KR20200087374A - Circuit for regulating intensity of light in LED(Light Emitting Diode) and method thereof - Google Patents

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KR20200087374A
KR20200087374A KR1020190003363A KR20190003363A KR20200087374A KR 20200087374 A KR20200087374 A KR 20200087374A KR 1020190003363 A KR1020190003363 A KR 1020190003363A KR 20190003363 A KR20190003363 A KR 20190003363A KR 20200087374 A KR20200087374 A KR 20200087374A
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Abstract

The present invention relates to a circuit for adjusting the intensity of light from an LED and a method thereof. According to the present invention, the circuit for adjusting the intensity of light from the LED includes: an LED module; an LED driver driving the LED module by receiving a driving command signal from a control part; the control part transmitting a command signal for driving the LED module and a control signal for adjusting a current flowing in the LED module step by step to the LED driver, and turning off the LED driver if the temperature of the LED driver abnormally rises; a current control part for selecting resistance for the LED driver to adjust the current flowing in the LED module step by step; and a voltage control part relieving heat generation from the LED driver by lowering a voltage applied to the LED driver if the volume of the current flowing in the LED module becomes smaller. According to the present invention, as a current flowing in the LED is adjusted step by step through the LED driver, the intensity of light from the LED can be efficiently controlled. Also, as a voltage applied to the LED driver on each step of current adjustment is dispersed, a problem which can be caused by a high temperature rise of the LED driver can be prevented.

Description

LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법{Circuit for regulating intensity of light in LED(Light Emitting Diode) and method thereof}Circuit for regulating intensity of light in LED (Light Emitting Diode) and method thereof

본 발명은 LED(light emitting diode)의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있는 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LED (light emitting diode) light intensity control circuit and a method thereof, more specifically, by adjusting the current flowing through the LED step-by-step using an LED driver to efficiently control the light intensity of the LED. It relates to an LED light intensity control circuit and method.

LED의 응용 분야가 조명에서 바이오, 건강, 미용 분야 등 다양해지고 있다. 이 모든 분야에서 LED의 밝기, 즉 강도를 조절하는 것은 필수적으로 요구되는 사항이다. 조명은 반복적으로 명멸하는 시간을 조정하여 사람이 느끼는 밝기를 조절하는 방식을 많이 사용한다. 그러나 이 방식은 자연의 빛에서는 존재하지 않는 방식이다. 즉, 인간의 눈의 반응 속도가 빠르지 않기 때문에, 인간이 빠르게 깜박이는 것에 대해서 감지하지 못하고 밝기가 조절된다고 느끼는 것일 뿐 실제로 빛의 강도가 약해지는 것은 아니다. 이러한 빛의 밝기 조절 방식은 최대한 자연광과 같은 빛을 요구하는 바이오, 건강, 미용 분야 등에는 적합하지 않다고 할 수 있다.The application fields of LEDs are being diversified from lighting to bio, health and beauty fields. In all of these areas, controlling the brightness, or intensity, of the LEDs is essential. Lighting uses a method of adjusting the brightness felt by a person by repeatedly adjusting the flickering time. However, this method does not exist in natural light. In other words, since the reaction speed of the human eye is not fast, the human being does not perceive the blinking rapidly and feels that the brightness is adjusted, but the intensity of the light does not actually decrease. It can be said that this method of adjusting the brightness of light is not suitable for bio, health, and beauty fields that require light as much as possible.

LED에 흐르는 전류를 조정하는 가장 간단한 방법은 도 1의 (A)에 도시된 바와 같이 LED 모듈(110)에 가변 저항(120)을 연결하여 저항값을 가변시킴으로써 LED 모듈(110)에 흐르는 전류량을 조정하는 방법이다. 그러나 이 방법은 전류가 많이 흐를 경우, 저항에 부하가 크게 걸려 저항에서 열이 많이 발생하는 문제로 인해 사용상의 제약이 따른다. 보통 100mA 이하의 부하에 대해서 사용이 가능하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 도 1의 (B)와 같이 LED 드라이버(130)를 사용한다. 즉, LED 드라이버(130)에 전류 조정용 가변 저항(120)을 부가하여 LED 모듈(110)에 흐르는 전류량을 조정할 수 있다. 그러나 이 방법도 전류량이 적어지면 LED 모듈(110)에 걸리는 전압이 작아지고, 이로 인해 LED 드라이버(130)단과 접지 간의 전압 차이가 커지게 되고, 전압 차이가 커지게 되면 LED 드라이버(130)에 부하가 크게 걸리게 된다. 이처럼, LED 드라이버(130)를 사용할 경우 (A)의 방식(LED 모듈에 가변 저항만 사용하는 방식)보다 전류량을 많게 가져가는 방법은 될 수 있으나 전류량을 조절하는 방법으로는 적절하지 않다.The simplest method of adjusting the current flowing through the LED is to connect the variable resistor 120 to the LED module 110 as shown in FIG. 1(A) to vary the resistance value, thereby changing the amount of current flowing through the LED module 110. This is how it is adjusted. However, this method has a limitation in use due to the problem that a large amount of heat is generated in the resistor due to a large load on the resistor when a large current flows. Usually, it can be used for loads below 100mA. To solve this problem, the LED driver 130 is used as shown in FIG. 1(B). That is, by adding a variable resistor 120 for current adjustment to the LED driver 130, the amount of current flowing through the LED module 110 can be adjusted. However, this method also reduces the voltage applied to the LED module 110 when the amount of current decreases, thereby increasing the voltage difference between the LED driver 130 and the ground, and when the voltage difference increases, the load on the LED driver 130 increases. It will take a lot. As such, when the LED driver 130 is used, it may be a method of taking a larger amount of current than the method of (A) (a method in which only a variable resistor is used in the LED module), but it is not suitable as a method of adjusting the amount of current.

한편, 한국 등록특허공보 제10-1116188호(특허문헌 1)에는 "LED 구동 회로 및 LED 조도 제어 방법"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 LED 구동 회로는, 교류 전원을 직류 전원으로 전환하기 위한 정류기; LED에 정전류를 공급하기 위한 정전류 구동회로; 및 상기 정전류 구동회로의 동작을 제어하기 위한 제어회로를 포함하고,On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-1116188 (Patent Document 1) discloses a "LED driving circuit and LED illuminance control method", and accordingly, the LED driving circuit has a rectifier for converting AC power to DC power. ; A constant current driving circuit for supplying a constant current to the LED; And a control circuit for controlling the operation of the constant current driving circuit,

상기 정전류 구동회로는 상기 LED로 공급되는 전류를 센싱하기 위한 전류 센싱부를 포함하고, 상기 제어회로는 상기 전류 센싱부로부터 검출된 전류의 세기에 기반하여 상기 정전류 구동 회로를 PWM(Pulse Width Modulation) 조도 제어 방식 또는 아날로그 조도 제어 방식으로 동작시키는 것을 특징으로 한다.The constant current driving circuit includes a current sensing unit for sensing the current supplied to the LED, and the control circuit illuminates the constant current driving circuit by PWM (Pulse Width Modulation) based on the intensity of the current detected from the current sensing unit. It is characterized by operating in a control method or an analog illuminance control method.

이와 같은 특허문헌 1의 경우, 저조도 구간에서 PWM 조도 제어 방식을 사용하고, 고조도 구간에서 아날로그 조도 제어 방식을 사용함으로써, 종래 PWM 조도 제어 방식만을 사용하는 경우에 비해서 조명의 조도 제어 범위가 넓어지고, 또한 아날로그 조도 제어 방식만을 사용하는 경우에 비해서 저조도에서 색 파장의 변화가 발생되지 않는다는 장점이 있을지는 모르겠으나, 이 또한, 기본적으로 LED 드라이버와 저항 및 커패시터에 의한 제어 방식을 바탕으로 하고 있어 LED에 흐르는 전류량을 조절하기에는 적합하지 않은 문제점을 내포하고 있다.In the case of Patent Document 1, the use of the PWM illuminance control method in the low-illuminance section and the use of the analog illuminance control method in the high-illuminance section make the illumination control range of illumination wider than when using only the conventional PWM illuminance control method. In addition, although it may be advantageous that the color wavelength does not change in low light compared to the case where only the analog light control method is used, LED is also based on the control method by LED driver, resistor and capacitor basically. This implies a problem that is not suitable for controlling the amount of current flowing through.

한국 등록특허공보 제10-1116188호(2012.03.06. 공고)Korean Registered Patent Publication No. 10-1116188 (2012.03.06. notice)

본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been created in consideration of the above-mentioned points, and it is possible to efficiently adjust the light intensity of the LED by adjusting the current flowing through the LED step by step using the LED driver, and the LED driver in each step of current adjustment. An object of the present invention is to provide a circuit and method for controlling the intensity of light of an LED that can prevent a problem caused by an increase in a high temperature of an LED driver by dispersing a voltage applied to the LED.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로는,In order to achieve the above object, the LED light intensity control circuit according to the present invention,

LED 모듈;LED module;

제어부로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 드라이버; An LED driver that receives the driving command signal from the controller and drives the LED module;

상기 LED 모듈을 구동하기 위한 명령 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하고, LED 드라이버의 온도가 비정상적으로 상승할 경우 LED 드라이버를 오프하는 제어부;A control unit for transmitting a command signal for driving the LED module and a control signal for adjusting the current flowing through the LED module step by step to the LED driver, and turning off the LED driver when the temperature of the LED driver rises abnormally;

상기 LED 드라이버가 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 하기 위한 전류 조절부; 및A current adjusting unit for allowing the LED driver to select a resistor for adjusting the current flowing through the LED module step by step; And

상기 LED 모듈에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버에서의 열 발생을 완화시키는 전압 조절부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.When the amount of current flowing through the LED module decreases, it has a feature in that it includes a voltage adjusting unit that reduces the voltage applied to the LED driver to reduce heat generation in the LED driver.

여기서, 바람직하게는 상기 LED 드라이버가 비정상적인 상황에서 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서를 더 포함할 수 있다.Here, preferably, the LED driver may further include a temperature sensor to protect the temperature from rising in an abnormal situation.

또한, 바람직하게는 상기 LED 모듈에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부를 더 포함할 수 있다.In addition, preferably, it may further include an input voltage measuring unit for measuring the voltage input to the LED module.

또한, 상기 전류 조절부는 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성될 수 있다.In addition, the current control unit may be configured as a circuit in which three unit circuits formed of a series connection of one resistor and one semiconductor switching element are connected in parallel with each other.

또한, 상기 전압 조절부는 3개의 반도체 스위칭 소자가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인에는 한 개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인에는 2개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성될 수 있다.In addition, the voltage control unit is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements are connected in parallel with each other, one diode of one of the parallel connection lines of the three semiconductor switching elements is connected in the forward direction with respect to the direction of current flow, On the other line, two diodes may be configured in a structure connected in series in the forward direction with respect to the direction of current flow.

또한, 상기 제어부는 전원 공급단에 부하가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비할 수 있다.In addition, the control unit determines that the voltage is lowered by measuring the voltage through the input voltage measurement unit when the load on the power supply unit exceeds the rated load. When the voltage is low, the current flowing through the LED module is automatically reduced. It can be provided with a function of lowering to a flowing stage and setting it below the rated load.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법은, In addition, in order to achieve the above object, the method for adjusting the intensity of light of the LED according to the present invention,

LED 모듈, LED 드라이버, 제어부, 전류 조절부 및 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서,As a method for adjusting the intensity of light of the LED based on the light intensity control circuit of the LED including the LED module, LED driver, control unit, current control unit and voltage control unit,

a) 상기 제어부에 의해 상기 LED 드라이버를 온(ON)하고, 상기 전류 조절부를 이용하여 LED 모듈에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택하는 단계;a) turning on the LED driver by the controller and selecting any one of a plurality of current stages to be applied to the LED module using the current controller;

b) 상기 복수의 전류 단계 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계; 및b) driving the LED module according to any one of the current steps selected from the plurality of current steps; And

c) 상기 LED 모듈이 구동중일 때, LED 드라이버로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부를 이용하여 약하게 하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.c) When the LED module is driving, when heat is generated from the LED driver, the feature is that it includes the step of weakening the voltage applied to the LED driver using the voltage controller.

여기서, 상기 단계 c)에서 상기 LED 드라이버로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 측정하고, 온도가 비정상적으로 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, in step c), the temperature rise due to heat generation from the LED driver is measured, and when the temperature rises abnormally, the LED driver may be turned off to stop the entire operation.

또한, 상기 단계 a)에서 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성될 수 있다.In addition, in step a), the plurality of current steps may be composed of three steps: "strong", "medium", and "about".

이때, LED 모듈의 정격 전류가 "강"일 때, 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절할 수 있다.At this time, when the rated current of the LED module is "strong", when the voltage of the power supply terminal drops because the current load of the power supply terminal is high and the desired current value is not provided, the controller automatically reads the dropped voltage. By lowering the current step, the current step suitable for the current load of the power supply stage can be automatically adjusted.

이와 같은 본 발명에 의하면, LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently adjust the light intensity of the LED by adjusting the current flowing through the LED step by step using the LED driver, and by dispersing the voltage applied to the LED driver in each step of the current adjustment, There is an advantage that can prevent the occurrence of problems due to high temperature rise.

도 1은 종래 LED에 흐르는 전류를 조정하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3의 흐름도에 있어서, LED 드라이버의 온도가 비정상적으로 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계가 더 포함된 경우를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a method of adjusting the current flowing through the conventional LED.
2 is a view schematically showing a light intensity control circuit of an LED according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an execution process of a method for adjusting the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a case in which the step of turning off the LED driver to stop the entire operation is further included in the flowchart of FIG. 3 when the temperature of the LED driver increases abnormally.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best describe his or her invention. Based on the principles, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “module”, and “device” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or a combination of hardware and software. Can be implemented as

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing a light intensity control circuit of an LED according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)는 LED 모듈(210), LED 드라이버(220), 제어부(230), 전류 조절부(240), 전압 조절부(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the LED light intensity control circuit 200 according to the present invention includes an LED module 210, an LED driver 220, a control unit 230, a current adjustment unit 240, and a voltage adjustment unit 250. ).

LED 모듈(210)은 적어도 하나의 LED를 포함하며, 다수의 LED로 이루어진 LED 스트링으로 구성될 수 있다.The LED module 210 includes at least one LED, and may be composed of an LED string composed of a plurality of LEDs.

LED 드라이버(220)는 제어부(230)로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈(210)을 구동한다. 이와 같은 LED 드라이버(220)는 IC로 구성될 수 있다.The LED driver 220 receives the driving command signal from the control unit 230 to drive the LED module 210. The LED driver 220 may be configured as an IC.

제어부(230)는 상기 LED 모듈(210)을 구동하기 위한 명령 신호 및 LED 모듈 (210)에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버 (220)로 전송하고, LED 드라이버(220)의 온도가 비정상적으로 상승할 경우 LED 드라이버(220)를 오프시킨다. 이와 같은 제어부(230)는 CPU나 마이크로프로세서 등으 로 구성될 수 있다.The control unit 230 transmits a command signal for driving the LED module 210 and a control signal for adjusting the current flowing through the LED module 210 step-by-step to the LED driver 220, and the LED driver 220 When the temperature of the abnormally rises, the LED driver 220 is turned off. The control unit 230 may include a CPU or a microprocessor.

전류 조절부(240)는 상기 LED 드라이버(220)가 상기 LED 모듈(210)에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 한다. 여기서, 이와 같은 전류 조절부(240)는, 도시된 바와 같이, 각각 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로(즉, R1-Q1, R2-Q2, R3-Q3의 3개의 단위회로)가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 반도체 스위칭 소자로는 n채널형 모스펫[n-MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)]이 사용될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 반도체 스위칭 소자(예를 들면, BJT(Bipolar Junction Transistor))가 사용될 수도 있다.The current adjusting unit 240 allows the LED driver 220 to select a resistor for adjusting the current flowing through the LED module 210 step by step. Here, the current control unit 240, as shown, each of the three unit circuit consisting of one resistor and one semiconductor switching element in series (ie, R1-Q1, R2-Q2, R3-Q3) 3 unit circuits) may be composed of circuits connected in parallel with each other. Here, as the semiconductor switching element, an n-channel MOSFET (n-MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)) may be used. However, the present invention is not limited thereto, and other semiconductor switching elements (eg, a bipolar junction transistor (BJT)) may be used.

전압 조절부(250)는 상기 LED 모듈(210)에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버(220)에서의 열 발생을 완화시킨다. 여기서, 이와 같은 전압 조절부(250)는, 도시된 바와 같이, 3개의 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인(예를 들면, 가운데 라인)에는 한 개의 다이오드(D1)가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인(그림에서 가운데 라인을 기준으로 그 좌측 라인)에는 2개의 다이오드(D2, D3)가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성될 수 있다. 여기서, 마찬가지로 상기 반도체 스위칭 소자(Q4, Q5, Q6)로는 n채널형 모스펫(n-MOSFET)이 사용될 수 있다. 역시 마찬가지로 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 반도체 스위칭 소자(예를 들면, BJT)가 사용될 수도 있다.When the amount of current flowing through the LED module 210 decreases, the voltage adjusting unit 250 reduces the voltage applied to the LED driver 220 to alleviate heat generation in the LED driver 220. Here, the voltage regulating unit 250 is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements Q4, Q5, and Q6 are connected in parallel with each other, as shown, three semiconductor switching elements Q4, Q5, and Q6. ), one diode (D1) is connected to one line (e.g., the middle line) in the forward direction with respect to the current flow direction, and the other line (left in relation to the center line in the figure) Line) may have a structure in which two diodes D2 and D3 are connected in series in a forward direction with respect to a current flow direction. Here, similarly, an n-channel MOSFET (n-MOSFET) may be used as the semiconductor switching elements Q4, Q5, and Q6. Similarly, the present invention is not limited thereto, and other semiconductor switching elements (eg, BJT) may be used.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)는 바람직하게는 상기 LED 드라이버(220)가 비정상적인 상황에서 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 LED 모듈(210)에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부(270)를 더 포함할 수 있다. 이때, 입력전압 측정부(270)는 2개의 저항(R11, R12)의 직렬 연결 회로로 구성될 수 있다.The light intensity control circuit 200 of the LED according to the present invention having the above configuration preferably further includes a temperature sensor 260 for protecting the LED driver 220 from rising in an abnormal situation. Can be. In addition, preferably, an input voltage measuring unit 270 for measuring the voltage input to the LED module 210 may be further included. At this time, the input voltage measuring unit 270 may be composed of a series connection circuit of the two resistors (R11, R12).

또한, 바람직하게는 상기 제어부(230)는 전원 공급단에 부하(LED 모듈)가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부(270)를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈(210)에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비할 수 있다. 이와 같이, 부하에 따라 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 단계별로 조절되는 기능은 보조 배터리를 이용하여 LED 전원을 공급할 경우 최대 부하 전류값이 보조 배터리에 따라서 다르기 때문에 유용하게 사용될 수 있는 기능이다.In addition, preferably, the control unit 230 determines by measuring the voltage through the input voltage measurement unit 270 that the voltage is lowered due to the load (LED module) over the rated load at the power supply terminal. , When the voltage is lowered, the current flowing through the LED module 210 is automatically reduced to a step in which the current flows less, so that a function of matching the rated load or less can be provided. As described above, the function in which the current flowing through the LED module is automatically adjusted in stages according to the load is a function that can be usefully used because the maximum load current value varies depending on the auxiliary battery when the LED power is supplied using the auxiliary battery.

이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로에 기반한 LED의 빛의 강도 조절방법에 대하여 간략히 설명해 보기로 한다.Hereinafter, a method for adjusting the intensity of light of the LED based on the intensity control circuit of the light according to the present invention having the above configuration will be briefly described.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an execution process of a method for adjusting the intensity of light of an LED according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절방법은, 전술한 바와 같은 LED 모듈(210), LED 드라이버(220), 제어부(230), 전류 조절부(240) 및 전압 조절부(250)를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로(200)를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서, 먼저 상기 제어부(230)에 의해 LED 드라이버(220)를 온(ON)하고, 전류 조절부(240)를 이용하여 LED 모듈(210)에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택한다(단계 S301). 여기서, 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성될 수 있다. 그러나, 이와 같이 3개의 단계로 한정되는 것은 아니며, 경우에 따라서는 더 많은(즉, 더 세분화된) 단계로 구성될 수도 있다.Referring to Figure 3, the method for adjusting the intensity of light of the LED according to the present invention, the LED module 210, the LED driver 220, the control unit 230, the current control unit 240 and the voltage control unit as described above As a method for adjusting the intensity of light of the LED based on the light intensity control circuit 200 of the LED including 250, first, the LED driver 220 is turned on by the control unit 230, and the current The control unit 240 is used to select any one of a plurality of current steps to be applied to the LED module 210 (step S301). Here, the plurality of current steps may be composed of three steps: "strong", "medium", and "about". However, it is not limited to the three steps as described above, and may be composed of more (ie, more granular) steps depending on the case.

상기 복수의 전류 단계(본 실시예에서는 강, 중, 약 3개의 전류 단계인 것으로 설정함) 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동한다(단계 S302). 여기서, 단계 "강"을 선택했을 경우, 이 경우는 LED 모듈(210)에 가장 큰 전류가 걸리는 경우이다. 또한, 이 단계에서는 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압이 최소이다. The LED module is driven according to any one of the current stages selected from the plurality of current stages (in this embodiment, it is set to be about three current stages) (step S302). Here, when the step “strong” is selected, this case is the case where the largest current is applied to the LED module 210. In addition, in this step, the voltage applied to the LED driver 220 is minimal.

이렇게 하여 LED 모듈(210)이 구동중일 때, LED 드라이버(220)로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부(250)를 이용하여 약하게 한다(단계 S303). 즉, 단계 "중"을 선택했을 경우, 위의 "강"의 경우보다 LED 모듈(210)에 작은 전류가 흐르게 되어 LED 모듈(210)의 밝기는 약해지나, 그로 인해 LED 모듈(210)에 걸리는 전압도 낮아서 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압 차이가 커지게 된다. 이에 따라 LED 드라이버(220)에서 열이 발생하게 되는데, 이와 같은 열 발생을 해결하기 위해서, 본 발명에서는 LED 모듈(210)과 LED 드라이버(220) 사이에 한 개 이상의 다이오드(D1)를 설치하여 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게(약하게) 한다. 또한, "약"을 선택했을 때는 동일한 원리로 다이오드를 추가하여(즉, D3 다이오드에 D2 다이오드를 추가하여) 직렬로 연결하여 LED 드라이버(220)에 걸리는 전압을 작게(약하게) 한다.In this way, when the LED module 210 is being driven, when heat is generated from the LED driver 220, the voltage applied to the LED driver 220 is weakened using the voltage regulator 250 (step S303). That is, when the step "mid" is selected, a smaller current flows through the LED module 210 than in the case of the "strong" above, so that the brightness of the LED module 210 is weakened, but the LED module 210 is thereby affected. The voltage is also low, so the voltage difference across the LED driver 220 becomes large. Accordingly, heat is generated from the LED driver 220. In order to solve the heat generation, in the present invention, one or more diodes D1 are installed between the LED module 210 and the LED driver 220 to generate LEDs. The voltage applied to the driver 220 is made small (weak). In addition, when "about" is selected, diodes are added in the same principle (ie, D3 diodes are added to D2 diodes) to be connected in series to make the voltage applied to the LED driver 220 small (weak).

이상과 같은 일련의 과정에 있어서, LED 모듈(210)의 정격 전류가 "강"일 때(이때는 LED 모듈(210)에 가장 큰 전류가 흐르는 경우로서, LED 드라이버(220)에 걸리는 전압이 최소임), 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부(230)가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절할 수 있다. 이렇게 함으로써 전압 강하가 일어나지 않게 한다.In the series of processes as described above, when the rated current of the LED module 210 is "strong" (in this case, the largest current flows through the LED module 210, the voltage applied to the LED driver 220 is minimal) ), when the voltage of the power supply terminal drops because the current load of the power supply terminal is high and thus does not provide a desired current value, the control unit 230 reads the dropped voltage and automatically lowers the current step to reduce the power supply stage. The current step can be automatically adjusted for the current load. This prevents the voltage drop from occurring.

또한, 이상과 같은 일련의 과정에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단계 S303에서 상기 LED 드라이버(220)로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 온도 센서(260)를 이용하여 측정하고, 제어부(230)가 측정된 온도값과 미리 설정된 허용 온도 범위를 비교하여 온도가 비정상적으로 상승하는 경우 LED 드라이버(220)를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계(S304)를 더 포함할 수 있다.In addition, in the series of processes as described above, as shown in FIG. 4, the temperature rise due to heat generation from the LED driver 220 in the step S303 is measured using the temperature sensor 260, and the control unit When the temperature increases abnormally by comparing the measured temperature value with a preset allowable temperature range, the LED driver 220 is turned off to stop the entire operation (S304 ).

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 LED의 빛의 강도 조절 회로 및 그 방법은 LED 드라이버를 이용하여 LED에 흐르는 전류를 단계별로 조정함으로써 LED의 빛의 강도를 효율적으로 조절할 수 있고, 전류 조정의 각 단계에서 LED 드라이버에 걸리는 전압을 분산시킴으로써 LED 드라이버의 고온 상승에 따른 문제 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the light intensity control circuit and method of the LED according to the present invention can efficiently adjust the light intensity of the LED by adjusting the current flowing through the LED step by step using the LED driver, and each of the current adjustment By dispersing the voltage applied to the LED driver in the step, there is an advantage that can prevent the occurrence of problems due to the high temperature rise of the LED driver.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited to this, and various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is obvious to the technician. Therefore, the true protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical spirits within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

110, 210: LED 모듈 120: 가변 저항
130, 220: LED 드라이버 230: 제어부
240: 전류 조절부 250: 전압 조절부
260: 온도 센서 270: 입력전압 측정부110, 210: LED module 120: variable resistor
130, 220: LED driver 230: control unit
240: current control unit 250: voltage control unit
260: temperature sensor 270: input voltage measuring unit

Claims (10)

LED 모듈;
제어부로부터의 구동명령 신호를 수신하여 상기 LED 모듈을 구동하는 LED 드라이버;
상기 LED 모듈을 구동하기 위한 명령 신호 및 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 제어 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하고, LED 드라이버의 온도가 비정상적으로 상승할 경우 LED 드라이버를 오프하는 제어부;
상기 LED 드라이버가 상기 LED 모듈에 흐르는 전류를 단계별로 조정하기 위한 저항을 선택하도록 하기 위한 전류 조절부; 및
상기 LED 모듈에 흐르는 전류량이 적어질 경우 상기 LED 드라이버에 걸리는 전압을 작게 하여 LED 드라이버에서의 열 발생을 완화시키는 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
LED module;
An LED driver that receives the driving command signal from the controller and drives the LED module;
A control unit for transmitting a command signal for driving the LED module and a control signal for adjusting the current flowing through the LED module step by step to the LED driver, and turning off the LED driver when the temperature of the LED driver rises abnormally;
A current adjusting unit for allowing the LED driver to select a resistor for adjusting the current flowing through the LED module step by step; And
When the amount of current flowing through the LED module decreases, the light intensity control circuit of the LED including a voltage control unit to reduce the voltage applied to the LED driver to reduce heat generation in the LED driver.
제1항에 있어서,
상기 LED 드라이버가 비정상적인 상황에서 온도가 올라가는 것을 보호하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
According to claim 1,
LED light intensity control circuit further comprises a temperature sensor for protecting the LED driver from rising in an abnormal situation.
제1항에 있어서,
상기 LED 모듈에 입력되는 전압을 측정하기 위한 입력전압 측정부를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
According to claim 1,
Light intensity control circuit of the LED further comprising an input voltage measuring unit for measuring the voltage input to the LED module.
제1항에 있어서,
상기 전류 조절부는 하나의 저항과 하나의 반도체 스위칭 소자의 직렬 연결로 이루어진 3개의 단위 회로가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
According to claim 1,
The current control unit is an LED light intensity control circuit, characterized in that consisting of a circuit in which three unit circuits made of a series connection of one resistor and one semiconductor switching element are connected in parallel with each other.
제1항에 있어서,
상기 전압 조절부는 3개의 반도체 스위칭 소자가 상호 병렬로 연결된 회로로 구성되되, 3개의 반도체 스위칭 소자의 병렬 접속 라인 중 하나의 라인에는 한 개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 접속되고, 다른 하나의 라인에는 2개의 다이오드가 전류의 흐름 방향에 대해 순방향으로 직렬로 접속된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
According to claim 1,
The voltage regulating unit is composed of a circuit in which three semiconductor switching elements are connected in parallel with each other, and one diode is connected to one line of the parallel connection lines of the three semiconductor switching elements in the forward direction with respect to the flow direction of the current, and the other In the line of the two LEDs, the light intensity control circuit of the LED characterized in that it consists of a structure connected in series in the forward direction with respect to the current flow direction.
제3항에 있어서,
상기 제어부는 전원 공급단에 부하가 정격부하 이상으로 걸릴 경우 이로 인해 전압이 낮아지는 것을 상기 입력전압 측정부를 통해 전압을 측정하여 판단하고, 전압이 낮아진 경우 LED 모듈에 흐르는 전류가 자동으로 적게 흐르는 단계로 낮추어 정격부하 이하로 맞추는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절 회로.
According to claim 3,
The control unit determines that the voltage is lowered by measuring the voltage through the input voltage measuring unit when the load on the power supply unit exceeds the rated load, and when the voltage is lowered, the current flowing through the LED module automatically flows less. The light intensity control circuit of the LED characterized in that it is provided with a function of lowering to below the rated load.
LED 모듈, LED 드라이버, 제어부, 전류 조절부 및 전압 조절부를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절 회로를 바탕으로 한 LED의 빛의 강도 조절방법으로서,
a) 상기 제어부에 의해 상기 LED 드라이버를 온(ON)하고, 상기 전류 조절부를 이용하여 LED 모듈에 인가할 복수의 전류 단계 중 어느 하나의 단계를 선택하는 단계;
b) 상기 복수의 전류 단계 중 선택된 어느 하나의 전류 단계에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계; 및
c) 상기 LED 모듈이 구동중일 때, LED 드라이버로부터 열이 발생할 경우, LED 드라이버에 걸리는 전압을 상기 전압 조절부를 이용하여 약하게 하는 단계를 포함하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
As a method of adjusting the intensity of light of the LED based on the light intensity control circuit of the LED including the LED module, LED driver, control unit, current control unit and voltage control unit,
a) turning on the LED driver by the control unit and selecting any one of a plurality of current stages to be applied to the LED module using the current controller;
b) driving the LED module according to any one of the current steps selected from the plurality of current steps; And
c) When the LED module is driving, when heat is generated from the LED driver, the method of controlling the intensity of light of the LED, including the step of reducing the voltage applied to the LED driver using the voltage controller.
제7항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 LED 드라이버로부터의 열 발생으로 인한 온도 상승을 측정하고, 온도가 비정상적으로 상승하는 경우 LED 드라이버를 오프하여 전체 동작을 중지시키는 단계를 더 포함하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
The method of claim 7,
In step c), measuring the temperature rise due to heat generation from the LED driver, and when the temperature rises abnormally, the LED driver is turned off to stop the entire operation, further comprising the step of controlling the light intensity of the LED.
제7항에 있어서,
또한, 상기 단계 a)에서 상기 복수의 전류 단계는 "강", "중", "약" 3개의 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절방법.
The method of claim 7,
In addition, in the step a), the plurality of current steps is "strong", "medium", "about" three LEDs, characterized in that the intensity control method of light.
제7항에 있어서,
상기 LED 모듈의 정격 전류가 "강"일 때, 전원 공급단의 전류 부하가 높아서 원하는 전류값을 제공하지 못함에 따라 전원 공급단의 전압이 강하될 경우, 상기 제어부가 강하된 전압을 읽어서 자동으로 전류 단계를 낮추어서 전원 공급단의 전류 부하에 맞는 전류 단계를 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 LED의 빛의 강도 조절방법.The method of claim 7,
When the rated current of the LED module is "strong", if the voltage of the power supply terminal drops because the current load of the power supply terminal is high and the desired current value is not provided, the control unit reads the dropped voltage and automatically The method of adjusting the intensity of light of the LED, characterized in that the current step is lowered to automatically adjust the current step corresponding to the current load of the power supply stage.
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