WO2015068978A1 - 교류 led 구동회로 - Google Patents

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WO2015068978A1
WO2015068978A1 PCT/KR2014/010149 KR2014010149W WO2015068978A1 WO 2015068978 A1 WO2015068978 A1 WO 2015068978A1 KR 2014010149 W KR2014010149 W KR 2014010149W WO 2015068978 A1 WO2015068978 A1 WO 2015068978A1
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mos fet
unit
led lighting
output terminal
voltage
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PCT/KR2014/010149
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French (fr)
Inventor
신소봉
권옥환
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메를로랩 주식회사
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    • 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]
    • H05B45/40—Details of LED load circuits
    • H05B45/44—Details of LED load circuits with an active control inside an LED matrix
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an alternating current LED drive circuit, and more particularly, to an alternating current LED drive circuit capable of greatly improving flicker free characteristics and at the same time realizing a good power factor.
  • AC LED driving circuit proposed to drive LED under AC power has advantages of simple manufacturing process, low defect rate and long life compared with Switched mode power supply (SMPS) method.
  • SMPS Switched mode power supply
  • Figure 1 is a view showing a conventional general AC LED drive circuit, the AC LED drive circuit is a basic principle that sequentially controls the current source.
  • FIG. 2 (a) of FIG. 2 is an image taken by photographing commercial lighting using an actual AC LED driving circuit, and as shown in FIG. 2 (b), power is generated at 120 Hz when driving at 60 Hz. Periodic LED flashing occurs. At this time, the person usually does not detect the flickering of the regular light of 80Hz or more, so there is no problem at all with the naked eye, but when directly photographing the light source operating as shown in FIG. Regular black stripes occur horizontally or vertically as in a). This phenomenon of regular black streaks is called the stroboscopic effect.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an alternating current LED driving circuit capable of greatly improving flicker free characteristics and at the same time realizing a good power factor.
  • the AC LED driving circuit includes an LED lighting unit connected to an output terminal of a power supply unit and a current channel switching connected to an output terminal of the LED lighting unit to form a current supply channel of the LED lighting unit.
  • a voltage charging unit configured to be connected in parallel with a connection line between the power supply unit and the LED lighting unit to charge the voltage from the power supply unit and have a switching function for the LED lighting unit to selectively supply a charging voltage to the LED lighting unit; It is configured to include a charging voltage switching control unit for controlling the switching function of the charging unit.
  • the charging voltage switching control unit switches the voltage charging unit when VT> V1. Characterized in that the switch to a short state for the LED lighting unit.
  • the voltage charging unit may include a charging unit connected to a connection line between the power supply unit and the LED lighting unit, and a switch installed on the connection line between the charging unit and the LED lighting unit and opened and shorted under the control of the charging voltage switching controller. Characterized in that.
  • the switch when the supply voltage value of the power supply unit is set to V1, and the voltage value necessary for the normal operation of the LED lighting unit and the current channel switching unit is set to VT, the switch is open when V1> VT, and V1 ⁇ VT.
  • V1 VT it is characterized in that switching to the short state.
  • the charging unit is a capacitor and the switch is characterized in that the MOS FET.
  • the charging voltage switching controller may further include a MOS FET connected to the contact point of the charging unit side of the switch, a first resistor provided on a connection line between the contact point of the charging unit side of the switch and the MOS FET, and the MOS FET. And an OP amplifier to which an output terminal is connected and a reference voltage and an output voltage of the MOS FET are respectively input to an input terminal, and a second resistor commonly connected to the output terminal of the MOS FET and the current channel switching unit.
  • the current channel switching unit is connected to the output terminal of the MOS FET connected to the output terminal of the LED lighting unit and the output terminal is connected to the MOS FET of the current channel switching unit OP amplifier for inputting a reference voltage and the output voltage of the current channel switching unit MOS FET, respectively And a reference voltage VREF1 input to the OP amplifier of the switching controller and a reference voltage VREF2 input to the OP amplifier of the current channel switching unit.
  • the current channel switching unit is connected to the output terminal of the MOS FET connected to the output terminal of the LED lighting unit and the output terminal is connected to the MOS FET of the current channel switching unit OP amplifier for inputting a reference voltage and the output voltage of the current channel switching unit MOS FET, respectively And a third resistor provided on an output terminal of the current channel switching unit MOS FET and a connection line with the second resistor, wherein the reference voltage VREF1 and the current channel switching unit are input to the OP amplifier of the charging voltage switching controller.
  • the following equation is provided between the reference voltage VREF2 input to the op amp and the second and third resistors.
  • the charging voltage switching controller may further include a MOS FET connected to a contact point of the charging unit side of the switch, a first resistor provided on a connection line between the MOS FET and the contact point of the charging unit side of the switch, and the MOS FET.
  • An OP amplifier to which an output terminal is connected and a reference voltage and an output voltage of the MOS FET are respectively input to an input terminal, a second resistor commonly connected to an output terminal of the MOS FET and an output terminal of the current channel switching unit, the second resistor and the And a third resistor provided on the connection line between the output terminals of the MOS FET.
  • the current channel switching unit is connected to the output terminal of the MOS FET connected to the output terminal of the LED lighting unit and the MOS FET of the current channel switching unit, the reference voltage common to the input terminal of the charging voltage switching control unit OP amplifier and the current channel switching to the input terminal And an op amp to which the output voltage of the secondary MOS FET is input.
  • the current channel switching unit is connected to the output terminal of the MOS FET connected to the output terminal of the LED lighting unit and the output terminal is connected to the MOS FET of the current channel switching unit OP amplifier for inputting a reference voltage and the output voltage of the current channel switching unit MOS FET, respectively And a reference voltage VREF1 input to the OP amplifier of the charging voltage switching controller, a reference voltage VREF2 input to the OP amplifier of the current channel switching unit, and a second resistor and a third resistor.
  • the condition of is characterized by.
  • a diode is installed on the connection line between the power supply unit and the charging unit and the connection line between the power supply unit and the LED lighting unit, respectively.
  • the power supply unit may include an AC power source and a rectifier circuit of the AC power source.
  • the LED lighting unit may be formed of a single LED or a plurality of LEDs connected in series on a connection line between the power supply unit and the current channel switching unit.
  • the flicker free characteristic of the AC LED driving circuit is greatly improved, and it is possible to realize a good power factor of the AC LED driving circuit.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional general AC LED driving circuit
  • FIG. 2 is a diagram showing AC frequency doubled shading and stroboscopic effect occurring in a basic AC LED driving circuit.
  • FIG. 3 is a view conceptually showing an AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing the main voltage waveform of the AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing another type of AC LED driving circuit for comparison with the AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating computer simulation results of obtaining input current waveforms of an AC LED driving circuit and an AC LED driving circuit according to FIG. 5 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating computer simulation results of obtaining input current waveforms of an AC LED driving circuit and an AC LED driving circuit according to FIG. 5 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 7 to 10 are views showing specific embodiments of the AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view conceptually showing an AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention.
  • AC LED driving circuit 100 is a power supply unit 110, LED lighting unit 120, current channel switching unit 130, voltage charging unit 140, charging voltage switching It is configured to include a controller 150.
  • the power supply unit 110 supplies power to the AC LED driving circuit.
  • the power supply unit 110 includes an AC power source 111 and a rectifier circuit 112 of the AC power source 111.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the LED lighting unit 120 is connected to the output terminal of the power supply unit 110, the LED lighting unit 120 is connected in series on a connection line between a single LED or the power supply unit 110 and the current channel switching unit 130. It may be formed of a plurality of LEDs.
  • the current channel switching unit 130 is connected to an output terminal of the LED lighting unit 120 to form a current supply channel of the LED lighting unit 120.
  • the voltage charging unit 140 is connected in parallel to the connection line between the power supply unit 110 and the LED lighting unit 120 to charge the voltage from the power supply unit 110, and the voltage charging unit 140 is switched to the LED lighting unit 120 It has a function to selectively supply a charging voltage to the LED lighting unit 120.
  • the voltage charging unit 140 may include a charging unit 141 and a switch 142.
  • the charging unit 141 is connected to the connection line between the power supply unit 110 and the LED lighting unit 120, the switch 142 is installed on the connection line between the charging unit 141 and the LED lighting unit 120 to switch the charging voltage It is opened and shorted under the control of the controller 150.
  • the charging unit 141 is a capacitor and the switch 142 is an MOS FET, but the present invention is not limited thereto.
  • the charging voltage switching controller 150 controls the switching function of the voltage charging unit 140.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating main voltage waveforms of an AC LED driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and the operation principle of the AC LED driving circuit according to the exemplary embodiment of FIG. 3 will be described with reference to the drawing.
  • the switch 142 may be in any state of open or short. It's okay.
  • the LED lighting unit 120: LED1 is turned on from the time t0 when the current channel switching unit 130: ILED1 and the LED lighting unit 120: LED1 reach the required voltage value VT for normal operation.
  • V1 decreases with the decrease in the supply voltage, while V2 maintains the peak value.
  • the LED lighting unit 120 (LED1) is operated without being turned off.
  • the current value of the LED lighting unit 120 (LED1) may be a fixed value or may have a change small enough to ignore the flicker.
  • the AC LED driving circuit 100 is the current channel switching unit 130 (ILED1) and LED lighting unit 120: LED1 for the entire cycle (cycle) Because of the operation, flicker free can be very easily achieved.
  • ILED1 current channel switching unit 130
  • LED lighting unit 120 LED1 for the entire cycle (cycle) Because of the operation, flicker free can be very easily achieved.
  • the AC LED driving circuit 100 uses the charging voltage of the voltage charging unit 140 in the current channel switching unit 130: ILED1 and the LED lighting unit 120: LED1, not from the highest point of the voltage values V1, V2. Since the voltage is delayed to the required time, the fixed current value is used longer, which results in a significant improvement in power factor as the waveform of the current becomes more consistent with the voltage when viewed from the power supply 110 side. appear.
  • FIG. 5 is a view illustrating another form of AC LED driving circuit for comparison with an AC LED driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the AC LED driving circuit 10 forms a peaking holding circuit of the power supplied from the power supply unit 13 using the diode 11 and the capacitor 12.
  • the voltage value V1 follows the peak value of the power supply and attempts to maintain the voltage value charged in the capacitor in the event of a decrease in the AC power supply.
  • the power factor characteristic is very bad, and the THD characteristic is also very bad.
  • the LED lighting is implemented at low power and high efficiency, if the power factor is poor, it is necessary to improve the power supply burden to the power plant.
  • the AC LED driving circuit 100 according to an embodiment of the present invention completely solves the weak points of the AC LED driving circuit 10 according to FIG. 5, which will be identified with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a computer simulation result of obtaining input current waveforms of an AC LED driving circuit and an AC LED driving circuit of FIG. 5 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the waveform (A) of the AC LED driving circuit 10 according to FIG. 5 rapidly increases current during charging, and there is no current in the remaining sections, but the AC LED driving circuit according to an embodiment of the present invention. It can be seen that the waveform (B) of (100) maintains the fixed current value even beyond the peak of the power supply voltage. This greatly affects the improvement of the power factor from the AC power point of view.
  • the AC LED driving circuits 200, 300, and 400 according to FIGS. 7 to 9 basically correspond to the configuration of the AC LED driving circuit 100 according to the embodiment of FIG. 3. ), The current channel switching unit 230, 330, 430, the voltage charging unit 240, and the charging voltage switching control unit 250, 450. And the configuration of the AC LED driving circuit 200, 300, 400 according to Figure 7 to 9 power supply 110, LED lighting unit 120 is the same as the AC LED driving circuit 100 according to the embodiment of Figure 3 The same reference numerals will be omitted and the charging voltage switching controllers 250 and 450, the current channel switching units 230, 330 and 430, and the voltage charging unit 240 will be described.
  • the charging voltage switching controller 250 may include a second MOS FET 251, a first resistor 252, a first OP amplifier 253, and a second resistor. And 254.
  • the second MOS FET 251 is connected to a contact point of the capacitor 241 which is a charging unit of the first MOS FET 242, which is a switch of the voltage charger 240.
  • the first resistor 252 is provided on the connection line between the capacitor 241 side contact of the first MOS FET 242 and the second MOS FET 251.
  • An output terminal of the first OP amplifier 253 is connected to the second MOS FET 251, and a reference voltage and an output voltage of the second MOS FET 251 are respectively input to the input terminal of the first OP amplifier 253.
  • the second resistor 254 is commonly connected to the output terminal of the second MOS FET 251 and the current channel switching unit 230.
  • the current channel switching unit 230 has a third MOS FET 231 connected to the output terminal of the LED lighting unit 120, and an output terminal is connected to the third MOS FET 231 of the current channel switching unit 230. And a second OP amplifier 232 to which a reference voltage and an output voltage of the third MOS FET 231 are respectively input.
  • a diode is installed on the connection line between the power supply unit 110 and the capacitor 241, which is a charging unit, and the connection line between the power supply unit 110 and the LED lighting unit 120, respectively.
  • the second OP amplifier 232 and the third MOS FET 231 of the current channel switching unit 230 form a main current source.
  • the voltage V1 is lower than the voltage VT necessary for driving the main current source and the LED lighting unit 120: LED1
  • the first resistors 252 R1 and the first OP of the charging voltage switching controller 250 are charged by the charging voltage of the voltage V2.
  • Auxiliary current source formed by the amplifier 253, the second MOS FET 251, and the second resistor 254 R2 is driven so that the voltage difference between the source-gate of the third MOS FET 231 of the current channel switching unit 230 is driven. The value is generated.
  • the capacitor 241 of the voltage charger 240 is charged. As the applied voltage is applied to the LED lighting unit 120 and the current channel switching unit 230, a voltage necessary for the main current source is supplied.
  • VREF1 &lt VREF2 between the reference voltage VREF1 input to the first OP amplifier 253 of the charging voltage switching controller 250 and the reference voltage VREF2 input to the second OP amplifier 232 of the current channel switching unit 230.
  • the condition must be established.
  • the current channel switching unit 330 includes a third resistor 333 in comparison with the AC LED driving circuit 200 according to the exemplary embodiment of FIG. 7. There is a difference in that it includes. Therefore, a description will be given with reference to the current channel switching unit 330 including the third resistor 333, and the remaining components may refer to the corresponding components of the AC LED driving circuit 200 according to the embodiment of FIG. 7. Also use the same sign.
  • the current channel switching unit 330 has an output terminal connected to a third MOS FET 331 connected to the output terminal of the LED lighting unit 120 and a third MOS FET 331 of the current channel switching unit 330.
  • the second OP amplifier 332 to which the reference voltage and the output voltage of the third MOS FET 331 are respectively input, and the output terminal and the second resistor 254 of the third MOS FET 331 of the current channel switching unit 330.
  • a third resistor 333 installed on the connection line with the first and second lines.
  • the charging voltage switching controller 450 may include a second MOS FET 451, a first resistor 452, a first OP amplifier 453, and a second resistor. And 454, a third resistor 455.
  • the second MOS FET 451 is connected to the capacitor 241 side contact of the first MOS FET 242 of the voltage charging unit 240.
  • the first resistor 452 is provided on the connection line between the capacitor 241 side contact of the first MOS FET 242 and the second MOS FET 451.
  • An output terminal of the first OP amplifier 453 is connected to the second MOS FET 451, and a reference voltage and an output voltage of the second MOS FET 451 are respectively input to the input terminal of the first OP amplifier 453.
  • the second resistor 454 is commonly connected to the output terminal of the second MOS FET 451 and the output terminal of the current channel switching unit 430.
  • the third resistor 455 is provided on the connection line between the second resistor 454 and the output terminal of the second MOS FET 451.
  • the current channel switching unit 430 has an output terminal connected to the third MOS FET 431 and the third MOS FET 431 connected to the output terminal of the LED lighting unit 120, and the input terminal of the charging voltage switching controller 450.
  • the second OP amplifier 432 includes a reference voltage common to an input terminal of the first OP amplifier 453 and an output voltage of the third MOS FET 431, respectively.
  • a diode is installed on the connection line between the power supply unit 110 and the capacitor 241, which is a charging unit, and the connection line between the power supply unit 110 and the LED lighting unit 120, respectively.
  • the AC LED driving circuit 500 of FIG. 10 is compared to the AC LED driving circuit 400 according to the exemplary embodiment of FIG. 9, and the second OP amplifier 532 of the current channel switching unit 530 is illustrated in FIG. ) Is different in that a separate reference voltage is input to the input terminal. That is, the AC LED driving circuit 500 has a third MOS FET 531 to which the current channel switching unit 530 is connected to the output terminal of the LED lighting unit 120, and an output terminal is connected to the third MOS FET 531. And a second OP amplifier 532 to which a reference voltage and an output voltage of the third MOS FET 531 are input.
  • the reference voltage VREF1 is input to the first OP amplifier 453 of the charging voltage switching controller 450 and the reference voltage VREF2 is input to the second OP amplifier 532 of the current channel switching unit 530.
  • the AC LED driving circuit according to the present invention greatly improves the flicker free characteristic of the AC LED driving circuit, and also alters the LED driving circuit. Enables the implementation of a good power factor of.
  • the present invention can be widely used in the LED drive circuit.

Abstract

본 발명은 플리커 프리(flicker free) 특성이 크게 개선되고 이와 동시에 양호한 파워 팩터(power factor)를 구현할 수 있는 교류 LED 구동회로에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 교류 LED 구동회로는, 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부와, 상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부와, 상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 병렬 접속되어 상기 전원공급부로부터 전압 충전을 하고 상기 LED 조명부에 대한 스위칭 기능을 가져 충전 전압을 상기 LED 조명부에 선택적으로 공급하는 전압 충전부와, 상기 전압 충전부의 스위칭 기능을 제어하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

교류 LED 구동회로
본 발명은 교류 LED 구동회로에 관한 것으로서, 특히 플리커 프리(flicker free) 특성이 크게 개선되고 이와 동시에 양호한 파워 팩터(power factor)를 구현할 수 있는 교류 LED 구동회로에 관한 것이다.
교류(AC) 전원 하에서 LED를 구동하는 방식으로 제안된 교류 LED 구동회로는 SMPS(Switched mode power supply) 방식에 비해 제조 과정이 단순하고 불량률이 낮으며 수명이 긴 장점이 있다.
도 1을 참조하면, 도 1은 종래 일반적인 교류 LED 구동회로를 보인 도면으로서, 이러한 교류 LED 구동회로는 전류원을 순차적으로 제어하는 것이 근본 원리이다.
그러나 이러한 교류 LED 구동회로는 SMPS형 LED 조명 드라이버(driver)와 비교해 높은 효율성과 수명 및 신뢰성 그리고 LED 조명의 크기 감소를 얻을 수 있는 뛰어난 장점들에도 불구하고, 근본 구동 방식에 의한 플리커(flicker) 발생의 측면에서 큰 약점을 가진다. 즉, 교류 LED 구동회로는 기본적으로 변화하는 입력 전압에 대하여 전류를 순차적으로 구동하는 방식이므로, LED의 음영에 대해 완벽하게 자유롭게 만드는 것이 매우 어렵다
도 2를 참조하면, 도 2의 (a)는 실제 교류 LED 구동회로가 사용된 상용 조명을 촬영하여 이미지화한 것으로서, 도 2의 (b)에서 보여지는 바와 같이 전원이 60Hz로 구동 시 120Hz로 발생하는 주기적인 LED 점멸이 발생된다. 이때, 사람은 통상 80Hz 이상의 규칙적인 빛의 깜박임은 감지하지 못하므로 육안으로는 전혀 문제될게 없지만, 도 2의 (b)와 같이 동작하는 광원을 직접 촬영하는 경우 사진 및 동영상에서 도 2의 (a)처럼 가로 또는 세로의 규칙적인 검은 줄무늬가 발생된다. 이러한 규칙적인 검은 줄무늬 발생 현상을 stroboscopic 효과라고 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 플리커 프리(flicker free) 특성이 크게 개선되고 이와 동시에 양호한 파워 팩터(power factor)를 구현할 수 있는 교류 LED 구동회로를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 교류 LED 구동회로는, 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부와, 상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부와, 상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 병렬 접속되어 상기 전원공급부로부터 전압 충전을 하고 상기 LED 조명부에 대한 스위칭 기능을 가져 충전 전압을 상기 LED 조명부에 선택적으로 공급하는 전압 충전부와, 상기 전압 충전부의 스위칭 기능을 제어하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하여 구성된다.
또한 상기 전원공급부의 공급 전압값을 V1, 상기 LED 조명부 및 전류채널 스위칭부의 정상 동작을 위해 필요한 전압값을 VT로 정하면, 상기 충전전압 스위칭 제어부는 VT〉V1일 때, 상기 전압 충전부의 스위칭 기능을 상기 LED 조명부에 대한 단락 상태로 전환하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전압 충전부는 상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 접속되는 충전 유니트와, 상기 충전 유니트 및 LED 조명부 간의 접속라인 상에 설치되어 상기 충전전압 스위칭 제어부의 제어에 따라 개방 및 단락되는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원공급부의 공급 전압값을 V1, 상기 LED 조명부 및 전류채널 스위칭부의 정상 동작을 위해 필요한 전압값을 VT로 정하면, 상기 스위치는 V1〉VT일 때 개방(open) 상태이고, V1≤VT일 때 단락 상태이며, V1=VT일 때 단락 상태로 전환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충전 유니트는 커패시터이고 상기 스위치는 MOS FET인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 충전전압 스위칭 제어부는 상기 스위치의 상기 충전 유니트 쪽 접점과 접속되는 MOS FET와, 상기 스위치의 상기 충전 유니트 쪽 접점 및 상기 MOS FET 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항과, 상기 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프와, 상기 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부에 공통 접속되는 제2저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 MOS FET와 상기 전류채널 스위칭부의 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 전류채널 스위칭부 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프를 포함하며, 상기 스위칭 제어부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 간에 VREF1〈VREF2의 조건이 성립된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 MOS FET와 상기 전류채널 스위칭부의 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 전류채널 스위칭부 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프 그리고 상기 전류채널 스위칭부 MOS FET의 출력단 및 상기 제2저항과의 접속라인 상에 설치되는 제3저항을 포함하며, 상기 충전전압 스위칭 제어부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항 및 제3저항 간에는 아래의 식
Figure PCTKR2014010149-appb-I000001
의 조건이 성립되는 것을 특징으로 하다.
또한 상기 충전전압 스위칭 제어부는 상기 스위치의 상기 충전 유니트 쪽 접점과 접속되는 MOS FET와, 상기 MOS FET 및 상기 스위치의 상기 충전 유니트 쪽 접점 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항과, 상기 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프와, 상기 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부의 출력단에 공통 접속되는 제2저항과, 상기 제2저항 및 상기 MOS FET의 출력단 간의 접속라인 상에 설치되는 제3저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 MOS FET와 상기 전류채널 스위칭부의 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 상기 충전전압 스위칭 제어부 OP 앰프의 입력단과 공통의 기준전압 및 상기 전류채널 스위칭부 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 MOS FET와 상기 전류채널 스위칭부의 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 전류채널 스위칭부 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 OP 앰프를 포함하며, 상기 충전전압 스위칭 제어부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항 및 제3저항 간에는 아래의 식
Figure PCTKR2014010149-appb-I000002
의 조건이 성립되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원공급부와 충전 유니트 간의 접속라인 그리고 상기 전원공급부와 LED 조명부 간의 접속라인 상에 각각 다이오드가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 전원공급부는 교류전원 및 상기 교류전원의 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 LED 조명부는 단일의 LED 또는 상기 전원공급부와 전류채널 스위칭부 간의 접속라인 상에 직렬 연결되는 복수의 LED로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 교류 LED 구동회로의 플리커 프리(flicker free) 특성이 크게 개선되고, 또한 교류 LED 구동회로의 양호한 파워 팩터(power factor)의 구현이 가능하게 된다.
도 1은 종래 일반적인 교류 LED 구동회로를 보인 도면
도 2는 기본적인 교류 LED 구동회로에서 발생하는 AC주파수 2체배 음영 및 stroboscopic 효과를 보인 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로를 개념적으로 보인 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로의 주요 전압 파형을 보인 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로와의 비교를 위한 다른 형태의 교류 LED 구동회로를 보인 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로와 도 5에 따른 교류 LED 구동회로의 입력 전류 파형을 구한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보인 도면
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로의 구체적인 실시예들을 보인 도면
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로를 개념적으로 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(100)는 전원공급부(110), LED 조명부(120), 전류채널 스위칭부(130), 전압 충전부(140), 충전전압 스위칭 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
전원공급부(110)는 교류 LED 구동회로에 전원을 공급하는 것으로서, 본 실시예에서는 전원공급부(110)가 교류전원(111) 및 이러한 교류전원(111)의 정류회로(112)를 포함하는 형태인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
LED 조명부(120)는 전원공급부(110)의 출력단에 접속되는 것으로서, 이러한 LED 조명부(120)는 단일의 LED 또는 전원공급부(110)와 전류채널 스위칭부(130) 간의 접속라인 상에 직렬 연결되는 복수의 LED로 형성되는 것일 수 있다.
전류채널 스위칭부(130)는 LED 조명부(120)의 전류공급채널 형성을 위해 LED 조명부(120)의 출력단에 접속된다.
전압 충전부(140)는 전원공급부(110) 및 LED 조명부(120) 간의 접속라인에 병렬 접속되어 전원공급부(110)로부터 전압 충전을 하며, 또한 전압 충전부(140)는 LED 조명부(120)에 대한 스위칭 기능을 가져 충전 전압을 LED 조명부(120)에 선택적으로 공급한다.
이러한 전압 충전부(140)는 충전 유니트(141) 및 스위치(142)를 포함하여 구성될 수 있다. 충전 유니트(141)는 전원공급부(110) 및 LED 조명부(120) 간의 접속라인에 접속되며, 스위치(142)는 충전 유니트(141) 및 LED 조명부(120) 간의 접속라인 상에 설치되어 충전전압 스위칭 제어부(150)의 제어에 따라 개방 및 단락된다. 본 실시예에서는 충전 유니트(141)는 커패시터이고 스위치(142)는 MOS FET인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
충전전압 스위칭 제어부(150)는 전압 충전부(140)의 스위칭 기능을 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로의 주요 전압 파형을 보인 도면으로써, 이를 참조하여 도 3의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로의 동작 원리를 설명한다.
먼저, 전원공급부(110)의 전원 전압이 상승할 경우 V1 및 V2가 동시에 상승하며, 이때 V1과 V2의 값이 동일하기 때문에 스위치(142)는 개방(open) 또는 단락(close)의 어떤 상태여도 무방하다.
그리고 전압이 상승하여 전류채널 스위칭부(130:ILED1)와 LED 조명부(120:LED1)가 정상동작 하기 위한 필요 전압값 VT에 도달하는 시점 t0부터 LED 조명부(120:LED1)에 불이 켜진다.
그리고 전원 전압이 최고점을 통과하여 감소하면, V1은 전원 전압의 감소에 따라 같이 감소하지만, V2는 최고점의 전압값을 유지한다.
그리고 V1 전압값이 감소하여 상기 VT 전압값보다 낮아지면, 충전전압 스위칭 제어부(150)는 전압 충전부(140)의 스위치(142)를 단락(close) 상태로 전환한다. 즉, 스위치(142)는 V1〉VT일 때 개방(open) 상태이고 V1≤VT일 때 단락(close) 상태이며 V1=VT일 때 단락 상태로 전환된다. 이에 따라 전압 충전부(140)의 충전 유니트(141)에 미리 충전된 V2 전압값에 의하여 전류채널 스위칭부(130:ILED1)와 LED 조명부(120:LED1)의 정상 동작 유지를 위한 전압이 확보된다.
즉, V1 전압값이 내려간 후 다음 사이클(cycle)을 지나 다시 상기 VT에 도달하는 시점까지 V2 전압값이 유지될 수 있으면 LED 조명부(120:LED1)는 꺼지지 않고 동작하게 된다. 이때, LED 조명부(120:LED1)의 전류값은 고정 값일 수도 있고, 플리커(flicker)를 무시할 수 있을 만큼 작은 변화를 가질 수도 있다.
이러한 교류 LED 구동회로(100)의 동작 원리에서 알 수 있는 바와 같이, 교류 LED 구동회로(100)는 전 사이클(cycle)에 대하여 전류채널 스위칭부(130:ILED1) 및 LED 조명부(120:LED1)가 동작하므로, 플리커 프리(flicker free)를 매우 쉽게 달성할 수 있다.
또한 교류 LED 구동회로(100)는 전압 충전부(140)의 충전 전압을 사용하는 시점이 전압값 V1,V2의 최고점부터가 아닌 전류채널 스위칭부(130:ILED1) 및 LED 조명부(120:LED1)에서 전압이 필요한 시점으로 지연되었기 때문에, 고정 전류값이 보다 오래 사용되며, 이는 전원공급부(110) 측에서 볼 때 전류의 파형이 전압과 보다 일치하게 되어 결과적으로 파워 팩터(power factor)의 현저한 개선으로 나타난다.
도 5를 참조하여 부연 설명하면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로와의 비교를 위한 다른 형태의 교류 LED 구동회로를 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 교류 LED 구동회로(10)는 다이오드(11)와 커패시터(12)를 이용하여 전원공급부(13)로부터 공급되는 전원의 피킹 홀딩(peaking holding) 회로를 형성한 것이다.
V1 전압값은 전원의 피크(peak) 값까지 따라가고 또한 AC 전원의 감소 상황에서는 커패시터에 충전된 전압값을 유지하려고 한다.
이때, 만약 커패시터(12)의 크기가 AC 전원의 다음 상승 사이클(cycle)까지 전류원 ILED1(14)을 구동시키기에 충분한 전압을 유지할 정도로 크다면, LED1(15)은 전 사이클(cycle)에 걸쳐 점멸이나 전류의 변화를 발생하지 않을 것이고, 결과적으로 플리커(flicker)는 전혀 발생하지 않을 것이다.
그러나 이는 플리커(flicker) 만을 해결하는 것일 뿐 다음과 같은 치명적인 약점들을 나타낸다.
즉, 커패시터(12)의 크기가 너무 크고, 커패시터(12)가 충전되는 시점이 너무 빠르기 때문에 파워 팩터(power factor) 특성이 매우 나쁘며, THD 특성 역시 매우 나쁘다. 특히, LED 조명을 저전력 고효율로 구현하더라도, 파워 팩터(power factor)가 열악하다면, 발전소에 공급 전력 부담을 전가하는 것이므로 반드시 개선을 필요로 하는 것이다.
이에 비하여 본원발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(100)는 상술한 도 5에 따른 교류 LED 구동회로(10)의 약점들을 완벽하게 해결한 것으로서, 이를 도 6을 참조하여 확인키로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로와 도 5에 따른 교류 LED 구동회로의 입력 전류 파형을 구한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 5에 따른 교류 LED 구동회로(10)의 (A) 파형은 충전 시 급속도로 전류가 상승하고, 나머지 구간에서는 전류가 없지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(100)의 (B) 파형은 전원 전압의 최고점을 지나서도 고정 전류값을 유지함을 볼 수 있다. 이는 AC 전원 입장에서 파워 팩터(power factor)의 개선에 매우 큰 영향을 끼치는 것이다.
다음은 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 교류 LED 구동회로의 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
설명에 앞서, 도 7 내지 도 9에 따른 교류 LED 구동회로들(200,300,400)은 기본적으로 도 3의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(100)의 구성에 준하여 전원공급부(110), LED 조명부(120), 전류채널 스위칭부(230,330,430), 전압 충전부(240), 충전전압 스위칭 제어부(250,450)를 포함하여 구성된다. 그리고 도 7 내지 도 9에 따른 교류 LED 구동회로(200,300,400)들은 전원공급부(110), LED 조명부(120)의 구성은 도 3의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하는 동시에 동일 부호를 사용하며, 충전전압 스위칭 제어부(250,450), 전류채널 스위칭부(230,330,430), 전압 충전부(240)를 중심으로 설명한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 교류 LED 구동회로(200)는 충전전압 스위칭 제어부(250)가 제2 MOS FET(251), 제1저항(252), 제1 OP 앰프(253), 제2저항(254)을 포함하여 구성된다.
제2 MOS FET(251)는 전압 충전부(240)의 스위치인 제1 MOS FET(242)의 충전 유니트인 커패시터(241) 쪽 접점과 접속된다.
제1저항(252)은 제1 MOS FET(242)의 커패시터(241) 쪽 접점 및 제2 MOS FET(251) 간의 접속라인 상에 설치된다.
제1 OP 앰프(253)는 제2 MOS FET(251)에 출력단이 접속되며, 이러한 제1 OP 앰프(253)는 입력단에 기준전압 및 제2 MOS FET(251)의 출력전압이 각각 입력된다.
제2저항(254)은 제2 MOS FET(251)의 출력단 및 전류채널 스위칭부(230)에 공통 접속된다.
그리고 전류채널 스위칭부(230)는 LED 조명부(120)의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET(231)와, 이러한 전류채널 스위칭부(230)의 제3 MOS FET(231)에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 제3 MOS FET(231)의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프(232)를 포함하여 구성된다.
이때, 충전전압 스위칭 제어부(250)의 제1 OP 앰프(253)에 입력되는 기준전압 VREF1 및 전류채널 스위칭부(230)의 제2 OP 앰프(232)에 입력되는 기준전압 VREF2 간에 VREF1〈VREF2의 조건이 성립되어야 한다.
그리고 전원공급부(110)와 충전 유니트인 커패시터(241) 간의 접속라인 그리고 전원공급부(110)와 LED 조명부(120) 간의 접속라인 상에 각각 다이오드가 설치된다.
이러한 구성에 의해서, 전류채널 스위칭부(230)의 제2 OP 앰프(232)와 제3 MOS FET(231)가 주전류원을 형성한다. 그리고 전압 V1이 주전류원 및 LED 조명부(120:LED1)의 구동에 필요한 전압 VT보다 낮아지면, 전압 V2의 충전 전압에 의하여 충전전압 스위칭 제어부(250)의 제1저항(252) R1, 제1 OP 앰프(253), 제2 MOS FET(251), 제2저항(254) R2로 형성되는 보조 전류원이 구동되어 전류채널 스위칭부(230)의 제3 MOS FET(231)의 source-gate 간에 전압 차이 값이 발생된다. 그리고 이러한 전류채널 스위칭부(230)의 제3 MOS FET(231)의 source-gate 간 전압 차이 값이 제3 MOS FET(231)의 문턱 전압보다 커지면 전압 충전부(240)의 커패시터(241)에 충전된 전압이 LED 조명부(120)와 전류채널 스위칭부(230)에 인가되면서 주전류원에 필요한 전압이 공급된다.
그리고 이를 위해 충전전압 스위칭 제어부(250)의 제1 OP 앰프(253)에 입력되는 기준전압 VREF1 및 전류채널 스위칭부(230)의 제2 OP 앰프(232)에 입력되는 기준전압 VREF2 간에 VREF1〈VREF2의 조건이 성립되어야 하는 것이다.
다음은 도 8을 참조하면, 도 8의 교류 LED 구동회로(300)는 도 7의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(200)와 비교하여 전류채널 스위칭부(330)가 제3저항(333)을 포함하는 점에서 차이가 있다. 따라서 제3저항(333)을 포함하는 전류채널 스위칭부(330)를 중심으로 설명하며, 나머지 구성은 도 7의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(200)의 해당 구성들을 참조하면 될 것이고 도면 부호 역시 동일 부호를 사용한다.
즉, 전류채널 스위칭부(330)는 LED 조명부(120)의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET(331)와 이러한 전류채널 스위칭부(330)의 제3 MOS FET(331)에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 제3 MOS FET(331)의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프(332) 그리고 전류채널 스위칭부(330)의 제3 MOS FET(331)의 출력단 및 제2저항(254)과의 접속라인 상에 설치되는 제3저항(333)을 포함하여 구성된다.
이때, 충전전압 스위칭 제어부(250)의 제1 OP 앰프(253)에 입력되는 기준전압 VREF1 및 전류채널 스위칭부(330)의 제2 OP 앰프(332)에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항(254) R2 및 제3저항(333) R3 간에는
Figure PCTKR2014010149-appb-I000003
의 조건이 성립되어야 한다.
다음은 도 9를 참조하면, 교류 LED 구동회로(400)는 충전전압 스위칭 제어부(450)가 제2 MOS FET(451), 제1저항(452), 제1 OP 앰프(453), 제2저항(454), 제3저항(455)을 포함하여 구성된다.
제2 MOS FET(451)는 전압 충전부(240)의 제1 MOS FET(242)의 커패시터(241) 쪽 접점과 접속된다.
제1저항(452)은 제1 MOS FET(242)의 커패시터(241) 쪽 접점 및 제2 MOS FET(451) 간의 접속라인 상에 설치된다.
제1 OP 앰프(453)는 제2 MOS FET(451)에 출력단이 접속되며, 이러한 제1 OP 앰프(453)는 입력단에 기준전압 및 제2 MOS FET(451)의 출력전압이 각각 입력된다.
제2저항(454)은 제2 MOS FET(451)의 출력단 및 전류채널 스위칭부(430)의 출력단에 공통 접속된다.
제3저항(455)은 제2저항(454) 및 제2 MOS FET(451)의 출력단 간의 접속라인 상에 설치된다.
그리고 전류채널 스위칭부(430)는 LED 조명부(120)의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET(431)와 제3 MOS FET(431)에 출력단이 접속되며 입력단에 충전전압 스위칭 제어부(450)의 제1 OP 앰프(453)의 입력단과 공통의 기준전압 및 제3 MOS FET(431)의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프(432)를 포함하여 구성된다.
그리고 전원공급부(110)와 충전 유니트인 커패시터(241) 간의 접속라인 그리고 전원공급부(110)와 LED 조명부(120) 간의 접속라인 상에 각각 다이오드가 설치된다.
다음은 도 10을 참조하면, 도 10의 교류 LED 구동회로(500)는 도 9의 실시예에 따른 교류 LED 구동회로(400)와 비교하여 전류채널 스위칭부(530)의 제2 OP 앰프(532)가 그 입력단에 별도의 기준전압이 입력되는 점에서 차이가 있다. 즉, 교류 LED 구동회로(500)는 전류채널 스위칭부(530)가 LED 조명부(120)의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET(531) 및 이러한 제3 MOS FET(531)에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 제3 MOS FET(531)의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프(532)를 포함하여 구성된다.
여기서, 충전전압 스위칭 제어부(450)의 제1 OP 앰프(453)에 기준전압 VREF1이 입력되고 전류채널 스위칭부(530)의 제2 OP 앰프(532)에 기준전압 VREF2가 입력된다.
그리고 충전전압 스위칭 제어부(450)의 제1 OP 앰프(453)에 입력되는 기준전압 VREF1 및 전류채널 스위칭부(530)의 제2 OP 앰프(532)에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항(454) R2 및 제3저항(455) R3 간에는 아래의 식
Figure PCTKR2014010149-appb-I000004
의 조건이 성립되어야 한다.
그리고 교류 LED 구동회로(500)의 전원공급부(110), 전압 충전부(240), LED 조명부(120) 등의 구성은 도 9의 교류 LED 구동회로(400)와 동일하므로 도 9의 교류 LED 구동회로(400)에 준하여 이해하면 될 것이다.
상술한 도 3 내지 도 10의 실시예들을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 구동회로는, 교류 LED 구동회로의 플리커 프리(flicker free) 특성이 크게 개선되고, 또한 교류 LED 구동회로의 양호한 파워 팩터(power factor)의 구현을 가능케 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 교류 LED 구동회로를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
본 발명은 LED 구동회로에 광범위하게 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부;
    상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부;
    상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 접속되는 커패시터 그리고 상기 커패시터 및 상기 LED 조명부 간의 접속라인 상에 설치되어 스위칭 기능을 하는 제1 MOS FET를 포함하는 전압 충전부;
    상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점과 접속되는 제2 MOS FET, 상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점 및 상기 제2 MOS FET 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항, 상기 제2 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제2 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제1 OP 앰프, 상기 제2 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부에 공통 접속되는 제2저항을 포함하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET와 상기 제3 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제3 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프를 포함하고,
    상기 충전전압 스위칭 제어부의 제1 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 제2 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 간에 VREF1〈VREF2의 조건이 성립되며,
    상기 전원공급부의 공급 전압값을 V1 상기 LED 조명부 및 전류채널 스위칭부의 정상 동작을 위해 필요한 전압값을 VT로 정할 때, 상기 제1 MOS FET는 V1〉VT일 때 개방(open) 상태이고 V1≤VT일 때 단락 상태이며 V1＝VT일 때 단락 상태로 전환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  2. 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부;
    상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부;
    상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 접속되는 커패시터 그리고 상기 커패시터 및 상기 LED 조명부 간의 접속라인 상에 설치되어 스위칭 기능을 하는 제1 MOS FET를 포함하는 전압 충전부;
    상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점과 접속되는 제2 MOS FET, 상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점 및 상기 제2 MOS FET 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항, 상기 제2 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제2 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제1 OP 앰프, 상기 제2 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부에 공통 접속되는 제2저항을 포함하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET와 상기 제3 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제3 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프 그리고 상기 제3 MOS FET의 출력단 및 상기 충전전압 스위칭 제어부의 제2저항과의 접속라인 상에 설치되는 제3저항을 포함하며,
    상기 충전전압 스위칭 제어부의 제1 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 제2 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항 및 제3저항 간에는 아래의 식
    Figure PCTKR2014010149-appb-I000005
    의 조건이 성립되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  3. 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부;
    상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부;
    상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 접속되는 커패시터 그리고 상기 커패시터 및 상기 LED 조명부 간의 접속라인 상에 설치되어 스위칭 기능을 하는 제1 MOS FET를 포함하는 전압 충전부;
    상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점과 접속되는 제2 MOS FET, 상기 제2 MOS FET 및 상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항, 상기 제2 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제2 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제1 OP 앰프, 상기 제2 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부의 출력단에 공통 접속되는 제2저항, 상기 제2저항 및 상기 제2 MOS FET의 출력단 간의 접속라인 상에 설치되는 제3저항을 포함하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET와 상기 제3 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제3 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프를 포함하며,
    상기 충전전압 스위칭 제어부의 제1 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF1 및 상기 전류채널 스위칭부의 제2 OP 앰프에 입력되는 기준전압 VREF2 그리고 제2저항 및 제3저항 간에는 아래의 식
    Figure PCTKR2014010149-appb-I000006
    의 조건이 성립되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  4. 전원공급부의 출력단에 접속되는 LED 조명부;
    상기 LED 조명부의 전류공급채널 형성을 위해 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 전류채널 스위칭부;
    상기 전원공급부 및 LED 조명부 간의 접속라인에 접속되는 커패시터 그리고 상기 커패시터 및 상기 LED 조명부 간의 접속라인 상에 설치되어 스위칭 기능을 하는 제1 MOS FET를 포함하는 전압 충전부;
    상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점과 접속되는 제2 MOS FET, 상기 제2 MOS FET 및 상기 제1 MOS FET의 상기 커패시터 쪽 접점 간의 접속라인 상에 설치되는 제1저항, 상기 제2 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 기준전압 및 상기 제2 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제1 OP 앰프, 상기 제2 MOS FET의 출력단 및 상기 전류채널 스위칭부의 출력단에 공통 접속되는 제2저항, 상기 제2저항 및 상기 제2 MOS FET의 출력단 간의 접속라인 상에 설치되는 제3저항을 포함하는 충전전압 스위칭 제어부를 포함하며,
    상기 전류채널 스위칭부는 상기 LED 조명부의 출력단에 접속되는 제3 MOS FET와 상기 제3 MOS FET에 출력단이 접속되며 입력단에 상기 충전전압 스위칭 제어부의 제1 OP 앰프의 입력단과 공통의 기준전압 및 상기 제3 MOS FET의 출력전압이 각각 입력되는 제2 OP 앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원공급부와 충전 유니트 간의 접속라인 그리고 상기 전원공급부와 LED 조명부 간의 접속라인 상에 각각 다이오드가 설치되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원공급부는 교류전원 및 상기 교류전원의 정류회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 조명부는 단일의 LED 또는 상기 전원공급부와 전류채널 스위칭부 간의 접속라인 상에 직렬 연결되는 복수의 LED로 형성되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동회로.
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