KR20170009484A - 발광 다이오드 램프의 구동 장치 - Google Patents

발광 다이오드 램프의 구동 장치 Download PDF

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카즈히코 야마구치
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 조명 장치에 관한 것으로 특히, 형광등과 유사한 형태의 직관형 발광 다이오드 램프의 구동 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 양측에 단자를 가지는 튜브형 발광 다이오드 램프의 구동 장치에 있어서, 상기 램프의 양측의 단자와 각각 연결되는 제1단자 및 제2단자; 상기 제1단자 및 제2단자와 각각 연결된 제1저항 및 제2저항; 상기 제1저항 및 제2저항과 각각 연결되고, 릴레이 및 릴레이 구동 코일을 포함하는 제1릴레이부 및 제2릴레이부; 상기 램프에 전원을 공급하는 주 회로; 상기 릴레이 구동 코일에 전원을 공급하는 보조 회로; 및 상기 주 회로 및 보조 회로와 일체화되고, 일단이 상기 제1릴레이부와 연결되며 타단이 상기 제2릴레이부와 연결되는 정류 회로를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

발광 다이오드 램프의 구동 장치 {Apparatus for driving light emitting diode lamp}
본 발명은 조명 장치에 관한 것으로 특히, 형광등과 유사한 형태의 직관형 발광 다이오드 램프의 구동 장치에 관한 것이다.
조명 기기에 대한 광원, 발광 방식, 구동 방식 등에 대한 연구들이 진행되고 있으며, 최근에는 효율, 색 다양성, 디자인의 자율성 등에 장점이 있는 발광 다이오드(light emitting diode; LED)가 조명의 광원으로 주목받고 있다.
발광 다이오드는 순 방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자로서, 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 대량 생산에 적합한 전기적, 광학적, 물리적 특성을 가진다.
이러한 발광 다이오드를 이용하는 다양한 램프가 개발되고 있으며, 그 중 하나는 형광등과 동일 또는 유사한 형태의 직관형 LED 램프이다.
이와 같은 직관형 LED 램프는 형광등 안정기를 내장한 조명기구에 형광등을 대신하여 장착할 수 있도록 구비될 수 있으며, 따라서 종래의 형광등용 조명장치에 장착하여 이용 가능하다.
통상의 형광등 램프는 통전 초기는 필라멘트를 가열하는 프리 히트(Preheat) 기간이고, 형광등의 종 방향(양단의 단자간)은 전기적으로 개방되어 있으므로, 예를 들어 안정기에 통전한 채로 관을 장착하고자 할 때, 일단이 소켓(Socket)에 결선되고 타단이 손에 닿아 있어도 감전의 위험이 없다.
이에 반해, 구동 회로를 내장한 LED 램프에서는, 릴레이에 의한 차단 기능을 도입하여, 동일한 안전책이 요구된다. 따라서 직관형 LED 램프를 조명 장치에 장착시에 사용자가 감전되는 위험이 없도록, 활전부로부터 단자를 분리하기 위한 릴레이를 내장하는 장치가 이용되고 있다.
이와 같은 조명 장치는 LED 램프의 양단에 놓여진 단자 쌍(Pair)의 전압(종래의 형광등의 필라멘트(Filament) 전압)을 검출함으로써 수행하여 릴레이를 구동하기 위한 검출을 수행하고, 필라멘트용의 전력을 이용하여 릴레이 코일(Relay Coil)을 구동하는 형태를 가진다.
이러한 릴레이 코일을 구동하기 위하여 보조 전원이 필요하나 이를 위하여 두 개의 정류 회로를 구성하는 경우, 두 개의 로컬(Local) 전원(주 회로와 보조 회로)의 기준 전위(Local GND)가 직류적으로 공통이 아니므로, 보호 회로를 구성하기 어려운 결점이 있었다.
이와 같이, 주 회로의 이상으로서 가장 일반적으로 상정되는 LED의 개방/단락의 검출을 하기 위해서는, 이상 검출 회로를 LED가 결선되어 있는 주 회로와 직류적으로 공통으로 구성할 필요가 있으나, 이를 위해서는 주 회로 내에 전용으로 보조 전원이 필요하다.
또한, 이와 같이 구성하여 검출 신호를 생성한 경우, 그 신호를 릴레이 전원인 보조 회로로 전송하기 위한 수단이 필요하게 된다. 이들은 모두 부품 수의 증가를 초래하는 결점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 주 전원 및 보조 전원에 접속되는 정류 회로를 일체화함으로써 상기 문제를 해결할 수 있는 발광 다이오드 램프의 구동 장치를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은, 양측에 단자를 가지는 튜브형 발광 다이오드 램프의 구동 장치에 있어서, 상기 램프의 양측의 단자와 각각 연결되는 제1단자 및 제2단자; 상기 제1단자 및 제2단자와 각각 연결된 제1저항 및 제2저항; 상기 제1저항 및 제2저항과 각각 연결되고, 릴레이 및 릴레이 구동 코일을 포함하는 제1릴레이부 및 제2릴레이부; 상기 램프에 전원을 공급하는 주 회로; 상기 릴레이 구동 코일에 전원을 공급하는 보조 회로; 및 상기 주 회로 및 보조 회로와 일체화되고, 일단이 상기 제1릴레이부와 연결되며 타단이 상기 제2릴레이부와 연결되는 정류 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 정류부의 일단과 제1릴레이부 사이 또는 상기 정류부의 타단과 제2릴레이부 사이에 위치하는 고주파 성분 저지용 코일을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 정류 회로는, 네 개의 브리지 다이오드들을 포함할 수 있다.
이때, 상기 주 회로 및 보조 회로는, 상기 브리지 다이오드들을 연결하는 폐회로와 연결될 수 있다.
또한, 상기 보조 회로는, 반파 정류된 전력이 공급되도록 상기 브리지 다이오드와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 보조 회로는, 션트 레귤레이터(shunt regulator)를 구성할 수 있다.
이러한, 상기 보조 회로는, 상기 정류 회로와 연결되는 제1모스펫(MOSFET) 소자; 상기 제1모스펫 소자의 일단에 연결되는 정류 다이오드; 상기 정류 다이오드와 상기 제1모스펫 소자의 타단 사이에 연결되는 코일 전압 출력 회로; 상기 정류 다이오드와 코일 전압 출력 회로 사이에 연결되는 평활 캐패시터; 및 상기 제1모스펫 소자의 게이트에 연결되는 드라이버 및 전압 검출기를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 주 회로는, 위상 제어 방식의 정전류 레귤레이터를 구성할 수 있다.
이러한, 상기 주 회로는, 서로 연결되는 제2모스펫 소자 및 제3모스펫 소자; 상기 보조 회로와 제3모스펫 소자 사이에 연결되는 LED 스트링; 상기 LED 스트링과 병렬로 연결되는 평활 캐패시터; 상기 LED 스트링의 일단과 제2모스펫 소자 및 제3모스펫 소자의 게이트 사이에 연결되는 전압 검출기 및 위상 제어 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1릴레이부 및 제2릴레이부의 양단, 상기 주 회로 및 보조 회로에 연결되어, 상기 제1릴레이부 또는 제2릴레이부를 선택적으로 오프시키는 보호 회로를 더 포함할 수 있다.
이러한, 상기 보호 회로는, 상기 제1릴레이부와 연결되는 제1저역통과필터; 상기 제2릴레이부와 연결되는 제2저역통과필터; 및 상기 제1저역통과필터 및 제2저역통과필터를 통과한 전압의 차이를 특정 문턱값과 비교하는 제1비교기를 포함할 수 있다.
이때, 상기 보호 회로는, 상기 제1저역통과필터 및 제2저역통과필터를 통과한 전압을 가산하여 이를 특정 기준값과 비교하는 제2비교기를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 하나의 정류 회로를 이용하여 기준 전위가 직류적으로 공통인 주 전원(주 회로) 및 보조 전원(보조 회로)을 구비하므로, 주 회로에서 특정의 이상을 검출하고, 보조 회로에서 릴레이를 오픈(Open) 함으로써 보호를 수행하도록 하는 보호 회로를 용이하게 구성할 수 있다.
또한, 주 회로 및 보조 회로가 종속 접속되어 있으므로, 보호 회로를 보조 회로의 로컬 전원/로컬 그라운드와 공통으로 구성할 수 있고, 따라서, 주 회로의 양단 전압의 차분의 검출과 판정과 더불어, LED 스트링의 개방/단락의 검출도 용이하게 구현할 수 있다. 나아가 코일 전원으로 제어 신호를 전송하는 것도 용이해질 수 있다.
더욱이, 정류 회로 및 보호 회로를 구성하는 구성 부품의 수를 삭감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정류 회로의 상세 회로도이다.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정류 회로의 상세 회로도이다.
도 5는 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 튜브형 발광 다이오드 램프를 구동할 수 있는 구동 장치를 나타내고 있고, 이러한 구동 장치는 램프에 전원을 공급하는 주 회로(120) 및 이 램프에 공급되는 전원을 선택적으로 오프(off)시킬 수 있는 릴레이부(103, 104)에 전원을 공급하는 보조 회로(110)에 종속 접속한 회로에 하나의 정류 회로(100)가 연결되어 구성될 수 있다.
이러한 정류 회로(100)는 네 개의 다이오드(D1, D2, D3, D4)들을 구비하는 브리지 회로를 이용할 수 있다. 즉, 정류 회로(100)는 한 세트의 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서, 이러한 한 세트의 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 연결하는 폐회로(130)를 구성할 수 있고, 주 회로(120) 및 보조 회로(110)는 이러한 폐회로(130) 내측에 서로 연결되어 구비될 수 있다.
튜브형 발광 다이오드 램프는 양측에 단자가 위치하며, 따라서 이러한 램프를 구동하는 구동 장치는 이러한 양측의 단자와 각각 연결되는 제1단자(101) 및 제2단자(102)를 포함한다.
이러한 제1단자(101)와 정류 회로(100) 사이에는 제1릴레이부(103)가 연결되고, 제2단자(102)와 정류 회로(100) 사이에는 제2릴레이부(104)가 연결된다.
이때, 제1단자(101)와 제1릴레이부(103) 사이 그리고 제2단자(102)와 제2릴레이부(104) 사이에는 필라멘트의 대체 저항(R1, R2/R3, R4)이 구비될 수 있다. 이는 형광등 램프를 구동하는 구동 장치의 주요 부분을 그대로 이용할 수 있도록 형광등 램프의 필라멘트에 해당하는 저항을 구비한 것일 수 있다.
제1릴레이부(103)는 제1스위치(S1) 및 스위치 구동 코일(L1)을 포함하고, 제2릴레이부(104)는 제2스위치(S2) 및 스위치 구동 코일(L2)을 포함할 수 있다.
여기서 제1릴레이부(103)는 정류 회로(100)를 이루는 폐회로(130)의 일단에 연결되고, 제2릴레이부(104)는 폐회로(130)의 타단에 연결될 수 있다.
이때, 제2릴레이부(104)와 폐회로(130)의 타단 사이에는 고주파 성분 저지용 코일(L3)이 연결될 수 있다.
여기서, 제1릴레이부(103)와 연결되는 폐회로(130)의 일단은 브리지 다이오드 중 서로 같은 극성으로 배치되는 제1다이오드(D1)와 제2다이오드(D2) 사이의 위치일 수 있다.
또한, 제2릴레이부(104)와 연결되는 폐회로(130)의 타단은 브리지 다이오드 중 서로 같은 극성으로 배치되는 제3다이오드(D3)와 제4다이오드(D4) 사이의 위치일 수 있다. 이때, 제1다이오드(D1) 및 제2다이오드(D2)는 제3다이오드(D3) 및 제4다이오드(D4)와 반대 극성으로 배치된다.
이와 같이, 제1릴레이부(103)의 제1스위치(S1)는 제1접속점(131)을 통하여 정류 회로(100)에 연결되고, 제2릴레이부(104)의 제2스위치(S2)는 제2접속점(132)을 통하여 정류 회로(100)에 연결된다. 또한, 스위치 구동 코일(L1)은 제1선(105)을 통하여 보조 회로(110)에 연결되고, 스위치 구동 코일(L2)은 제2선(106)을 통하여 보조 회로(110)에 연결된다.
본 실시예에서는, 도시하는 바와 같이, 보조 회로(110)가 브리지 다이오드를 이루는 제1다이오드(D1) 및 제4다이오드(D4) 사이에 위치하는 제1접속점(131)과 주 회로(120) 사이에 연결된다. 따라서, 전파(全波) 정류되는 정류 회로(100)가 주 회로(120) 및 보조 회로(110)에 각각 연결된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정류 회로의 상세 회로도이다.
도 2를 참조하면, 보조 회로(110)는, 이른바 션트 레귤레이터(Shunt Regulator)를 구성할 수 있다. 이러한 보조 회로(110)는 스위치 구동 코일(L1, L2)에 적합한 안정화 전압을 생성할 수 있다.
즉, 이러한 보조 회로(110)는, 정류 회로(100)와 연결되는 제1모스펫(MOSFET) 소자(Q1), 이 제1모스펫 소자(Q1)의 일단에 연결되는 정류 다이오드(D5), 이러한 정류 다이오드(D5)와 제1모스펫 소자(Q1)의 타단 사이에 연결되는 코일 전압 출력 회로(111), 정류 다이오드(D5)와 코일 전압 출력 회로(111) 사이에 연결되는 평활 캐패시터(C1) 및 제1모스펫 소자(Q1)의 게이트에 연결되는 드라이버(112) 및 전압 검출기(113)를 포함하여 구성될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 보조 회로(110)에도 전파(全波) 정류되는 정류 회로(100)가 접속되므로, 제2접속점(132)이 음이고 제1접속점(131)이 양일 경우뿐 아니라, 제2접속점(132)이 양이고 제1접속점(131)이 음일 경우에도 급전될 수 있다.
한편, 주 회로(120)는, 위상 제어 방식의 정전류 레귤레이터를 구성할 수 있다.
이러한, 주 회로(120)는, 서로 연결되는 제2모스펫 소자(Q2) 및 제3모스펫 소자(Q3), 보조 회로(110)와 제3모스펫 소자(Q3) 사이에 연결되는 LED 스트링(140), 이러한 LED 스트링(140)과 병렬로 연결되는 평활 캐패시터(C2), LED 스트링(140)의 일단과 제2모스펫 소자(Q2) 및 제3모스펫 소자(Q3)의 게이트 사이에 연결되는 전압 검출기(121) 및 위상 제어 회로(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, LED 스트링(140)에는 LED 전류 검출 저항(R5)이 연결될 수 있다.
이와 같은 주 회로(120)는 LED 스트링(140)에 흐르는 전류 값이 일정해지도록 제어할 수 있다. 여기서 LED 스트링(140)은 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 LED를 포함할 수 있다.
이와 같이, 종속 접속된 주 회로(120) 및 보조 회로(110)를 포함하는 두 개의 레귤레이터들은 안정기의 LC 공진 전원에 대해 각각 이러한 회로 토폴로지를 구성할 때, 주 회로(120) 및 보조 회로(110) 각각이 정상적으로 기능할 수 있다.
통상의 형광등 안정기에 형광등을 장착한 상태에서, 통전 초기는 필라멘트를 가열하는 프리히트(Preheat) 기간이고, 형광등의 종 방향(양측의 단자 간)은 전기적으로 개방되어 있으므로, 예를 들어, 안정기에 통전한 채로 관을 장착하고자 할 때, 형광등의 일단이 소켓(Socket)에 결합되고 타단이 손에 닿아 있어도 감전의 위험이 없다.
이에 반해, 구동 회로를 내장한 발광 다이오드(LED) 램프에서는, 위에서 설명한 바와 같이, 릴레이에 의한 차단 기능을 도입함으로써 이러한 감전에 대한 안전책을 제공할 수 있다.
전력의 관점에서 보면, 주 회로(120)가 수십 V(수십 W), 보조 회로(110)가 수 내지 수십 V(수백 mW)를 소모하는 것이 일반적이다. 따라서, 주 회로(120) 및 보조 회로(110)는 구동 전력의 차가 크므로 보조 회로(110)의 정류 방식은 반드시 전파(全波) 정류가 아니라, 반파(半波) 정류(편측 충전)로도 구성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3에서는 위에서 설명한 바와 같은, 보조 회로(110)에 반파 정류 회로가 접속되어, 보조 회로(110)가 이러한 반파 정류 회로에 의한 전력으로 구동되도록 하는 것이다.
도 3을 참조하면, 이러한 구동 장치는 램프에 전원을 공급하는 주 회로(120) 및 이 램프에 공급되는 전원을 선택적으로 오프(off)시킬 수 있는 릴레이부(103, 104)에 전원을 공급하는 보조 회로(110)에 종속 접속한 회로에 하나의 정류 회로(150)가 연결되어 구성될 수 있다.
이러한 정류 회로(150)는 네 개의 다이오드(D1, D2, D3, D4)들을 구비하는 브리지 회로를 이용할 수 있다. 즉, 정류 회로(150)는 한 세트의 브리지 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 구비할 수 있다.
도시하는 바와 같이, 램프를 구동하는 구동 장치는 양측의 단자와 각각 연결되는 제1단자(101) 및 제2단자(102)를 포함한다. 또한, 이러한 제1단자(101)와 정류 회로(100) 사이에는 제1릴레이부(103)가 연결되고, 제2단자(102)와 정류 회로(100) 사이에는 제2릴레이부(104)가 연결된다.
이때, 제1단자(101)와 제1릴레이부(103) 사이 그리고 제2단자(102)와 제2릴레이부(104) 사이에는 필라멘트의 대체 저항(R1, R2/R3, R4)이 구비될 수 있다.
제1릴레이부(103)는 제1스위치(S1) 및 스위치 구동 코일(L1)을 포함하고, 제2릴레이부(104)는 제2스위치(S2) 및 스위치 구동 코일(L2)을 포함할 수 있다.
여기서 제1릴레이부(103)는 정류 회로(100)를 이루는 폐회로(130)의 일단에 연결되고, 제2릴레이부(104)는 폐회로(130)의 타단에 연결될 수 있다.
이때, 제2릴레이부(104)와 폐회로(130)의 타단 사이에는 고주파 성분 저지용 코일(L3)이 연결될 수 있다.
이상과 같은 사항은 도 1을 참조하여 설명한 일 실시예와 동일할 수 있다.
본 실시예에서는 보조 회로(110)가 정류 회로(150)의 편측의 충전 경로에만 연결된 경우를 나타낸다. 즉, 도 1의 구성과 비교하면, 정류 회로(150)를 이루는 브리지 다이오드 중 제1다이오드(D1)의 캐소드 측이 보조 회로(110)의 로컬 그라운드 및 주 회로(120)의 전원과의 접합점으로 연결되는 차이가 있다.
따라서, 주 회로(120)에는 전파(全波) 정류되는 정류 회로(150)가 연결되나, 보조 회로(110)에는 반파 정류되는 정류 회로(150)가 연결된다.
위에서 설명한 바와 같이, 주 회로(120) 및 보조 회로(110)는 구동 전력의 차가 크므로 보조 회로(110)의 정류 방식은 반파(半波) 정류(편측 충전)로도 충분히 구동될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정류 회로의 상세 회로도이다.
도 4를 참조하면, 보조 회로(110)는, 이른바 션트 레귤레이터(Shunt Regulator)를 구성할 수 있다. 이러한 보조 회로(110)는 스위치 구동 코일(L1, L2)에 적합한 안정화 전압을 생성할 수 있다.
회로의 구성은 도 2와 유사하나, 정류 회로(150)를 구성하는 브리지 다이오드 중 제1다이오드(D1)의 캐소드 측이 LED 스트링(140)과 직접 연결되는 것이 다르다. 즉, 제1다이오드(D1)의 캐소드는 제1모스펫 소자(Q1)와 LED 스트링(140) 사이에 연결된다.
따라서, 주 회로(120)는 양측에 위치한 네 개의 다이오드(D1, D2, D3, D4)에 의하여 급전되나, 보조 회로(110)는 제2접속점(132)이 양이고 제1접속점(131)이 음일 경우에만 제2접속점(132) -> 제2모스펫 소자(Q2)의 다이오드(D6) -> 정류 다이오드(D5) -> 평활 캐패시터(C1) -> LED 스트링(140) -> LED 전류 검출 저항(R5) -> 제2다이오드(D2) -> 제1다이오드(D1)의 경로로 충전된다.
그 외의 구성은 도 2에서 도시한 구성과 동일할 수 있다.
도 5는 본 발명의 발광 다이오드 램프의 구동 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5를 참조하면, 도 1의 실시예에 보호 회로(200)가 구비된 상태를 나타내고 있다.
이러한 보호 회로(200)는 제1릴레이부(103) 및 제2릴레이부(104)의 양단 및 주 회로(120) 및 보조 회로(110)에 연결되어, 제1릴레이부(103) 또는 제2릴레이부(104)를 선택적으로 오프킬 수 있다.
즉, 보호 회로(200)는 정류 회로(100)의 제1접속점(131) 및 제2접속점(132)의 양단 및 주 회로(120) 및 보호 회로(110)에 연결된다.
또한, 보조 회로(110)의 로컬 그라운드인 접점(133)을 입력하여, 코일용 보조 전원(보조 회로(110))을 공용으로 구성할 수 있다.
이와 같은 보호 회로(200)는, 제1릴레이부(103)와 연결되는 제1저역통과필터(210), 제2릴레이부(104)와 연결되는 제2저역통과필터(220) 및 제1저역통과필터(210) 및 제2저역통과필터(220)를 통과한 전압의 차이를 특정 문턱값과 비교하는 제1비교기(230)를 포함할 수 있다.
이때, 보호 회로(200)는, 제1저역통과필터(210) 및 제2저역통과필터(220)를 통과한 전압을 가산하여 이를 특정 기준값과 비교하는 제2비교기(240)를 더 포함할 수 있다.
즉, 정류 회로(100)의 제1접속점(131) 및 제2접속점(132) 사이의 양단 전압은 제1저역통과필터(210) 및 제2저역통과필터(220)에 의해 평균값으로 변환되어, 제1비교기(230)에서 양자의 차분이 특정의 문턱값과 비교된다.
여기에 추가로, 제1저역통과필터(210) 및 제2저역통과필터(220)의 출력을 제1가산기(250)에서 가산하고, 이를 제2비교기(240)에서 특정의 기준값(260)과 비교한다.
이에 의해 정류 회로(100)의 양단 전압의 평균값의 직류 전위를 판정할 수 있다. 즉 LED 스트링(140)의 개방/단락이 검출될 수 있다.
이러한 두 비교기(230, 240)의 출력들은 제2가산기(270)에서 논리합이 취해지고, 보호 출력(201)으로서 릴레이 코일 전원 회로(보조 회로(110))로 입력되고, 코일 전원을 오프(Off)하여 보호 동작이 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 하나의 정류 회로를 이용하여 기준 전위가 직류적으로 공통인 주 전원(주 회로) 및 보조 전원(보조 회로)을 구비하므로, 주 회로에서 특정의 이상을 검출하고, 보조 회로에서 릴레이를 개방(Open) 함으로써 보호를 수행하도록 하는 보호 회로를 용이하게 구성할 수 있다.
또한, 주 회로 및 보조 회로가 종속 접속되어 있으므로, 보호 회로를 보조 회로의 로컬 전원/로컬 그라운드와 공통으로 구성할 수 있고, 따라서, 주 회로의 양단 전압의 차분의 검출과 판정과 더불어, LED 스트링의 개방(Open)/단락(Short)의 검출도 용이하게 구현할 수 있다. 나아가 코일 전원으로 제어 신호를 전송하는 것도 용이해질 수 있다.
더욱이, 정류 회로 및 보호 회로를 구성하는 구성 부품의 수를 삭감할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 정류 회로 103: 제1릴레이부
104: 제2릴레이부 110: 보조 회로
111: 코일 전압 출력 회로 112: 드라이버
113: 전압 검출기 120: 주 회로
121: 전압 검출기 122: 위상 제어 회로
140: LED 스트링 200: 보호 회로
210: 제1저역통과필터 220: 제2저역통과필터
230: 제1비교기 240: 제2비교기

Claims (12)

  1. 양측에 단자를 가지는 튜브형 발광 다이오드 램프의 구동 장치에 있어서,
    상기 램프의 양측의 단자와 각각 연결되는 제1단자 및 제2단자;
    상기 제1단자 및 제2단자와 각각 연결된 제1저항 및 제2저항;
    상기 제1저항 및 제2저항과 각각 연결되고, 릴레이 및 릴레이 구동 코일을 포함하는 제1릴레이부 및 제2릴레이부;
    상기 램프에 전원을 공급하는 주 회로;
    상기 릴레이 구동 코일에 전원을 공급하는 보조 회로; 및
    상기 주 회로 및 보조 회로와 일체화되고, 일단이 상기 제1릴레이부와 연결되며 타단이 상기 제2릴레이부와 연결되는 정류 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정류부의 일단과 제1릴레이부 사이 또는 상기 정류부의 타단과 제2릴레이부 사이에 위치하는 고주파 성분 저지용 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정류 회로는, 네 개의 브리지 다이오드들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주 회로 및 보조 회로는, 상기 브리지 다이오드들을 연결하는 폐회로와 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보조 회로는, 반파 정류된 전력이 공급되도록 상기 브리지 다이오드와 연결된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보조 회로는, 션트 레귤레이터(shunt regulator)를 구성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보조 회로는,
    상기 정류 회로와 연결되는 제1모스펫(MOSFET) 소자;
    상기 제1모스펫 소자의 일단에 연결되는 정류 다이오드;
    상기 정류 다이오드와 상기 제1모스펫 소자의 타단 사이에 연결되는 코일 전압 출력 회로;
    상기 정류 다이오드와 코일 전압 출력 회로 사이에 연결되는 평활 캐패시터; 및
    상기 제1모스펫 소자의 게이트에 연결되는 드라이버 및 전압 검출기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 주 회로는, 위상 제어 방식의 정전류 레귤레이터를 구성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 주 회로는,
    서로 연결되는 제2모스펫 소자 및 제3모스펫 소자;
    상기 보조 회로와 제3모스펫 소자 사이에 연결되는 LED 스트링;
    상기 LED 스트링과 병렬로 연결되는 평활 캐패시터;
    상기 LED 스트링의 일단과 제2모스펫 소자 및 제3모스펫 소자의 게이트 사이에 연결되는 전압 검출기 및 위상 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1릴레이부 및 제2릴레이부의 양단, 상기 주 회로 및 보조 회로에 연결되어, 상기 제1릴레이부 또는 제2릴레이부를 선택적으로 오프시키는 보호 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 보호 회로는,
    상기 제1릴레이부와 연결되는 제1저역통과필터;
    상기 제2릴레이부와 연결되는 제2저역통과필터; 및
    상기 제1저역통과필터 및 제2저역통과필터를 통과한 전압의 차이를 특정 문턱값과 비교하는 제1비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보호 회로는,
    상기 제1저역통과필터 및 제2저역통과필터를 통과한 전압을 가산하여 이를 특정 기준값과 비교하는 제2비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 램프의 구동 장치.
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