1 다이오드(DD1)는 제1 LED 그룹(291-1)의 출력 노드((MN1)와 제1 커패시터(CC1) 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)에서 제1 LED 그룹(291-1)의 출력 노드((MN1)로의 방전 전류(discharging current)를 방지한다.The first diode DD1 is connected between the output node MN1 of the first LED group 291-1 and the first capacitor CC1 and the first diode group DD1 is connected in the first capacitor CC1 to the first LED group 291-1 (MN1) of the output node (MN1).

제2 다이오드(DD2)는 입력 노드(IN)와 제1 커패시터(CC1) 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)에서 제1 LED 그룹(291-1)으로 방전 경로를 형성시켜준다. 제3 다이오드(DD3)는 제1 커패시터(CC1)와 접지 사이에 연결되고, 제1 커패시터(CC1)의 방전시 방전 전류가 흐를 수 있도록 전류 경로를 제공한다. The second diode DD2 is connected between the input node IN and the first capacitor CC1 and forms a discharge path from the first capacitor CC1 to the first LED group 291-1. The third diode DD3 is connected between the first capacitor CC1 and the ground and provides a current path so that a discharge current can flow through the discharge of the first capacitor CC1.

제2 커패시터(CC2)는 입력 노드(IN)와 제2 트랜지스터(315) 사이에 연결되고, 제4 다이오드(DD3)는 제2 커패시터(CC2)와 접지 사이에 연결된다.A second capacitor CC2 is coupled between the input node IN and the second transistor 315 and a fourth diode DD3 is coupled between the second capacitor CC2 and ground.

제어 유닛(230H)은 채널 스위치(242), LED 구동 전류 제어 회로(250A), 제1 및 제2 트랜지스터(310, 315), 트랜지스터 구동 회로(320A), 듀티 검출 회로(510), 및 기준 전압 제어 회로(520)를 포함한다.The control unit 230H includes a channel switch 242, an LED drive current control circuit 250A, first and second transistors 310 and 315, a transistor drive circuit 320A, a duty detection circuit 510, And a control circuit 520.

제어 유닛(230H)의 구성 및 동작은 도 28에 도시된 제어 유닛(230G)의 구성 및 동작과 유사하다. 다만, 도 28의 트랜지스터 구동 회로(320)는 제1 트랜지스터(310)에 연결되어 스위치 필 회로(300)를 제어하는 데 반하여, 도 29의 트랜지스터 구동 회로(320A)는 제1 및 제2 트랜지스터(310, 315)에 연결되어, 스위치 필 회로(300A)를 제어한다는 점에 차이가 있다. The configuration and operation of the control unit 230H are similar to those of the control unit 230G shown in Fig. 29 is connected to the first transistor 310 to control the switch fill circuit 300. On the other hand, the transistor drive circuit 320A of FIG. 29 is connected to the first and second transistors 310, and 315 to control the switch fill circuit 300A.

교류 전압(Vac)의 피크(peak) 전압(도 9의 Vp)에 따라 제 1 및 제 2 트랜지스터(310, 315)의 전류가 변한다. 제 1 및 제 2 트랜지스터(310, 315)의 전류는 각각 제1 및 제2 커패시터(CC1과 CC2)를 충전시키는 전류이다. 교류 전압(Vac)의 피크 전압이 낮을 때는 제 1 트랜지스터(310)의 전류만 흐를 경우 제1 커패시터(CC1)의 충전 시간이 적기 때문에 LED 어레이(290)에 공급할 전류가 충분하지 못하여 LED 휘도가 감소한다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 제2 커패시터(CC2)는 정류기(210)의 출력에 연결되어 있으며 제2 커패시터(CC2)의 충전 전류는 제2 트랜지스터(315)에 의해 제어된다. 즉, 교류 전압(Vac)의 피크 전압이 낮을 경우 제2 트랜지스터(315)의 전류를 증가시키면 LED 어레이(290)에 전류를 충분히 공급할 수 있을 정도로 제2 커패시터(CC2)에 충전된다. 그리고, 교류 전압(Vac)의 피크 전압이 증가할 경우 제2 트랜지스터(315)의 전류를 감소시키고 제1 트랜지스터(310)의 전류만으로 LED 휘도를 유지할 수 있을 정도로 제1 커패시터(CC1)를 충전시킬 수 있다.The currents of the first and second transistors 310 and 315 change according to the peak voltage (Vp in FIG. 9) of the AC voltage Vac. The currents of the first and second transistors 310 and 315 are currents that charge the first and second capacitors CC1 and CC2, respectively. When the peak voltage of the AC voltage (Vac) is low, the charging time of the first capacitor (CC1) is short when only the current of the first transistor (310) flows, so that the current to be supplied to the LED array (290) do. To compensate for this drawback, the second capacitor CC2 is connected to the output of the rectifier 210 and the charge current of the second capacitor CC2 is controlled by the second transistor 315. That is, when the peak voltage of the AC voltage (Vac) is low, increasing the current of the second transistor (315) charges the second capacitor (CC2) to such an extent that the current can be sufficiently supplied to the LED array (290). When the peak voltage of the AC voltage (Vac) increases, the first capacitor (CC1) is charged to such a degree that the current of the second transistor (315) can be reduced and the LED brightness can be maintained only by the current of the first transistor .

상술한 바와 같이, 도 29에 도시된 실시예에 따르면, 제1 LED 그룹(291-1)의 출력 노드((MN1)에 연결되는 제1 커패시터(CC1)와 정류기(210)의 출력에 연결되는 제2 커패시터(CC2)를 구비하고, 트랜지스터 구동 회로(320A)에 의하여 제1 트랜지스터(310) 및 제2 트랜지스터(315) 각각에 흐르는 전류를 제어함으로써, LED 휘도를 적정하게 유지할 수 있다.29, according to the embodiment shown in FIG. 29, a first capacitor CC1 connected to the output node MN1 of the first LED group 291-1 and a first capacitor CC2 connected to the output of the rectifier 210 The second capacitor CC2 and the transistor driving circuit 320A controls the current flowing through the first transistor 310 and the second transistor 315 so that the LED brightness can be appropriately maintained.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

LED 구동 시스템: 10, 20, 20A, 20B, 30, 40, 50
디머: 205
정류기: 210
스위처블 필 회로: 220, 220A, 220B, 220C
제어 유닛: 230, 230A, 230B, 230C, 330
LED 어레이: 190, 290
다채널 스위치 회로: 240, 340
LED 구동 전류 제어 회로: 250, 350
스위처블 필 제어회로: 260
퍼센트 플리커 구동회로: 261
스위치 구동회로: 263LED drive system: 10, 20, 20A, 20B, 30, 40, 50
Dimmer: 205
Rectifier: 210
Switcher fill circuit: 220, 220A, 220B, 220C
Control units 230, 230A, 230B, 230C, 330
LED arrays: 190, 290
Multi-channel switch circuit: 240, 340
LED drive current control circuit: 250, 350
Switchable filter control circuit: 260
Percent Flicker Driving Circuit: 261
Switch driving circuit: 263

Claims

An AC direct type LED driving circuit for driving an LED array to which a plurality of LEDs are connected,
A control unit including a plurality of (two or more) switches connected to the LED array and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the switches; And
And a switchable fill circuit for receiving a rectified voltage of an AC voltage to charge the capacitor and to supply a discharge current from the charged capacitor to the LED array.

2. The apparatus of claim 1, wherein the control unit
And a percent flicker drive circuit for automatically detecting the presence or absence of connection of the dimmer and controlling the operation of the switchable fill circuit in accordance with the detection result.

The circuit of claim 2, wherein the switchable fill circuit
A first resistor coupled between the first node and the second node; And
A first transistor coupled between the first node and the second node, the gate of the first transistor coupled to the percent flicker drive circuit,
And the capacitor is connected between the second node and ground.

4. The circuit of claim 3, wherein the switchable fill circuit
Further comprising a diode coupled between the second node and the first node,

The driving circuit according to claim 2, wherein the percentage flicker driving circuit
A dimmer detection circuit for detecting the connection of the dimmer using the rectified voltage; And
The dimmer detection circuit detects that the dimmer is not connected, the first transistor of the switchable fill circuit is turned off and the capacitor is charged through a resistor, and as a result of detection by the dimmer detection circuit, And a transistor control circuit for turning on the first transistor of the switchable fill circuit to charge the capacitor through the first transistor when the transistor is connected.

6. The circuit of claim 5, wherein the dimmer detection circuit
A duty detector for comparing the rectified voltage with a first reference voltage to generate a duty detection signal; And
An average voltage generator for generating a duty-averaged voltage corresponding to an average level of the duty detection signal; And
And a comparator for comparing the duty average voltage with a duty reference voltage and outputting a comparison result as a dimmer detection signal.

1. An AC direct type LED driving circuit for driving LED arrays in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series,
A first switch coupled between an input node of the LED array and a node between the LED array; And
And a control unit coupled to the LED array,
The control unit
A multi-channel switch circuit including m multi-channel switches (two or more integers) connected to the LED array;
An LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches; And
And a switch driving circuit that turns on or off the first switch based on a rectified voltage of an AC voltage.

8. The apparatus of claim 7, wherein the first switch
An LED drive circuit implemented with an NMOS transistor, a PMOS transistor, or a bipolar junction transistor (BJT).

8. The apparatus as claimed in claim 7, wherein the switch driving circuit
And turning off the first switch if the rectified voltage is greater than the switching reference voltage,
And turns on the first switch if the rectified voltage is lower than the switching reference voltage.

The method of claim 7, wherein the m (2 or more integer) multi-channel switches
Wherein among the first through k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected between each output node of the LED group subsequent to the node to which the first switch is connected and the ground in a current-
Wherein none of the first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected between each output node of the LED group before the node to which the first switch is connected in the direction of current flow and the ground.

1. An AC direct type LED driving circuit for driving LED arrays in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series,
Channel switch circuit including first through kth multi-channel switches connected between respective output nodes of the first through k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups and a voltage node; And
And an LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches,
Wherein the first to kth multi-channel switches are comprised of switches having two or more types of breakdown voltages.

12. The method of claim 11, wherein the voltage node is a ground voltage node,
Wherein the multi-channel switch closer to the AC power source has a higher breakdown voltage.

1. An AC direct type LED drive circuit for driving an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series and in parallel,
A control unit including at least one switch connected to the LED array and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the at least one switch; And
And a capacitor connected to a first one of the nodes between the plurality of LEDs to charge through a first LED group of the LED array, charging the capacitor, and discharging the discharge current flowing to the first LED group An LED drive circuit including a switch fill circuit to be controlled.

14. The apparatus of claim 13, wherein the control unit
And a charging current for charging the capacitor is passed through the transistor when the capacitor is charged.

14. The switch circuit of claim 13, wherein the switch-
A first diode for preventing a reverse current flowing in a remaining direction of the charge current for charging the capacitor except for the first LED group;
A second diode connected to an anode of the first LED group to form a discharge current path; And
And a third diode coupled to the capacitor and to ground.

14. The LED drive circuit according to claim 13, wherein the switch-fill circuit comprises only the third diode connected to the capacitor and the ground.

14. The method of claim 13,
When the voltage at the first intermediate node is higher than the charge voltage of the capacitor, the capacitor is charged,
And when the charge voltage is higher than the voltage at the input node of the LED array, the capacitor is discharged.

1. An AC direct type LED driving circuit for driving LED arrays in which first to k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups are connected in series,
A first switch connected between an input node of the LED array and an intermediate node of a previous one of p (p is an integer greater than or equal to 1 and less than or equal to k) of the first through k-th (k is an integer of 2 or more) LED groups; And
And a control unit coupled to the LED array,
The control unit
A multi-channel switch circuit including m multi-channel switches (two or more integers) connected to the LED array;
An LED driving current control circuit for selectively opening and closing the multi-channel switches; And
And a switch drive control circuit that turns on or off the first switch based on a rectified voltage of an AC voltage and a turn-on voltage of the LED array.

19. The semiconductor memory device according to claim 18,
When the rectified voltage is lower than the turn-on voltage, the first switch is turned on,
And turns off the first switch when the rectified voltage is higher than the turn-on voltage.

20. The LED driving circuit according to claim 19,
And turning off all of the multi-channel switches when the rectified voltage is lower than the turn-on voltage of the first LED group to the (p-1) th LED group.

19. The method of claim 18,
The LED array includes:
And a fourth diode connected between the p-th LED group and the (p-1) -th LED group.

1. An AC direct type LED drive circuit for driving an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series and in parallel,
A control unit including a plurality of (two or more) switches connected to the LED array and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the switches;
A duty detector for generating a duty average voltage based on a rectified voltage of an AC voltage; And
And a reference voltage control circuit for comparing the duty average voltage with a duty reference voltage to generate a reference voltage for controlling the LED drive current control circuit.

23. The apparatus of claim 22, wherein the duty detector comprises:
A duty detector for comparing the rectified voltage with a first reference voltage to generate a duty detection signal; And
And an average voltage generator for generating the duty-average voltage corresponding to an average level of the duty detection signal.

23. The method of claim 22,
The LED driving current control circuit controls the LED current according to the first slope to flow in the duty less than the specific duty according to the reference voltage and controls the LED current according to the second slope to flow in the duty greater than the specific duty, ,
Wherein the first slope is smaller than the second slope.

1. An AC direct type LED drive circuit for driving an LED array in which a plurality of LEDs are connected in series and in parallel,
A control unit including one switch connected to an output terminal of the LED array and an LED drive current control circuit for selectively opening and closing the switch;
A duty detector for generating a duty average voltage based on a rectified voltage of an AC voltage; And
And a reference voltage control circuit for comparing the duty average voltage with a duty reference voltage to generate a reference voltage for controlling the LED drive current control circuit.

26. The switch circuit of claim 25, wherein the switch-
A first capacitor charged through a first LED group of the LED array;
A first diode coupled between the output node of the first LED group and the first capacitor;
A second diode coupled between the first capacitor and an input node of the LED array to form a discharge current path from the first capacitor to an input of the first LED group;
And a third diode coupled to the first capacitor and to ground.

27. The switch circuit of claim 26, wherein the switch-
A second capacitor having one end coupled to the input node of the LED array; And
And a third diode connected between the other end of the second capacitor and ground.

26. The apparatus of claim 25, wherein the duty detector comprises:
A duty detector for comparing the rectified voltage with a first reference voltage to generate a duty detection signal; And
And an average voltage generator for generating the duty average voltage corresponding to an average level of the duty detection signal,
The LED driving current control circuit controls the LED current according to the first slope to flow in the duty less than the specific duty according to the reference voltage and controls the LED current according to the second slope to flow in the duty greater than the specific duty, ,
Wherein the first slope is smaller than the second slope.