KR20190021148A - 저 플리커 발광 다이오드 조명 장치 - Google Patents

저 플리커 발광 다이오드 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190021148A
KR20190021148A KR1020170142287A KR20170142287A KR20190021148A KR 20190021148 A KR20190021148 A KR 20190021148A KR 1020170142287 A KR1020170142287 A KR 1020170142287A KR 20170142287 A KR20170142287 A KR 20170142287A KR 20190021148 A KR20190021148 A KR 20190021148A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
voltage
pin
light emitting
regulator
Prior art date
Application number
KR1020170142287A
Other languages
English (en)
Inventor
홍-빈 수
이-메이 리
영-신 치앙
Original Assignee
아이엠엘 인터내셔널
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아이엠엘 인터내셔널 filed Critical 아이엠엘 인터내셔널
Publication of KR20190021148A publication Critical patent/KR20190021148A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/345Current stabilisation; Maintaining constant current
    • H05B33/0815
    • H05B33/0845
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • H05B45/44Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/59Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits for reducing or suppressing flicker or glow effects
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F5/00Systems for regulating electric variables by detecting deviations in the electric input to the system and thereby controlling a device within the system to obtain a regulated output
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/31Phase-control circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

정류된 AC 전압에 의해 구동되는 LED 조명 장치는 발광 장치, 전하 충전 유닛 및 전류 제어기를 포함한다. 전하 충전 유닛은 정류된 AC 전압이 여전히 발광 장치를 턴 온 하기에 불충분할 때 발광 장치를 턴 온 하도록 구성된다. 전류 제어 유닛은 정류된 AC 전압 또는 조광기 상태의 레벨에 관계없이 일정한 휘도를 갖도록 하여, 플리커 현상을 개선시킬 수 있도록 구성된다.

Description

저 플리커 발광 다이오드 조명 장치{LOW-FLICKER LIGHT-EMITTING DIODE LIGHTING DEVICE}
본 발명은 LED 조명 장치에 관한 것으로, 특히 저 플리커(low-flicker) LED 조명 장치에 관한 것이다.
정류된 교류(AC) 전압에 의해 직접 구동되는 발광 다이오드(LED) 조명 장치는 일반적으로 요구되는 휘도를 제공하기 위해 직렬로 연결된 다수의 LED를 채용한다. LED 조명 장치는 광속 및 강도를 변조하도록 구성된다. 이러한 시간에 따른 변화는 일반적으로 플리커라고 일컫는다. 인지 가능한지 여부와 관계없이, LED 플리커는, 정신 장애, 경미한 성가심, 신경학적 문제에 이르는 잠재적인 영향을 인체에 가함으로 인해 조명 업계의 관심사였다. 따라서, 플리커 현상을 개선할 수 있는 LED 조명 장치가 필요하다.
본 발명은 발광 장치, 전류 제어 유닛 및 전하 충전 유닛을 포함하는 LED 조명 장치를 제공한다. 제1 전류에 따라 광을 제공하도록 구성된 발광 장치는 정류된 AC 전압을 수신하도록 연결된 제1 단, 및 제2 단을 포함한다. 전류 제어 유닛은 발광 장치의 제2 단에 연결된 제1 핀 및 제2 핀을 갖고, 제1 전류가 제1 전류 설정을 초과하지 않도록 제1 전류를 조절하고 제1 핀의 전압에 따라 제1 설정 값을 조절하도록 구성된 제1 전류 조절기를 포함한다. 제2 전류 조절기는 제1 전류 조절기의 제2 핀에 연결된 제1 단을 포함한다. 제2 전류 조절기는 제2 전류가 제2 전류 설정을 초과하지 않도록 제2 전류를 조절하도록 구성되며, 상기 제2 전류는 LED 조명 장치의 전체 전류이다. 전하 충전 유닛은 발광 장치의 제1 단에 연결된 제1 단 및 제1 전류 조절기의 제2 핀에 연결된 제2 단을 포함한다. 전하 충전 유닛은 정류된 AC 전압이 전하 충전 유닛 양단에 설정된 제1 전압보다 더 작을 때 제1 전류를 공급하여, 발광 장치를 턴 온 상태로 유지하도록 구성된다.
본 발명은 또한 발광 장치, 전류 제어 유닛 및 전하 충전 유닛을 포함하는 LED 장치를 제공한다. 발광 장치는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 제1 전류에 따라 광을 제공하도록 구성된다. 전류 제어 유닛은 제1 전류 조절기 및 제2 전류 조절기를 포함한다. 제1 전류 조절기는 정류된 AC 전압을 수신하도록 연결된 제1 핀 및 발광 장치의 제1 단부에 연결된 제2 핀을 포함한다. 제1 전류 조절기는 제1 전류가 제1 전류 설정을 초과하지 않도록 제1 전류를 조절하고 제1 핀의 전압에 따라 제1 설정 값을 조절하도록 구성된다. 제2 전류 조절기는 발광 장치의 제2 단부에 연결된 제1 단부를 포함하고, 제2 전류가 제2 전류 설정을 초과하지 않도록 제2 전류를 조절하도록 구성되며, 상기 제2 전류는 LED 조명 장치의 전체 전류이다. 전하 충전 유닛은 제1 전류 조절기의 제1 핀에 연결된 제1 단부 및 발광 장치의 제2 단부에 연결된 제2 단부를 포함하며, 정류된 AC 전압이 전하 충전 유닛 양단에 설정된 제1 전압보다 더 작을 때, 제1 전류를 공급하여, 발광 장치를 턴 온 상태로 유지하도록 구성된다.
본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 다양한 도면에 도시된 바람직한 실시예의 이하 상세한 설명을 읽은 후에 통상의 기술자에게 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 조명 장치의 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 전류/전압 특성을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 LED 조명 장치의 전류/전압 특성을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 LED 조명 장치(101~106)의 도면이다. LED 조명 장치(101~106) 각각은 전원 공급 회로(110), 발광 장치(10), 전류 제어 유닛(20) 및 전하 충전 유닛(C1)을 포함한다.
전원 공급 회로(110)는 양의 구간 및 음의 구간을 갖는 AC 전압(VS)을 수신하고 브릿지 정류기(112)를 사용하여 음의 구간에서 AC 전압(VS)의 출력을 변환하여, 정류된 AC 전압(VAC)을 제공하도록 구성되며, 정류된 AC 전압(VAC)의 값은 LED 조명 장치(101~106)를 구동하기 위해 시간에 따라 주기적으로 변한다. N1은 전원 공급 회로(110)의 양의 출력 단을 나타내고, N2는 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단을 나타낸다. 다른 실시예에서, 전원 공급 회로(110)는 AC 전압(VS)를 수신하고, AC-AC 변환기를 사용하여 전압 변환을 수행하고, 브릿지 정류기(112)를 사용하여 변환된 AC 전압(VS)을 정류하여, 시간에 따라 주기적으로 변하는 값을 갖는 정류된 AC 전압(VAC)을 제공할 수 있다. 그러나, 전원 공급 회로(110)의 구성은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
LED 조명 장치(101~106)에서, 발광 장치(10) 각각은 직렬로 연결된 단일 LED 또는 다수의 LED를 채용할 수 있다. 도 1 내지 도 6은 단일 접합 LED, 다중 접합 고전압(HV) LED, 또는 다양한 유형의 LED의 임의의 조합으로 구성될 수 있는 다수의 LED를 사용하는 실시예를 도시한다. 그러나, 발광 장치(10)의 유형 및 구성은 본 발명의 범위에 한정되는 것은 아니다.
LED 조명 장치(101~106)에서, 전하 충전 유닛(C1)은 커패시터, 또는 유사한 기능을 제공하는 하나 또는 다수의 장치를 채택할 수 있다. 그러나, 전하 충전 유닛(C1)의 유형 및 구성은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
설명을 목적으로, 이하의 기호는 설명 및 도면 전체에 걸쳐 LED 조명 장치(101~106)의 동작을 설명하기 위해 사용된다. VC1는 전하 충전 유닛(C1) 양단에 설정된 전압을 나타낸다. IC1은 전하 충전 유닛(C1)을 통해 흐르는 전류를 나타낸다. VLED는 발광 장치(10) 양단에 설정된 전압을 나타낸다. ILED는 발광 장치(10)를 통해 흐르는 전류를 나타낸다. IIN는 LED 조명 장치(101~106)를 통해 흐르는 전체 전류를 나타낸다.
도 1에 도시된 LED 조명 장치(101)에서, 전류 제어 유닛(20)은 직렬로 연결된 2개의 전류 조절기 CR0 및 CR1를 포함한다. 전류 설정(ISET)을 갖는 전류 조절기CR1는 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR1 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기CR0는 전하 충전 유닛(C1) 및 전류 조절기 CR1와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 전류 조절기 CR1는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26), 트랜지스터(28) 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 조절기 CR1는 2 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 발광 장치(10)에 연결된 입력 핀이며, 핀 P2은 전류 조절기 CR0에 연결된 접지 핀이다.
도 2에 도시된 LED 조명 장치(102)에서, 전류 제어 유닛(20)은 직렬로 연결된 2개의 전류 조절기CR0 및 CR2 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 설정 ISET을 갖는 전류 조절기 CR2는 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR2 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기 CR0는 전하 충전 유닛(C1) 및 전류 조절기 CR2와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 전류 조절기 CR2는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26) 및 트랜지스터(28)를 포함한다. 전류 조절기 CR2는 3 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 발광 장치(10)에 연결된 입력 핀이고, 핀 P2은 전류 조절기CR0에 연결된 접지 핀이며, 핀 P3은 제어 핀이다. 전류 감지 소자(R1)은 핀 P2과 핀 P3 사이에 연결된다.
도 3에 도시된 LED 조명 장치(103)에서, 전류 제어기(20)는 직렬 연결된 2개의 전류 조절기 CR0 및 CR3를 포함한다. 전류 설정 ISET을 갖는 전류 조절기 유닛 CR3은 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR3 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기 CR0는 전하 충전 유닛(C1) 및 전류 조절기 CR1와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 전류 조절기CR3는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26), 트랜지스터(28) 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 조절기 CR3는 3 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 발광 장치(10)에 연결된 입력 핀이고, 핀 P2은 전류 조절기CR0에 연결된 접지 핀이며, 핀 P4은 전원 공급 회로(110)의 양의 출력 단(N1)에 연결된 전원 핀이다.
도 4에 도시된 LED 조명 장치(104)에서, 전류 제어 유닛(20)은 직렬로 연결된 2개의 전류 조절기 CR0 및 CR4 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 설정 ISET을 갖는 전류 조절기CR4는 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR4 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기 CR0는 전하 충전 유닛C4 및 전류 조절기 CR4와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬 연결된다. 전류 조절기 CR4는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26) 및 트랜지스터(28)를 포함한다. 전류 조절기 CR4는 4 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 발광 장치(10)에 연결된 입력 핀이고, 핀 P2은 전류 조절기CR0에 연결된 접지 핀이고, 핀 P3은 제어 핀이며, 핀 P4은 전원 공급 회로(110)의 양의 출력 단(N1)에 연결된 전원 핀이다.
도 5에 도시된 LED 조명 장치(105)에서, 전류 제어 유닛(20)은 2개의 전류 조절기 CR0 및 CR5를 포함한다. 전류 설정 ISET을 갖는 전류 조절기 유닛 CR5은 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR5 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기 CR0는 전하 충전 유닛(C1) 및 발광 장치(10)와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 전류 조절기 CR5는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26), 트랜지스터(28) 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 조절기 CR5는 2 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 전원 공급 회로(110)의 양의 출력 단(N1)에 연결된 입력 핀이며, 핀 P2은 발광 장치(10)에 연결된 접지 핀이다.
도 6에 도시된 LED 조명 장치(106)에서, 전류 제어 유닛(20)은 직렬로 연결된 2개의 전류 조절기 CR0 및 CR6 및 전류 감지 소자(R1)를 포함한다. 전류 설정 ISET을 갖는 전류 조절기 CR6는 발광 장치(10)에 직렬로 연결되고, 상기 전하 충전 유닛(C1)은 직렬 연결된 전류 조절기 CR6 및 발광 장치(10)와 병렬로 연결된다. 전류 설정 ISET0을 갖는 전류 조절기 CR0는 전하 충전 유닛(C1) 및 발광 장치(10)와 전원 공급 회로(110)의 음의 출력 단(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 전류 조절기 CR6는 내부 조절기(22), 전압 감지 회로(24), 정전류 제어기(26) 및 트랜지스터(28)를 포함한다. 전류 조절기 CR6는 3 핀 장치와 동일한 칩으로 제조될 수 있으며, 상기 핀 P1은 전원 공급 회로(110)의 양의 출력 단(N1)에 연결된 입력 핀이고, 핀 P2은 발광 장치(10)에 연결된 접지 핀이며, 핀 P3은 제어 핀이다. 전류 감지 소자(R1)는 핀 P2 및 핀 P3 사이에 연결된다.
LED 조명 장치(101, 102, 105 및 106)에서, 내부 조절기(22)는 전압 감지 회로(24) 및 정전류 제어기(26) 중 적어도 하나에 대해 핀P1으로부터 전력을 생성하도록 구성된다. LED 조명 장치(103 및 104)에서, 내부 조절기(22)는 전압 감지 회로(24) 및 정전류 제어기(26) 중 적어도 하나에 대해 핀 P4으로부터 전력을 생성하도록 구성된다.
LED 조명 장치(101, 103 및 105)에서, 전류 감지 소자(R1)는 조절 전류(IT)의 레벨을 감지하여, 대응하는 피드백 전압(VFB)을 정전류 제어기(26)에 제공하도록 구성된다. LED 조명 장치(102, 104 및 106)에서, 전류 감지 소자(R1)는 조절 전류(IT)에 따라 핀 P3에서 전압을 설정하도록 구성되고, 이로써 대응하는 피드백 전압(VFB)은 정전류 제어기(26)에 제공될 수 있다.
LED 조명 장치(101-106)에서, 트랜지스터(28)는 제어 전압(VG)에 따라 발광 장치(10)에 대해 일정한 조절 전류(IT)를 생성하도록 구성된다. 전압 감지 회로(24)는 핀 p1에 설정된 전압 VIN의 레벨을 검출하여, 대응하는 제어 신호(s1)를 출력하도록 구성된다. 전압 VIN이 대응하는 전류 조절기의 드롭 아웃(dropout) 전압보다 더 낮은 경우, 정류된 전압 VAC에 의해 제공되는 충전 에너지가 전류 ILED를 일정한 레벨로 유지하기에 불충분하다는 것을 의미한다. 이러한 상황 하에서, 전압 감지 회로(24)는 정전류 제어기(26)에 제어 신호(S1)를 생성하여 정전류 제어기(26)가 제어 전류(IT)를 감소시키기 위해 제어 전압(VG)을 조절할 수 있도록 구성된다. 전압 VIN이 대응하는 전류 조절기의 미리 설정된 전압보다 더 높은 경우, 정류된 전압 VAC에 의해 제공된 충전 에너지가 전류 ILED에 대해 너무 많아 전류 조절기(CR1~CR6)에 너무 많은 에너지가 낭비되는 것을 의미한다. 이러한 상황 하에서, 전압 감지 회로(24)는 정전류 제어기(26)에 제어 신호(S1)를 생성하여, 정전류 제어기(26)가 제어 전류(IT)를 증가시키기 위해 제어 전압(VG)을 조절할 수 있도록 구성된다.
도 1-6에 도시된 실시예에서, 트랜지스터(28)는 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)이다. 다른 실시예에서, 트랜지스터(28)는 양극성 접합 트랜지스터(BJT) 또는 유사한 기능을 갖는 다른 장치를 채택할 수 있다. 그러나, 트랜지스터(28)의 유형은 본 발명의 범위에 한정되지 않는다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 LED 조명 장치(101-106)의 전류/전압 특성을 나타내는 도면이다. 전압 VAC이 발광 장치(10) 및 전류 제어 유닛(20)의 컷 인 전압의 합보다 더 클 때 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 동안, 전압 VLED은 발광 장치(10)를 턴 온 하기에 충분히 크며, 전류 제어 유닛(20)에서 양 전류 조절기가 기능한다. 보다 구체적으로는, 발광 장치(10)는 정류된 AC 전압 VAC에 의해 온 상태로 유지될 수 있다. 전류 조절기CR1-CR6는 ISET에서 전류 ILED를 클램핑하도록 구성된다. 전류 조절기CR0는 ISET0에서 전류 IIN를 클램핑하도록 구성된다. 이 기간 동안, 정류된 AC 전압 VAC은 또한 (ISET0-ISET)의 양만큼 LED 조명 장치(101-106) 내의 전하 충전 유닛(C1)을 충전하고 이에 따라 전압 VC1은 점차적으로 증가한다.
전압 VAC이 발광 장치(10) 및 전류 제어 유닛(20)의 컷 인 전압의 합보다 더 작을 때 정류된 AC 전압 VAC의 상승 기간 또는 하강 기간 동안, 전압 VLED은 전하 충전 유닛(C1)에 의해 더 공급받아서, 발광 장치(10)를 턴 온하기에 여전히 충분하다. 이러한 상황 하에서, 전류 조절기 CR1-CR6는 기능하지만, 전류 조절기 CR0는 기능하지 않는다. 더 구체적으로는, 전류 ILED는 전하 충전 유닛(C1)으로부터 방출된 에너지에 의해 공급되어, 발광 장치(10)를 온 상태로 유지한다. 전류 조절기 CR1-CR6는 ISET에서 전류 ILED를 클램핑하도록 구성되며, 전류 조절기 CR0는 전류를 조절하지 않는다(IIN=0). 이 기간 동안, 전하 충전 유닛(C1)은 발광 장치(10)를 통해 방출되며, 전압 VC1은 점차 감소한다.
도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 전하 충전 유닛(C1)의 도입은 발광 장치(10)가 긴 턴 온 시간을 갖거나 일정하게 턴 온 되도록 한다. 전류 제어 유닛(20)의 도입은 LED 조명 장치(101-106)가 정류된 AC 전압 VAC의 레벨에 관계없이 일정한 휘도를 갖고 플리커 현상을 개선시키도록 한다.
그러나, LED 조명 장치(101-106)의 구동 조건이 변경되는 경우, 플리커 성능은 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, LED 조명 장치(101-106)는 위상-컷(phase-cut) 조광기에 각각 부착될 수 있고 상이한 레벨로 흐릿해질 수 있으며, 충전 에너지는 LED 전류가 더 이상 일정한 레벨로 유지될 수 없는 레벨로 증가 또는 감소할 수 있으며, 그에 따라 플리커 비율이 증가한다.
도 7에 도시된 실시예에서, 위상-컷 조광기에 각각 부착된 LED 조명 장치(101-106)는 T1에서 더 낮은 레벨로 흐릿해질 수 있다. 전압 감지 회로(24)가 핀 P1에서 전압 VIN이 T1에서 하한(V1)까지 떨어지는 것을 검출할 때, 조절 전류(IT)를 감소시키기 위해 제어 전압(VG)을 더 낮추도록 정전류 제어기(26)에 지시한다. 따라서, 전류(ILED) 또한 T2 이후에 감소된 값(ISETL)으로 떨어질 수 있다. 정전류 제어기(26)가 플리커를 회피하도록 조절 전류를 변화시키기 위해 (T2-T1)의 지연 시간
Figure pat00001
T 을 필요로 하고, 디 글리치 회로, RC 지연 회로 또는 카운터로 실현될 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서, 위상-컷 조광기에 각각 부착된 LED 조명 장치(101-106)는 T1에서 더 높은 레벨로 흐릿해질 수 있다. 전압 감지 회로(24)가 핀(P1)에서 전압 VIN이 T1에서 상한(V2)에 도달한 것을 검출할 때, 정전류 제어기(26)가 조절 전류(IT)를 증가시키기 위해 제어 전압(VG)을 상승시키도록 지시한다. 따라서, 전류 ILED는 또한 T2 이후에 증가 값(ISETH)에 도달할 수 있게 된다. 정전류 제어기(26)가 플리커를 회피하도록 조절 전류를 변화시키기 위해 (T2-T1)의 지연 시간
Figure pat00002
T 을 필요로 하며, 디 글리치 회로, RC 지연 회로 또는 카운터로 실현될 수 있다.
전술한 전하 충전 유닛 및 전류 제어 유닛에 의하면, 발광 변화는 본 발명에 따른 LED 조명 장치에서 무시된다. 따라서, 본 발명은 플리커 현상을 개선시킬 수 있는 LED 조명 장치를 제공할 수 있다.
통상의 기술자는 본 발명의 가르침을 유지하면서 장치 및 방법의 수많은 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 쉽게 확인할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 개시는 첨부된 청구항의 한계 및 범위에 의해서만 한정되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (24)

  1. 발광 다이오드(LED: Light-Emitting Diode) 조명 장치로서,
    제1 전류에 따라 광을 제공하도록 구성된 발광 장치(luminescent device);
    제1 전류 조절기 및 제2 전류 조절기를 포함하는 전류 제어 유닛(current control unit); 및
    전하 충전 유닛(charge storage unit)
    을 포함하고,
    상기 발광 장치는,
    정류된 교류(AC) 전압을 수신하도록 연결된 제1 단; 및
    제2 단
    을 포함하며,
    상기 제1 전류 조절기는,
    상기 발광 장치의 상기 제2 단에 연결된 제1 핀과, 제2 핀을 가지며,
    제1 전류가 제1 전류 설정을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하고;
    상기 제1 핀의 전압에 따라 상기 제1 전류 설정의 값을 조절하도록 구성되며;
    상기 제2 전류 조절기는,
    제1 전류 조절기의 제2 핀에 연결된 제1 단을 가지며,
    제2 전류가 제2 전류 설정을 초과하지 않도록 제2 전류를 조절하도록 구성되며,
    상기 제2 전류는 상기 LED 조명 장치의 전체 전류이며;
    상기 전하 충전 유닛은,
    상기 발광 장치의 제1 단에 연결된 제1 단 및 상기 제1 전류 조절기의 제2 핀에 연결된 제2 단을 가지며,
    정류된 AC 전압이 상기 전하 충전 유닛 양단에 설정된 제1 전압보다 더 작을 때, 제1 전류를 공급하여, 상기 발광 장치를 턴 온(turned on) 상태로 유지하도록 구성된,
    발광 다이오드 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기는
    제1 제어 신호에 따라 상기 발광 장치에 대한 상기 제1 전류 설정과 관련된 조절 전류를 생성하도록 구성된 트랜지스터;
    상기 조절 전류의 레벨을 감지하여, 대응하는 피드백 전압을 제공하도록 구성된 전류 감지 소자;
    상기 제1 전류 조절기의 상기 제1 핀에 연결되고 상기 제1 핀의 전압을 검출하여, 대응하는 제2 제어 신호를 출력하도록 구성된 전압 감지 회로; 및
    상기 제2 제어 신호 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 제1 제어 신호의 레벨을 조절하도록 구성된 정전류 제어기(constant current controller)
    를 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨을 초과할 때 상기 조절 전류를 증가시키고, 상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨보다 더 낮은 제2 레벨 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 감소시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 피드백 전압이 제1 값을 초과할 때 상기 조절 전류를 감소시키고, 상기 피드백 전압이 제1 값보다 더 작은 제2 값 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 증가시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전압 감지 회로 및 상기 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 상기 제1 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기
    를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 정류된 AC 전압을 제공하는 전원 공급 회로; 및
    상기 제1 전류 조절기의 제3 핀에 연결되고 상기 전압 감지 회로 및 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 상기 제3 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기를 더 포함하고,
    상기 제3 핀은 전원 공급 회로에 연결된, 발광 다이오드 조명 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기의 상기 제2 핀과 제3 핀 사이에 연결되고, 상기 제1 전류 설정과 관련된 조절 전류의 레벨을 감지하여, 대응하는 피드백 전압을 제공하도록 구성된 전류 감지 소자를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기는
    제1 제어 신호에 따라 상기 발광 장치에 대한 상기 조절 전류를 생성하도록 구성된 트랜지스터;
    상기 제1 핀에 연결되고, 상기 제1 핀의 전압을 검출하여, 대응하는 제2 제어 신호를 출력하도록 구성된 전압 감지 회로; 및
    상기 제2 제어 신호 및 피드백 전압에 따라 상기 제1 제어 신호의 레벨을 조절하도록 구성된 정전류 제어기
    를 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨을 초과할 때 상기 조절 전류를 증가시키고, 상기 제1 핀의 전압이 상기 제1 레벨보다 더 낮은 제2 레벨 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 감소시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 피드백 전압이 제1 값을 초과할 때 상기 조절 전류를 감소시키고, 상기 피드백 전압이 상기 제1 값보다 더 작은 제2 값 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 증가시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 전압 감지 회로 및 상기 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 상기 제1 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기를 더 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 정류된 AC 전압을 제공하는 전원 공급 회로; 및
    상기 제1 전류 조절기의 제4 핀에 연결되고, 상기 전압 감지 회로 및 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 제4 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기
    를 더 포함하며, 상기 제4 핀은 상기 전원 공급 회로에 연결된, 발광 다이오드 조명 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전하 충전 유닛은
    상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 전압보다 더 커질 때, 상기 제1 전류의 공급을 정지하고 상기 정류된 AC 전압에 의해 충전을 시작하도록 더 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  14. 발광 다이오드(LED: Light-Emitting Diode) 조명 장치로서,
    제1 단 및 제2 단을 갖고, 제1 전류에 따라 광을 제공하도록 구성된 발광 장치(luminescent device);
    제1 전류 조절기 및 제2 전류 조절기를 포함하는 전류 제어 유닛(current control unit); 및
    전하 충전 유닛(charge storage unit)
    을 포함하고,
    상기 제1 전류 조절기는,
    정류된 AC 전압을 수신하도록 연결된 제1 핀 및 발광 장치의 제1 단에 연결된 제2 핀을 갖고, 상기 제1 전류가 제1 전류 설정을 초과하지 않도록 상기 제1 전류를 조절하고, 상기 제1 핀의 전압에 따라 상기 제1 설정 값을 조절하도록 구성되며;
    상기 제2 전류 조절기는, 상기 발광 장치의 상기 제2 단에 연결된 제1 단을 갖고, 상기 제2 전류가 제2 전류 설정을 초과하지 않도록 제2 전류를 조절하도록 구성되며, 상기 제2 전류는 상기 LED 조명 장치의 전체 전류이며;
    상기 전하 충전 유닛은,
    상기 제1 전류 조절기의 상기 제1 핀에 연결된 제1 단, 및 상기 발광 장치의 제2 단에 연결된 제2 단를 갖고, 상기 정류된 AC 전압이 상기 전하 충전 유닛 양단에 설정된 제1 전압보다 더 작을 때, 제1 전류를 공급하여, 발광 장치를 턴 온 상태로 유지하도록 구성된,
    발광 다이오드 조명 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기는
    제1 제어 신호에 따라 상기 발광 장치에 대해 상기 제1 전류 설정과 관련된 조절 전류를 생성하도록 구성된 트랜지스터;
    상기 조절 전류의 레벨을 감지하여, 대응하는 피드백 전압을 제공하도록 구성된 전류 감지 소자;
    상기 제1 전류 조절기의 상기 제1 핀에 연결되고 상기 제1 핀의 전압을 검출하여, 대응하는 제2 제어 신호를 출력하도록 구성된 전압 감지 회로; 및
    상기 제2 제어 신호 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 제1 제어 신호의 레벨을 조절하도록 구성된 정전류 제어기
    를 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨을 초과할 때 상기 조절 전류를 증가시키고, 상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨보다 더 낮은 제2 레벨 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 감소시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 피드백 전압이 제1 값을 초과할 때 상기 조절 전류를 감소하고, 상기 피드백 전압이 제1 값보다 더 작은 제2 값 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 증가시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 전압 감지 회로 및 상기 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 제1 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기를 더 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기의 상기 제2 핀과 제3 핀 사이에 연결되고, 상기 제1 전류 설정과 관련된 조절 전류의 레벨을 감지하여, 대응하는 피드백 전압을 제공하도록 구성된 전류 감지 소자를 더 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 전류 조절기는
    제1 제어 신호에 따라 상기 발광 장치에 대한 상기 조절 전류를 생성하도록 구성된 트랜지스터;
    제1 핀에 연결되고 제1 핀의 전압을 검출하여, 대응하는 제2 제어 신호를 출력하도록 구성된 전압 감지 회로; 및
    상기 제2 제어 신호 및 상기 피드백 전압에 따라 상기 제1 제어 신호의 레벨을 조절하도록 구성된 정전류 제어기
    를 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨을 초과할 때 상기 조절 전류를 증가시키고, 상기 제1 핀의 전압이 제1 레벨보다 더 낮은 제2 레벨 아래로 떨어질 때 조절 전류를 감소시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 트랜지스터는
    상기 피드백 전압이 제1 값을 초과할 때 상기 조절 전류를 감소시키고 상기 피드백 전압이 상기 제1 값보다 더 작은 제2 값 아래로 떨어질 때 상기 조절 전류를 증가시키도록 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 전압 감지 회로 및 상기 정전류 제어기 중 적어도 하나에 대해 상기 제1 핀으로부터 전력을 생성하도록 구성된 내부 조절기를 더 포함하는, 발광 다이오드 조명 장치.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 전하 충전 유닛은
    상기 정류된 AC 전압이 상기 제1 전압보다 더 커질 때, 상기 제1 전류의 공급을 정지하고, 상기 정류된 AC 전압에 의해 충전을 시작하도록 더 구성된, 발광 다이오드 조명 장치.
KR1020170142287A 2017-08-22 2017-10-30 저 플리커 발광 다이오드 조명 장치 KR20190021148A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/682,555 US9930735B1 (en) 2017-08-22 2017-08-22 Low-flicker light-emitting diode lighting device
US15/682,555 2017-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190021148A true KR20190021148A (ko) 2019-03-05

Family

ID=61629850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170142287A KR20190021148A (ko) 2017-08-22 2017-10-30 저 플리커 발광 다이오드 조명 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9930735B1 (ko)
JP (1) JP6457038B1 (ko)
KR (1) KR20190021148A (ko)
CN (1) CN109429412A (ko)
TW (1) TWI637655B (ko)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101121956B1 (ko) * 2010-04-29 2012-03-09 주식회사 실리콘웍스 전기적부하의 구동회로 및 그 구동방법
EP2630843B1 (en) * 2010-10-19 2014-12-10 Koninklijke Philips N.V. Led circuit arrangement
KR101069556B1 (ko) * 2010-12-28 2011-10-05 주식회사 케이지테크 조명용 고출력 엘이디 구동 회로
TWI469686B (zh) * 2011-05-10 2015-01-11 Richtek Technology Corp 發光元件電流調節電路及其控制方法
KR101939226B1 (ko) * 2012-04-12 2019-04-10 엘지이노텍 주식회사 엘이디 구동 장치
US20150201471A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-16 Iml International Low-flicker light-emitting diode lighting device having multiple driving stages
TWI552646B (zh) * 2014-05-02 2016-10-01 安恩科技股份有限公司 具備多級驅動階段和低頻閃之發光二極體照明裝置
US9414452B1 (en) * 2015-01-16 2016-08-09 Iml International Light-emitting diode lighting device with synchronized PWM dimming control
US9554428B2 (en) * 2015-06-24 2017-01-24 Iml International Low-flicker light-emitting diode lighting device
JP2017142969A (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 エコパワー・デザイン株式会社 調光回路
CN106163009B (zh) * 2016-08-18 2019-01-29 杰华特微电子(杭州)有限公司 照明驱动电路及照明系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6457038B1 (ja) 2019-01-23
CN109429412A (zh) 2019-03-05
TW201914361A (zh) 2019-04-01
TWI637655B (zh) 2018-10-01
JP2019040848A (ja) 2019-03-14
US9930735B1 (en) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8853954B2 (en) Power supply for illumination and luminaire
TWI405502B (zh) 發光二極體的調光電路及其隔離型電壓產生器與調光方法
CN105423140A (zh) 发光二极管灯以及为发光二极管串供电的方法
US9414452B1 (en) Light-emitting diode lighting device with synchronized PWM dimming control
US9655187B2 (en) Control circuit for LED lighting apparatus
US9313839B2 (en) Light-emitting diode lighting device having multiple driving stages and line/load regulation control
JP2008166192A (ja) Led駆動電源回路
KR101683438B1 (ko) 조명 시스템 및 그의 제어 회로
KR101536108B1 (ko) 발광 다이오드 조명 장치의 제어 회로 및 전압 생성 방법
TWI576008B (zh) 低頻閃發光二極體照明裝置
US9532412B2 (en) Lighting apparatus capable of reducing flicker
TW201531154A (zh) 具備多級驅動階段和低頻閃之發光二極體照明裝置
CN204986459U (zh) 发光二极管灯
KR20190021148A (ko) 저 플리커 발광 다이오드 조명 장치
KR20190045818A (ko) 발광 다이오드 조명 장치
KR101674501B1 (ko) 발광 다이오드 조명 장치
KR20170009455A (ko) 조명 장치
KR102286777B1 (ko) 발광 다이오드 조명 장치
KR20170069122A (ko) 교류 직접 구동 엘이디 장치
KR101568111B1 (ko) 조명 장치
KR20130102830A (ko) Led 구동회로
KR20140003209A (ko) 전원공급회로
KR20140102421A (ko) 발광다이오드 구동 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application