KR20200004515A - 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로 - Google Patents

전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로 Download PDF

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Abstract

안정기로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호, 제 1-2 입력 신호, 제 2-1 입력 신호 및 제 2-2 입력 신호를 입력받아 발광 다이오드의 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동 회로는, 상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 1 임피던스 회로; 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 2 임피던스 회로; 상기 제 1 임피던스 회로로부터 출력된 제 1-1 합류 신호를 일단으로 입력받는 커패시터; 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 1 다이오드 브리지 회로; 상기 커패시터 일단과 일단이 연결되어 스위칭 동작을 하는 제 1-1 스위치; 및 상기 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호의 전압이 제 1 전압 이상인 경우, 상기 제 1-1 스위치 소자를 온 상태로 절환하는 스위치 제어기;를 포함한다.

Description

전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로{DRIVING CIRCUIT FOR ELECTRONIC BALLAST COMPATIBLE LED}
본 발명은 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안정기의 출력이 안정화된 이후에 발광 다이오드를 구동하도록 하는 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로에 관한 것이다.
안정기는 크게 전자식과 기계식으로 구분할 수 있으며, 전자식 안정기와 기계식 안정기는 주파수 및 출력 전압 레벨의 차이가 존재한다. 주파수 관점에서는 전자식 안정기는 40~50KHz 이며, 기계식 안정기는 국내 기준으로 60Hz이다. 아울러, 출력 전압 레벨 관점에서는 대부분의 전자식 안정기의 전파 정류한 전압 레벨은 최대 200V를 초과하지 않지만 소수의 안정기는 500V 이상이며, 기계식 안정기는 교류 입력 전압의 실효값으로 일정한 전압 레벨을 갖는다.
전자식 안정기는 자려식 발진 방식과 타려식 발진 방식으로 구분된다.
자려식 발진 방식은 스위칭과 동시에 트랜스포머의 궤환 회로를 이용하여 발진을 병행하여 회로를 구동시키는 방법으로, 입력 전압의 변동에 따라 구동 주파수가 변화하는 단점이 있다. 또한, 타려식 발진 방식은 발진 및 제어를 위한 전용의 IC를 사용하여 인가 전압을 스위칭하므로 스위칭 주파수나 펄스폭의 설정이 용이하며, 안정성이 우수한 장점을 지닌다.
다만, 타려식 발진 방식의 안정기의 경우, 발광 다이오드가 연결되었을 경우 보호 회로에 의해 일정 전압이 출력되는 정상적인 부하가 인식되지 않으면 에너지를 출력하지 않아, 발광 다이오드를 제대로 구동시키지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 안정기의 출력 전압이 일정 레벨 이상일 경우에만 발광 다이오드를 구동하는 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 발광 다이오드 구동 회로는, 안정기로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호, 제 1-2 입력 신호, 제 2-1 입력 신호 및 제 2-2 입력 신호를 입력받아 발광 다이오드의 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동 회로에 있어서, 상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 1 임피던스 회로; 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 2 임피던스 회로; 상기 제 1 임피던스 회로로부터 출력된 제 1-1 합류 신호를 일단으로 입력받는 커패시터; 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 1 다이오드 브리지 회로; 상기 커패시터 일단과 일단이 연결되어 스위칭 동작을 하는 제 1-1 스위치; 및 상기 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호의 전압이 제 1 전압 이상인 경우, 상기 제 1-1 스위치 소자를 온 상태로 절환하는 스위치 제어기;를 포함한다. 아울러, 상기 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-3 합류 신호이고, 상기 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 커패시터 타단으로부터 출력된 신호인 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 스위치 제어기는, 상기 커패시터를 경유하여 상기 제 1 다이오드 브리지 회로로부터 출력되는 전류를 이용하여 내부 커패시터를 충전하는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명의 발광 다이오드 구동 회로는, 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 2 다이오드 브리지 회로;를 더 포함하되, 상기 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-1 합류 신호이고, 상기 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-2 합류 신호인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 발광 다이오드 구동 회로는, 상기 제 1-1 스위치의 타단으로부터 제 3-1 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 3 다이오드 브리지 회로; 및 상기 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동기;를 더 포함하되, 상기 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호 및 상기 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호는 합쳐져서 상기 발광 다이오드 구동기로 입력되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 1-1 스위치가 온 상태인 경우, 상기 제 3 다이오드 브리지 회로를 통해, 상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호와 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호 사이의 연결 경로가 형성된다.
또한, 상기 제 1 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 1 그라운드와 상기 제 2 다이오드 브리지 회로 및 상기 제 3 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 2 그라운드는 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로에 따르면, 타려식 발진 방식의 안정기에 발광 다이오드가 연결되었을 경우 일정 전압이 출력되는 정상적인 부하가 인식되지 않으면, 안정기가 에너지를 출력하지 않아 발광 다이오드를 제대로 구동시키지 못하는 문제없이, 안정되게 안정기의 출력 전압이 일정 레벨 이상일 경우에만 발광 다이오드를 구동할 수 있다.
도 1은 일반적인 안정기의 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로의 구성도.
도 3은 제 1-1 스위치가 온 상태일 경우 형성되는 연결 경로에 관한 설명도.
도 4는 지연 회로의 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 일반적인 안정기(BST)의 예시도이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 일반적인 안정기(BST)는 4개의 출력 단자(BST_OUT1, BST_OUT2, BST_OUT3, BST_OUT4)를 가지며, 발광 다이오드 구동 회로(1000)의 4개의 입력 단자(IN11, IN12, IN21, IN22)와 각각 연결되어 발광 다이오드에 구동 신호(OUT1, OUT2)를 공급하게 된다.
본 발명의 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)는, 형광등을 위한 타려식 안정기의 출력을 이용하여 발광 다이오드를 구동할 수 있도록, 안정기(BST)에 형광등을 연결했을 경우의 상황을 모사하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)에 의한 형광등의 모사는 크게 2가지로 구분하여 구현될 수 있다.
그 하나는 형광등의 필라멘트 특성을 모사한 제 1 임피던스 회로(100)와 제 2 임피던스 회로(500)이다. 제 1 임피던스 회로(100)와 제 2 임피던스 회로(500)는, 안정기(BST)의 4개의 출력 단자(BST_OUT1, BST_OUT2, BST_OUT3, BST_OUT4)로부터 발광 다이오드 구동 회로(1000)의 4개의 입력 단자(IN11, IN12, IN21, IN22)로 입력된 신호의 주파수를 변경하거나, 전류를 변경하는 등의 역할을 한다.
아울러, 형광등의 동작 모사를 위한 다른 하나는, 형광등의 경우 초기 전원이 입력된 이후 아크 방전을 위한 예열 구간을 거친 후 정상적으로 점등되게 되는 데, 이 아크 방전 구간을 모사하기 위해 발광 다이오드 구동 회로(1000)의 4개의 입력 단자(IN11, IN12, IN21, IN22)로 입력되는 신호(SI11, SI12, SI21, SI22)가 일정 레벨 이상이 되었을 때 발광 다이오드를 점등하는 기능이다. 즉, 안정기(BST)의 출력 전압이 일정 레벨 이상일 경우에만 발광 다이오드를 구동하는 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)를 구현하는 것이다. 이에 따라 발광 다이오드가 연결되었을 경우, 안정기(BST)에 의해 일정 전압이 출력되는 정상적인 부하가 인식되지 않으면 안정기(BST)가 에너지를 출력하지 않아, 발광 다이오드를 제대로 구동시키지 못하는 문제점을 회피할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 안정기(BST)에 형광등을 연결했을 경우의 상황을 모사하는 것에 의해 하나의 안정기(BST)에 형광등이 연결되었을 경우와 발광 다이오드가 연결되었을 경우 동작이 실질적으로 동일하게 나타나게 된다.
하기에 본 발명의 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)의 구성도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)는, 제 1 임피던스 회로(100), 제 1-3 임피던스 소자(200), 제 1 다이오드 브리지 회로(300), 지연 회로(400), 제 2 임피던스 회로(500), 제 2 다이오드 브리지 회로(600), 제 3 다이오드 브리지 회로(700) 및 발광 다이오드 구동기(800)를 포함하여 구성된다.
제 1 임피던스 회로(100)는, 안정기(BST)로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 안정기(BST)로부터 출력되는 제 1-2 입력 신호(SI12)를 각각 제 1-1 입력 단자(IN11) 및 제 1-2 입력 단자(IN12)를 통해 입력받는다. 입력된 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)는 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호로 출력되게 된다.
즉, 도 2에서는 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)가 각각, 제 1-1 임피던스 소자(110)와 제 1-2 임피던스 소자(120)를 경유하여 제 1-2 입력 신호(SI12)가 합류하는 것으로 도식화되었으나, 경우에 따라서는 제 1-1 임피던스 소자(110) 및 제 1-2 임피던스 소자(120)는 각각, 저항, 커패시터, 인덕터 또는 그들의 조합에 의해 구성될 수도 있고, 단락될 수도 있다.
제 1-3 임피던스 소자(200)는, 제 1 임피던스 회로(100)로부터 출력된 제 1-1 합류 신호(SS11)를 일단으로 입력받는 역할을 한다. 제 1-3 임피던스 소자(200)에는 아주 작은 전류가 흘러, 제 1 다이오드 브리지 회로(300)를 통해 스위치 제어기(410)로 흘러들어가게 된다. 제 1-3 임피던스 소자(200)는 커패시터인 것이 바람직하다.
제 1 다이오드 브리지 회로(300)는, 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11) 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)를 입력받아 정류하여 제 1-1 다이오드 브리지 출력 노드로 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO11)를 출력한다. 제 1 다이오드 브리지 회로(300)는, 4개의 다이오드를 포함하여 구성되어, 전파 정류기로서 역할을 하게 된다. 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11) 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)는, 안정기(BST)로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호(SI11), 제 1-2 입력 신호(SI12), 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 중 2개의 신호를 이용하여 생성된 것을 특징으로 한다. 즉, 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11)는 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)를 입력받아 처리한 신호이고, 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)는 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22)를 입력받아 처리한 신호인 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11)는, 제 1-3 임피던스 소자(200)의 타단으로부터 출력된 신호인 것이 바람직하다. 아울러, 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)는, 후술할 제 2 임피던스 회로(500)의 출력 신호 중 하나인 제 2-3 합류 신호(SS23)인 것을 특징으로 한다. 또한, 제 1 다이오드 브리지 회로(300)의 제 1-2 다이오드 브리지 출력 노드는 그라운드인 제 1 그라운드 단자와 연결되게 된다.
지연 회로(400)는, 제 1-1 입력 신호(SI11), 제 1-2 입력 신호(SI12), 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22)의 입력 개시 후, 발광 다이오드 구동 신호의 출력을 지연하여 출력하도록 조정하는 역할을 한다. 즉, 지연 회로(400)는 안정되게 안정기(BST)의 출력 전압이 일정 레벨 이상일 경우에만 발광 다이오드를 구동할 수 있도록 한다.
지연 회로(400)는, 스위치 제어기(410) 및 제 1-1 스위치(420)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
스위치 제어기(410)는, 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO11)의 전압이 제 1 전압 이상인 경우, 제 1-1 스위치(420)를 온 상태로 절환하는 역할을 한다. 제 1-3 임피던스 소자(200)를 경유하여 제 1 다이오드 브리지 회로(300)로부터 출력되는 전류를 이용하여 내부 커패시터(미도시)를 충전하고, 내부 커패시터에 의해 충전 정도를 검출하여, 제 1-1 스위치(420)를 온 상태로 절환하게 된다.
제 1-1 스위치(420)는, 제 1-3 임피던스 소자(200)의 일단과 일단이 연결되어 스위칭 동작을 한다. 제 1-1 스위치(420)의 타단은 제 3 다이오드 브리지 회로(700)의 입력(BI3)과 연결되게 된다.
제 1 다이오드 브리지 회로(300)의 2개의 입력 신호인 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11) 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)를 동일한 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)로부터 기인한 신호가 아닌, 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI11)는 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)로부터 기인한 신호를 이용하고, 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI12)는 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22)로부터 기인한 신호를 이용하는 것에 의해, 제 1-1 스위치(420)가 온 되기 이전의 초기 상태에서, 스위치 제어기(410)의 내부 커패시터(미도시)를 통해 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)와 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 사이의 연결 경로, 즉 폐루프(Closed Loop)가 형성되고, 이에 따라 내부 커패시터가 충전되게 된다. 다만, 내부 커패시터는 아주 작은 전류값에 의해 충전되는 것이 바람직하다.
제 2 임피던스 회로(500)는, 안정기(BST)로부터 출력되는 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 안정기(BST)로부터 출력되는 제 2-2 입력 신호(SI22)를 각각 제 2-1 입력 단자(IN21) 및 제 2-2 입력 단자(IN22)를 통해 입력받는다. 입력된 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22)는 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호로 출력되게 된다.
즉, 도 2에서는 제 2-1 합류 신호(SS21)는, 제 2-1 입력 신호(SI21)가 제 2-1 임피던스 소자(510)를 경유하고, 제 2-2 입력 신호(SI22)가 제 2-4 임피던스 소자(540), 제 2-3 임피던스 소자(530) 및 제 2-2 임피던스 소자(520)를 경유하여 합류하여 생성되는 것으로 도식되었다. 아울러, 제 2-2 합류 신호(SS22)는, 제 2-1 입력 신호(SI21)가 제 2-1 임피던스 소자(510), 제 2-2 임피던스 소자(520) 및 제 2-3 임피던스 소자(530)를 경유하고, 제 2-2 입력 신호(SI22)가 제 2-4 임피던스 소자(540)를 경유하여 합류하여 생성되는 것으로 도식되었다. 아울러, 제 2-3 합류 신호(SS23)는, 제 2-1 입력 신호(SI21)가 제 2-1 임피던스 소자(510) 및 제 2-2 임피던스 소자(520)를 경유하고, 제 2-2 입력 신호(SI22)가 제 2-4 임피던스 소자(540) 및 제 2-3 임피던스 소자(530)를 경유하여 합류하여 생성되는 것으로 도식되었다. 제 2-1 임피던스 소자(510), 제 2-2 임피던스 소자(520), 제 2-3 임피던스 소자(530) 및 제 2-4 임피던스 소자(540)는 각각, 저항, 커패시터, 인덕터 또는 그들의 조합에 의해 구성될 수도 있고, 단락될 수도 있다.
제 2 다이오드 브리지 회로(600)는, 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI21) 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI22)를 입력받아 정류하여 제 2-1 다이오드 브리지 출력 노드로 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO21)를 출력한다. 제 2 다이오드 브리지 회로(600)는, 4개의 다이오드를 포함하여 구성되어, 전파 정류기로서 역할을 하게 된다. 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI21) 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI22)는, 안정기(BST)로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호(SI11), 제 1-2 입력 신호(SI12), 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 중 2개의 신호를 이용하여 생성된 것을 특징으로 한다. 즉, 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI21) 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI22)는 각각, 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22)를 입력받아 처리한 신호인 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI21)는 제 2-1 합류 신호(SS21)이고, 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호(BI22)는 제 2-2 합류 신호(SS22)인 것을 특징으로 한다. 아울러, 제 2 다이오드 브리지 회로(600)의 제 2-2 다이오드 브리지 출력 노드는 그라운드인 제 2 그라운드 단자와 연결되게 된다.
제 3 다이오드 브리지 회로(700)는 제 1-1 스위치(420)의 타단으로부터 제 3-1 다이오드 브리지 입력 신호(BI3)를 입력받아 정류하여 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO31)를 출력한다. 제 3 다이오드 브리지 회로(700)는, 2개의 다이오드를 포함하여 구성되어, 반파 정류기로서 역할을 하게 된다. 아울러, 제 3 다이오드 브리지 회로(700)의 제 3-2 다이오드 브리지 출력 신호(BO32)는 그라운드인 제 2 그라운드 단자와 연결되게 된다.
발광 다이오드 구동기(800)는, 발광 다이오드를 구동하는 구동 신호(OUT1, OUT2)를 출력한다. 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO21) 및 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO31)는 합쳐져서 발광 다이오드 구동기(800)로 입력되게 된다.
도 3은 제 1-1 스위치(420)가 온 상태일 경우 형성되는 연결 경로에 관한 설명도이다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1-1 스위치(420)가 온 상태인 경우, 제 3 다이오드 브리지 회로(700)를 통해, 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 상기 제 1-2 입력 신호(SI12)와 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 사이의 연결 경로, 즉 폐루프(Closed Loop)가 형성된다.
다만, 제 1 다이오드 브리지 회로(300)의 그라운드인 제 1 그라운드와 상기 제 2 다이오드 브리지 회로(600) 및 제 3 다이오드 브리지 회로(700)의 그라운드인 제 2 그라운드가 분리되지 않았을 경우에는, 제 1 그라운드와 제 2 그라운드에 의해 제 1-1 스위치(420)가 오프일 때에도 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)와 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 사이의 연결 경로가 형성된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 제 1 그라운드와 제 2 그라운드가 서로 분리되어 있는 것이 바람직하다.
아울러, 제 1-1 스위치(420)가 온 상태일 때에만, 제 3 다이오드 브리지 회로(700)를 통해 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)와 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 사이의 연결 경로가 형성되므로, 발광 다이오드를 안정기(BST)가 구비된 형광등용 기구에 장착 시 제 1-1 스위치(420)가 오프가 되어 누설 전류에 의한 감전 위험이 없어진다. 아울러, 제 1-1 스위치(420)를 전자식 스위치 소자로 사용하는 것에 의해, 기계식 스위치 소자에 의한 접촉 불량 및 화재 발생 위험도 감소된다.
참고로, 제 1-1 스위치(420)가 온 되기 이전의 초기 상태에서, 스위치 제어기(410)의 내부 커패시터(미도시)를 통해 제 1-1 입력 신호(SI11) 및 제 1-2 입력 신호(SI12)와 제 2-1 입력 신호(SI21) 및 제 2-2 입력 신호(SI22) 사이의 연결 경로가 형성될 경우에는, 아주 작은 전류가 스위치 제어기(410)의 내부 커패시터로 흐르므로 누설 전류에 의한 감전 위험은 없고, 발광 다이오드가 구동되지도 않는다.
도 4는 지연 회로(400)의 구성도이다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 스위치 제어기(410)는 레벨 검출기(411) 및 SCR(412)(Silicon Controlled Rectifier)을 포함하여 구성될 수 있다. 아울러, 제 1-1 스위치(420)는 릴레이(421)를 포함하여 구성될 수 있다. 교류 전원을 안정기(BST)에 인가하게 되면, 점진적으로 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO11)의 전압이 상승하게 되고, 레벨 검출기(411)에 의해 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호(BO11)의 전압이 제 1 전압 이상으로 검출된 경우, SCR(412)을 온 상태로 절환하여 릴레이(421)를 온 시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 전자식 안정기 호환형 발광 다이오드 구동 회로(1000)에 따르면, 타려식 발진 방식의 안정기(BST)에 발광 다이오드가 연결되었을 경우 일정 전압이 출력되는 정상적인 부하가 인식되지 않으면, 안정기(BST)가 에너지를 출력하지 않아 발광 다이오드를 제대로 구동시키지 못하는 문제없이, 안정되게 안정기(BST)의 출력 전압이 일정 레벨 이상일 경우에만 발광 다이오드를 구동할 수 있음을 알 수 있다.
1000 : 발광 다이오드 구동 회로
100 : 제 1 임피던스 회로 200 : 제 1-3 임피던스 소자
300 : 제 1 다이오드 브리지 회로 400 : 지연 회로
500 : 제 2 임피던스 회로 600 : 제 2 다이오드 브리지 회로
700 : 제 3 다이오드 브리지 회로 800 : 발광 다이오드 구동기
110 : 제 1-1 임피던스 소자 120 : 제 1-2 임피던스 소자
410 : 스위치 제어기 420 : 제 1-1 스위치
510 : 제 2-1 임피던스 소자 520 : 제 2-2 임피던스 소자
530 : 제 2-3 임피던스 소자 540 : 제 2-4 임피던스 소자
411 : 레벨 검출기 412 : SCR
421 : 릴레이

Claims (11)

  1. 안정기로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호, 제 1-2 입력 신호, 제 2-1 입력 신호 및 제 2-2 입력 신호를 입력받아 발광 다이오드의 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동 회로에 있어서,
    상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 1 임피던스 회로;
    상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호를 각각, 직접 또는 적어도 하나의 임피던스 소자를 경유한 후 합류된 적어도 하나의 신호를 출력하는 제 2 임피던스 회로;
    상기 제 1 임피던스 회로로부터 출력된 제 1-1 합류 신호를 일단으로 입력받는 커패시터;
    제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 1 다이오드 브리지 회로;
    상기 커패시터 일단과 일단이 연결되어 스위칭 동작을 하는 제 1-1 스위치; 및
    상기 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호의 전압이 제 1 전압 이상인 경우, 상기 제 1-1 스위치 소자를 온 상태로 절환하는 스위치 제어기;를 포함하되,
    상기 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-3 합류 신호이고,
    상기 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 커패시터 타단으로부터 출력된 신호인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 제어기는,
    상기 커패시터를 경유하여 상기 제 1 다이오드 브리지 회로로부터 출력되는 전류를 이용하여 내부 커패시터를 충전하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 구동 회로는,
    제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 2 다이오드 브리지 회로;를 더 포함하되,
    상기 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-1 합류 신호이고,
    상기 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 2 임피던스 회로의 출력 신호 중 하나인 제 2-2 합류 신호인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 구동 회로는,
    상기 제 1-1 스위치의 타단으로부터 제 3-1 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 3 다이오드 브리지 회로; 및
    상기 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동기;를 더 포함하되,
    상기 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호 및 상기 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호는 합쳐져서 상기 발광 다이오드 구동기로 입력되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1-1 스위치가 온 상태인 경우,
    상기 제 3 다이오드 브리지 회로를 통해, 상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호와 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호 사이의 연결 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 1 그라운드와 상기 제 2 다이오드 브리지 회로 및 상기 제 3 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 2 그라운드는 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  7. 안정기로부터 출력되는 제 1-1 입력 신호, 제 1-2 입력 신호, 제 2-1 입력 신호 및 제 2-2 입력 신호를 입력받아 발광 다이오드의 구동 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동 회로에 있어서,
    제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 1 다이오드 브리지 회로;
    제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 2-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 2 다이오드 브리지 회로;
    스위칭 동작을 하는 제 1-1 스위치;
    상기 제 1-1 스위치의 타단으로부터 제 3-1 다이오드 브리지 입력 신호를 입력받아 정류하여 제 3-1 다이오드 브리지 출력 신호를 출력하는 제 3 다이오드 브리지 회로; 및
    상기 제 1-1 다이오드 브리지 출력 신호의 전압이 제 1 전압 이상인 경우, 상기 제 1-1 스위치를 온 상태로 절환하는 스위치 제어기;를 포함하되,
    상기 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호, 상기 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호, 상기 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 상기 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호는, 상기 제 1-1 입력 신호, 상기 제 1-2 입력 신호, 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호 중 2개의 신호를 이용하여 생성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제 1-1 스위치가 온 상태인 경우
    상기 제 3 다이오드 브리지 회로를 통해, 상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호와 상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호 사이의 연결 경로가 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제 1 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 1 그라운드와 상기 제 2 다이오드 브리지 회로 및 상기 제 3 다이오드 브리지 회로의 그라운드인 제 2 그라운드는 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 제어기는,
    상기 제 1 다이오드 브리지 회로로부터 출력되는 전류를 이용하여 내부 커패시터를 충전하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제 1-1 다이오드 브리지 입력 신호는,
    상기 제 1-1 입력 신호 및 상기 제 1-2 입력 신호를 입력받아 처리한 신호이고,
    상기 제 1-2 다이오드 브리지 입력 신호, 상기 제 2-1 다이오드 브리지 입력 신호 및 제 2-2 다이오드 브리지 입력 신호는 각각,
    상기 제 2-1 입력 신호 및 상기 제 2-2 입력 신호를 입력받아 처리한 신호인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 구동 회로.
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