KR20180128547A - Hybrid control type ac direct driving led apparatus - Google Patents

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백종복
채수용
송유진
박석인
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention provides an LED device comprising: an N (N is a natural number of 2 or more) number of LED modules connected in series; a rectifying unit for providing rectified voltage; an N number of power switches for controlling electrical connection of an input node or an output node of each LED module with a common node electrically connected to the rectifying unit; an inductor connected in series with the rectifying unit and the LED module; a control unit for selecting one power switch among the N number of power switches to change the number of the LED modules turned on according to the magnitude of the rectified voltage, linearly controlling the one power switch in a first time period, and controlling a pulse width modulation (PWM) in a second time period; and a diode for providing a circulation path of a current flowing in the inductor when the one power switch is turned off.

Description

하이브리드 제어 타입의 교류 직접 구동 엘이디 장치{HYBRID CONTROL TYPE AC DIRECT DRIVING LED APPARATUS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid control type AC direct drive LED device,

본 발명은 엘이디장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 서로 직렬로 연결되는 복수의 엘이디모듈을 구동하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an LED device. And more particularly to a technique for driving a plurality of LED modules connected in series with each other.

엘이디(LED)는 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 다른 표현으로 화합물(예를 들어, 갈륨비소)에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자를 의미한다. 최근에는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)라고 하여, 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 반도체소자도 개발되었는데, 이러한 유기발광다이오드(OLED)도 엘이디(LED)의 일종으로 볼 수 있다.An LED is a semiconductor device that emits light by flowing current to a compound (for example, gallium arsenide) in another expression of a light emitting diode (LED). Recently, a semiconductor device using an electroluminescent phenomenon that emits light when a current flows in a fluorescent organic compound has been developed as an organic light emitting diode (OLED). Such an organic light emitting diode (OLED) It can be seen as a kind.

엘이디(LED)는 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 효율이 높기 때문에 최고 90%까지 에너지를 절감할 수 있다. 이에 따라, 에너지 효율이 5% 정도밖에 되지 않는 백열등ㆍ형광등을 대체할 수 있는 차세대 광원으로 주목되고 있다.LEDs can save up to 90% of energy because of the high efficiency of converting electrical energy into light energy. As a result, attention has been paid to a next-generation light source that can replace incandescent and fluorescent lamps whose energy efficiency is only about 5%.

한편, 엘이디(LED)를 구동하기 위해서는 드라이버가 엘이디(LED)에 문턱전압(VTH) 이상의 전압을 공급해 주어야 하는데, 종래에는 이러한 전압을 직류(Direct Current, DC)로 공급했다.In order to drive the LED, the driver must supply a voltage equal to or higher than the threshold voltage VTH to the LED, and conventionally, such a voltage is supplied as a direct current (DC).

이에 따라, 엘이디(LED) 구동장치에는 별도의 전력변환회로가 필요하게 되었다.Accordingly, a separate power conversion circuit is required for the LED driving device.

예를 들어, 교류 형태를 가지는 상용 전원으로부터 엘이디(LED) 구동을 위한 전압을 생성하는 종래의 엘이디(LED) 구동장치의 경우, PFC(Power Correction Circuit) 및 DC/DC 컨버터가 필수적으로 사용되었다.For example, a PFC (Power Correction Circuit) and a DC / DC converter have been essentially used in the case of a conventional LED driving apparatus for generating a voltage for driving an LED from a commercial power source having an AC form.

여기서, PFC는 교류전압을 정류하는 기능과 역률을 일정한 범위 내로 유지하는 기능을 수행하고, DC/DC 컨버터는 PFC에서 생성되는 고압의 DC 전압을 엘이디(LED)에 적합한 전압으로 변환하는 기능을 수행하였다.Here, the PFC performs the function of rectifying the AC voltage and the function of maintaining the power factor within a predetermined range, and the DC / DC converter converts the high-voltage DC voltage generated by the PFC into a voltage suitable for the LED Respectively.

친환경적인 에너지 소비를 위해 종래의 백열등ㆍ형광등은 엘이디(LED) 장치로 대체되고 있다. 그런데, 종래의 엘이디(LED) 장치는 전술한 바와 같이 별도의 전력변환장치, 예를 들어, PFC 및 DC/DC 컨버터가 필요하여 비용적인 측면에서 문제가 되고 있다.Conventional incandescent lamps and fluorescent lamps are being replaced by LED devices for environmentally friendly energy consumption. However, a conventional LED device requires a separate power conversion device, for example, a PFC and a DC / DC converter as described above, which is a problem in terms of cost.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 교류 전압을 직접 사용하여 엘이디(LED)를 구동하는 장치에 관한 기술을 제공하는 것이다.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a technique relating to an apparatus for driving an LED using an AC voltage directly.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈; 정류전압(rectified voltage)을 제공하는 정류부; 상기 정류부와 전기적으로 연결되는 공통노드와 각 엘이디모듈의 입력노드 혹은 출력노드의 전기적인 연결을 제어하는 N개의 전력스위치; 상기 정류부 및 상기 엘이디모듈과 직렬로 연결되는 인덕터; 상기 정류전압의 크기에 따라 턴온되는 상기 엘이디모듈의 개수가 달라지도록 상기 N개의 전력스위치 중 하나의 전력스위치를 선택하고, 상기 하나의 전력스위치를 제1시구간에서 선형제어하고 제2시구간에서 PWM(Pulse Width Modulation)제어하는 제어부; 및 상기 하나의 전력스위치가 턴오프될 때, 상기 인덕터에 흐르는 전류의 순환경로를 제공하는 다이오드를 포함하는 엘이디장치를 제공한다. In order to achieve the above-mentioned object, in one aspect, the present invention provides a light emitting device comprising: N LED modules (N is a natural number of 2 or more) connected in series; A rectifying section for providing a rectified voltage; N power switches for controlling electrical connection between a common node electrically connected to the rectifying unit and an input node or an output node of each LED module; An inductor connected in series with the rectifying part and the LED module; One of the N power switches is selected so that the number of the LED modules turned on according to the magnitude of the rectified voltage is changed, and the one power switch is linearly controlled in a first time period, A controller for controlling PWM (Pulse Width Modulation); And a diode for providing a circulating path of current flowing in the inductor when the one power switch is turned off.

이러한 엘이디장치에서, 상기 하나의 전력스위치, 상기 인덕터 및 상기 다이오드는 벅(buck)컨버터로 작동될 수 있다. 그리고, 상기 제2시구간은 상기 제1시구간에 후속될 수 있다.In such an LED device, the one power switch, the inductor and the diode may be operated as a buck converter. And, the second time interval may follow the first time interval.

다른 측면에서, 본 발명은, 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈; 정류전압(rectified voltage)을 제공하는 정류부; 상기 N개의 엘이디모듈과 상기 정류부의 전기적인 연결을 제어하는 전력스위치; 서로 다른 개수의 상기 엘이디모듈과 병렬로 연결되는 N-1개의 바이패스스위치;상기 정류부 및 상기 엘이디모듈과 직렬로 연결되는 인덕터; 상기 정류전압의 크기에 따라 턴온되는 상기 엘이디모듈의 개수가 달라지도록 상기 N-1개의 바이패스스위치 중 하나의 바이패스스위치를 턴온시키고, 상기 전력스위치를 제1시구간에서 선형제어하고 제2시구간에서 PWM(Pulse Width Modulation)제어하는 제어부; 및 상기 전력스위치가 턴오프될 때, 상기 인덕터에 흐르는 전류의 순환경로를 제공하는 다이오드를 포함하는 엘이디장치를 제공한다. 이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엘이디(LED) 구동을 위해 교류 전압을 직접 사용함으로써 부품 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus comprising: N LED modules (N is a natural number of 2 or more) connected in series; A rectifying section for providing a rectified voltage; A power switch for controlling electrical connection between the N LED modules and the rectifying part; N-1 bypass switches connected in parallel to the different numbers of the LED modules, an inductor connected in series with the rectifying part and the LED module, One of the N-1 bypass switches is turned on so that the number of the LED modules turned on according to the magnitude of the rectified voltage is changed, the power switch is linearly controlled in the first time interval, A PWM (Pulse Width Modulation) control unit; And a diode for providing a circulating path of a current flowing in the inductor when the power switch is turned off. As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the number of parts and reduce the cost by directly using an AC voltage for driving an LED (LED).

도 1은 일반적인 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 엘이디장치의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.
도 3은 제1실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
도 4는 제1실시예에 따른 엘이디장치의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.
도 5는 엘이디모듈의 내부 구성 예시이다.
도 6은 제1실시예에 따른 엘이디장치의 주요 파형도이다.
도 7은 제1실시예에 따른 구동 파형을 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 제1전력스위치를 PWM제어할 때의 전류 경로를 나타낸다.
도 10 및 도 11은 제2전력스위치를 PWM제어할 때의 전류 경로를 나타낸다.
도 12는 엘이디모듈에 캐패시터가 병렬로 연결된 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 캐패시터가 더 추가된 구조에서 제2전력스위치가 턴오프될 때의 전류 경로를 나타낸다.
도 14는 제어부의 내부 구성 예시도이다.
도 15는 제2실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
도 16은 제3실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
도 17은 제4실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
도 18은 제5실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.
Fig. 1 shows a configuration of a general LED device.
Fig. 2 shows the voltage and current waveforms of the LED device shown in Fig.
Fig. 3 shows a configuration of an LED device according to the first embodiment.
4 shows the voltage and current waveforms of the LED device according to the first embodiment.
5 is an internal configuration example of the LED module.
6 is a main waveform diagram of an LED device according to the first embodiment.
7 is a diagram showing a driving waveform according to the first embodiment.
8 and 9 show current paths when the first power switch is PWM controlled.
Figs. 10 and 11 show current paths when the second power switch is PWM-controlled.
12 is a view showing a structure in which capacitors are connected in parallel to an LED module.
13 shows a current path when the second power switch is turned off in a structure in which a capacitor is further added.
14 is a diagram illustrating an internal configuration of the control unit.
15 shows a configuration of an LED device according to the second embodiment.
16 shows a configuration of an LED device according to the third embodiment.
17 shows a configuration of an LED device according to the fourth embodiment.
18 shows a configuration of an LED device according to the fifth embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 일반적인 엘이디장치의 구성을 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 엘이디장치의 전압 및 전류 파형을 나타낸다.Fig. 1 shows the configuration of a general LED device, and Fig. 2 shows voltage and current waveforms of the LED device shown in Fig.

도 1을 참조하면, 엘이디장치(10)는 입력되는 교류전압(Vac)의 크기에 따라 구동되는 엘이디(LED)의 개수를 조절하면서 엘이디(LED)를 구동할 수 있다.Referring to FIG. 1, the LED device 10 may drive an LED while adjusting the number of LEDs driven according to the magnitude of the input AC voltage Vac.

한편, 이러한 구동에 의하면, 엘이디(LED)가 디스크리트(discrete)하게 선택되기 때문에 정류전압과 엘이디(LED)에 인가되는 전압 사이에 차이가 발생하게 된다. 이러한 차이는 전력의 손실로 나타나게 되는데, 이는 엘이디장치(10)의 효율을 낮추는 원인이 된다.On the other hand, according to this driving, a difference occurs between the rectified voltage and the voltage applied to the LED because the LED is discretely selected. This difference appears as a loss of power, which causes the efficiency of the LED device 10 to be lowered.

또한, 이러한 구동에 의하면, 엘이디(LED)가 디스크리트하게 동작하기 때문에, 교류전력망에서 인가되는 전류(엘이디전류) 또한, 디스크리트한 형태를 가지게 된다. 그리고, 이렇게 디스크리트한 형태를 가지는 전류(엘이디전류)는 엘이디장치(10)의 역률을 저하시키는 원인이 된다.Further, according to such a drive, since the LED (LED) operates in a discrete manner, the current (LED current) applied in the AC power network also has a discrete form. The current (LED current) having such a discrete shape causes the power factor of the LED device 10 to be lowered.

본 발명의 일 실시예에서는 전술한 문제들을 개선하기 위해, 구동스위치를 선형제어하거나 PWM(Pulse Width Modulation)제어하여 손실영역을 최소화하는 기술을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a technique for minimizing a loss region by linearly controlling a drive switch or controlling a PWM (Pulse Width Modulation) to improve the above problems.

이러한 제어가 적용되는 일 실시예에 따르면, 엘이디장치의 효율이 좋아지고 역률이 개선되는 효과가 있다.According to an embodiment to which such control is applied, there is an effect that the efficiency of the LED device is improved and the power factor is improved.

도 3은 제1실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.Fig. 3 shows a configuration of an LED device according to the first embodiment.

도 3을 참조하면, 엘이디장치(100)는 교류전압(Vac)을 직접 사용하여 엘이디모듈을 구동한다.Referring to FIG. 3, the LED device 100 directly drives the LED module using the AC voltage Vac.

구성을 살펴보면, 엘이디장치(100)는 정류부(190), 제어부(110), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) 등을 포함할 수 있다.The LED device 100 includes a rectifier 190, a controller 110, a diode D1, an inductor L1, power switches Q1, Q2, Q3 and Q4, and LED modules LEDM1, LEDM2 and LEDM3 , LED M4), and the like.

엘이디장치(100)는 서로 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 엘이디장치(100)에 4개의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 포함되어 있는 것으로 설명한다.The LED device 100 may include N (N is a natural number of 2 or more) LED modules connected in series with each other. For convenience of explanation, it is assumed that the LED device 100 includes four LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4).

엘이디장치(100)는 교류전압(Vac)을 정류하는 정류부(190)를 포함할 수 있다. 정류부(190)는 교류전원-예를 들어, 상용전력망-으로부터 공급되는 교류전압(Vac)을 정류하여 정류전압(Vac)을 생성한다.The LED device 100 may include a rectifying unit 190 for rectifying the AC voltage Vac. The rectifying unit 190 rectifies an AC voltage Vac supplied from an AC power source, for example, a commercial power grid to generate a rectified voltage Vac.

엘이디장치(100)는 N개의 전력스위치를 포함할 수 있다. 전력스위치의 개수는 엘이디모듈의 개수와 동일할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 엘이디장치(100)가 4개의 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 포함하는 것으로 설명한다.The LED device 100 may include N power switches. The number of power switches may be the same as the number of LED modules. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the LED device 100 includes four power switches Q1, Q2, Q3, and Q4.

엘이디장치(100)는 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)의 온오프를 제어하거나 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 선형영역에서 제어하는 제어부(110)를 포함할 수 있다.The LED device 100 may include a control unit 110 for controlling on / off of the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 or controlling the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 in a linear region.

여기서, 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 선형영역에서 제어한다는 것은 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 완전히 턴온시키거나 완전히 턴오프시키지 않고 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4) 양단을 통과하는 전류가 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4) 양단에 걸리는 전압에 비례 관계를 가지도록 제어하는 것이다.Controlling the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 in the linear region means that the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 are turned on completely or not completely, Q4) The current passing through both ends is controlled so as to be proportional to the voltage across both ends of the power switches Q1, Q2, Q3, Q4.

엘이디장치(100)는 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 전류센서(Rs)를 포함할 수 있다.The LED device 100 may include an inductor L1, a diode D1 and a current sensor Rs.

각 구성의 배치를 살펴보면, 인덕터(L1)는 정류부(190) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 연결에 따라 정류부(190)에서 공급되는 정류전류(irec)가 인덕터(L1)를 거쳐 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급될 수 있다. 또한, 이러한 연결에 따라 인덕터(L1)의 일측으로는 정류전압(Vrect)이 연결되고, 타측으로는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 전압이 연결되면서, 양단 사이의 전압차로 인덕터 전압(VL)이 결정되게 된다. 그리고, 인덕터(L1)로 흐르는 전류(iL)의 모양은 이러한 인덕터 전압(VL)에 의해 결정된다.The inductor L1 may be connected in series with the rectifier 190 and the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. The rectified current irec supplied from the rectifying unit 190 can be supplied to the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 via the inductor L1. The rectifier voltage Vrect is connected to one side of the inductor L1 and the voltage of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 is connected to the other side of the connection so that the inductor voltage (VL) is determined. The shape of the current iL flowing to the inductor L1 is determined by this inductor voltage VL.

전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)는 일측이 하나의 공통노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)의 타측은 각 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 입력노드 혹은 출력노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1전력스위치(Q1)의 일측은 공통노드(N2)와 연결되고 타측은 제1엘이디모듈(LEDM1)의 출력노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 제4전력스위치(Q4)의 일측은 공통노드(N2)와 연결되고 타측은 제4엘이디모듈(LEDM4)의 출력노드와 전기적으로 연결될 수 있다. N개로 확장해 보면, 제N전력스위치(Qn)의 일측은 공통노드(N2)와 전기적으로 연결되고 타측은 제N엘이디모듈(LEDMn)의 출력노드와 전기적으로 연결될 수 있다.The power switches Q1, Q2, Q3, and Q4 may be electrically connected to one common node N2 on one side. The other side of the power switches Q1, Q2, Q3, and Q4 may be electrically connected to the input node or the output node of each of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. For example, one side of the first power switch Q1 may be connected to the common node N2 and the other side may be electrically connected to the output node of the first LED module LEDM1. One side of the fourth power switch Q4 may be connected to the common node N2 and the other side may be electrically connected to the output node of the fourth LED module LEDM4. N, one side of the Nth power switch Qn may be electrically connected to the common node N2 and the other side may be electrically connected to the output node of the Nth LED module LEDMn.

엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)은 서로 직렬로 연결되기 때문에, 한 엘이디모듈의 입력노드 혹은 출력노드는 다른 엘이디모듈의 출력노드 혹은 입력노드일 수 있다. 예를 들어, 제1엘이디모듈(LEDM1)의 출력노드는 제2엘이디모듈(LEDM2)의 입력노드이고, 제2엘이디모듈(LEDM2)의 출력노드는 제3엘이디모듈(LEDM3)의 입력노드일 수 있다.Since the LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) are connected in series with each other, the input node or the output node of one LED module may be the output node or the input node of another LED module. For example, the output node of the first LED module LEDM1 is the input node of the second LED module LEDM2, and the output node of the second LED module LEDM2 is the input node of the third LED module LEDM3 have.

전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)는 두 개의 엘이디모듈의 교점과 연결됨으로써 두 개의 엘이디모듈의 전류 경로를 분기시킬 수 있다. 예를 들어, 제1전력스위치(Q1)는 제1엘이디모듈(LEDM1)과 제2엘이디모듈(LEDM2)의 교점과 공통노드(N2)를 전기적으로 연결시킴으로써 제1엘이디모듈로 흐르는 전류(iLED1)를 분기시킬 수 있다.The power switches (Q1, Q2, Q3, Q4) are connected to the intersection of two LED modules so that the current paths of the two LED modules can be branched. For example, the first power switch Q1 electrically connects the intersection point of the first LED module LEDM1 and the second LED module LEDM2 with the common node N2, thereby electrically connecting the current iLED1 flowing to the first LED module, Can be branched.

전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)의 이러한 배치에 따라, 엘이디장치(100)는 N개의 엘이디모듈 중 선택된 M(M은 N보다 작거나 같은 자연수)개의 엘이디모듈로만 전류 경로가 형성되도록 할 수 있다. 예를 들어, 엘이디장치(100)는 최상단에 배치되는 제1엘이디모듈(LEDM1)의 출력노드와 연결되는 제1전력스위치(Q1)를 턴온시키고 다른 전력스위치들을 턴오프시킬 수 있다. 이 경우, 다른 전력스위치들과 연결되는 엘이디모듈들로는 전류 경로가 차단되고 제1엘이디모듈(LEDM1)로만 전류 경로가 형성될 수 있다. 엘이디장치(100)는 제1엘이디모듈(LEDM1)과 인접하여 배치되는 제2엘이디모듈(LEDM2)의 출력노드와 연결되는 제2전력스위치(Q2)를 턴온시키고 다른 전력스위치들을 턴오프시킬 수 있다. 이 경우, 제2엘이디모듈(LEDM2)의 아래 쪽으로 연결되는 엘이디모듈들로는 전류가 차단되고, 제1엘이디모듈(LEDM1) 및 제2엘이디모듈(LEDM2)로만 전류 경로가 형성될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 엘이디장치(100)는 M번째로 배치되는 제M엘이디모듈의 출력노드와 연결되는 제M전력스위치를 턴온시키고 다른 전력스위치들을 턴오프시킬 수 있다. 이 경우, 제M엘이디모듈의 아래 쪽으로 연결되는 엘이디모듈로는 전류가 차단되고, 제1엘이디모듈부터 제M엘이디모듈까지만 전류 경로가 형성될 수 있다.According to this arrangement of the power switches Q1, Q2, Q3, and Q4, the LED device 100 may be configured such that a current path is formed only in a selected M (M is a natural number less than or equal to N) LED modules among N LED modules . For example, the LED device 100 may turn on the first power switch Q1 connected to the output node of the first LED module LEDM1 disposed at the top and turn off the other power switches. In this case, the LED modules connected to the other power switches are disconnected from the current path, and a current path can be formed only through the first LED module (LEDM1). The LED device 100 may turn on the second power switch Q2 connected to the output node of the second LED module LEDM2 disposed adjacent to the first LED module LEDM1 and turn off the other power switches . In this case, the LED modules connected to the lower side of the second LED module LED2 are cut off and the current path can be formed only in the first LED module LEDM1 and the second LED module LEDM2. In this manner, the LED device 100 can turn on the M th power switch connected to the output node of the M th M th LED module and turn off the other power switches. In this case, the current is cut off by the LED module connected to the lower side of the Mth LED module, and a current path can be formed only from the first LED module to the Mth LED module.

공통노드(N2)는 정류부(190)와 전기적으로 연결될 수 있다. 정류부(190)는 고전압단자와 저전압단자-예를 들어, 그라운드전압단자-를 포함할 수 있는데, 도 3에 도시된 실시예에서 공통노드(N2)는 정류부(190)의 저전압단자와 전기적으로 연결되고 있다.The common node N2 may be electrically connected to the rectifier 190. The rectifier 190 may include a high voltage terminal and a low voltage terminal-for example, a ground voltage terminal. In the embodiment shown in FIG. 3, the common node N2 is electrically connected to the low voltage terminal of the rectifier 190 .

제어부(110)는 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 N개의 전력스위치 중 하나의 전력스위치를 선택하여 제어-예를 들어, 턴온-할 수 있다.The controller 110 selects and controls one of the N power switches so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 is turned on according to the magnitude of the rectified voltage Vrect, Turn on - you can.

정류전압(Vrect)은 교류전압이 정류되어 생성된 것이기 때문에 시간에 따라 크기가 변하는 형태를 가진다. 제어부(110)는 정류전압(Vrect)의 변하는 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 N개의 전력스위치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 정류전압(Vrect)의 크기가 최대일 때, 모든 엘이디모듈이 턴온되도록 하고, 정류전압(Vrect)의 크기가 최소-엘이디모듈의 문턱전압보다는 큰 전압-일 때, 하나의 엘이디모듈만 턴온시킬 수 있다.Since the rectified voltage Vrect is generated by rectifying the AC voltage, the rectified voltage Vrect is changed in size with time. The control unit 110 may control the N power switches so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 turned on according to the varying magnitude of the rectified voltage Vrect. For example, when the magnitude of the rectified voltage Vrect is the maximum, all the LED modules are turned on, and when the magnitude of the rectified voltage Vrect is greater than the threshold voltage of the minimum-LED module, , Only one LED module can be turned on.

한편, 제어부(110)는 선택된 전력스위치를 PWM(Pulse Width Modulation)제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 110 may control the selected power switch by PWM (Pulse Width Modulation).

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 필요에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 엘이디의 밝기를 조절하기 위해서는 엘이디로 공급되는 전류량을 조절해야 하는데, 제어부(110)는 PWM제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Light emitting diodes (LEDs) can be adjusted in brightness as needed. In order to adjust the brightness of the LED, the amount of current supplied to the LED must be controlled. The controller 110 may control the amount of current supplied to the LED through the PWM control.

한편, 단순히, 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 온오프하기만 하면, 오프구간에서 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급되던 전류의 경로가 사라지면서 여러가지 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 오프시점에 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)에 과전압이 발생하여, 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)가 손상될 수 있다. 그리고, 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 과도하게 깜박거리면서 사용자에게 불편함을 제공할 수 있다. 또한, 전력 손실이 크게 발생하여 효율이 낮아질 수 있다.On the other hand, simply by turning the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 on and off, various problems may occur due to the disappearance of the current path supplied to the LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) have. For example, an overvoltage may be generated in the power switches Q1, Q2, Q3, and Q4 at the time of off, and the power switches Q1, Q2, Q3, and Q4 may be damaged. In addition, the LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) may be excessively blinked to provide inconvenience to the user. In addition, the power loss may be large and the efficiency may be lowered.

일 실시예에 따른 엘이디장치(100)는 인덕터(L1) 및 다이오드(D1)를 이용하여 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 벅타입(buck-type)으로 제어함으로써 전술한 문제없이 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 밝기를 조절할 수 있다.The LED device 100 according to the embodiment controls the power switches Q1, Q2, Q3 and Q4 in a buck-type manner by using the inductor L1 and the diode D1, The brightness of the module (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) can be adjusted.

제어부(110)는 선택된 하나의 전력스위치를 PWM제어하는데, 전력스위치가 턴온될 때, 인덕터(L1)에 전류가 빌드업된다. 그리고, 제어부(110)가 해당 전력스위치를 턴오프시키면, 인덕터(L1)에 빌드업된 전류는 다이오드(D1)를 통해 순환되게 된다. 이러한 방식은 벅타입 컨버터에서 사용되는 방식이다. 일 실시예에 따른 엘이디장치(100)는 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 이용하여 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 적절한 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수를 선택할 수 있는 것과 동시에, 벅타입 컨버터도 구현할 수 있게 된다.The control unit 110 PWM-controls a selected one of the power switches. When the power switch is turned on, a current builds up in the inductor L1. When the control unit 110 turns off the corresponding power switch, the current built up in the inductor L1 is circulated through the diode D1. This is the method used in buck converter. The LED device 100 according to the embodiment selects the number of the appropriate LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4 according to the magnitude of the rectified voltage Vrect using the power switches Q1, Q2, Q3, At the same time, a buck converter can be implemented.

벅타입 구동을 위해, 인덕터(L1)의 일측은 최상단 엘이디모듈(LEDM1)의 일측과 전기적으로 연결되고, 인덕터(L1)의 타측은 다이오드(D1)의 캐소드(cathode) 및 정류부(190)의 고전압단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 다이오드(D1)의 애노드(anode)는 최상단 엘이디모듈(LEDM1)의 타측 및 제1전력스위치(Q1)와 전기적으로 연결될 수 있다.One side of the inductor L1 is electrically connected to one side of the uppermost LED module LEDM1 and the other side of the inductor L1 is connected to the cathode of the diode D1 and the high voltage Terminal. The anode of the diode D1 may be electrically connected to the other end of the uppermost LED module LED1 and the first power switch Q1.

한편, 제어부(110)는 선택된 전력스위치를 선형제어할 수 있다. 제어부(110)는 성형제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Meanwhile, the control unit 110 can linearly control the selected power switch. The control unit 110 can control the amount of current supplied to the LED through the molding control.

도 4는 제1실시예에 따른 엘이디장치의 전압 및 전류 파형을 나타낸다. 도 3에는 전력스위치가 4개 도시되어 있으나, 도 4에서는 설명의 편의상 전력스위치가 3개인 경우로 설명한다.4 shows the voltage and current waveforms of the LED device according to the first embodiment. In FIG. 3, four power switches are shown. In FIG. 4, three power switches are illustrated for convenience of explanation.

도 4를 참조하면, 엘이디장치는 전력스위치에 대한 선형제어와 PWM제어를 통해 엘이디로 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 이러한 제어에 따라 엘이디로 인가되는 전류는 연속적으로 증가하거나 감소할 수 있기 때문에 전류가 사인파와 같이 연속적인 파형을 가질 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, the LED device can control the current applied to the LED through linear control and PWM control of the power switch. According to this control, since the current applied to the LED can be continuously increased or decreased, the current can have a continuous waveform like a sinusoidal wave.

엘이디장치는 제1전력스위치(Q1)를 제어할 때, 제1시구간(T1)에서는 제1전력스위치(Q1)를 선형제어할 수 있다. 그리고, 후속되는 제2시구간(T2)에서는 제1전력스위치(Q1)를 PWM제어할 수 있다. 이때, 제1시구간(T1)이 종료되는 시점에서 엘이디장치에 인가되는 전압은 제2시구간(T2)의 시작 시점에서 엘이디장치에 인가되는 전압과 같을 수 있다.The LED device can linearly control the first power switch Q1 in the first time interval T1 when the first power switch Q1 is controlled. In the subsequent second time period T2, the first power switch Q1 can be PWM-controlled. At this time, the voltage applied to the LED device at the end of the first time period T1 may be the same as the voltage applied to the LED device at the start time of the second time period T2.

엘이디장치가 벅타입의 회로 구성을 가지고 있을 때, 앞선 시구간(제1시구간(T1))에서는 선형제어를 수행하고, 후속되는 시구간(제2시구간(T2))에서는 PWM제어를 수행할 수 있다.When the LED device has a circuit configuration of a buck type, linear control is performed in the preceding time period (T1) and PWM control is performed in the following time period (T2) can do.

이와 같은 제어를 통해 전류에 연속적인 파형을 형성할 수 있고, 엘이디장치의 전력 효율과 역률을 개선할 수 있다.Through this control, a continuous waveform can be formed in the current, and the power efficiency and power factor of the LED device can be improved.

도 5는 엘이디모듈의 내부 구성 예시이다.5 is an internal configuration example of the LED module.

도 5를 참조하면, 엘이디모듈은 하나의 엘이디로 구성될 수도 있고, 복수의 엘이디가 직렬로 연결되어 구성될 수도 있다. 또한, 엘이디모듈은 복수의 엘이디가 직렬 혹은 병렬로 연결되어 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5, the LED module may be composed of one LED, or a plurality of LEDs may be connected in series. Also, the LED module may be configured by connecting a plurality of LEDs in series or in parallel.

그리고, 도 3에 도시된 각각의 엘이디모듈은 동일한 형태로 구성될 수도 있으나 서로 다른 형태-예를 들어, 사용되는 엘이디 개수가 다르거나 엘이디의 배치가 다른 형태-로 구성될 수도 있다.Each of the LED modules shown in FIG. 3 may be formed in the same shape, but may be configured in different shapes, for example, different numbers of LEDs to be used or different arrangements of LEDs.

도 6은 제1실시예에 따른 엘이디장치의 주요 파형도이다.6 is a main waveform diagram of an LED device according to the first embodiment.

도 6을 참조하면, 정류전압(Vrect)은 사인 파형을 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, the rectified voltage Vrect may have a sinusoidal waveform.

그리고, 정류전압(Vrect)은 제1시구간(t0~t1)에서는 엘이디모듈 하나의 문턱전압(Vth1)보다 작은 전압을 가지고 있다. 제1시구간(t0~t1)에서는 엘이디모듈이 턴온될 수 없기 때문에 엘이디장치는 모든 엘이디모듈을 오프시킨다. 모든 엘이디모듈을 오프시키기 위해, 엘이디장치는 모든 전력스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)를 턴오프제어한다.The rectified voltage Vrect has a voltage lower than the threshold voltage Vth1 of one LED module in the first time period t0 to t1. In the first time period (t0 to t1), since the LED module can not be turned on, the LED device turns off all of the LED modules. To turn off all of the LED modules, the LED device turns off all of the power switches Q1, Q2, Q3, and Q4.

정류전압(Vrect)은 제2시구간(t1~t2)에서는 엘이디모듈 하나의 문턱전압(Vth1)보다 크고, 엘이디모듈 두 개의 문턱전압(Vth2)보다 작은 전압을 가지고 있다. 제2시구간(t1~t2)에서, 엘이디장치는 제1엘이디모듈(LEDM1)만 턴온시킨다. 이때, 엘이디장치는 제1전력스위치(Q1)를 선형제어 혹은 PWM제어할 수 있다.The rectified voltage Vrect has a voltage that is larger than the threshold voltage Vth1 of one LED module and smaller than the two threshold voltages Vth2 of the LED module in the second time period t1 to t2. In the second time period (t1 to t2), the LED device turns on only the first LED module (LEDM1). At this time, the LED device can linearly control or PWM control the first power switch Q1.

PWM제어에서 듀티는 모든 시구간에서 일정할 수 있다(고정 듀티 제어). 이렇게 되면, 다이오드전압(VD) 및 인덕터전압(VL)은 한 시구간에서 조금씩 증가하게 되는데, 이렇게 인덕터전압(VL)이 증가하게 되면 전압의 크기에 따라 전류의 크기도 증가하여 자연스럽게 역률도 맞춰지는 효과가 생기게 된다.In PWM control, duty can be constant over all time periods (fixed duty control). In this case, the diode voltage VD and the inductor voltage VL gradually increase in a time interval. When the inductor voltage VL increases, the magnitude of the current increases according to the magnitude of the voltage, Effect.

정류전압(Vrect)은 제3시구간(t2~t3)에서는 엘이디모듈 두 개의 문턱전압(Vth2)보다 크고, 엘이디모듈 세 개의 문턱전압(Vth3)보다 작은 전압을 가지고 있다. 제3시구간(t2~t3)에서, 엘이디장치는 제1엘이디모듈(LEDM1) 및 제2엘이디모듈(LEDM2)만 턴온시킨다. 이때, 엘이디장치는 제2전력스위치(Q2)를 선형제어 혹은 PWM제어할 수 있다.The rectified voltage Vrect has a voltage that is larger than the two threshold voltages Vth2 of the LED modules and smaller than the three threshold voltages Vth3 of the LED modules in the third time period t2 to t3. In the third time slot (t2 to t3), the LED device turns on only the first LED module (LEDM1) and the second LED module (LEDM2). At this time, the LED device can linearly control or PWM control the second power switch Q2.

정류전압(Vrect)은 제4시구간(t3~t4)에서는 엘이디모듈 세 개의 문턱전압(Vth3)보다 크고, 엘이디모듈 네 개의 문턱전압(Vth4)보다 작은 전압을 가지고 있다. 제4시구간(t3~t4)에서, 엘이디장치는 제1엘이디모듈(LEDM1), 제2엘이디모듈(LEDM2) 및 제3엘이디모듈(LEDM3)만 턴온시킨다. 이때, 엘이디장치는 제3전력스위치(Q3)를 선형제어 혹은 PWM제어할 수 있다.The rectified voltage Vrect has a voltage that is larger than the three threshold voltages Vth3 of the LED modules and smaller than the four threshold voltages Vth4 of the LED modules in the fourth time period t3 to t4. In the fourth time period (t3 to t4), the LED device turns on only the first LED module (LEDM1), the second LED module (LEDM2) and the third LED module (LEDM3). At this time, the LED device can linearly control or PWM control the third power switch Q3.

정류전압(Vrect)은 제5시구간(t4~t5)에서는 엘이디모듈 네 개의 문턱전압(Vth4)보다 큰 전압을 가지고 있다. 제5시구간(t4~t5)에서, 엘이디장치는 모든 엘이디모듈을 턴온시킨다. 이때, 엘이디장치는 제4전력스위치(Q4)를 선형제어 혹은 PWM제어할 수 있다.The rectified voltage Vrect has a voltage higher than the four threshold voltages Vth4 of the LED modules in the fifth time period t4 to t5. In the fifth time period (t4 to t5), the LED device turns on all of the LED modules. At this time, the LED device can linearly control or PWM control the fourth power switch Q4.

엘이디장치는 하나의 전력스위치를 PWM제어할 때, 나머지 전력스위치는 턴오프시킬 수 있다.When the LED device PWM controls one power switch, the remaining power switches can be turned off.

도 7은 제1실시예의 PWM제어에 따른 구동 파형을 나타내는 도면이다.7 is a diagram showing a drive waveform according to the PWM control of the first embodiment.

제어부는 게이트전압(Vgs)을 통해 전력스위치를 PWM제어할 수 있다. PWM제어주기(Ts)는 교류전압의 주기-예를 들어, 16.7ms-보다 작게 설정될 수 있는데, 일반적으로 수 KHz 이상의 주파수를 가질 수 있다.The control unit can PWM control the power switch through the gate voltage (Vgs). The PWM control period Ts may be set to be less than the period of the alternating voltage-for example, 16.7 ms-, and may generally have a frequency of several KHz or more.

전력스위치는 게이트전압(Vgs)의 파형에 따라 한 주기(Ts)에서 듀티구간(DTs)에서 턴온되고 나머지 구간에서 턴오프된다.The power switch is turned on in the duty period DTs in one period Ts and turned off in the remaining period in accordance with the waveform of the gate voltage Vgs.

전력스위치가 턴온되면, 인덕터에는 정류전압에서 턴온되는 엘이디모듈 전압의 합을 뺀 전압(Vrect - 합(VLEDs))이 인가된다. 그리고, 전력스위치가 턴오프되면, 인덕터에는 다이오드로 순환되는 전류의 경로에 있는 엘이디모듈의 전압-예를 들어, 최상단에 위치하는 제1엘이디모듈의 전압(VLED1)-이 역으로 인가된다. 전력스위치가 턴오프될 때, 다이오드로 순환되는 전류의 경로에 있는 엘이디모듈-예를 들어, 제1엘이디모듈-로만 전류가 흐르고, 다른 엘이디모듈-예를 들어, 제2엘이디모듈-로는 전류가 흐르지 않을 수 있다.When the power switch is turned on, the inductor is supplied with a voltage (Vrect - sum (VLEDs)) obtained by subtracting the sum of the voltage of the LED modules turned on at the rectified voltage. Then, when the power switch is turned off, the voltage of the LED module in the path of the current circulated to the diode, for example, the voltage (VLED1) of the first LED module located at the uppermost stage, is applied to the inductor inversely. When the power switch is turned off, current flows only to the LED module in the path of the current circulated to the diode, for example, the first LED module, and the current flows to the other LED module, for example, the second LED module It may not flow.

도 8 및 도 9는 제1전력스위치를 PWM제어할 때의 전류 경로를 나타낸다.8 and 9 show current paths when the first power switch is PWM controlled.

도 8을 참조하면, 제1전력스위치(Q1)가 턴온될 때, 교류전원에서 공급되는 전류는 정류부(190), 인덕터(L1), 최상단의 제1엘이디모듈(LEDM1) 및 제1전력스위치(Q1)를 거쳐 흐르게 된다. 이때, 인덕터(L1)의 양단에는 정류전압에서 제1엘이디모듈의 전압을 뺀 전압이 인가된다.Referring to FIG. 8, when the first power switch Q1 is turned on, the current supplied from the AC power source flows through the rectifier 190, the inductor L1, the uppermost first LED module LEDM1, Q1). At this time, a voltage obtained by subtracting the voltage of the first LED module from the rectified voltage is applied to both ends of the inductor L1.

도 9를 참조하면, 제1전력스위치(Q1)가 턴오프될 때, 정류부(190)로 흐르는 전류 경로가 차단되기 때문에 인덕터(L1)에 흐르는 전류는 다이오드(D1)를 통해 순환하게 된다.Referring to FIG. 9, when the first power switch Q1 is turned off, the current flowing through the inductor L1 flows through the diode D1 because the current path to the rectifier 190 is cut off.

도 10 및 도 11은 제2전력스위치를 PWM제어할 때의 전류 경로를 나타낸다.Figs. 10 and 11 show current paths when the second power switch is PWM-controlled.

도 10을 참조하면, 제2전력스위치(Q2)가 턴온될 때, 교류전원에서 공급되는 전류는 정류부(190), 인덕터(L1), 최상단의 제1엘이디모듈(LEDM1), 제1엘이디모듈과 인접한 제2엘이디모듈(LEDM2) 및 제2전력스위치(Q2)를 거쳐 흐르게 된다. 이때, 인덕터(L1)의 양단에는 정류전압에서 제1엘이디모듈 및 제2엘이디모듈의 전압을 뺀 전압이 인가된다.Referring to FIG. 10, when the second power switch Q2 is turned on, the current supplied from the AC power source flows through the rectifier 190, the inductor L1, the uppermost first LED module LEDM1, And flows through the adjacent second LED module (LEDM2) and the second power switch (Q2). At this time, a voltage obtained by subtracting the voltages of the first and second LED modules from the rectified voltage is applied to both ends of the inductor L1.

도 11을 참조하면, 제2전력스위치(Q2)가 턴오프될 때, 정류부(190)로 흐르는 전류 경로가 차단되기 때문에 인덕터(L2)에 흐르는 전류는 다이오드(D1)를 통해 순환하게 된다. 다이오드(D1)의 전류 순환 경로에 제1엘이디모듈(LEDM1)만 위치하는 경우, 도 11과 같이 제1엘이디모듈(LEDM1)은 계속해서 턴온되고, 제2엘이디모듈(LEDM2)는 턴오프될 수 있다. 이 경우, 제2엘이디모듈(LEDM2)은 PWM제어구간에서 계속해서 온오프를 반복하는 문제가 발생할 수 있다.Referring to FIG. 11, when the second power switch Q2 is turned off, the current path to the rectifying unit 190 is cut off, so that the current flowing in the inductor L2 is circulated through the diode D1. When only the first LED module LEDM1 is located in the current circulation path of the diode D1, the first LED module LEDM1 is continuously turned on and the second LED module LEDM2 is turned off as shown in FIG. have. In this case, the second LED module LED M2 may repeatedly be turned on and off repeatedly in the PWM control period.

이러한 문제를 해결하기 위해, 엘이디모듈과 병렬로 캐패시터를 더 배치시킬 수 있다.To solve this problem, it is possible to further arrange the capacitors in parallel with the LED module.

도 12는 엘이디모듈에 캐패시터가 병렬로 연결된 구조를 나타내는 도면이다.12 is a view showing a structure in which capacitors are connected in parallel to an LED module.

도 12를 참조하면, 각각의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 병렬로 캐패시터(C1, C2, C3, C4)가 연결되고 있다.Referring to FIG. 12, the capacitors C1, C2, C3, and C4 are connected in parallel with the respective LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4.

이러한 캐패시터(C1, C2, C3, C4)는 각 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 구동에 필요한 전력을 일시적으로 저장할 수 있어, 전술한 것과 같은 PWM제어에서의 온오프 반복을 방지할 수 있다.These capacitors C1, C2, C3 and C4 can temporarily store power required for driving each of the LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4), thereby preventing on-off repetition in PWM control as described above .

도 13은 캐패시터가 더 추가된 구조에서 제2전력스위치가 턴오프될 때의 전류 경로를 나타낸다.13 shows a current path when the second power switch is turned off in a structure in which a capacitor is further added.

도 13을 참조하면, 제2전력스위치(Q2)가 턴오프될 때, 인덕터(L1) 전류는 제1엘이디모듈(LEDM1)을 거쳐 다이오드(D1)로 순환하지만, 제2엘이디모듈(LEDM2)과 병렬로 연결된 제2캐패시터(C2)에 전력이 저장되어 있어서, 제2엘이디모듈(LEDM2)도 턴오프되지 않고 계속해서 턴온 상태를 유지할 수 있게 된다.13, when the second power switch Q2 is turned off, the inductor L1 current circulates through the first LED module LEDM1 to the diode D1, but the second LED module LEDM2 Power is stored in the second capacitor C2 connected in parallel so that the second LED module LED M2 can be kept turned on without being turned off.

도 14은 제어부의 내부 구성 예시도이다.14 is a diagram illustrating an internal configuration of the control unit.

도 14를 참조하면, 제어부(110)는 비교기(110), 래치(1120), 신호발생기(1130), 선택기(1140), AND논리회로(1150) 및 버퍼(1160)를 포함할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 게이트신호(Vgs1, Vgs2, Vgs3, Vgs4)를 출력하여 전력스위치를 PWM제어할 수 있다.14, the control unit 110 may include a comparator 110, a latch 1120, a signal generator 1130, a selector 1140, an AND logic circuit 1150, and a buffer 1160. Then, the controller 110 outputs the gate signals Vgs1, Vgs2, Vgs3, and Vgs4 to PWM-control the power switch.

제어부(110)는 비교기(1110)를 이용하여 센싱전류(CS)와 기준전류(Iref)를 비교할 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 비교기(1110)의 출력값을 래치(1120)의 리셋단자로 입력시킬 수 있다. 그리고, 제어부(110)는 신호발생기(1130)의 출력을 래치(1120)의 셋(set)단자로 입력시킬 수 있다.The control unit 110 may compare the sensing current CS with the reference current Iref using the comparator 1110. [ The control unit 110 can input the output value of the comparator 1110 to the reset terminal of the latch 1120. [ The control unit 110 may input the output of the signal generator 1130 to the set terminal of the latch 1120. [

신호발생기(1130)는 일정한 주기마다 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 신호발생기(1130)의 신호에 따라 래치(1120)는 고정 주기를 가지는 신호를 출력할 수 있다.The signal generator 1130 may generate a signal at a predetermined period. According to the signal of the signal generator 1130, the latch 1120 can output a signal having a fixed period.

신호발생기(1130)는 영전류를 감지하여 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 신호발생기(1130)의 신호를 이용하면 전력스위치가 영전류 스위칭함으로써 스위칭 손실이 줄어들게 된다.The signal generator 1130 may sense a zero current and generate a signal. Using the signal of this signal generator 1130, the switching loss is reduced by switching the power switch to zero current.

래치(1120)의 출력은 AND논리회로(1150) 및 버퍼(1160)를 거쳐 게이트신호(Vgs1, Vgs2, Vgs3, Vgs4)로 출력될 수 있다.The output of the latch 1120 may be output as the gate signals Vgs1, Vgs2, Vgs3, and Vgs4 via the AND logic circuit 1150 and the buffer 1160. [

제어부(110)는 하나의 게이트신호만 출력하기 위해 AND논리회로(1150)에 선택신호를 입력시킬 수 있다. 이러한 선택신호는 선택기(1140)에 의해 제공될 수 있다.The control unit 110 may input a selection signal to the AND logic circuit 1150 to output only one gate signal. This selection signal may be provided by the selector 1140. [

도 15는 제2실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.15 shows a configuration of an LED device according to the second embodiment.

도 15를 참조하면, 엘이디장치(1200)는 교류전압(Vac)을 직접 사용하여 엘이디모듈을 구동한다.Referring to FIG. 15, the LED device 1200 directly drives the LED module using the AC voltage Vac.

구성을 살펴보면, 엘이디장치(1200)는 정류부(190), 제어부(1210), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 전력스위치(Q), 바이패스스위치(S1, S2, S3) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) 등을 포함할 수 있다.The LED device 1200 includes a rectifier 190, a controller 1210, a diode D1, an inductor L1, a power switch Q, a bypass switch S1, S2, S3, and an LED module LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4), and the like.

엘이디장치(1200)는 서로 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 엘이디장치(1200)에 4개의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 포함되어 있는 것으로 설명한다.The LED device 1200 may include N (N is a natural number of 2 or more) LED modules connected in series with each other. For convenience of description, it is assumed that the LED device 1200 includes four LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4).

엘이디장치(1200)는 교류전압(Vac)을 정류하는 정류부(190)를 포함할 수 있다. 정류부(190)는 교류전원-예를 들어, 상용전력망-으로부터 공급되는 교류전압(Vac)을 정류하여 정류전압(Vac)을 생성한다.The LED device 1200 may include a rectifying part 190 for rectifying the AC voltage Vac. The rectifying unit 190 rectifies an AC voltage Vac supplied from an AC power source, for example, a commercial power grid to generate a rectified voltage Vac.

엘이디장치(1200)는 N-1개의 바이패스스위치를 포함할 수 있다. 바이패스스위치의 개수는 엘이디모듈의 개수보다 하나 작을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 엘이디장치(1200)가 3개의 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 포함하는 것으로 설명한다.The LED device 1200 may include N-1 bypass switches. The number of bypass switches may be one less than the number of LED modules. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the LED device 1200 includes three bypass switches S1, S2, and S3.

엘이디장치(1200)는 전력스위치(Q)를 포함할 수 있다.The LED device 1200 may include a power switch Q.

엘이디장치(1200)는 전력스위치(Q) 및 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 온오프를 제어하는 제어부(1210)를 포함할 수 있다.The LED device 1200 may include a controller 1210 that controls on / off of the power switch Q and the bypass switches S1, S2, and S3.

그리고, 엘이디장치(1200)는 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 전류센서(Rs)를 포함할 수 있다.In addition, the LED device 1200 may include an inductor L1, a diode D1, and a current sensor Rs.

각 구성의 배치를 살펴보면, 인덕터(L1)는 정류부(190) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 연결에 따라 정류부(190)에서 공급되는 정류전류(irec)가 인덕터(L1)를 거쳐 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급될 수 있다. 또한, 이러한 연결에 따라 인덕터(L1)의 일측으로는 정류전압(Vrect)이 연결되고, 타측으로는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 전압이 연결되면서, 양단 사이의 전압차로 인덕터 전압(VL)이 결정되게 된다. 그리고, 인덕터(L1)로 흐르는 전류(iL)의 모양은 이러한 인덕터 전압(VL)에 의해 결정된다.The inductor L1 may be connected in series with the rectifier 190 and the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. The rectified current irec supplied from the rectifying unit 190 can be supplied to the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 via the inductor L1. The rectifier voltage Vrect is connected to one side of the inductor L1 and the voltage of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 is connected to the other side of the connection so that the inductor voltage (VL) is determined. The shape of the current iL flowing to the inductor L1 is determined by this inductor voltage VL.

인덕터(L1)의 일측은 최상단 엘이디모듈-제1엘이디모듈(LEDM1)-과 전기적으로 연결되고, 인덕터(L1)의 타측은 다이오드(D1)의 캐소드(cathode) 및 정류부(190)의 고전압단자와 전기적으로 연결되며, 다이오드(D1)의 애노드(anode)는 최하단 엘이디모듈-제N엘이디모듈- 및 전력스위치(Q)와 전기적으로 연결될 수 있다.The other end of the inductor L1 is electrically connected to the cathode of the diode D1 and the high voltage terminal of the rectifying part 190. The other end of the inductor L1 is electrically connected to the high- And an anode of the diode D1 may be electrically connected to the lowermost LED module-the Nth LED module and the power switch Q. [

전력스위치(Q)는 엘이디모듈과 정류부(190)의 전기적인 연결을 제어할 수 있다. 전력스위치(Q)가 턴온되면 엘이디모듈과 정류부(190)가 전기적으로 연결되고, 전력스위치(Q)가 턴오프되면 엘이디모듈과 정류부(190)는 전기적으로 연결되지 않게 된다.The power switch Q can control the electrical connection between the LED module and the rectifying part 190. When the power switch Q is turned on, the LED module and the rectifying unit 190 are electrically connected. When the power switch Q is turned off, the LED module and the rectifying unit 190 are not electrically connected.

바이패스스위치(S1, S2, S3)는 서로 다른 개수의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1바이패스스위치(S1)는 3개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)는 2개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있으며, 제3바이패스스위치(S3)는 1개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 각각의 바이패스스위치(S1, S2, S3)는 한 노드(N3)에 공통적으로 연결될 수 있다. 한 노드(N3)는 전력스위치(Q) 및 최하단 엘이디모듈과 연결될 수 있다.The bypass switches S1, S2 and S3 may be connected in parallel with a different number of LED modules. For example, the first bypass switch S1 may be connected in parallel with the three LED modules, the second bypass switch S2 may be connected in parallel with the two LED modules, and the third bypass switch S3 may be connected in parallel with one LED module. Each of the bypass switches S1, S2, and S3 may be commonly connected to one node N3. One node N3 may be connected to the power switch Q and the lowermost LED module.

제어부(1210)는 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 N-1개의 바이패스스위치 중 하나의 바이패스스위치를 턴온시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(1210)는 제1바이패스스위치(S1)를 턴온시켜 제1엘이디모듈(LEDM1)만 턴온되도록 할 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)를 턴온시켜 제1엘이디모듈(LEDM1) 및 제2엘이디모듈(LEDM2)을 턴온시킬 수 있다.The control unit 1210 may turn on one of the N-1 bypass switches so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 turned on according to the magnitude of the rectified voltage Vrect . For example, the control unit 1210 may turn on the first bypass switch S1 to turn on only the first LED module LEDM1, turn on the second bypass switch S2 to turn on the first LED module LEDM1 and the second LED module LED2 can be turned on.

한편, 제어부(1210)는 전력스위치(Q)를 선형제어 혹은 PWM(Pulse Width Modulation)제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 1210 may control the power switch Q linearly or PWM (Pulse Width Modulation).

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 필요에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 엘이디의 밝기를 조절하기 위해서는 엘이디로 공급되는 전류량을 조절해야 하는데, 제어부(1210)는 선형제어 혹은 PWM제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Light emitting diodes (LEDs) can be adjusted in brightness as needed. In order to adjust the brightness of the LED, the amount of current supplied to the LED must be controlled. The controller 1210 can adjust the amount of current supplied to the LED through linear control or PWM control.

도 16은 제3실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.16 shows a configuration of an LED device according to the third embodiment.

도 16을 참조하면, 엘이디장치(1300)는 교류전압(Vac)을 직접 사용하여 엘이디모듈을 구동한다.Referring to FIG. 16, the LED device 1300 directly drives the LED module using the AC voltage Vac.

구성을 살펴보면, 엘이디장치(1300)는 정류부(190), 제어부(1310), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 전력스위치(Q), 바이패스스위치(S1, S2, S3) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) 등을 포함할 수 있다.The LED device 1300 includes a rectifier 190, a controller 1310, a diode D1, an inductor L1, a power switch Q, a bypass switch S1, S2, S3, and an LED module LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4), and the like.

엘이디장치(1300)는 서로 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 엘이디장치(1300)에 4개의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 포함되어 있는 것으로 설명한다.The LED device 1300 may include N (N is a natural number of 2 or more) LED modules connected in series with each other. For convenience of description, it is assumed that the LED device 1300 includes four LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4).

엘이디장치(1300)는 교류전압(Vac)을 정류하는 정류부(190)를 포함할 수 있다. 정류부(190)는 교류전원-예를 들어, 상용전력망-으로부터 공급되는 교류전압(Vac)을 정류하여 정류전압(Vac)을 생성한다.The LED device 1300 may include a rectifying part 190 for rectifying the AC voltage Vac. The rectifying unit 190 rectifies an AC voltage Vac supplied from an AC power source, for example, a commercial power grid to generate a rectified voltage Vac.

엘이디장치(1300)는 N-1개의 바이패스스위치를 포함할 수 있다. 바이패스스위치의 개수는 엘이디모듈의 개수보다 하나 작을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 엘이디장치(1300)가 3개의 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 포함하는 것으로 설명한다.The LED device 1300 may include N-1 bypass switches. The number of bypass switches may be one less than the number of LED modules. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the LED device 1300 includes three bypass switches S1, S2, and S3.

엘이디장치(1300)는 전력스위치(Q)를 포함할 수 있다.The LED device 1300 may include a power switch Q.

엘이디장치(1300)는 전력스위치(Q) 및 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 온오프를 제어하는 제어부(1310)를 포함할 수 있다.The LED device 1300 may include a control unit 1310 that controls on / off of the power switch Q and the bypass switches S1, S2, and S3.

그리고, 엘이디장치(1300)는 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 전류센서(Rs)를 포함할 수 있다.The LED device 1300 may include an inductor L1, a diode D1, and a current sensor Rs.

각 구성의 배치를 살펴보면, 인덕터(L1)는 정류부(190) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 연결에 따라 정류부(190)에서 공급되는 정류전류(irec)가 인덕터(L1)를 거쳐 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급될 수 있다. 또한, 이러한 연결에 따라 인덕터(L1)의 양단으로 정류전압(Vrect)에서 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 전압을 뺀 전압이 공급되면서, 인덕터 전압(VL)이 결정되게 된다. 그리고, 인덕터(L1)로 흐르는 전류(iL)의 모양은 이러한 인덕터 전압(VL)에 의해 결정된다.The inductor L1 may be connected in series with the rectifier 190 and the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. The rectified current irec supplied from the rectifying unit 190 can be supplied to the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 via the inductor L1. The voltage obtained by subtracting the voltages of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 which are turned on at both ends of the inductor L1 from the rectified voltage Vrect is supplied in accordance with the connection, and the inductor voltage VL is determined . The shape of the current iL flowing to the inductor L1 is determined by this inductor voltage VL.

인덕터(L1)의 일측은 최하단 엘이디모듈-제N엘이디모듈-과 전기적으로 연결되고, 인덕터(L1)의 타측은 다이오드(D1)의 애노드(anode) 및 전력스위치(Q)와 전기적으로 연결되며, 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)는 최상단 엘이디모듈-제1엘이디모듈(LEDM1)- 및 정류부(190)의 고전압단자와 전기적으로 연결될 수 있다.The other side of the inductor L1 is electrically connected to the anode of the diode D1 and the power switch Q. The other end of the inductor L1 is electrically connected to the lowermost LED module- The cathode of the diode D1 may be electrically connected to the high voltage terminal of the uppermost LED module - the first LED module (LEDM1) - and the rectifier 190.

전력스위치(Q)는 엘이디모듈과 정류부(190)의 전기적인 연결을 제어할 수 있다. 전력스위치(Q)가 턴온되면 엘이디모듈과 정류부(190)가 전기적으로 연결되고, 전력스위치(Q)가 턴오프되면 엘이디모듈과 정류부(190)는 전기적으로 연결되지 않게 된다.The power switch Q can control the electrical connection between the LED module and the rectifying part 190. When the power switch Q is turned on, the LED module and the rectifying unit 190 are electrically connected. When the power switch Q is turned off, the LED module and the rectifying unit 190 are not electrically connected.

바이패스스위치(S1, S2, S3)는 서로 다른 개수의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1바이패스스위치(S1)는 3개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)는 2개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있으며, 제3바이패스스위치(S3)는 1개의 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 각각의 바이패스스위치(S1, S2, S3)는 한 노드(N4)에 공통적으로 연결될 수 있다. 한 노드(N4)는 정류부(190)의 고전압단자와 연결될 수 있다.The bypass switches S1, S2 and S3 may be connected in parallel with a different number of LED modules. For example, the first bypass switch S1 may be connected in parallel with the three LED modules, the second bypass switch S2 may be connected in parallel with the two LED modules, and the third bypass switch S3 may be connected in parallel with one LED module. Each of the bypass switches S1, S2, and S3 may be commonly connected to one node N4. One node N4 may be connected to the high voltage terminal of the rectifying unit 190. [

제어부(1310)는 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 N-1개의 바이패스스위치 중 하나의 바이패스스위치를 턴온시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(1310)는 제1바이패스스위치(S1)를 턴온시켜 제4엘이디모듈(LEDM4)만 턴온되도록 할 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)를 턴온시켜 제3엘이디모듈(LEDM3) 및 제4엘이디모듈(LEDM4)을 턴온시킬 수 있다.The control unit 1310 may turn on one bypass switch among the N-1 bypass switches so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 turned on according to the magnitude of the rectified voltage Vrect . For example, the control unit 1310 may turn on the first bypass switch S1 to turn on only the fourth LED module LEDM4, turn on the second bypass switch S2 to turn on the third LED module LEDM3 and the fourth LED module LEDM4 can be turned on.

한편, 제어부(1310)는 전력스위치(Q)를 선형제어 혹은 PWM(Pulse Width Modulation)제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 1310 can perform linear control or PWM (Pulse Width Modulation) control of the power switch Q.

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 필요에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 엘이디의 밝기를 조절하기 위해서는 엘이디로 공급되는 전류량을 조절해야 하는데, 제어부(1310)는 선형제어 혹은 PWM제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Light emitting diodes (LEDs) can be adjusted in brightness as needed. In order to adjust the brightness of the LED, the amount of current supplied to the LED must be controlled. The controller 1310 can adjust the amount of current supplied to the LED through linear control or PWM control.

도 17은 제4실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.17 shows a configuration of an LED device according to the fourth embodiment.

도 17을 참조하면, 엘이디장치(1400)는 교류전압(Vac)을 직접 사용하여 엘이디모듈을 구동한다.Referring to FIG. 17, the LED device 1400 directly drives the LED module using the AC voltage Vac.

구성을 살펴보면, 엘이디장치(1200)는 정류부(190), 제어부(1410), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 전력스위치(Q), 바이패스스위치(S1, S2, S3) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) 등을 포함할 수 있다.The LED device 1200 includes a rectifier 190, a controller 1410, a diode D1, an inductor L1, a power switch Q, a bypass switch S1, S2, S3, and an LED module LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4), and the like.

엘이디장치(1400)는 서로 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 엘이디장치(1400)에 4개의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 포함되어 있는 것으로 설명한다.The LED device 1400 may include N (N is a natural number of 2 or more) LED modules connected in series with each other. For convenience of description, it is assumed that four LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) are included in the LED device 1400. FIG.

엘이디장치(1400)는 교류전압(Vac)을 정류하는 정류부(190)를 포함할 수 있다. 정류부(190)는 교류전원-예를 들어, 상용전력망-으로부터 공급되는 교류전압(Vac)을 정류하여 정류전압(Vac)을 생성한다.The LED device 1400 may include a rectifier 190 for rectifying the AC voltage Vac. The rectifying unit 190 rectifies an AC voltage Vac supplied from an AC power source, for example, a commercial power grid to generate a rectified voltage Vac.

엘이디장치(1400)는 N-1개의 바이패스스위치를 포함할 수 있다. 바이패스스위치의 개수는 엘이디모듈의 개수보다 하나 작을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 엘이디장치(1400)가 3개의 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 포함하는 것으로 설명한다.The LED device 1400 may include N-1 bypass switches. The number of bypass switches may be one less than the number of LED modules. Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the LED device 1400 includes three bypass switches S1, S2, and S3.

엘이디장치(1400)는 전력스위치(Q)를 포함할 수 있다.The LED device 1400 may include a power switch Q.

엘이디장치(1400)는 전력스위치(Q) 및 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 온오프를 제어하는 제어부(1410)를 포함할 수 있다.The LED device 1400 may include a control unit 1410 that controls on / off of the power switch Q and the bypass switches S1, S2, and S3.

그리고, 엘이디장치(1400)는 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 전류센서(Rs)를 포함할 수 있다.The LED device 1400 may include an inductor L1, a diode D1, and a current sensor Rs.

각 구성의 배치를 살펴보면, 인덕터(L1)는 정류부(190) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 연결에 따라 정류부(190)에서 공급되는 정류전류(irec)가 인덕터(L1)를 거쳐 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급될 수 있다. 또한, 이러한 연결에 따라 인덕터(L1)의 일측으로는 정류전압(Vrect)이 연결되고, 타측으로는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 전압이 연결되면서, 양단 사이의 전압차로 인덕터 전압(VL)이 결정되게 된다. 그리고, 인덕터(L1)로 흐르는 전류(iL)의 모양은 이러한 인덕터 전압(VL)에 의해 결정된다.The inductor L1 may be connected in series with the rectifier 190 and the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. The rectified current irec supplied from the rectifying unit 190 can be supplied to the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 via the inductor L1. The rectifier voltage Vrect is connected to one side of the inductor L1 and the voltage of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 is connected to the other side of the connection so that the inductor voltage (VL) is determined. The shape of the current iL flowing to the inductor L1 is determined by this inductor voltage VL.

인덕터(L1)의 일측은 최상단 엘이디모듈-제1엘이디모듈(LEDM1)-과 전기적으로 연결되고, 인덕터(L1)의 타측은 다이오드(D1)의 캐소드(cathode) 및 정류부(190)의 고전압단자와 전기적으로 연결되며, 다이오드(D1)의 애노드(anode)는 최하단 엘이디모듈-제N엘이디모듈- 및 전력스위치(Q)와 전기적으로 연결될 수 있다.The other end of the inductor L1 is electrically connected to the cathode of the diode D1 and the high voltage terminal of the rectifying part 190. The other end of the inductor L1 is electrically connected to the high- And an anode of the diode D1 may be electrically connected to the lowermost LED module-the Nth LED module and the power switch Q. [

전력스위치(Q)는 엘이디모듈과 정류부(190)의 전기적인 연결을 제어할 수 있다. 전력스위치(Q)가 턴온되면 엘이디모듈과 정류부(190)가 전기적으로 연결되고, 전력스위치(Q)가 턴오프되면 엘이디모듈과 정류부(190)는 전기적으로 연결되지 않게 된다.The power switch Q can control the electrical connection between the LED module and the rectifying part 190. When the power switch Q is turned on, the LED module and the rectifying unit 190 are electrically connected. When the power switch Q is turned off, the LED module and the rectifying unit 190 are not electrically connected.

바이패스스위치(S1, S2, S3)는 서로 다른 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1바이패스스위치(S1)는 제2엘이디모듈(LEDM2)과 병렬로 연결될 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)는 제3엘이디모듈(LEDM3)과 병렬로 연결될 수 있으며, 제3바이패스스위치(S3)는 제4엘이디모듈(LEDM4)과 병렬로 연결될 수 있다.The bypass switches S1, S2 and S3 may be connected in parallel with different LED modules. For example, the first bypass switch S1 may be connected in parallel with the second LED module LEDM2, the second bypass switch S2 may be connected in parallel with the third LED module LEDM3, The third bypass switch S3 may be connected in parallel with the fourth LED module LEDM4.

제어부(1410)는 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 턴온되는 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 개수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1410)는 모든 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 턴온시켜 제1엘이디모듈(LEDM1)만 턴온되도록 할 수 있고, 제2바이패스스위치(S2) 및 제3바이패스스위치(S3)를 턴온시켜 제1엘이디모듈(LEDM1) 및 제2엘이디모듈(LEDM2)을 턴온시킬 수 있다.The controller 1410 can control the number of the bypass switches S1, S2, and S3 that are turned on so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 turned on according to the magnitude of the rectified voltage Vrect have. For example, the control unit 1410 may turn on all the bypass switches S1, S2, and S3 to turn on only the first LED module LEDM1 and turn on the second bypass switch S2 and the third bypass The switch S3 may be turned on to turn on the first LED module LEDM1 and the second LED module LEDM2.

한편, 제어부(1410)는 전력스위치(Q)를 선형제어 혹은 PWM(Pulse Width Modulation)제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 1410 may control the power switch Q linearly or PWM (Pulse Width Modulation).

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 필요에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 엘이디의 밝기를 조절하기 위해서는 엘이디로 공급되는 전류량을 조절해야 하는데, 제어부(1410)는 선형제어 혹은 PWM제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Light emitting diodes (LEDs) can be adjusted in brightness as needed. In order to adjust the brightness of the LED, the amount of current supplied to the LED must be controlled. The controller 1410 can adjust the amount of current supplied to the LED through linear control or PWM control.

도 18은 제5실시예에 따른 엘이디장치의 구성을 나타낸다.18 shows a configuration of an LED device according to the fifth embodiment.

도 18을 참조하면, 엘이디장치(1500)는 교류전압(Vac)을 직접 사용하여 엘이디모듈을 구동한다.Referring to FIG. 18, the LED device 1500 directly drives the LED module using the AC voltage Vac.

구성을 살펴보면, 엘이디장치(1500)는 정류부(190), 제어부(1510), 다이오드(D1), 인덕터(L1), 전력스위치(Q), 바이패스스위치(S1, S2, S3) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4) 등을 포함할 수 있다.The LED device 1500 includes a rectifier 190, a controller 1510, a diode D1, an inductor L1, a power switch Q, a bypass switch S1, S2, S3, and an LED module LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4), and the like.

엘이디장치(1500)는 서로 직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 엘이디장치(1500)에 4개의 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)이 포함되어 있는 것으로 설명한다.The LED device 1500 may include N (N is a natural number of 2 or more) LED modules connected in series with each other. For convenience of explanation, it is assumed that the LED device 1500 includes four LED modules (LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4).

엘이디장치(1500)는 교류전압(Vac)을 정류하는 정류부(190)를 포함할 수 있다. 정류부(190)는 교류전원-예를 들어, 상용전력망-으로부터 공급되는 교류전압(Vac)을 정류하여 정류전압(Vac)을 생성한다.The LED device 1500 may include a rectifying part 190 for rectifying the AC voltage Vac. The rectifying unit 190 rectifies an AC voltage Vac supplied from an AC power source, for example, a commercial power grid to generate a rectified voltage Vac.

엘이디장치(1500)는 N-1개의 바이패스스위치를 포함할 수 있다. 바이패스스위치의 개수는 엘이디모듈의 개수보다 하나 작을 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 엘이디장치(1500)가 3개의 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 포함하는 것으로 설명한다.The LED device 1500 may include N-1 bypass switches. The number of bypass switches may be one less than the number of LED modules. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that the LED device 1500 includes three bypass switches S1, S2, and S3.

엘이디장치(1500)는 전력스위치(Q)를 포함할 수 있다.The LED device 1500 may include a power switch Q.

엘이디장치(1500)는 전력스위치(Q) 및 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 온오프를 제어하는 제어부(1510)를 포함할 수 있다.The LED device 1500 may include a control unit 1510 for controlling on / off of the power switch Q and the bypass switches S1, S2, and S3.

그리고, 엘이디장치(1500)는 인덕터(L1), 다이오드(D1) 및 전류센서(Rs)를 포함할 수 있다.In addition, the LED device 1500 may include an inductor L1, a diode D1, and a current sensor Rs.

각 구성의 배치를 살펴보면, 인덕터(L1)는 정류부(190) 및 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)과 직렬로 연결될 수 있다. 이러한 연결에 따라 정류부(190)에서 공급되는 정류전류(irec)가 인덕터(L1)를 거쳐 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)로 공급될 수 있다. 또한, 이러한 연결에 따라 인덕터(L1)의 양단으로 정류전압(Vrect)에서 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 전압을 뺀 전압이 공급되면서, 인덕터 전압(VL)이 결정되게 된다. 그리고, 인덕터(L1)로 흐르는 전류(iL)의 모양은 이러한 인덕터 전압(VL)에 의해 결정된다.The inductor L1 may be connected in series with the rectifier 190 and the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4. The rectified current irec supplied from the rectifying unit 190 can be supplied to the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3, and LEDM4 via the inductor L1. The voltage obtained by subtracting the voltages of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 which are turned on at both ends of the inductor L1 from the rectified voltage Vrect is supplied in accordance with the connection, and the inductor voltage VL is determined . The shape of the current iL flowing to the inductor L1 is determined by this inductor voltage VL.

인덕터(L1)의 일측은 최하단 엘이디모듈-제N엘이디모듈-과 전기적으로 연결되고, 인덕터(L1)의 타측은 다이오드(D1)의 애노드(anode) 및 전력스위치(Q)와 전기적으로 연결되며, 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)는 최상단 엘이디모듈-제1엘이디모듈(LEDM1)- 및 정류부(190)의 고전압단자와 전기적으로 연결될 수 있다.The other side of the inductor L1 is electrically connected to the anode of the diode D1 and the power switch Q. The other end of the inductor L1 is electrically connected to the lowermost LED module- The cathode of the diode D1 may be electrically connected to the high voltage terminal of the uppermost LED module - the first LED module (LEDM1) - and the rectifier 190.

전력스위치(Q)는 엘이디모듈과 정류부(190)의 전기적인 연결을 제어할 수 있다. 전력스위치(Q)가 턴온되면 엘이디모듈과 정류부(190)가 전기적으로 연결되고, 전력스위치(Q)가 턴오프되면 엘이디모듈과 정류부(190)는 전기적으로 연결되지 않게 된다.The power switch Q can control the electrical connection between the LED module and the rectifying part 190. When the power switch Q is turned on, the LED module and the rectifying unit 190 are electrically connected. When the power switch Q is turned off, the LED module and the rectifying unit 190 are not electrically connected.

바이패스스위치(S1, S2, S3)는 서로 다른 엘이디모듈과 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1바이패스스위치(S1)는 제1엘이디모듈(LEDM1)과 병렬로 연결될 수 있고, 제2바이패스스위치(S2)는 제2엘이디모듈(LEDM2)과 병렬로 연결될 수 있으며, 제3바이패스스위치(S3)는 제3엘이디모듈(LEDM3)과 병렬로 연결될 수 있다.The bypass switches S1, S2 and S3 may be connected in parallel with different LED modules. For example, the first bypass switch S1 may be connected in parallel with the first LED module LEDM1, the second bypass switch S2 may be connected in parallel with the second LED module LEDM2, And the third bypass switch S3 may be connected in parallel with the third LED module LEDM3.

제어부(1510)는 정류전압(Vrect)의 크기에 따라 턴온되는 엘이디모듈(LEDM1, LEDM2, LEDM3, LEDM4)의 개수가 달라지도록 턴온되는 바이패스스위치(S1, S2, S3)의 개수를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1510)는 모든 바이패스스위치(S1, S2, S3)를 턴온시켜 제4엘이디모듈(LEDM4)만 턴온되도록 할 수 있고, 제1바이패스스위치(S1) 및 제2바이패스스위치(S2)를 턴온시켜 제3엘이디모듈(LEDM3) 및 제4엘이디모듈(LEDM4)을 턴온시킬 수 있다.The controller 1510 can control the number of the bypass switches S1, S2 and S3 turned on so that the number of the LED modules LEDM1, LEDM2, LEDM3 and LEDM4 turned on according to the magnitude of the rectified voltage Vrect have. For example, the control unit 1510 may turn on all the bypass switches S1, S2, and S3 to turn on only the fourth LED module LEDM4, and turn on the first bypass switch S1 and the second bypass The switch S2 can be turned on to turn on the third LED module LEDM3 and the fourth LED module LEDM4.

한편, 제어부(1510)는 전력스위치(Q)를 선형제어 혹은 PWM(Pulse Width Modulation)제어할 수 있다.On the other hand, the controller 1510 can control the power switch Q linearly or PWM (Pulse Width Modulation).

엘이디(LED: Light Emitting Diode)는 필요에 따라 밝기가 조절될 수 있다. 엘이디의 밝기를 조절하기 위해서는 엘이디로 공급되는 전류량을 조절해야 하는데, 제어부(1410)는 선형제어 혹은 PWM제어를 통해 엘이디로 공급되는 전류량을 조절할 수 있다.Light emitting diodes (LEDs) can be adjusted in brightness as needed. In order to adjust the brightness of the LED, the amount of current supplied to the LED must be controlled. The controller 1410 can adjust the amount of current supplied to the LED through linear control or PWM control.

이상에서 몇 가지 실시예에 대해 설명하였다. 이러한 실시예에 따르면, 엘이디(LED) 구동을 위해 교류 전압을 직접 사용하여 부품 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있다. 또한, 이러한 실시예에 의하면, 교류 전압의 크기에 따라, 적절한 개수의 엘이디모듈을 선택할 수 있는 것과 더불어 각각의 엘이디모듈의 밝기를 PWM제어를 통해 조절할 수 있게 된다.Several embodiments have been described above. According to this embodiment, the AC voltage can be directly used for driving the LED, thereby reducing the number of components and reducing the cost. In addition, according to this embodiment, it is possible to select the appropriate number of LED modules according to the magnitude of the AC voltage, and adjust the brightness of each LED module through the PWM control.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (12)

직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈;
정류전압(rectified voltage)을 제공하는 정류부;
상기 정류부와 전기적으로 연결되는 공통노드와 각 엘이디모듈의 입력노드 혹은 출력노드의 전기적인 연결을 제어하는 N개의 전력스위치;
상기 정류부 및 상기 엘이디모듈과 직렬로 연결되는 인덕터;
상기 정류전압의 크기에 따라 턴온되는 상기 엘이디모듈의 개수가 달라지도록 상기 N개의 전력스위치 중 하나의 전력스위치를 선택하고, 상기 하나의 전력스위치를 제1시구간에서 선형제어하고 제2시구간에서 PWM(Pulse Width Modulation)제어하는 제어부; 및
상기 하나의 전력스위치가 턴오프될 때, 상기 인덕터에 흐르는 전류의 순환경로를 제공하는 다이오드
를 포함하는 엘이디장치.
N LED modules (N is a natural number of 2 or more) connected in series;
A rectifying section for providing a rectified voltage;
N power switches for controlling electrical connection between a common node electrically connected to the rectifying unit and an input node or an output node of each LED module;
An inductor connected in series with the rectifying part and the LED module;
One of the N power switches is selected so that the number of the LED modules turned on according to the magnitude of the rectified voltage is changed, and the one power switch is linearly controlled in a first time period, A controller for controlling PWM (Pulse Width Modulation); And
A diode that provides a circulating path of current to the inductor when the one power switch is turned off;
.
제1항에 있어서,
상기 하나의 전력스위치, 상기 인덕터 및 상기 다이오드는 벅(buck)컨버터로 작동되는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
Wherein the one power switch, the inductor and the diode are operated by a buck converter.
제2항에 있어서,
상기 제2시구간은 상기 제1시구간에 후속되는 엘이디장치.
3. The method of claim 2,
And the second time interval is subsequent to the first time interval.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나의 전력스위치를 선형제어 혹은 PWM제어할 때, 나머지 전력스위치는 턴오프시키는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
And when the one power switch is linearly controlled or PWM controlled, the remaining power switches are turned off.
제1항에 있어서,
상기 공통노드는 상기 정류부의 저전압단자와 전기적으로 연결되는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
And the common node is electrically connected to the low voltage terminal of the rectifying unit.
제1항에 있어서,
상기 인덕터의 일측은 최상단 엘이디모듈의 일측과 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 타측은 상기 다이오드의 캐소드(cathode) 및 상기 정류부의 고전압단자와 전기적으로 연결되며, 상기 다이오드의 애노드(anode)는 상기 최상단 엘이디모듈의 타측 및 제1전력스위치와 전기적으로 연결되는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
The other end of the inductor is electrically connected to the cathode of the diode and the high voltage terminal of the rectifying part. The anode of the diode is connected to the uppermost And an LED device electrically connected to the other side of the LED module and the first power switch.
제1항에 있어서,
상기 엘이디모듈과 병렬로 연결되는 캐패시터를 더 포함하는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
And a capacitor connected in parallel with the LED module.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
일정 주기마다 셋신호를 발생시키는 신호발생기, 센싱전류와 기준전류를 비교하여 리셋신호를 발생시키는 비교기, 상기 셋신호를 셋단자로 입력받고 상기 리셋신호를 리셋단자로 입력받는 래치, 선택신호를 출력하는 선택기, 상기 래치의 출력과 상기 선택신호를 입력받는 AND논리회로 및 상기 AND논리회로의 출력을 게이트신호로 생성하는 버퍼를 포함하는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
Wherein,
A comparator for generating a reset signal by comparing a sensing current and a reference current, a latch for receiving the set signal at a set terminal and receiving the reset signal at a reset terminal, An AND logic circuit receiving the output of the latch and the selection signal, and a buffer generating an output of the AND logic circuit as a gate signal.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 하나의 전력스위치를 고정 듀티로 PWM제어하는 엘이디장치.
The method according to claim 1,
Wherein the control unit performs PWM control of the one power switch with a fixed duty.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 PWM제어의 듀티를 조절하여 상기 엘이디모듈의 밝기를 조절하는 엘이디장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the controller controls the duty of the PWM control to adjust the brightness of the LED module.
직렬로 연결되는 N(N은 2 이상의 자연수)개의 엘이디모듈;
정류전압(rectified voltage)을 제공하는 정류부;
상기 N개의 엘이디모듈과 상기 정류부의 전기적인 연결을 제어하는 전력스위치;
서로 다른 개수의 상기 엘이디모듈과 병렬로 연결되는 N-1개의 바이패스스위치;
상기 정류부 및 상기 엘이디모듈과 직렬로 연결되는 인덕터;
상기 정류전압의 크기에 따라 턴온되는 상기 엘이디모듈의 개수가 달라지도록 상기 N-1개의 바이패스스위치 중 하나의 바이패스스위치를 턴온시키고, 상기 전력스위치를 제1시구간에서 선형제어하고 제2시구간에서 PWM(Pulse Width Modulation)제어하는 제어부; 및
상기 전력스위치가 턴오프될 때, 상기 인덕터에 흐르는 전류의 순환경로를 제공하는 다이오드
를 포함하는 엘이디장치.
N LED modules (N is a natural number of 2 or more) connected in series;
A rectifying section for providing a rectified voltage;
A power switch for controlling electrical connection between the N LED modules and the rectifying part;
N-1 bypass switches connected in parallel with different numbers of the LED modules;
An inductor connected in series with the rectifying part and the LED module;
One of the N-1 bypass switches is turned on so that the number of the LED modules turned on according to the magnitude of the rectified voltage is changed, the power switch is linearly controlled in the first time interval, A PWM (Pulse Width Modulation) control unit; And
A diode that provides a circulating path of current to the inductor when the power switch is turned off;
.
제11항에 있어서,
상기 인덕터의 일측은 최상단 엘이디모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 인덕터의 타측은 상기 다이오드의 캐소드(cathode) 및 상기 정류부의 고전압단자와 전기적으로 연결되며, 상기 다이오드의 애노드(anode)는 최하단 엘이디모듈 및 상기 전력스위치와 전기적으로 연결되는 엘이디장치.
12. The method of claim 11,
The other end of the inductor is electrically connected to the cathode of the diode and the high voltage terminal of the rectifying part. The anode of the diode is connected to the lowermost LED module and the high- And electrically connected to the power switch.
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