KR20220070757A - Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치 - Google Patents

Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220070757A
KR20220070757A KR1020200157649A KR20200157649A KR20220070757A KR 20220070757 A KR20220070757 A KR 20220070757A KR 1020200157649 A KR1020200157649 A KR 1020200157649A KR 20200157649 A KR20200157649 A KR 20200157649A KR 20220070757 A KR20220070757 A KR 20220070757A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
led
module
switch
led string
output
Prior art date
Application number
KR1020200157649A
Other languages
English (en)
Inventor
이봉진
장준
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200157649A priority Critical patent/KR20220070757A/ko
Priority to US17/407,826 priority patent/US11602028B2/en
Priority to DE102021130316.8A priority patent/DE102021130316A1/de
Priority to CN202111394918.5A priority patent/CN114531754A/zh
Publication of KR20220070757A publication Critical patent/KR20220070757A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/357—Driver circuits specially adapted for retrofit LED light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/32—Pulse-control circuits
    • H05B45/325—Pulse-width modulation [PWM]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/46—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs disposed in parallel lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
    • H05B45/48—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix having LEDs organised in strings and incorporating parallel shunting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • H05B45/56—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving measures to prevent abnormal temperature of the LEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/355—Power factor correction [PFC]; Reactive power compensation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • H05B45/37—Converter circuits
    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]
    • H05B45/375—Switched mode power supply [SMPS] using buck topology

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치는, 외부의 LED 드라이버가 출력하는 구동 전원에 의해 턴-온되며, 제1 색 온도의 빛을 출력하는 제1 LED 스트링, 상기 제1 LED 스트링과 병렬로 연결되며, 상기 구동 전원에 의해 턴-온되고, 상기 제1 색 온도와 다른 제2 색 온도의 빛을 출력하는 제2 LED 스트링, 및 외부 컨트롤러와 통신 가능하도록 연결되는 제어 모듈, 상기 외부 컨트롤러로부터 제어 커맨드를 수신한 상기 제어 모듈이 출력하는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 LED 스트링과 상기 제2 LED 스트링 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 스위치 모듈, 및 상기 구동 전원을 이용하여 상기 제어 모듈과 상기 스위치 모듈의 동작에 필요한 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈을 갖는 스마트 제어 모듈을 포함한다.

Description

LED 장치 및 이를 포함하는 조명 장치{LED DEVICE AND LIGHTING DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 LED 장치 및 이를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 낮은 소모 전력과 긴 수명 등의 장점을 가지며, 기존의 형광등과 백열등을 빠르게 대체하고 있다. 최근에는 LED를 광원으로 채용한 다양한 형태의 조명 장치들이 개발, 판매되고 있으며, 단순한 조명 기능 외에 다양한 기능을 구비한 조명 장치들에 대한 연구도 활발히 진행되는 추세이다. 예를 들어, 빛의 색 온도 및/또는 밝기를 제어하거나, 광원으로 탑재된 LED들의 동작 상태 등을 모니터링할 수 있는 기능이 조명 장치에 탑재될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제 중 하나는, 조명 장치에 포함되는 구성 요소들의 교체 및/또는 업그레이드를 최소화하며 다양한 기능을 제공할 수 있는 LED 장치 및 이를 포함하는 조명 장치를 제공하고자 하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치는, 외부의 LED 드라이버가 출력하는 구동 전원에 의해 턴-온되며, 제1 색 온도의 빛을 출력하는 제1 LED 스트링, 상기 제1 LED 스트링과 병렬로 연결되며, 상기 구동 전원에 의해 턴-온되고, 상기 제1 색 온도와 다른 제2 색 온도의 빛을 출력하는 제2 LED 스트링, 및 외부 컨트롤러와 통신 가능하도록 연결되는 제어 모듈, 상기 외부 컨트롤러로부터 제어 커맨드를 수신한 상기 제어 모듈이 출력하는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 LED 스트링과 상기 제2 LED 스트링 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 스위치 모듈, 및 상기 구동 전원을 이용하여 상기 제어 모듈과 상기 스위치 모듈의 동작에 필요한 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈을 갖는 스마트 제어 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치는, 교류 전원을 이용하여 LED들을 구동하기 위한 구동 전원을 생성하며, 제1 구동 노드와 제2 구동 노드를 통해 상기 구동 전원을 출력하는 LED 드라이버, 상기 제1 구동 노드와 제1 LED 노드 사이에 연결되는 제1 LED 스트링 및 상기 제1 구동 노드와 제2 LED 노드 사이에 연결되는 제2 LED 스트링을 포함하며, 상기 제1 LED 스트링과 상기 제2 LED 스트링은 서로 다른 색 온도의 빛을 내는 광원 모듈, 및 상기 LED 드라이버와 상기 광원 모듈 사이에서 상기 제1 구동 노드, 상기 제2 구동 노드, 상기 제1 LED 노드, 및 상기 제2 LED 노드에 연결되는 스마트 제어 모듈을 포함하며, 상기 스마트 제어 모듈은, 외부 컨트롤러와 통신 가능하도록 연결되는 제어 모듈, 및 상기 제1 LED 노드, 상기 제2 LED 노드, 및 상기 제2 구동 노드와 연결되며, 상기 제어 모듈이 출력하는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 LED 스트링 및 상기 제2 LED 스트링 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 스위치 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치는, LED 드라이버의 출력 하네스에 포함되는 복수의 출력 단자들 중 적어도 일부에 연결되는 복수의 LED들, 상기 복수의 출력 단자들 중 제1 출력 단자에 연결되며, 상기 LED 드라이버가 출력하는 구동 전원을 이용하여 제1 내부 전원 전압 및 제2 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈, 상기 제1 내부 전원 전압에 의해 동작하며, 외부 컨트롤러로부터 수신한 제어 커맨드에 기초하여 PWM 신호인 제어 신호를 생성하는 제어 모듈, 및 상기 복수의 LED들 중 적어도 하나와 상기 복수의 출력 단자들 중 제2 출력 단자 사이에 연결되고, 상기 제2 내부 전원 전압에 의해 동작하며, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED들 중 적어도 일부의 밝기를 조절하는 스위치 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 조명 장치에 포함된 LED 드라이버 등을 교환하거나 업그레이드할 필요 없이, LED를 포함하는 광원만을 교체함으로써 외부 컨트롤러와의 통신, 동작 상태 모니터링, 밝기 및/또는 색 온도 조절 등의 기능을 구현할 수 있다. 따라서 기존에 설치된 장치들의 낭비를 최소화하면서 사용자 편의성을 극대화한 조명 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 LED 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함되는 LED 드라이버를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함되는 LED 드라이버를 간단하게 나타낸 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 조명 장치를 간단하게 나타낸 도면들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치의 디밍 기능을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예들에 따른 LED 장치와 LED 드라이버의 연결 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 전원(1)에 연결되는 LED 드라이버(20), 및 LED 장치(30)를 포함할 수 있다. LED 장치(30)는 LED 드라이버(20)와 제1 구동 노드(21) 및 제2 구동 노드(22)를 통해 연결되며, LED 드라이버(20)가 출력하는 구동 전원(VDRV)에 의해 LED 장치(30)가 동작할 수 있다. 일례로, LED 드라이버(20)는 LED를 구동하기 위한 LED 전류(ILED)를 정전류로 출력할 수 있다.
LED 드라이버(20)는 전원(1)이 출력하는 교류 전원(VAC)을 직류 전원으로 정류하는 정류 회로, 및 정류된 직류 전원을 이용하여 구동 전원(VDRV)을 생성하는 컨버터 회로 등을 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 전원(1)과 정류 회로 사이에는 EMI(Electro-Magnetic Interference) 필터 등이 더 연결될 수 있다. LED 드라이버(20)의 구조 및 동작 등에 대해서는 후술하기로 한다.
LED 장치(30)는 광원 모듈(31)과 스마트 제어 모듈(32) 등을 포함할 수 있다. 광원 모듈(31)은 광원으로 동작하는 복수의 LED들을 포함하며, 복수의 LED들은 구동 전원(VDRV)에 의해 턴-온될 수 있다.
일례로, 광원 모듈(31)에 포함되는 복수의 LED들은 제1 LED 스트링과 제2 LED 스트링을 구성할 수 있다. 제1 LED 스트링은 제1 색 온도의 빛을 출력할 수 있으며, 제2 LED 스트링은 제2 색 온도의 빛을 출력할 수 있다. 제1 색 온도와 제2 색 온도는 서로 다를 수 있다. 예시로, 제1 LED 스트링에 포함되는 LED들은 쿨 화이트(Cool White) 계열의 빛을 출력할 수 있으며, 제2 LED 스트링에 포함되는 LED들은 웜 화이트(Warm White) 계열의 빛을 출력할 수 있다. 제1 LED 스트링과 제2 LED 스트링은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 또한, 광원 모듈(31)에 포함되는 LED 스트링들의 개수가 반드시 두 개로 한정되는 것은 아니며, 광원 모듈(31)은 세 개 이상의 LED 스트링들을 포함할 수도 있다.
스마트 제어 모듈은(32)은 제어 모듈, 스위치 모듈, 전원 모듈 등을 포함할 수 있다. 제어 모듈은 외부 컨트롤러 등과 연결되어 소정의 제어 신호를 생성할 수 있으며, 스위치 모듈은 제어 신호에 응답하여 동작할 수 있다. 일례로 스위치 모듈은 광원 모듈(31)과 직접 연결되며, 제어 신호에 응답하여 광원 모듈(31)에 포함되는 복수의 LED들을 제어할 수 있다. 전원 모듈은, 구동 전원(VDRV)을 이용하여 제어 모듈과 스위치 모듈이 동작하는 데에 필요한 내부 전원 전압을 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치(100)는 광원 모듈(110) 및 스마트 제어 모듈(120) 등을 포함할 수 있다. 광원 모듈(110)은 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)을 포함하며, 앞서 설명한 바와 같이 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)은 서로 병렬로 연결되고, 서로 다른 색 온도의 빛을 출력할 수 있다.
스마트 제어 모듈(120)은 전원 모듈(121)과 제어 모듈(122) 및 스위치 모듈(123) 등을 포함할 수 있다. 전원 모듈(121)은 구동 전원(VDRV)을 이용하여 제어 모듈(122)과 스위치 모듈(123)의 동작에 필요한 내부 전원 전압(VINT1, VINT2)을 생성할 수 있다. 실시예들에 따라, 제어 모듈(122)의 동작 전압과 스위치 모듈(123)의 동작 전압이 서로 다를 수 있으며, 전원 모듈(121)은 제어 모듈(122)에 제1 내부 전원 전압(VINT1)을 공급하고, 스위치 모듈(123)에 제2 내부 전원 전압(VINT2)을 공급할 수 있다. 전원 모듈(121)은, 제1 내부 전원 전압(VINT1)을 생성하는 제1 레귤레이터와, 제2 내부 전원 전압(VINT2)을 생성하는 제2 레귤레이터를 포함할 수 있다.
제어 모듈(122)은 제1 내부 전원 전압(VINT1)을 입력받아 동작할 수 있으며, 스위치 모듈(123)을 제어하는 제어 신호(CTR)를 생성할 수 있다. 일례로, 제어 신호(CTR)는 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스 폭 변조) 신호일 수 있다. 제어 모듈(122)은 외부 컨트롤러로부터 수신하는 제어 커맨드 등에 응답하여 제어 신호(CTR)의 듀티 비를 조절할 수 있다.
실시예들에 따라, 제어 모듈(122)은 외부 컨트롤러와 유무선 통신으로 연결되어 제어 커맨드를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(122)은 BLUETOOTH, ZIGBEE, WiFi, LiFi, 적외선 통신 등의 무선 통신으로 외부 컨트롤러와 연결될 수 있다. 또는, 제어 모듈(122)이 DALI(Digital Addressable Lighting Interface), DMX(Digital Multiplex) 등의 유선 통신으로 외부 컨트롤롸 연결될 수 있다. 다양한 유무선 통신으로 외부 컨트롤러와 연결되어 동작할 수 있도록, 제어 모듈(122)은 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU), 통신 회로, 안테나, 오실레이터 등을 포함할 수 있다.
제어 모듈(122)의 마이크로 컨트롤러 유닛은, 통신 회로를 통해 외부 컨트롤러로부터 수신한 제어 커맨드를 이용하여 제어 신호(CTR)를 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제어 커맨드에 따라 제어 신호(CTR)의 듀티 비가 달라질 수 있다.
스위치 모듈(123)은 제1 LED 스트링(111) 및 제2 LED 스트링(112)과 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 스위치 모듈(123)은 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112) 중 적어도 하나와 연결되는 스위치 소자, 및 스위치 소자의 온/오프를 제어하는 스위치 드라이버 등을 포함할 수 있다. 실시예들에 따라, 스위치 모듈(123)에 포함되는 스위치 소자 및 스위치 드라이버 각각의 개수는 달라질 수 있다. 스위치 모듈(123)의 세부 구성에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2를 참조하면, 제1 LED 스트링(111)은 제1 LED 입력 노드(NIN1)와 제1 LED 출력 노드(NOUT1) 사이에 연결되며, 제2 LED 스트링(112)은 제2 LED 입력 노드(NIN2)와 제2 LED 출력 노드(NOUT2) 사이에 연결될 수 있다. 제1 LED 입력 노드(NIN1)와 제2 LED 입력 노드(NIN2)는 도 2에 도시한 바와 같이 서로 연결될 수 있으며, 외부의 LED 드라이버와 제1 구동 노드(101)를 통해 직접 연결될 수 있다. 제1 출력 LED 노드(NOUT1)와 제2 출력 LED 노드(NOUT2)는 서로 분리되며, 스위치 모듈(123)을 통해 제2 구동 노드(102)에 연결될 수 있다. 스위치 모듈(123)에 포함되는 스위치 소자는, 제1 LED 출력 노드(NOUT1)와 제2 LED 출력 노드(NOUT2) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
제1 LED 출력 노드(NOUT1)와 제2 LED 출력 노드(NOUT2)를 서로 분리시켜 스위치 모듈(123)에 연결함으로써, 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112) 중 적어도 하나의 출력을 개별적으로 조절할 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 스위치 모듈(123)의 동작을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
한편, 도 2에 도시한 일 실시예에서, 광원 모듈(110)과 스마트 제어 모듈(120)은 하나의 패키지 기판에 구현될 수 있다. 일례로, 패키지 기판의 전면에 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)을 실장하고, 패키지 기판의 후면에 전원 모듈(121), 제어 모듈(122), 및 스위치 모듈(123) 등을 실장할 수 있다. 이와 같이 하나의 패키지 기판에 광원 모듈(110)과 스마트 제어 모듈(120)을 모두 구현함으로써, LED 드라이버와 연결되는 기존의 LED 모듈과 호환 가능한 형태로 LED 장치(100)를 제조할 수 있다.
다만, 실시예들에 따라, 스마트 제어 모듈(120)이 광원 모듈(110)과 분리되어 구현될 수도 있다. 일례로, 광원 모듈(110)의 제1 LED 스트링(111) 및 제2 LED 스트링(112)은 소정의 패키지 기판에 실장되는 복수의 LED들로 구현되고, 스마트 제어 모듈(120)은 광원 모듈(110)과 다른 별도의 패키지 기판 상에 실장되는 IC들과 소자들로 구현될 수 있다. 이와 같이 스마트 제어 모듈(120)을 광원 모듈(110)과 다른 별개의 패키지로 구현하는 경우, 스마트 제어 모듈(120)의 제어 모듈(122)에 포함되며 외부 컨트롤러와 통신하는 안테나 등이 광원 모듈(110)의 발광 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 외부 컨트롤러와 스마트 제어 모듈(120) 간의 무선 통신 성능을 개선할 수 있다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 LED 장치의 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다.
도 3 내지 도 6에 도시한 실시예들에서, 광원 모듈(110)은 서로 병렬로 연결되는 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)을 포함할 수 있다. 제1 LED 스트링(111)은 제1 LED들(LED1)을 포함하며, 제2 LED 스트링(112)은 제2 LED들(LED2)을 포함할 수 있다. 제1 LED 스트링(111)은 제1 입력 노드(NIN1)와 제1 출력 노드(NOUT1) 사이에 연결되고, 제2 LED 스트링(112)은 제2 입력 노드(NIN2)와 제2 출력 노드(NOUT2) 사이에 연결되며, 제1 입력 노드(NIN1)와 제2 입력 노드(NIN2)는 서로 연결될 수 있다. 제1 입력 노드(NIN1)와 제2 입력 노드(NIN2)는 제1 구동 노드(101)와 연결되며, 구동 전원(VDRV)을 입력받을 수 있다.
먼저 도 3을 참조하면, 스위치 모듈(123)은 제2 LED 스트링(112)에 연결되는 스위치 소자(SW) 및 스위치 드라이버(SDV)를 포함할 수 있다. 스위치 드라이버(SDV)는 제어 신호(CTR)에 의해 동작하며, 제어 신호(CTR)는 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 제어 모듈이 생성하는 PWM 신호일 수 있다.
도 3에 도시한 일 실시예에서는, 제1 LED 스트링(111)에 대해서는 제어가 불가능하며, 제2 LED 스트링(112)에 입력되는 제어 신호(CTR)의 듀티 비만을 조절할 수 있다. 따라서, 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 색 온도의 조절 범위가 크지 않을 수 있으나, 하나의 스위치 소자(SW) 및 하나의 스위치 드라이버(SDV)만으로 스위칭 모듈(123)을 구성하므로, 생산 단가 및 소모 전력 등을 낮출 수 있다.
다음으로 도 4를 참조하면, 스위치 모듈(123A)은 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2) 및 스위치 드라이버(SDV)를 포함할 수 있다. 제1 스위치 소자(SW1)는 제1 LED 스트링(111)의 제1 출력 노드(NOUT1)와 제2 구동 노드(102) 사이에 연결되고, 제2 스위치 소자(SW2)는 제2 LED 스트링(112)의 제2 출력 노드(NOUT2)와 제2 구동 노드(102) 사이에 연결될 수 있다.
도 4에 도시한 일 실시예에서, 제1 스위치 소자(SW1)는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 제2 스위치 소자(SW2)는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 따라서, 하나의 스위치 드라이버(SDV)를 이용하여 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)을 제어할 수 있다. 다만, 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2)가 같은 제어 신호(CTR)에 의해 턴-온 및 턴-오프되므로, 제1 LED 스트링(111)과 제2 LED 스트링(112)을 개별적으로 제어하기는 어려울 수 있으며, 따라서 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 색 온도 조절 범위가 제한적일 수 있다.
도 5를 참조하면, 스위치 모듈(123B)은 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2), 제1 스위치 드라이버(SDV1) 및 제2 스위치 드라이버(SDV2)를 포함할 수 있다. 제1 스위치 드라이버(SDV1)는 제어 모듈로부터 수신한 제어 신호(CTR)의 상보 신호를 이용하여 제1 스위치 소자(SW1)를 제어하고, 제2 스위치 드라이버(SDV2)는 제어 신호(CTR)를 이용하여 제2 스위치 소자(SW2)를 제어할 수 있다.
도 4와 도 5 각각에 도시한 스위치 모듈들(123A, 123B)의 동작은 서로 유사할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 제어 신호(CTR)의 듀티 비가 25%인 경우, 제1 스위치 소자(SW1)는 75%의 듀티 비를 갖는 신호로 제어되는 반면, 제2 스위치 소자(SW2)는 25%의 듀티 비를 갖는 신호로 제어될 수 있다. 반대로 제어 신호(CTR)의 듀티 비가 75%인 경우 제1 스위치 소자(SW1)는 25%의 듀티 비를 갖는 신호로 온/오프되는 반면, 제2 스위치 소자(SW2)는 75%의 듀티 비를 갖는 신호로 온/오프될 수 있다.
도 6을 참조하면, 스위치 모듈(123C)은 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2), 제1 스위치 드라이버(SDV1) 및 제2 스위치 드라이버(SDV2)를 포함할 수 있다. 다만 도 6에 도시한 일 실시예에서는, 제1 스위치 드라이버(SDV1)와 제2 스위치 드라이버(SDV2)가 서로 다른 제어 신호에 의해 스위치 소자들(SW1, SW2)을 제어할 수 있다. 제1 스위치 드라이버(SDV1)는 제1 제어 신호(CTR1)에 의해 제1 스위치 소자(SW1)를 제어하고, 제2 스위치 드라이버(SDV2)는 제2 제어 신호(CTR2)에 의해 제2 스위치 소자(SW2)를 제어할 수 있다.
제1 제어 신호(CTR1)와 제2 제어 신호(CTR2)는 스위치 모듈(123C)과 함께 스마트 제어 모듈에 포함되는 제어 모듈이 생성하는 신호들로서, 제1 제어 신호(CTR1)의 듀티 비와 제2 제어 신호(CTR2)의 듀티 비는 서로 독립적으로 결정될 수 있다. 다시 말해, 제1 제어 신호(CTR1)의 듀티 비는 제2 제어 신호(CTR2)의 듀티 비와 관계없이 결정될 수 있다. 따라서, 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한 실시예들에 비해 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 색 온도의 조절 범위가 증가할 수 있으며, 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 밝기 역시 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 LED 스트링(111)은 쿨 화이트 계열의 빛을 출력하고, 제2 LED 스트링(112)은 웜 화이트 계열의 빛을 출력할 수 있다. 일례로, 제1 LED 스트링(111)이 출력하는 빛이 갖는 제1 색 온도를 쿨 화이트 계열인 6000K로 가정하고, 제2 LED 스트링(112)이 출력하는 빛이 갖는 제2 색 온도를 웜 화이트 계열인 2700K로 가정하면, 제1 스위치 소자(SW1)의 온/오프를 결정하는 제1 제어 신호(CTR1)의 듀티 비와 제2 스위치 소자(SW2)의 온/오프를 결정하는 제2 제어 신호(CTR2)의 듀티 비에 따라 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 색 온도(CCT)는 표 1과 같이 결정될 수 있다.
제1 제어 신호의 듀티 비 제2 제어 신호의 듀티 비 빛의 색 온도
100% 0% 6000K
75% 25% 5175K
50% 50% 4350K
25% 75% 3525K
0% 100% 2700K
표 1에 예시로서 설명한, 제1 제어 신호(CTR1)와 제2 제어 신호(CTR2)의 듀티 비의 조합은, 도 4 및 도 5에 도시한 실시예들에 따른 스위치 모듈들(123A, 123B)에서도 구현이 가능하다. 다만 앞서 설명한 바와 같이, 도 6에 도시한 일 실시예에 따른 스위치 모듈(123C)의 경우, 제어 모듈이 개별적으로 생성한 제1 제어 신호(CTR1)와 제2 제어 신호(CTR2)에 의해 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2)가 제어되므로, 광원 모듈(110)이 출력하는 빛의 색 온도를 더욱 다양한 값들로 변경할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치(200)는 광원 모듈(210), 전원 모듈(220), 제어 모듈(230) 및 스위치 모듈(240)을 포함할 수 있으며, 제1 구동 노드(201)와 제2 구동 노드(202)를 통해 외부의 LED 드라이버와 연결될 수 있다. 도 7에 도시한 일 실시예에서, 광원 모듈(210)과 스위치 모듈(240)의 구성은, 앞서 도 6을 참조하여 설명한 바와 유사할 수 있다.
예를 들어, 광원 모듈(210)은 제1 색 온도의 빛을 출력하는 제1 LED들(LED1)을 포함하는 제1 LED 스트링(211)과 제2 색 온도의 빛을 출력하는 제2 LED들(LED2)을 포함하는 제2 LED 스트링(212)을 포함할 수 있다. 스위치 모듈(240)은 제1 LED 스트링(211)에 연결되는 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 LED 스트링(212)에 연결되는 제2 스위치 소자(SW2), 및 스위치 드라이버들(SDV1, SDV2)을 포함할 수 있다. 제1 스위치 소자(SW1)의 온/오프는 제1 스위치 드라이버(SDV1)에 의해 제어되고, 제2 스위치 소자(SW2)의 온/오프는 제2 스위치 드라이버(SDV2)에 의해 제어될 수 있다.
전원 모듈(220)은 제1 레귤레이터(221)와 제2 레귤레이터(222)를 포함할 수 있다. 제1 레귤레이터(221)와 제2 레귤레이터(222) 각각은 입력 단자(IN)와 출력 단자(OUT), 및 저항들과 연결되는 저항 단자(ADJ) 등을 포함할 수 있다. 일례로, 저항 단자(ADJ)에 연결되는 저항값에 따라, 출력 단자(OUT)로 출력되는 내부 전원 전압들(VINT1, VINT2) 각각의 크기가 달라질 수 있다.
제1 레귤레이터(221)와 제2 레귤레이터(222) 각각의 입력 단자(IN)는 제1 다이오드(D1)와 제1 커패시터(C1) 사이의 노드에 연결되며, 제1 다이오드(D1)는 제1 구동 노드(201)와 연결될 수 있다. 따라서, 입력 단자(IN)를 통해 구동 전원(VDRV)이 입력될 수 있다. 출력 단자(OUT)는 출력 커패시터로 기능하는 제2 커패시터(C2) 또는 제3 커패시터(C3)와 연결될 수 있다. 또한, 제1 레귤레이터(221)에서 출력 단자(OUT)에는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 연결될 수 있다. 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 사이의 노드는 제1 레귤레이터(221)의 저항 단자(ADJ)와 연결되며, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 각각의 저항 값에 따라 제1 내부 전원 전압(VINT1)의 크기가 결정될 수 있다. 마찬가지로, 제3 저항(R3)과 제4 저항(R4) 각각의 저항 값에 따라 제2 내부 전원 전압(VINT2)의 크기가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내부 전원 전압(VINT1)은 제어 모듈(230)의 동작에 필요한 전원 전압이고, 제2 내부 전원 전압(VINT2)은 스위치 모듈(240)의 동작에 필요한 전원 전압이며, 제1 내부 전원 전압(VINT1)의 크기는 제2 내부 전원 전압(VINT2)보다 작을 수 있다. 다만 이는 실시예들 중 하나일 뿐이며, 제1 내부 전원 전압(VINT1)과 제2 내부 전원 전압(VINT2) 각각의 크기는 실시예들에 따라 달라질 수 있다.
제어 모듈(230)은 제1 제어 신호(CTR1)와 제2 제어 신호(CTR2)를 PWM 신호로 생성할 수 있다. 제1 제어 신호(CTR1)는 제1 스위치 드라이버(SDV1)로 입력되어 제1 스위치 소자(SW1)를 제어하며, 제2 제어 신호(CTR2)는 제2 스위치 드라이버(SDV2)로 입력되어 제2 스위치 소자(SW2)를 제어할 수 있다. 도 7에 도시한 일 실시예에서는 제1 제어 신호(CTR1)와 제2 제어 신호(CTR2)에 의해 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2) 각각의 온/오프가 독립적으로 제어될 수 있으며, 광원 모듈(210)이 출력하는 빛의 색 온도 및/또는 밝기를 다양하게 조절할 수 있다.
제어 모듈(230)은 다양한 유무선 통신 방식에 의해 외부 컨트롤러(250)와 연결될 수 있다. 일례로, 외부 컨트롤러(250)는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 모바일 기기이거나, 또는 조명 장치(200)와 가까운 공간에 고정식으로 설치되는 조명 제어기일 수 있다.
사용자는, 외부 컨트롤러(250)를 통해 LED 장치(200)에 포함되는 광원 모듈(210)의 상태는 물론, LED 장치(200)에 구동 전원(VDRV)을 공급하는 LED 드라이버의 상태를 모니터링할 수 있다. 일례로, 제1 LED들(LED1) 중 적어도 하나에서 고장이 발생하면, 제1 LED 스트링(211) 전체에 걸리는 전압이 달라질 수 있다. LED 장치(200)는 LED 스트링들(211, 212) 각각의 전압 및 전류를 모니터링하여 LED들(LED1, LED2)의 고장 여부는 물론, 소비 전력을 모니터링할 수 있다.
LED 장치(200)에 구동 전원(VDRV)을 공급하는 LED 드라이버의 소비 전력은, LED 드라이버의 정격 전압의 최대 값과 정격 전류에 의해 결정되며, LED 드라이버의 스펙에 기재되어 있을 수 있다. 다만, 광원 모듈(210)에 포함되는 LED들(LED1, LED2)의 포워드 전압이 LED 드라이버의 정격 전압 범위 중 상대적으로 작은 전압에 해당하면, LED 드라이버의 스펙에 기재된 소비 전력과 광원 모듈(210)에서 실제 소비하는 전력 사이에 차이가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 광원 모듈(210)에 연결되는 전압/전류 검출 회로를 더 구비함으로써, 제어 모듈(230)이 광원 모듈(210)의 실제 소비 전력을 계산하고, 이를 외부 컨트롤러(250)로 전송하여 사용자에게 알릴 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치(200)는 광원 모듈(210)에서의 플리커 발생 여부를 판단할 수도 있다. 앞서 설명한 바와 같이 LED 장치(200)는 광원 모듈(210)의 전압/전류를 검출하여 제어 모듈(230)로 전송하는 전압/전류 검출 회로를 포함할 수 있다. 이때, 제어 모듈(230)은 광원 모듈(210)로부터 검출한 전류에 포함되는 리플(ripple) 성분을 이용하여 플리커 발생 여부를 판단하고 이를 외부 컨트롤러(250)로 전송할 수 있다. 또는, LED 장치(200)에 광원 모듈(200)이 출력하는 빛을 검출하는 별도의 광 센서를 추가하고, 제어 모듈(230)이 정확한 플리커 인덱스를 계산할 수도 있다. 플리커 인덱스는 0과 1 사이의 값으로 결정되며, 플리커가 심할수록 높은 값을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함되는 LED 드라이버를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 드라이버(300)는 EMI 필터(310), 정류 회로(320), 및 컨버터 회로(330) 등을 포함할 수 있다. EMI 필터(310)는 교류 전원(VAC)을 입력받으며, 교류 전원(VAC)에 포함된 전자파를 필터링할 수 있다. 정류 회로(320)는 EMI 필터(310)가 필터링한 교류 전원(VAC)을 직류 전원으로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 정류 회로(320)는 다이오드 브릿지(Diode Bridge)를 포함할 수 있다.
컨버터 회로(330)는 복수의 LED들에 구동 전원(VDRV)을 공급하며, 실시예들에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 일례로, 컨버터 회로(330)는 역률을 개선하고 전압을 상승시키는 PFC(Power Factor Correction) 컨버터, 및 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 컨버터 회로(330)는 정류 회로(320)가 교류 전원(VAC)을 정류하여 생성한 정류 전원(VREC)을 이용하여, 복수의 LED들을 구동하기 위한 구동 전원(VDRV)을 생성할 수 있다. 구동 전원(VDRV)의 전압 크기는, 컨버터 회로(330)의 출력단에 연결되는 복수의 LED들의 특성, 예를 들어 LED들 각각의 포워드 전압 등에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, LED 드라이버(300)는 LED를 구동하기 위한 LED 전류(ILED)를 정전류로 출력할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함되는 LED 드라이버를 간단하게 나타낸 회로도이다.
도 9는, 도 8에 도시한 일 실시예에서 LED 드라이버(300)에 포함되는 컨버터 회로(330)를 간단하게 나타낸 회로도일 수 있다. 도 9를 참조하면, 컨버터 회로(330)는 PFC 컨버터(331), DC-DC 컨버터(332) 및 컨트롤러(333) 등을 포함할 수 있다. PFC 컨버터(331)는 정류 전압(VREC)을 승압시키는 부스트 컨버터 회로로 동작할 수 있으며, 제1 인덕터(L1), 제1 다이오드(D1), 제1 커패시터(C1) 및 제1 컨버터 스위치(Q1) 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(333)에 의해 제1 컨버터 스위치(Q1)가 턴-온되면, 정류 전원(VREC)에 의한 전류가 스위치 저항(RS)으로 흐르면서 제1 인덕터(L1)에 에너지를 충전시킬 수 있다. 반면 컨트롤러(333)가 제1 컨버터 스위치(Q1)를 턴-오프시키면, 제1 인덕터(L1)에 충전된 전류가 방전되면서 PFC 컨버터(331)에 입력되는 정류 전압(VREC)보다 큰 전압이 생성될 수 있다. 이때, 제1 다이오드(D1)에 연결된 제1 커패시터(C1)에 의해 고주파 성분이 제거될 수 있다.
PFC 컨버터(331)와 직렬로 연결되는 DC-DC 컨버터(332)는 벅 컨버터 회로로 동작할 수 있으며, 제2 인덕터(L2), 제2 다이오드(D2), 제2 커패시터(C2) 및 제1 컨버터 스위치(Q2)를 포함할 수 있다. 제2 컨버터 스위치(Q2)는 제1 컨버터 스위치(Q1)와 마찬가지로 컨트롤러(333)에 의해 제어될 수 있다.
컨트롤러(331)가 제2 컨버터 스위치(Q2)를 턴-온시키면, 제2 인덕터(L2)로 전류가 흐르면서 제2 인덕터(L2)에 에너지가 충전될 수 있다. 반면 컨트롤러(331)가 제2 컨버터 스위치(Q2)를 턴-오프시키면, 제2 인덕터(L2)에 충전된 에너지에 의해 전류가 흐르며, 구동 전원(VDRV)이 출력될 수 있다. 제2 다이오드(D2)는 제2 컨버터 스위치(Q2)가 턴-오프된 상태에서 전류가 흐를 수 있는 경로를 제공하며, 제2 커패시터(C2)는 정류 커패시터로 기능할 수 있다.
컨버터 회로(330)에 의해 LED 드라이버(300)가 복수의 LED들로 출력하는 LED 전류(ILED)는 고정된 값을 가질 수 있다. 또한 LED 드라이버(300)는 소정 범위 내에서 정격 전압을 가질 수 있으며, 정격 전압의 최대값과 LED 전류(ILED)에 의해 LED 드라이버(300)의 소비 전력이 결정될 수 있다. LED 드라이버(300)의 LED 전류(ILED)와 정격 전압, 및 소비 전력 등은 LED 드라이버(300)의 스펙으로 제공될 수 있다.
다만, LED 드라이버(300)에 연결되는 복수의 LED들 중 적어도 일부에서 고장이 발생하는 등의 이유로 복수의 LED들의 포워드 전압의 합이 정격 전압 범위 내에서 중간 이하에 속하는 경우, LED 드라이버(300)에 부하(load)로서 연결된 복수의 LED들의 소비 전력이 감소할 수 있다. 따라서, LED 드라이버(300)의 스펙에 기재된 소비 전력과, 동작 중인 LED 드라이버(300)가 실제로 소비하는 전력 사이에 차이가 발생할 수 밖에 없다.
본 발명의 일 실시예에서는, LED 드라이버(300)에 연결되는 복수의 LED들과 함께 LED 장치에 포함되는 스마트 제어 모듈을 이용하여 상기와 같은 문제를 해결할 수 있다. 스마트 제어 모듈은, 복수의 LED들에 걸리는 전압과 복수의 LED들에 흐르는 전류를 검출하여 LED 드라이버(300)가 실제로 소비하는 전력을 모니터링할 수 있다. 일례로, 복수의 LED들이 구성하는 LED 스트링들 중 하나에 상대적으로 작은 전압이 걸리는 것으로 검출되면, 해당 LED 스트링에 포함되는 LED들 중 일부가 고장난 것으로 판단할 수 있다. 따라서, LED 드라이버(300)의 소비 전력은 물론, LED 드라이버(300)에 연결된 LED 스트링들의 상태 역시 모니터링할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 스마트 제어 모듈은 유무선 통신에 의해 외부 컨트롤러와 연결될 수 있다. 외부 컨트롤러는 스마트폰 등의 기기일 수 있으며, 사용자는 스마트 제어 모듈과 연동되는 외부 컨트롤러의 애플리케이션을 이용하여 LED 드라이버(300)와 LED 스트링들의 상태를 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면이다.
먼저 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치(400)는 하나의 마스터 장치(400A)와 복수의 슬레이브 장치들(400B, 400C)을 포함할 수 있다. 마스터 장치(400A)는 광원 모듈(410)과 스마트 제어 모듈(420)을 포함할 수 있다. 스마트 제어 모듈(420)은 전원 모듈(421)과 제어 모듈(422) 및 스위치 모듈(423) 등을 포함하며, 각 구성 요소들의 동작은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 일 실시예와 유사할 수 있다.
도 10에 도시한 일 실시예에 따른 LED 장치(400)에서는, 마스터 장치(400A)에 복수의 슬레이브 장치들(400B, 400C)이 더 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 슬레이브 장치들(400B, 400C) 각각은 복수의 LED들만을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 제1 슬레이브 장치(400B)는 제1 LED 스트링(403)과 제2 LED 스트링(404)을 포함하며, 제2 슬레이브 장치(400C)는 제1 LED 스트링(406)과 제2 LED 스트링(407)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 복수의 슬레이브 장치들(400B, 400C) 각각에는 스마트 제어 모듈(420)이 포함되지 않을 수 있다.
마스터 장치(400A) 및 복수의 슬레이브 장치들(400B, 400C)에 포함되는 제1 LED 스트링들(403, 406, 411)은 서로 직렬로 연결되며, 제2 LED 스트링들(404, 407, 412) 역시 서로 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 스마트 제어 모듈(420)의 제어 모듈(422)이 출력하는 제어 신호(CTR)에 의해 스위치 모듈(423) 내의 스위치 소자들이 소정의 듀티 비로 온/오프됨에 따라, 제1 LED 스트링들(403, 406, 411)의 밝기가 동시에 조절되고, 제2 LED 스트링들(404, 407, 412)의 밝기가 동시에 조절될 수 있다. 이와 같이, 하나의 마스터 장치(400A)에만 스마트 제어 모듈(420)을 구비하는 것만으로, 복수의 LED들을 각각 포함하는 복수의 장치들(400A, 400B, 400C)을 동시에 제어할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 조명 장치를 간단하게 나타낸 도면들이다.
도 11 및 도 12는 디밍 기능을 제공하는 조명 장치들(500, 600)을 설명하기 위해 제공되는 도면들이다. 우선 도 11을 참조하면, 조명 장치(500)는 광원 모듈(510), 스마트 제어 모듈(520) 및 LED 드라이버(530) 등을 포함할 수 있다. LED 드라이버(530)는 교류 전원(VAC)을 입력받아 구동 전원(VDRV)을 생성할 수 있다. 실시예들에 따라 광원 모듈(510)과 스마트 제어 모듈(520)은 하나의 패키지로 포함되어 LED 장치를 제공할 수 있으며, 광원 모듈(510)의 제1 LED 스트링(511) 및 제2 LED 스트링(512)은 구동 전원(VDRV)에 의해 동작할 수 있다. 광원 모듈(510)과 스마트 제어 모듈(520)은 제1 구동 노드(501) 및 제2 구동 노드(502)를 통해 LED 드라이버(530)와 연결되며, 하나로 패키징되어 LED 장치를 구성할 수 있다.
도 11에 도시한 일 실시예에서, 스마트 제어 모듈(520)은 전원 모듈(521), 제어 모듈(522), 스위치 모듈(523), 및 디밍 제어 모듈(524) 등을 포함할 수 있다. 전원 모듈(521)은 제1 내부 전원 전압(VINT1), 제2 내부 전원 전압(VINT2), 및 제3 내부 전원 전압(VINT3)을 출력하며, 제어 모듈(522)은 제1 내부 전원 전압(VINT1)으로 동작하고 스위치 모듈(523)은 제2 내부 전원 전압(VINT2)으로 동작할 수 있다. 제어 모듈(522)은 스위치 모듈(523)을 제어하기 위한 제어 신호(CTR)과 디밍 제어 모듈(524)을 제어하기 위한 디밍 제어 신호(CTRDIM)를 출력하며, 일 실시예에서 제어 신호(CTR)와 디밍 제어 신호(CTRDIM) 각각은 PWM 신호일 수 있다. 전원 모듈(521)과 제어 모듈(522) 및 스위치 모듈(523)의 세부 동작은 앞서 설명한 다른 실시예들을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
디밍 제어 모듈(524)은 제3 내부 전원 전압(VINT3)으로 동작하며, 디밍 제어 신호(CTRDIM)에 응답하여 디밍 제어 전압을 생성할 수 있다. 도 11에 도시한 일 실시예에서, LED 드라이버(530)는 디밍 기능을 제공할 수 있으며, 따라서 도 11에 도시한 바와 같이 디밍 제어 단자들(DIM+, DIM-)을 포함할 수 있다. 디밍 제어 모듈(524)은 디밍 제어 신호(CTRDIM)에 응답하여 생성한 디밍 제어 전압을, 디밍 제어 단자들(DIM+, DIM-)로 출력할 수 있다.
일례로, 디밍 제어 신호(CTRDIM)는 PWM 신호일 수 있으며, 디밍 제어 모듈(524)은 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비에 따라 디밍 제어 전압의 크기를 결정할 수 있다. 예시로, 최대 밝기를 출력하는 디밍 제어 전압이 3V인 경우를 가정하면, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 50%인 경우 디밍 제어 전압은 1.5V일 수 있다. 또한, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 30%이면 디밍 제어 전압은 0.9V일 수 있으며, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티비가 80%이면 디밍 제어 전압은 2.4V일 수 있다. 디밍 제어 전압의 크기에 따라 LED 드라이버(530)가 출력하는 LED 전류(ILED)의 크기가 변경되며, 따라서 광원 모듈(510)이 출력하는 빛의 밝기를 조절할 수 있다.
다음으로 도 12를 참조하면, 조명 장치(600)는 광원 모듈(610), 스마트 제어 모듈(620) 및 LED 드라이버(630) 등을 포함할 수 있다. 스마트 제어 모듈(620)은 전원 모듈(621), 제어 모듈(622), 스위치 모듈(623), 및 디밍 제어 모듈(624) 등을 포함할 수 있다.
도 11에 도시한 일 실시예와 달리, 도 12에 도시한 일 실시예에서 LED 드라이버(630)는 디밍 기능을 제공하지 않으며, 디밍 제어 단자를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 디밍 제어 모듈(624)이 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비에 따라 디밍 제어 전압의 크기를 결정하는 방식으로는 디밍 기능을 구현할 수 없다.
디밍 기능을 제공하지 않는 LED 드라이버(630)와 연결되는 경우에서 디밍 기능을 구현하기 위해, 디밍 제어 모듈(624)은 광원 모듈(610)의 제1 LED 스트링(611) 및 제2 LED 스트링(612)과 연결될 수 있다. 일례로, 디밍 제어 모듈(624)은 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비에 따라 제1 LED 스트링(611)과 제2 LED 스트링(612) 각각에서 실제로 발광하는 LED들의 개수를 조절할 수 있다. 따라서, 도 12에 도시한 일 실시예에서는, LED 드라이버(630)가 출력하는 LED 전류(ILED)의 크기가 변하지 않음에도 불구하고, 광원 모듈(610)이 출력하는 빛의 세기가 변경될 수 있다. 이하, 도 13을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 장치의 디밍 기능을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 13은, 디밍 기능을 제공하지 않는 LED 드라이버와 연결되는 LED 장치에 포함되는 디밍 제어 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면일 수 있다. 도 13을 참조하면, LED 장치(700)는 광원 모듈(710), 스위치 모듈(720), 및 디밍 제어 모듈(730) 등을 포함할 수 있다. 스위치 모듈(720)은 제어 모듈이 전송하는 제1 및 제2 제어 신호들(CTR1, CTR2)에 의해 제1 스위치 소자(SW1)와 제2 스위치 소자(SW2)의 온/오프를 제어할 수 있다.
디밍 제어 모듈(730)은 스위치부(731)와 스위치 제어 회로(732)를 포함하며, 스위치부(731)는 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3)을 포함할 수 있다. 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3)은 제1 LED 스트링(711)과 제2 LED 스트링(712)과 연결될 수 있다. 도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3) 각각은, 제1 LED들(LED1) 사이의 노드, 및 제2 LED들(LED2) 사이의 노드에 연결될 수 있다.
스위치 제어 회로(732)는 제어 모듈이 전송하는 디밍 제어 신호(CTRDIM)에 응답하여, 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3)의 온/오프를 제어할 수 있다. 일례로, 디밍 제어 신호(CTRDIM)는 PWM 신호이며, 스위치 제어 회로(732)는 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비에 따라 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3) 각각을 턴-온 또는 턴-오프시킬 수 있다. 일례로, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 50%이면, 스위치 제어 회로(732)는 제2 디밍 제어 스위치(DSW2)를 턴-온시키고, 제1 및 제3 디밍 제어 스위치들(DSW1, DSW3)은 턴-오프시킬 수 있다. 유사하게, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 25%이면, 스위치 제어 회로(732)는 제1 디밍 제어 스위치(DSW1)를 턴-온시키고 제2 및 제3 디밍 제어 스위치들(DSW2, DSW3)은 턴-오프시킬 수 있다. 일 실시예에서, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 25%보다 크고 50%보다 작으면, 디밍 제어 신호(CTRDIM)의 듀티 비가 50%인 경우와 같은 방식으로 복수의 디밍 제어 스위치들(DSW1-DSW3) 각각이 턴-온 또는 턴-오프될 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 일 실시예들에 따른 LED 장치와 LED 드라이버의 연결 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저 도 14는 디밍 기능을 제공하는 LED 드라이버(810)와 LED 장치(820)의 연결 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 14를 참조하면, LED 드라이버(810)는 입력 하네스(811), 및 출력 하네스(815)와 연결될 수 있다. 입력 하네스(811)는 교류 전원을 입력받는 복수의 입력 단자들(812-814)을 포함할 수 있으며, 출력 하네스(815)는 LED 드라이버가 생성한 구동 전원을 LED들에 전달하기 위한 복수의 출력 단자들(816-819)을 포함할 수 있다. 복수의 출력 단자들 중에서 제1 출력 단자(816)와 제2 출력 단자(817)는 구동 전원을 출력하기 위한 단자일 수 있다. 일례로, 제1 출력 단자(816)로 출력되는 전압은, 제2 출력 단자(817)로 출력되는 전압보다 클 수 있다.
LED 드라이버(810)는 입력 하네스(812)를 통해 입력받은 교류 전원을 이용하여, 구동 전원을 생성할 수 있다. LED 드라이버(810)는 EMI 필터, 정류 회로, 컨버터 회로, 컨트롤러 등을 포함할 수 있다. 정류 회로는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하며, 컨버터 회로는 직류 전원을 이용하여 구동 전원을 생성할 수 있다. 조명 장치(800)의 적용 분야에 따라서, LED 드라이버(810)는 방수방진 성능을 갖출 수 있다. 일 실시예에서, LED 드라이버(810)는 수분과 먼지 등의 침투를 차단할 수 있는 실링부재로 밀봉될 수 있다.
일 실시예에서 LED 드라이버(810)는 출력 하네스(815)에 연결된 LED들을 구동하기 위해 정전류를 출력할 수 있으며, 정전류의 크기는 컨트롤러에 의해 결정될 수 있다. 컨트롤러는 LED 드라이버(810)가 출력하는 정전류의 크기를 정격 전류 범위 내에서 조절할 수 있는 디밍(dimming) 기능을 제공할 수 있다. 컨트롤러는, 디밍 단자(DIM+, DIM-)를 통해 입력되는 디밍 제어 신호에 따라 정전류의 크기를 조절할 수 있다.
도 14를 참조하면, LED 장치(820)는 광원 모듈(821)과 스위치 제어 모듈(822)을 포함하며, 스위치 제어 모듈(822)은 전원 모듈(823), 제어 모듈(824), 스위치 모듈(825), 및 디밍 제어 모듈(826) 등을 포함할 수 있다. 제어 모듈(824)이 유무선 통신에 의해 외부 컨트롤러로부터 광원 모듈(821)이 출력하는 빛의 밝기를 변경하는 제어 커맨드를 수신하면, 제어 모듈(824)은 제어 커맨드를 PWM 신호인 디밍 제어 신호로 변환하여 디밍 제어 모듈(826)에 전송할 수 있다. 디밍 제어 모듈(826)은 디밍 제어 신호의 듀티 비에 기초하여 디밍 제어 전압을 결정하고, 디밍 제어 전압을 디밍 제어 단자(DIM+, DIM-)로 출력할 수 있다. 디밍 제어 단자(DIM+, DIM-)로 수신한 디밍 제어 전압의 크기에 따라, LED 드라이버(810)가 출력하는 정전류의 크기가 증가 또는 감소할 수 있다.
다음으로 도 15는 디밍 기능을 제공하지 않는 LED 드라이버(910)와 LED 장치(920)의 연결 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 15를 참조하면, LED 드라이버(910)는 입력 하네스(911), 및 출력 하네스(915)와 연결될 수 있다. 입력 하네스(911)는 교류 전원을 입력받는 복수의 입력 단자들(912-914)을 포함할 수 있으며, 출력 하네스(915)는 LED 드라이버가 생성한 구동 전원을 LED들에 전달하기 위한 복수의 출력 단자들(916, 917)을 포함할 수 있다.
도 15에 도시한 일 실시예에서는 LED 드라이버(910)가 디밍 기능을 제공하지 않으며, 따라서 LED 드라이버(910)에 별도의 디밍 제어 단자가 존재하지 않는다. 따라서, 도 15에 도시한 일 실시예에서, LED 장치(920)의 디밍 제어 모듈(926)은, 광원 모듈(921)의 LED들 사이의 노드에 연결되는 디밍 제어 스위치들을 포함하며, 디밍 제어 스위치들 각각을 턴-온 또는 턴-오프시켜 실제 발광하는 LED들의 개수를 변경하는 방식으로 디밍 기능을 구현할 수 있다. 일례로, 도 13을 참조하여 설명한 바와 같은 방식으로, 디밍 기능이 구현될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 LED 장치를 간단하게 나타낸 도면들이다.
먼저 도 16 및 도 17에 도시한 실시예들에서는, LED 장치들(1000, 1100) 각각이 열을 전기 에너지로 바꾸는 열전 소자를 갖는 열전 모듈(1030, 1130)을 포함할 수 있다. 먼저 도 16을 참조하면, LED 장치(1000)는 광원 모듈(1010)과 스마트 제어 모듈(1020), 및 열전 모듈(1030)을 포함할 수 있다. 열전 모듈(1030)은 열전 소자를 포함하며, 광원 모듈(1010)에 부착되어 광원 모듈(1010)의 동작 중에 발생하는 열을 전기 에너지로 변환할 수 있다. 일 실시예에서 열전 소자는, 서로 다른 금속 또는 반도체 사이에서 발생하는 온도차에 의해 전기 에너지가 생성되는 제벡(Seeback) 효과를 이용하는 소자일 수 있다.
LED 장치(1000)에서 광원 모듈(1010)이 빛을 내기 시작한 직후에는, 광원 모듈(1010)에서 열이 거의 발생하지 않을 수 있다. 따라서, LED 장치(1000)의 동작 초기에는, 앞서 설명한 바와 같이 전원 모듈(1021)이 구동 전원(VDRV)을 이용하여 내부 전원 전압들(VINT1, VINT2)을 생성할 수 있다. 일정 시간이 경과한 후 광원 모듈(1010)의 온도가 상승하여 열전 모듈(1030)에서 전기 에너지가 생성되면, 열전 모듈(1030)의 전기 에너지가 전원 모듈(1021)로 공급될 수 있다.
일례로, 전원 모듈(1021)은, 열전 모듈(1030)이 공급하는 전기 에너지로 충전되는 커패시터를 포함할 수 있다. 커패시터가 충전되면 제어 모듈(822)과 스위치 모듈(823)의 동작에 필요한 내부 전원 전압들(VINT1, VINT2)이, 커패시터로부터 생성될 수 있다. 따라서, 구동 노드들(1001, 1002)을 통해 LED 장치(1000)와 연결되는 LED 드라이버에 미치는 영향을 최소화한 상태로 스마트 제어 모듈(1020)이 동작할 수 있다.
다음으로 도 17에 도시한 일 실시예에서는, 스마트 제어 모듈(1120)이 배터리 모듈(1124)을 포함할 수 있다. 일례로 배터리 모듈(1124)은 리튬-이온 배터리 및 충전 회로 등을 포함할 수 있다.
LED 장치(1100)의 최초 구동시에는 배터리 모듈(1124)이 방전된 상태일 수 있다. 따라서, 구동 노드(1101, 1102)를 통해 연결된 LED 드라이버가 생성하는 구동 전원(VDRV)을 이용하여, 전원 모듈(1121)이 내부 전원 전압들(VINT1, VINT2)을 생성할 수 있다.
광원 모듈(1110)이 동작하고 일정 시간이 경과하면, 광원 모듈(1110)에서 발생하는 열에 의해 열전 모듈(1130)이 전기 에너지를 출력하고, 그로부터 배터리 모듈(1124)이 충전될 수 있다. 배터리 모듈(1124)의 충전량이 소정의 임계값을 초과하면, 전원 모듈(1121)은 구동 전원(VDRV)이 아닌, 배터리 모듈(1124)의 출력 전원을 이용하여 내부 전원 전압들(VINT1, VINT2)을 생성할 수 있다. 따라서, LED 장치(1100)와 구동 노드(1101, 1102)를 통해 연결된 LED 드라이버에 스마트 제어 모듈(1120)이 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10, 500, 600: 조명 장치
20, 300, 530, 530: LED 드라이버
30, 100, 200, 400, 1000, 1100: LED 장치
31, 110, 210, 410, 510, 610, 710, 1010, 1110: 광원 모듈
32, 120, 420, 520, 620, 1020, 1120: 스마트 제어 모듈
121, 220, 421, 521, 621, 1021, 1121: 전원 모듈
122, 230, 422, 522, 622, 1121, 1122: 제어 모듈
123, 123A, 123B, 123C, 240, 423, 523, 623, 720, 1023, 1123: 스위치 모듈
524, 624, 730, 1030, 1130: 디밍 제어 모듈
VAC: 교류 전원
VDRV: 구동 전원

Claims (20)

  1. 외부의 LED 드라이버가 출력하는 구동 전원에 의해 턴-온되며, 제1 색 온도의 빛을 출력하는 제1 LED 스트링;
    상기 제1 LED 스트링과 병렬로 연결되며, 상기 구동 전원에 의해 턴-온되고, 상기 제1 색 온도와 다른 제2 색 온도의 빛을 출력하는 제2 LED 스트링; 및
    외부 컨트롤러와 통신 가능하도록 연결되는 제어 모듈, 상기 외부 컨트롤러로부터 제어 커맨드를 수신한 상기 제어 모듈이 출력하는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 LED 스트링과 상기 제2 LED 스트링 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 스위치 모듈, 및 상기 구동 전원을 이용하여 상기 제어 모듈과 상기 스위치 모듈의 동작에 필요한 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈을 갖는 스마트 제어 모듈; 을 포함하는 LED 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은, 상기 제1 LED 스트링 또는 상기 제2 LED 스트링에 직렬로 연결되는 스위치 소자, 및 상기 제어 신호에 응답하여 상기 스위치 소자를 제어하는 스위치 드라이버를 포함하는 LED 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위치 모듈은, 상기 제1 LED 스트링에 직렬로 연결되는 제1 스위치 소자, 상기 제2 LED 스트링에 직렬로 연결되는 제2 스위치 소자, 및 상기 제어 신호에 응답하여 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자를 제어하는 스위치 드라이버를 포함하는 LED 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 드라이버는 상기 제1 스위치 소자와 상기 제2 스위치 소자를 하나의 PWM 신호로 제어하는 LED 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 드라이버는 상기 제1 스위치 소자에 제1 PWM 신호를 입력하고, 상기 제2 스위치 소자에 제2 PMW 신호를 입력하며, 상기 제1 PWM 신호와 상기 제2 PWM 신호는 서로 반대 위상을 갖는 LED 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스위치 드라이버는 상기 제1 스위치 소자에 제1 PWM 신호를 입력하고, 상기 제2 스위치 소자에 제2 PMW 신호를 입력하며, 상기 제1 PWM 신호와 상기 제2 PWM 신호는 다른 신호인 LED 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 LED 드라이버, 상기 제1 LED 스트링 및 상기 제2 LED 스트링의 상태를 모니터링하여 상기 외부 컨트롤러로 전송하는 LED 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전원 모듈은 상기 제어 모듈의 동작에 필요한 제1 내부 전원 전압을 생성하는 제1 레귤레이터, 및 상기 스위치 모듈의 동작에 필요한 제2 내부 전원 전압을 생성하는 제2 레귤레이터를 포함하며,
    상기 제1 내부 전원 전압과 상기 제2 내부 전원 전압은 서로 다른 크기를 갖는 LED 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 내부 전원 전압은 상기 제2 내부 전원 전압보다 작은 LED 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 제어 모듈은 상기 제1 LED 스트링 및 상기 제2 LED 스트링과 별개의 모듈로 분리되는 LED 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 LED 스트링은 제1 입력 노드 및 제1 출력 노드 사이에 연결되고, 상기 제2 LED 스트링은 제2 입력 노드 및 제2 출력 노드 사이에 연결되며,
    상기 제1 입력 노드와 상기 제2 입력 노드는 서로 연결되고, 상기 제1 출력 노드와 상기 제2 출력 노드는 서로 분리되는 LED 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 제어 모듈은, 상기 LED 드라이버의 디밍 제어 단자와 연결되며, 상기 디밍 제어 단자로 디밍 제어 전압을 출력하는 디밍 스위치 모듈을 더 포함하며,
    상기 디밍 스위치 모듈은, 상기 제어 모듈이 상기 제어 커맨드에 응답하여 생성하는 PWM 신호를 상기 디밍 제어 전압으로 변환하여 상기 디밍 제어 단자로 출력하는 LED 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 제어 모듈은, 상기 제1 LED 스트링에 포함되는 복수의 제1 LED들 사이의 노드들과 상기 제2 LED 스트링에 포함되는 복수의 제2 LED들 사이의 노드들에 연결되는 디밍 제어 스위치들, 및 상기 제어 모듈이 상기 제어 커맨드에 응답하여 생성하는 PWM 신호의 듀티 비에 따라 상기 디밍 제어 스위치들을 제어하는 디밍 스위치 모듈을 더 포함하는 LED 장치.
  14. 교류 전원을 이용하여 LED들을 구동하기 위한 구동 전원을 생성하며, 제1 구동 노드와 제2 구동 노드를 통해 상기 구동 전원을 출력하는 LED 드라이버;
    상기 제1 구동 노드와 제1 LED 출력 노드 사이에 연결되는 제1 LED 스트링 및 상기 제1 구동 노드와 제2 LED 출력 노드 사이에 연결되는 제2 LED 스트링을 포함하며, 상기 제1 LED 스트링과 상기 제2 LED 스트링은 서로 다른 색 온도의 빛을 내는 광원 모듈; 및
    상기 LED 드라이버와 상기 광원 모듈 사이에서 상기 제1 구동 노드, 상기 제2 구동 노드, 상기 제1 LED 출력 노드, 및 상기 제2 LED 출력 노드에 연결되는 스마트 제어 모듈; 을 포함하며,
    상기 스마트 제어 모듈은, 외부 컨트롤러와 통신 가능하도록 연결되는 제어 모듈, 및 상기 제1 LED 출력 노드, 상기 제2 LED 출력 노드, 및 상기 제2 구동 노드와 연결되며, 상기 제어 모듈이 출력하는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 LED 스트링 및 상기 제2 LED 스트링 중 적어도 하나의 밝기를 조절하는 스위치 모듈을 포함하는 조명 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 LED 드라이버는, 상기 교류 전원을 정류하는 정류 회로, 및 상기 정류 회로의 출력을 이용하여 상기 구동 전원을 생성하는 컨버터 회로를 포함하는 조명 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 LED 스트링은 제1 색 온도의 백색 빛을 출력하며, 상기 제2 LED 스트링은 제1 색 온도보다 높은 제2 색 온도의 백색 빛을 출력하는 조명 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 광원 모듈에 부착되며, 상기 광원 모듈에서 발생하는 열을 전기 에너지로 변환하는 열전 소자를 갖는 열전 모듈; 를 더 포함하는 조명 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 스마트 제어 모듈은, 상기 제1 구동 노드, 및 상기 열전 모듈의 출력 노드와 연결되며, 상기 구동 전원 및 상기 열전 모듈의 출력 전원을 이용하여 상기 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈을 더 포함하는 조명 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 스마트 제어 모듈은, 상기 열전 모듈의 출력 노드와 연결되는 배터리 모듈, 및 상기 배터리 모듈의 출력 전원을 이용하여 상기 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈을 더 포함하는 조명 장치.
  20. LED 드라이버의 출력 하네스에 포함되는 복수의 출력 단자들 중 적어도 일부에 직접 연결되는 복수의 LED들;
    상기 복수의 출력 단자들 중 제1 출력 단자에 연결되며, 상기 LED 드라이버가 출력하는 구동 전원을 이용하여 제1 내부 전원 전압 및 제2 내부 전원 전압을 생성하는 전원 모듈;
    상기 제1 내부 전원 전압에 의해 동작하며, 외부 컨트롤러로부터 수신한 제어 커맨드에 기초하여 PWM 신호인 제어 신호를 생성하는 제어 모듈; 및
    상기 복수의 LED들 중 적어도 하나와 상기 복수의 출력 단자들 중 제2 출력 단자 사이에 연결되고, 상기 제2 내부 전원 전압에 의해 동작하며, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 복수의 LED들 중 적어도 일부의 밝기를 조절하는 스위치 모듈; 을 포함하는 LED 장치.

KR1020200157649A 2020-11-23 2020-11-23 Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치 KR20220070757A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157649A KR20220070757A (ko) 2020-11-23 2020-11-23 Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치
US17/407,826 US11602028B2 (en) 2020-11-23 2021-08-20 LED device and lighting device including the same
DE102021130316.8A DE102021130316A1 (de) 2020-11-23 2021-11-19 LED-Vorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung mit derselben
CN202111394918.5A CN114531754A (zh) 2020-11-23 2021-11-23 Led装置和包括led装置的照明装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200157649A KR20220070757A (ko) 2020-11-23 2020-11-23 Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220070757A true KR20220070757A (ko) 2022-05-31

Family

ID=81453003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200157649A KR20220070757A (ko) 2020-11-23 2020-11-23 Led 장치 및 이를 포함하는 조명 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11602028B2 (ko)
KR (1) KR20220070757A (ko)
CN (1) CN114531754A (ko)
DE (1) DE102021130316A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230029021A1 (en) * 2020-01-09 2023-01-26 Current Lighting Solutions, Llc Lighting apparatus driver

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1758169A3 (en) 1996-08-27 2007-05-23 Seiko Epson Corporation Exfoliating method, transferring method of thin film device, and thin film device, thin film integrated circuit device, and liquid crystal display device produced by the same
USRE38466E1 (en) 1996-11-12 2004-03-16 Seiko Epson Corporation Manufacturing method of active matrix substrate, active matrix substrate and liquid crystal display device
US7208725B2 (en) 1998-11-25 2007-04-24 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Optoelectronic component with encapsulant
JP3906654B2 (ja) 2000-07-18 2007-04-18 ソニー株式会社 半導体発光素子及び半導体発光装置
WO2003019678A1 (fr) 2001-08-22 2003-03-06 Sony Corporation Element semiconducteur au nitrure et procede de production de cet element
JP2003218034A (ja) 2002-01-17 2003-07-31 Sony Corp 選択成長方法、半導体発光素子及びその製造方法
JP3815335B2 (ja) 2002-01-18 2006-08-30 ソニー株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
KR100499129B1 (ko) 2002-09-02 2005-07-04 삼성전기주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
US7002182B2 (en) 2002-09-06 2006-02-21 Sony Corporation Semiconductor light emitting device integral type semiconductor light emitting unit image display unit and illuminating unit
KR100714639B1 (ko) 2003-10-21 2007-05-07 삼성전기주식회사 발광 소자
KR100506740B1 (ko) 2003-12-23 2005-08-08 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법
JP2005340559A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Kyocera Corp 熱電交換モジュール用セラミック基板
KR100664985B1 (ko) 2004-10-26 2007-01-09 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 소자
KR100665222B1 (ko) 2005-07-26 2007-01-09 삼성전기주식회사 확산재료를 이용한 엘이디 패키지 및 그 제조 방법
KR100661614B1 (ko) 2005-10-07 2006-12-26 삼성전기주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100723247B1 (ko) 2006-01-10 2007-05-29 삼성전기주식회사 칩코팅형 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
KR100735325B1 (ko) 2006-04-17 2007-07-04 삼성전기주식회사 발광다이오드 패키지 및 그 제조방법
KR100930171B1 (ko) 2006-12-05 2009-12-07 삼성전기주식회사 백색 발광장치 및 이를 이용한 백색 광원 모듈
KR100855065B1 (ko) 2007-04-24 2008-08-29 삼성전기주식회사 발광 다이오드 패키지
ES2890714T3 (es) 2007-05-04 2022-01-21 Signify Holding Bv Luminarias basadas en led y procedimientos relacionados para la gestión térmica
KR100982980B1 (ko) 2007-05-15 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 면 광원 장치 및 이를 구비하는 ｌｃｄ 백라이트 유닛
KR101164026B1 (ko) 2007-07-12 2012-07-18 삼성전자주식회사 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR100941765B1 (ko) 2007-08-07 2010-02-11 한국광기술원 색온도 조절용 ｌｅｄ 조명 장치 및 그의 조절 방법
KR100891761B1 (ko) 2007-10-19 2009-04-07 삼성전기주식회사 반도체 발광소자, 그의 제조방법 및 이를 이용한 반도체발광소자 패키지
KR101332794B1 (ko) 2008-08-05 2013-11-25 삼성전자주식회사 발광 장치, 이를 포함하는 발광 시스템, 상기 발광 장치 및발광 시스템의 제조 방법
KR20100030470A (ko) 2008-09-10 2010-03-18 삼성전자주식회사 다양한 색 온도의 백색광을 제공할 수 있는 발광 장치 및 발광 시스템
KR101530876B1 (ko) 2008-09-16 2015-06-23 삼성전자 주식회사 발광량이 증가된 발광 소자, 이를 포함하는 발광 장치, 상기 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법
US8569969B2 (en) 2008-10-10 2013-10-29 Koninklijke Philips N.V. Methods and apparatus for controlling multiple light sources via a single regulator circuit to provide variable color and/or color temperature light
US8008683B2 (en) 2008-10-22 2011-08-30 Samsung Led Co., Ltd. Semiconductor light emitting device
TWI354365B (en) 2009-08-26 2011-12-11 Quasioptical led package structure for increasing
KR101822600B1 (ko) 2010-07-29 2018-01-26 엘지이노텍 주식회사 열전냉각모듈이 내장된 ｌｅｄ 모듈을 포함하는 ｌｅｄ 조명기구
KR101294106B1 (ko) 2011-11-01 2013-08-08 주식회사 루멘스 조명장치, 조명장치의 전력제어방법, 및 조명장치의 전력제어모듈
KR101362082B1 (ko) 2012-03-12 2014-02-24 (주)유양디앤유 외부 환경에 따른 제어가 가능한 감성조명 장치 및 그 제어방법
US10568180B2 (en) * 2015-05-05 2020-02-18 Arkalumen Inc. Method and apparatus for controlling a lighting module having a plurality of LED groups
KR101862693B1 (ko) 2015-07-20 2018-07-23 주식회사 일렉스코리아 Led 모듈의 색온도 가변을 위한 led 구동회로
US10448471B1 (en) * 2018-06-29 2019-10-15 Abl Ip Holding Llc Lighting system with configurable dimming
US20200146119A1 (en) 2018-11-05 2020-05-07 Intematix Corporation Wirelessly Controllable Lighting Modules
US11259377B2 (en) * 2019-05-17 2022-02-22 Abl Ip Holding Llc Color temperature and intensity configurable lighting fixture using de-saturated color LEDs

Also Published As

Publication number Publication date
CN114531754A (zh) 2022-05-24
US11602028B2 (en) 2023-03-07
US20220167477A1 (en) 2022-05-26
DE102021130316A1 (de) 2022-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9859812B2 (en) Auxiliary power supply for lighting driver circuitry
EP2471344B1 (en) Multichannel lighting unit and driver for supplying current to light sources in multichannel lighting unit
EP2592903B1 (en) Lighting system and luminaire
EP3228159B1 (en) Current splitter for led lighting system
CA2771975C (en) Method and apparatus for controlling dimming levels of leds
US20130099684A1 (en) Led current control
CN103988583A (zh) 照明器具和使用该照明器具的可见光通信系统
EP2829158B1 (en) Led string driver circuit including a charge control diode for a capacitor
US10051704B2 (en) LED dimmer circuit and method
JP2014117146A (ja) 光源を駆動する回路およびその方法
JP2019528554A (ja) センサ対応ｌｅｄドライバ用の絶縁補助電源及びｄａｌｉ電源の制御
US20120217892A1 (en) Led current pwm dimming module
US10588193B2 (en) LED module and lighting apparatus
US11602028B2 (en) LED device and lighting device including the same
CN102934521A (zh) 用于led驱动器的电流感测装置
US11570860B2 (en) LED control device and lighting device including the same
CN209806125U (zh) 基于无线控制的照明系统
Richardson Led applications and driving techniques
TWI610595B (zh) 可調光的ｌｅｄ光引擎的電子控制裝置及其應用
KR20090068045A (ko) Ｌｅｄ 구동장치
KR20170100912A (ko) 조명 장치