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KR101348966B1 - Voltage Detection LED Lighting System - Google Patents

Voltage Detection LED Lighting System Download PDF

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KR101348966B1
KR101348966B1 KR1020120047827A KR20120047827A KR101348966B1 KR 101348966 B1 KR101348966 B1 KR 101348966B1 KR 1020120047827 A KR1020120047827 A KR 1020120047827A KR 20120047827 A KR20120047827 A KR 20120047827A KR 101348966 B1 KR101348966 B1 KR 101348966B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
led
switching
control signal
led lighting
Prior art date
Application number
KR1020120047827A
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Korean (ko)
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KR20130124611A (en
Inventor
한재덕
안가람
Original Assignee
주식회사 티엘아이
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Publication date
Application filed by 주식회사 티엘아이 filed Critical 주식회사 티엘아이
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Abstract

전압 감지 방식 엘이디 조명장치가 개시된다. 본 발명의 LED 조명장치에서는, 다음 단의 스위치 유닛의 전류 패스가 충분히 형성되기 이전에는, 해당 단의 스위치 유닛의 전류 패스는 여전히 유지된다. 그 결과, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 상기 정류 전압이 증가됨에도 불구하고, LED 발광 블락를 통하여 흐르는 전류는 급격히 감소되는 전압 전류 부조화 부분의 발생이 해소되어, 동작 특성 및 신뢰성이 현저히 향상된다. 또한, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 발광되는 LED 모듈에 관계없이 하나의 공통 전류 소스에 의하여 소싱 전류량이 제어된다. 그러므로, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 형성되는 폐회로의 LED 모듈에 과전류의 발생이 방지되어, 전체적으로 신뢰성이 향상된다.A voltage sensing type LED lighting device is disclosed. In the LED lighting apparatus of the present invention, the current path of the switch unit of the stage is still maintained until the current path of the switch unit of the next stage is sufficiently formed. As a result, according to the LED lighting apparatus of the present invention, despite the increase in the rectified voltage, the occurrence of the voltage current mismatched portion in which the current flowing through the LED light emitting block is rapidly reduced is eliminated, and the operation characteristics and the reliability are significantly improved. Further, in the LED lighting apparatus of the present invention, the sourcing current amount is controlled by one common current source regardless of the LED module to emit light. Therefore, according to the LED illuminating device of the present invention, generation of overcurrent is prevented in the LED module of the closed circuit to be formed, and the overall reliability is improved.

Description

전압 감지 방식 엘이디 조명장치{Voltage Detection LED Lighting System}Voltage Detection LED Lighting System {Voltage Detection LED Lighting System}

본 발명은 엘이디(LED) 조명장치에 관한 것으로서, 특히, 전압 전류 부조화 부분을 해소하여, 동작 특성 및 신뢰성을 향상시키는 LED 조명장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED (LED) lighting apparatus, and more particularly, to an LED lighting apparatus that solves a voltage-current mismatching portion and improves operating characteristics and reliability.

발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 소자는 화합물 반도체의 일종으로서, 인가되는 전압에 의하여 발광되는 소자이다. 이러한 LED 소자는 소형이고, 수명이 길며, 또한, 전기 에너지를 빛 에너지로 변환시키는 효율이 높다는 장점을 지닌다. 이에 따라, LED 소자를 이용한 LED 조명장치는 점차 백열전구와 형광등을 대체하는 조명장치로 발전되고 있다.BACKGROUND ART A light emitting diode (LED) element is a kind of compound semiconductor and is an element that emits light by a voltage to be applied. Such LED devices have the advantages of small size, long life, and high efficiency of converting electrical energy into light energy. Accordingly, an LED lighting device using an LED element is gradually being developed as an illumination device replacing an incandescent lamp and a fluorescent lamp.

그리고, 최근의 LED 조명장치는 회로 구조의 복잡함 및 커패시터, 인덕터, PFC IC 사용없이 간단하게 전력 효율, 역률을 개선 및 증대시킬 수 있게 하기 위하여, 외부에서 제공되는 교류 전압의 크기에 대응하여, 발광되는 LED 소자의 수가 제어되는 발광 LED 수 제어형 LED 조명장치가 개발되고 있다.In addition, in recent years, LED lighting apparatuses emit light in response to the size of an alternating voltage provided from the outside in order to easily improve and increase power efficiency and power factor without using complicated circuit structures and capacitors, inductors, and PFC ICs. A light emitting LED number control type LED lighting device in which the number of LED elements is controlled is being developed.

도 1은 기존의 LED 조명장치를 설명하기 위한 도면으로서, 발광 LED 수 제어형 LED 조명장치를 나타낸다. 기존의 LED 조명장치에서, 브릿지 다이오드(MRC)는 교류 전압(VAC)을 정류하여, 정류 전압(VREC)으로 발생한다. 그리고, 복수개의 LED 모듈(MD1~n)들로 분류되는 상기 LED 발광 블락(10)의 LED 소자들은 상기 정류 전압(VREC)에 의하여 발광한다.1 is a view for explaining a conventional LED lighting device, it shows a light emitting LED number controlled LED lighting device. In a conventional LED lighting device, the bridge diode (MRC) rectifies the alternating voltage (VAC), and generates the rectified voltage (VREC). The LED elements of the LED light emitting block 10 classified into a plurality of LED modules MD1 to n emit light by the rectified voltage VREC.

이때, 컨트롤 블락(40)에서 발생되는 제어 신호들(VCON1~n)은 접지 전압(VSS)에 대한 상기 정류 전압(VREC)의 크기에 따라 활성화되어, 스위치(SW1~n)들을 턴온시킨다. 그리고, 각 LED 모듈(MD1~n) 사이의 탭(TP1~n)과 접지전압(VSS) 사이에 형성되는 스위치(SW)들의 턴온 여부에 따라 발광되는 LED 모듈(MD1~n)의 수가 제어된다.At this time, the control signals VCON1 to n generated by the control block 40 are activated according to the magnitude of the rectified voltage VREC with respect to the ground voltage VSS, thereby turning on the switches SW1 to n. The number of light emitting LED modules MD1 to n is controlled depending on whether the switches SW formed between the taps TP1 to n and the ground voltage VSS between the LED modules MD1 to n are turned on. .

그런데, 도 1의 LED 조명장치에서는, 다음 단의 스위치(SW(k+1))를 통한 전류 패스가 충분히 생성되기 이전에, 해당 단의 스위치(SWk)를 통한 전류 패스가 해제되는 경우가 발생될 수 있다. 이 경우, 도 2에 도시되는 바와 같이, 해당 단의 스위치(SWk)를 통하여 흐르는 전류 및 이후의 스위치(SW(k+1))를 통하여 흐르는 전류의 합이 급격히 감소된다.However, in the LED lighting apparatus of FIG. 1, the current path through the switch SWk of the stage may be released before the current path through the switch SW (k + 1) of the next stage is sufficiently generated. Can be. In this case, as shown in FIG. 2, the sum of the current flowing through the switch SWk of the stage and the current flowing through the subsequent switch SW (k + 1) is drastically reduced.

다시 기술하면, 도 1의 LED 조명장치에서는, 상기 정류 전압(VREC)이 증가됨에도 불구하고, LED 발광 블락(30)를 통하여 흐르는 전류는 급격히 감소되는 전압 전류 부조화 부분(Part A)이 발생된다. 그 결과, 도 1의 LED 조명장치는 상기 전압 전류 부조화 부분(Part A)에서 전자기 간섭 현상(EMI: elecro magnetic inteference) 등이 발생되어, LED 소자를 파괴하는 문제점이 지닌다.In other words, in the LED lighting apparatus of FIG. 1, although the rectified voltage VREC is increased, a voltage current mismatching part A is generated in which the current flowing through the LED light emitting block 30 is rapidly decreased. As a result, in the LED lighting apparatus of FIG. 1, an electromagnetic interference phenomenon (EMI) is generated in the voltage current mismatching part A, and thus there is a problem of destroying the LED device.

또한, 도 1의 LED 조명장치에서는, 폐회로의 LED 모듈(MD1~n)의 전류를 조절하기 위한 전류 소스(SC1~n)가 각 스위치(SW1~n)마다 배치된다. 이 경우, 2이상의 전류 소스(SC1~n)에 동시에 전류가 흐를 수 있게 된다. 이에 따라, 도 1의 LED 조명장치에서는, LED 모듈(MD1~n)에 과전류가 발생하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생된다.
In addition, in the LED illuminating device of FIG. 1, current sources SC1 to n for adjusting the current of the LED modules MD1 to n in the closed circuit are arranged for each switch SW1 to n. In this case, current can flow simultaneously to two or more current sources SC1 to n. Accordingly, in the LED lighting apparatus of FIG. 1, an overcurrent occurs in the LED modules MD1 to n, thereby causing a problem in that reliability is lowered.

본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전압 전류 부조화 부분을 차단하고, 형성되는 폐회로의 LED 모듈에 과전류의 발생을 방지하여 전체적으로 신뢰성을 향상시키는 LED 조명장치를 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, to provide a LED lighting device to block the voltage current mismatched portion, and to improve the overall reliability by preventing the occurrence of overcurrent in the LED module of the closed circuit is formed. .

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 LED 조명장치에 관한 것이다. 본 발명의 LED 조명장치는 정류 전압에 의하여 발광되며, 서로 직렬로 배열되는 제1 내지 제n(여기서, n은 2이상의 정수)의 LED 모듈을 포함하는 LED 발광 블락으로서, 상기 제1 내지 제n LED 모듈은 각각 캐소드 단자에 각자의 탭이 형성되어 있는 상기 LED 발광 블락; 제1 내지 제(n-1) 스위치와 제1 내지 제(n-1) 접합 레벨 감지부를 구비하는 스위칭 블락으로서, 상기 제1 내지 제(n-1) 스위치는 자신에 대응하는 제1 내지 제(n-1)의 스위칭 제어 신호에 따라 상기 자신의 탭과 공통 신호 사이에 전기적 패스를 형성하며, 상기 제k(여기서, 1≤k≤(n-1)) 접합 레벨 감지부는 제(k+1) 스위칭 입력전압을 감지하여, 상기 제k 스위칭 제어 신호를 발생하는 상기 스위칭 블락으로서, 상기 제(k+1) 스위칭 입력전압은 제(k+1) LED 모듈의 상기 탭과 상기 제(k +1) 스위치 사이의 전압인 상기 스위칭 블락; 및 상기 공통 신호의 전류를 소싱하는 공통 전류 소스를 구비한다.One aspect of the present invention for achieving the above object relates to an LED lighting device. The LED lighting apparatus of the present invention is an LED light-emitting block including the LED module of the first to nth (where n is an integer of 2 or more) is arranged in series with each other, the light emitting by the rectified voltage, the first to nth The LED module may include the LED light emitting blocks having respective tabs formed on the cathode terminals; A switching block including first to (n-1) th switches and first to (n-1) th junction level sensing units, wherein the first to (n-1) th switches correspond to the first to the first to nth switches. An electrical path is formed between the tap and the common signal according to the switching control signal of (n-1), and the k-th (where 1 ≦ k ≦ (n−1)) junction level sensing unit is made of (k +). 1) The switching block for sensing the switching input voltage to generate the k-th switching control signal, wherein the (k + 1) switching input voltage is the tap and the (k + 1) LED module. +1) said switching block being the voltage between switches; And a common current source for sourcing the current of the common signal.

본 발명의 LED 조명장치에서는, 다음 단의 스위치 유닛의 전류 패스가 충분히 형성되기 이전에는, 해당 단의 스위치 유닛의 전류 패스는 여전히 유지된다. 그 결과, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 상기 정류 전압이 증가됨에도 불구하고, LED 발광 블락를 통하여 흐르는 전류는 급격히 감소되는 전압 전류 부조화 부분의 발생이 해소되어, 동작 특성 및 신뢰성이 현저히 향상된다. In the LED illuminating device of the present invention, the current path of the switch unit of the stage is still maintained until the current path of the switch unit of the next stage is sufficiently formed. As a result, according to the LED lighting apparatus of the present invention, despite the increase in the rectified voltage, the occurrence of the voltage current mismatched portion in which the current flowing through the LED light emitting block is rapidly reduced is eliminated, and the operation characteristics and the reliability are significantly improved.

또한, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 발광되는 LED 모듈에 관계없이 하나의 공통 전류 소스에 의하여 소싱 전류량이 제어된다. 그러므로, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 형성되는 폐회로의 LED 모듈에 과전류의 발생이 방지되어, 전체적으로 신뢰성이 향상된다.
Further, in the LED lighting apparatus of the present invention, the sourcing current amount is controlled by one common current source regardless of the LED module to emit light. Therefore, according to the LED illuminating device of the present invention, generation of overcurrent is prevented in the LED module of the closed circuit to be formed, and the overall reliability is improved.

본 발명에서 사용되는 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 기존의 LED 조명장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 LED 조명장치에서의 전압 전류 부조화 부분의 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 접합 레벨 감지부를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 LED 조명장치에서의 전압 전류 부조화의 해소를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 공통 전류 소스의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3의 컨트롤 블락을 구체적으로 나타내는 도면이다.A brief description of each drawing used in the present invention is provided.
1 is a view for explaining a conventional LED lighting device.
FIG. 2 is a view for explaining occurrence of a voltage current mismatched part in the LED lighting apparatus of FIG. 1.
3 is a view showing an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating in detail the junction level detector of FIG. 3.
FIG. 5 is a view for explaining a solution of voltage current mismatch in the LED lighting apparatus of FIG. 3.
6 is a diagram illustrating an example of the common current source of FIG. 3.
FIG. 7 is a diagram illustrating the control block of FIG. 3 in detail.

본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention and its operational advantages, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate preferred embodiments of the invention, and the accompanying drawings. In understanding each of the figures, it should be noted that like parts are denoted by the same reference numerals whenever possible. Further, detailed descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 조명장치를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 LED 조명장치는 LED 발광 블락(100) 및 스위칭 블락(200), 공통 전류 소스(300)를 구비한다.3 is a view showing an LED lighting apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the LED lighting apparatus of the present invention includes an LED light emitting block 100, a switching block 200, and a common current source 300.

상기 LED 발광 블락(100)은 정류 발생 블락(GPW)으로부터 발생되는 정류 전압(VREC)에 연결된다. 바람직하기로는, 상기 정류 발생 블락(GPW)은 교류 공급기(MSAC) 및 정류기(MRC)를 구비한다. 상기 교류 공급기(MSAC)는 교류 전압(VAC)을 공급한다. 상기 정류기(MRC)는 상기 교류 전압(VAC)을 정류하여, 상기 정류 전압(VREC)을 제공한다. 이때, 상기 정류 전압(VREC)은 접지전압(VSS)에 대하여 일방향의 전압을 가지며, 시간에 따라 변화된다.The LED light emitting block 100 is connected to a rectified voltage VREC generated from a rectifying generation block GPW. Preferably, the rectification generation block (GPW) comprises an alternating current supply (MSAC) and a rectifier (MRC). The AC supply MSAC supplies an AC voltage VAC. The rectifier MRC rectifies the AC voltage VAC to provide the rectified voltage VREC. In this case, the rectified voltage VREC has a voltage in one direction with respect to the ground voltage VSS and changes with time.

바람직하기로는, 상기 정류기(MRC)는 상기 교류 전압(VAC)의 전(全) 영역을 동일한 방향의 전압으로 정류하여 상기 정류 전압(VREC)을 제공하는 전파(全波) 정류기이다.Preferably, the rectifier MRC is a full-wave rectifier for rectifying the entire region of the AC voltage VAC with the voltage in the same direction to provide the rectified voltage VREC.

즉, 상기 정류기(MRC)에 의하여, 상기 교류 전압(VAC)에서 음(-)의 전압은 상기 정류 전압(VREC)의 양(+)의 전압으로 정류된다.That is, by the rectifier MRC, a negative voltage at the AC voltage VAC is rectified to a positive voltage of the rectified voltage VREC.

더욱 바람직하기로는, 상기 정류기(MRC)는 브리지 다이오드(bridge diode)이다.More preferably, the rectifier MRC is a bridge diode.

계속 도 3을 참조하면, 상기 LED 발광 블락(100)은 서로 직렬로 연결되는 제1 내지 제n LED 모듈(MD1~n)을 포함한다. 그리고, 상기 제1 내지 제n LED 모듈들(MD1~n)은 상기 정류전압(VREC)에 의하여 발광되도록 제어된다. 이때, 상기 각 LED 모듈(MD1~n) 사이와 마지막 LED 모듈(MD3)의 캐소드 단자에 각각의 탭(TP1~n)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the LED light emitting block 100 includes first to nth LED modules MD1 to n connected in series with each other. The first to nth LED modules MD1 to n are controlled to emit light by the rectified voltage VREC. At this time, each of the taps TP1 to n is formed between the LED modules MD1 to n and at the cathode terminals of the last LED module MD3.

상기 스위칭 블락(200)은 상기 LED 발광 블락(100)의 각각의 탭(TP1~n)에 접속되어, 각각의 탭(TP1~n)까지의 상기 LED 모듈(MD1~n)의 폐회로를 형성하도록 구동된다.The switching block 200 is connected to each tap TP1 to n of the LED light emitting block 100 to form a closed circuit of the LED modules MD1 to n to each tap TP1 to n. Driven.

상기 스위칭 블락(200)은 제1 내지 제n 스위치(SW1~SWn)와, 제1 내지 제(n-1) 접합 레벨 감지부(DT1~DT(n-1))를 포함한다. 상기 제1 내지 제n 스위치(SW1~SWn)는 대응하는 제1 내지 제n 스위칭 제어 신호(VCON1~n)에 응답하여, 상기 자신에 대응하는 탭(TP1~n)과 공통 신호(VCOM) 사이에 전기적 패스(path)를 형성한다. 본 실시예에서, 상기 제n 스위칭 제어 신호(VCONn)는 전원전압(VDD)일 수 있다. 이때, 상기 공통 전류 소스(300)에 의하여, 상기 공통 신호(VCOM)와 접지 전압(VSS) 사이에는 전류 패스가 형성된다.The switching block 200 includes first to n th switches SW1 to SWn and first to n th junction level detectors DT1 to DT (n-1). The first to n-th switches SW1 to SWn correspond to the taps TP1 to n corresponding to the self and the common signal VCOM in response to the corresponding first to nth switching control signals VCON1 to n. To form an electrical path. In the present embodiment, the n-th switching control signal VCONn may be a power supply voltage VDD. In this case, a current path is formed between the common signal VCOM and the ground voltage VSS by the common current source 300.

그리고, 상기 제k 접합 레벨 감지부(DTk)는 제(k+1) 스위칭 입력전압(VJT(k+1))을 감지하여, 상기 제k 스위칭 제어 신호(VCONk)를 발생한다. 여기서, k는 1이상이며, (n-1)이하인 정수이다. 그리고, 상기 제(k+1) 스위칭 입력전압(VJT(k+1))은 제(k+1) LED 모듈(MD(k+1))의 상기 탭(TP(k+1))과 상기 제(k+1) 스위치(SW(k+1)) 사이의 어느 하나의 노드의 전압이다.The kth junction level detector DTk detects the (k + 1) th switching input voltage VJT (k + 1) and generates the kth switching control signal VCONk. K is an integer greater than or equal to 1 and equal to or less than (n-1). The (k + 1) th switching input voltage VJT (k + 1) is equal to the tap TP (k + 1) of the (k + 1) LED module MD (k + 1). It is the voltage of any one node between the (k + 1) th switch SW (k + 1).

도 4는 도 3의 제k 접합 레벨 감지부(DTk)를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 상기 제k 접합 레벨 감지부(DTk)은 전압 레벨 감지수단(MDET) 및 제어신호 발생수단(MGET)을 구비한다. 4 is a diagram illustrating the k-th junction level detector DTk of FIG. 3 in detail. Referring to FIG. 4, the k-th junction level detector DTk includes a voltage level detecting unit MDET and a control signal generating unit MGET.

상기 전압 레벨 감지수단(MDET)은 상기 제(k+1) 스위칭 입력전압(VJT(k+1))을 감지하여, 감지 전압(VDET)을 발생한다. 바람직하기로는, 상기 전압 레벨 감지수단(MDET)은 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)을 구비한다.The voltage level detecting unit MDET detects the (k + 1) th switching input voltage VJT (k + 1) and generates a sensing voltage VDET. Preferably, the voltage level detecting means MDET includes a first resistor R1 and a second resistor R2.

이때, 상기 제1 저항(R1)은 상기 제(k+1) 스위칭 입력 전압(VJT(k+1))과 상기 감지 전압(VDET) 사이에 형성되며, 상기 제2 저항(R2)은 상기 감지 전압(VDET)과 상기 접지전압(VSS) 사이에 형성된다. 이에 따라, 상기 감지 전압(VDET)은 상기 제(k+1) 스위칭 입력 전압(VJT(k+1))에 따른 레벨을 가진다.In this case, the first resistor R1 is formed between the (k + 1) switching input voltage VJT (k + 1) and the sensing voltage VDET, and the second resistor R2 is the sensing It is formed between the voltage VDET and the ground voltage VSS. Accordingly, the sensing voltage VDET has a level according to the (k + 1) th switching input voltage VJT (k + 1).

상기 제어신호 발생수단(MGET)은 상기 감지 전압(VDET)의 레벨에 따른 상기 제k 스위칭 제어신호(VCONk)를 발생한다. 바람직하기로는, 상기 제어신호 발생수단(MGET)은 스위칭 트랜지스터(STR), 바이어스 저항(RBS) 및 버퍼(BF)을 구비한다.The control signal generating means MGET generates the k-th switching control signal VCONk according to the level of the sensing voltage VDET. Preferably, the control signal generating means MGET includes a switching transistor STR, a bias resistor RBS and a buffer BF.

이때, 상기 스위칭 트랜지스터(STR)는 상기 접지전압(VSS)과 연결노드(NCT) 사이에 형성되며, 상기 감지 전압(VDET)에 의하여 게이팅된다. 상기 바이어스 저항(RBS)은 상기 연결노드(NCT)와 상기 전원전압(VDD) 사이에 형성된다. 그리고, 상기 버퍼(BF)는 상기 연결노드(NCT)의 전압을 버퍼링하여 반전 출력하는 인버터로 구현될 수 있다. In this case, the switching transistor STR is formed between the ground voltage VSS and the connection node NCT and is gated by the sensing voltage VDET. The bias resistor RBS is formed between the connection node NCT and the power supply voltage VDD. The buffer BF may be implemented as an inverter that buffers and inverts the voltage of the connection node NCT.

이에 따라, 상기 제k 스위칭 제어신호(VCONk)는, 상기 감지 전압(VDET)의 레벨이 일정전압 이상으로 상승하면 논리 상태 "1"로 제어되며, 상기 감지 전압(VDET)의 레벨이 일정전압보다 낮으면 논리 상태 "0"로 제어된다.Accordingly, the k-th switching control signal VCONk is controlled to a logic state "1" when the level of the sensing voltage VDET rises above a predetermined voltage, and the level of the sensing voltage VDET is greater than a predetermined voltage. If low, it is controlled by logic state "0".

즉, 상기 제k 스위칭 제어신호(VCONk)은, 제(k+1) 모듈(MD(k+1))을 포함하는 폐회로에 어느 정도의 전류가 흐르게 되어, 상기 제(k+1) 스위칭 입력 전압(VJT(k+1))의 레벨이 일정전압 이상으로 상승한 후에, 논리 상태 "1"로 제어된다.That is, the k-th switching control signal VCONk has a certain amount of current flowing in the closed circuit including the (k + 1) th module MD (k + 1), thereby providing the (k + 1) th switching input. After the level of the voltage VJT (k + 1) rises above the constant voltage, it is controlled to the logic state " 1 ".

이러한 본 발명의 LED 조명장치에서는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 해당 단의 스위치(SWk)의 전류 패스의 차단시점(PTC_N)이, 기존의 LED 조명 장치에서의 전류 패스의 차단시점(PTC_P)에 비하여 늦추어 진다. In the LED lighting apparatus of the present invention, as shown in FIG. 5, the blocking point PTC_N of the current path of the switch SWk of the stage is the blocking point PTC_P of the current path in the existing LED lighting device. Slowed down compared to

그 결과, 본 발명의 전류 감지 방식 LED 조명장치에서는, 다음 단의 스위치 (SW(k+1))의 전류 패스가 충분히 형성되기 이전에는, 해당 단의 스위치(SWk)의 전류 패스는 여전히 유지된다.As a result, in the current sensing type LED lighting apparatus of the present invention, the current path of the switch SWk of the stage is still maintained before the current path of the switch SW (k + 1) of the next stage is sufficiently formed. .

이에 따라, 본 발명의 LED 조명장치에서는, 상기 정류 전압(VREC)이 증가됨에도 불구하고, LED 발광 블락(100)를 통하여 흐르는 전류는 급격히 감소되는 전압 전류 부조화 부분의 발생이 해소된다.Accordingly, in the LED lighting apparatus of the present invention, although the rectified voltage VREC is increased, the occurrence of the voltage current mismatched portion in which the current flowing through the LED light emitting block 100 is rapidly reduced is eliminated.

따라서, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, 동작 특성 및 신뢰성이 현저히 향상된다.Therefore, according to the LED illuminating device of the present invention, operation characteristics and reliability are remarkably improved.

다시 도 3을 참조하면, 상기 공통 전류 소스(300)는 상기 공통 신호(VCOM)의 소싱 전류량을 조절한다. 즉, 상기 공통 전류 소스(300)는 상기 공통 신호(VCOM)와 상기 접지전압(VSS) 사이에 형성되어, 형성되는 폐회로에 흐르는 전류량을 조절한다. Referring back to FIG. 3, the common current source 300 adjusts the sourcing current amount of the common signal VCOM. That is, the common current source 300 is formed between the common signal VCOM and the ground voltage VSS to adjust the amount of current flowing in the formed closed circuit.

바람직하기로는, 상기 공통 전류 소스(300)의 소싱 전류량은 소스 제어 신호(VCSC)의 전압 레벨에 의하여 제어된다. 그리고, 더욱 바람직하기로는, 상기 소스 제어 신호(VCSC)의 전압 레벨은 상기 정류 전압(VREC)의 레벨에 의하여 제어된다.Preferably, the sourcing current amount of the common current source 300 is controlled by the voltage level of the source control signal VCSC. And more preferably, the voltage level of the source control signal VCSC is controlled by the level of the rectified voltage VREC.

도 6은 도 3의 공통 전류 소스(300)의 예를 나타내는 도면으로서, 전압 제어형 공통 전류 소스를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 상기 공통 전류 소스(300)는 구체적으로 소스 비교기(310), 소스 트랜지스터(320) 및 소스 저항(330)을 구비한다.6 is a diagram illustrating an example of the common current source 300 of FIG. 3 and illustrates a voltage controlled common current source. Referring to FIG. 6, the common current source 300 includes a source comparator 310, a source transistor 320, and a source resistor 330.

상기 소스 비교기(310)는 상기 소스 제어 신호(VCSC)와 피드백 신호(VFB)의 전압 레벨을 비교한다. 본 실시예에서는, 상기 소스 비교기(310)의 비반전 입력단(+)에는 상기 소스 제어 신호(VCSC)가 인가되며, 상기 소스 비교기(310)의 반전 입력단(-)에는 상기 피드백 신호(VFB)가 인가된다.The source comparator 310 compares the voltage level of the source control signal VCSC and the feedback signal VFB. In the present embodiment, the source control signal VCSC is applied to the non-inverting input terminal (+) of the source comparator 310, and the feedback signal VFB is applied to the inverting input terminal (−) of the source comparator 310. Is approved.

상기 소스 트랜지스터(320)는 상기 소스 비교기(310)의 출력신호에 게이팅되어, 상기 공통 신호(VCOM)와 상기 피드백 신호(VFB)를 전기적으로 연결한다. 본 실시예에서, 상기 소스 트랜지스터(320)는 게이트 단자에 상기 소스 비교기(310)의 출력신호가 인가되며, 두 접합이 상기 공통 신호(VCOM)와 상기 피드백 신호(VFB)에 연결되는 앤모스 트랜지스터이다.The source transistor 320 is gated to an output signal of the source comparator 310 to electrically connect the common signal VCOM and the feedback signal VFB. In the present embodiment, the source transistor 320 is applied to the output signal of the source comparator 310 to the gate terminal, the NMOS transistor is connected to the common signal (VCOM) and the feedback signal (VFB) two junctions to be.

그리고, 상기 소스 저항(330)은 상기 피드백 신호(VFB)와 접지 전압(VSS) 사이에 형성된다.The source resistor 330 is formed between the feedback signal VFB and the ground voltage VSS.

상기와 같은 구성에 의하여, 상기 공통 전류 소스(300)의 소스 전류량(ISC)는 상기 소스 제어 신호(VCSC)의 전압 레벨에 따라 제어된다.By the above configuration, the source current amount ISC of the common current source 300 is controlled according to the voltage level of the source control signal VCSC.

다시 도 3을 참조하면, 본 발명의 LED 조명장치는 상기 소스 제어 신호(VCSC)를 발생하는 컨트롤 블락(400)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 소스 제어 신호(VCSC)는 상기 제1 내지 제(n-1) 스위칭 제어 신호(VCON1~VCON(n-1))의 논리 상태에 따른다Referring back to FIG. 3, the LED lighting apparatus of the present invention preferably further includes a control block 400 for generating the source control signal VCSC. In this case, the source control signal VCSC depends on the logic state of the first to (n-1) th switching control signals VCON1 to VCON (n-1).

도 7은 도 3의 컨트롤 블락(400)을 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 상기 컨트롤 블락(400)은 기준 전압 발생유닛(410) 및 스위칭 유닛(430)을 구비한다.FIG. 7 is a diagram illustrating the control block 400 of FIG. 3 in detail. Referring to FIG. 7, the control block 400 includes a reference voltage generating unit 410 and a switching unit 430.

상기 기준 전압 발생 유닛(410)은 상기 제1 내지 제n 스위칭 제어 신호(VCON1~n)에 대응하는 제1 내지 제n 기준 전압들(VR1~VRn)을 발생한다. 그리고, 상기 스위칭 유닛(430)은 상기 제1 내지 제n 스위칭 제어 신호(VCON1~n)의 논리 상태에 따라, 상기 제1 내지 제n 기준 전압들(VR1~VRn) 중의 어느 하나를 상기 소스 제어 신호(VCSC)로 제공하도록 구동된다.The reference voltage generating unit 410 generates the first to nth reference voltages VR1 to VRn corresponding to the first to nth switching control signals VCON1 to n. The switching unit 430 controls any one of the first to nth reference voltages VR1 to VRn according to a logic state of the first to nth switching control signals VCON1 to n. Driven to provide a signal VCSC.

예를 들어, 상기 정류 전압(VREC)에 따라 상기 제1 내지 제2 스위칭 제어 신호(VCON1, VCON2)의 논리 상태가 "L"이고, 상기 제3 내지 제n 스위칭 제어 신호(VCON1, VCON2)의 논리 상태가 "H"인 경우를 가정하자. For example, the logic states of the first to second switching control signals VCON1 and VCON2 are “L” according to the rectified voltage VREC, and the third to nth switching control signals VCON1 and VCON2 may be disposed. Assume the logic state is "H".

이 경우, 상기 기준 전압 발생 유닛(410)의 제3 기준 전압(VR3)에 대응하는 스위치(430_3)만 "턴온"되고, 나머지 스위치들(430_1~2, 430_3~n)은 모두 "턴오프"된다. 따라서, 상기 소스 제어 신호(VCSC)의 전압 레벨은 상기 제3 기준 전압(VR3)으로 제어된다.In this case, only the switch 430_3 corresponding to the third reference voltage VR3 of the reference voltage generating unit 410 is "turned on", and all the remaining switches 430_1 to 2 and 430_3 to n are "turned off". do. Therefore, the voltage level of the source control signal VCSC is controlled by the third reference voltage VR3.

상기와 같은 상기 컨트롤 블락(400)에서 제공되는 상기 소스 제어 신호(VCSC)는 상기 제1 내지 제n 스위칭 제어 신호(VCON1~n)의 논리 상태, 결과적으로는, 상기 정류 전압(VREC)에 대응하여 제어된다. 이에 따라, 상기 공통 전류 소스(300)의 소스 전류량(ISC)은 상기 정류 전압(VREC)에 대응하여, 적절한 값을 제어될 수 있다.The source control signal VCSC provided by the control block 400 as described above corresponds to a logic state of the first to nth switching control signals VCON1 to n, and consequently, to the rectified voltage VREC. Is controlled. Accordingly, the source current amount ISC of the common current source 300 may be controlled to an appropriate value corresponding to the rectified voltage VREC.

상기와 같은 본 발명의 LED 조명장치에서는, 형성되는 폐회로 즉, 발광되는 LED 모듈에 관계없이 하나의 공통 전류 소스에 의하여 소싱 전류량이 제어된다. 그러므로, 본 발명의 LED 조명장치에 의하면, LED 모듈에서의 과전류의 발생이 방지되어, 전체적으로 신뢰성이 향상된다.
In the LED lighting apparatus of the present invention as described above, the sourcing current amount is controlled by one common current source regardless of the closed circuit formed, that is, the LED module to emit light. Therefore, according to the LED illuminating device of this invention, generation | occurrence | production of the overcurrent in an LED module is prevented and reliability improves as a whole.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

예를 들면, 본 명세서에서는, 전압 제어형의 공통 전류 소스와 전압 레벨이 조절되는 소스 제어 신호를 발생하는 소스 제어 신호 발생부가 도시되고 기술되었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 전류 제어형의 공통 전류 소스와 전류량이 조절되는 소스 제어 신호를 발생하는 소스 제어 신호 발생부에 의해서도 구현될 수 있음은 당업자에게는 자명하다.For example, in this specification, a source control signal generator for generating a voltage control type common current source and a source control signal whose voltage level is adjusted is shown and described. However, it will be apparent to those skilled in the art that the technical idea of the present invention may be implemented by a source control signal generator for generating a current control type common current source and a current control source control signal.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (6)

LED 조명장치에 있어서,
정류 전압에 의하여 발광되며, 서로 직렬로 배열되는 제1 내지 제n(여기서, n은 2이상의 정수)의 LED 모듈을 포함하는 LED 발광 블락으로서, 상기 제1 내지 제n LED 모듈은 각각 캐소드 단자에 각자의 탭이 형성되어 있는 상기 LED 발광 블락;
제1 내지 제(n-1) 스위치와 제1 내지 제(n-1) 접합 레벨 감지부를 구비하는 스위칭 블락으로서, 상기 제1 내지 제(n-1) 스위치는 자신에 대응하는 제1 내지 제(n-1)의 스위칭 제어 신호에 따라 상기 자신의 탭과 공통 신호 사이에 전기적 패스를 형성하며, 상기 제k(여기서, 1≤k≤(n-1)) 접합 레벨 감지부는 제(k+1) 스위칭 입력전압을 감지하여, 상기 제k 스위칭 제어 신호를 발생하는 상기 스위칭 블락으로서, 상기 제(k+1) 스위칭 입력전압은 제(k+1) LED 모듈의 상기 탭과 상기 제(k +1) 스위치 사이의 전압인 상기 스위칭 블락; 및
상기 공통 신호의 전류를 소싱하는 공통 전류 소스를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
In an LED lighting device,
An LED light-emitting block comprising LED modules of first to nth (where n is an integer of 2 or more), which are emitted by a rectified voltage and are arranged in series with each other, wherein each of the first to nth LED modules is connected to a cathode terminal. The LED light emitting block having respective tabs formed thereon;
A switching block including first to (n-1) th switches and first to (n-1) th junction level sensing units, wherein the first to (n-1) th switches correspond to the first to the first to nth switches. An electrical path is formed between the tap and the common signal according to the switching control signal of (n-1), and the k-th (where 1 ≦ k ≦ (n−1)) junction level sensing unit is made of (k +). 1) The switching block for sensing the switching input voltage to generate the k-th switching control signal, wherein the (k + 1) switching input voltage is the tap and the (k + 1) LED module. +1) said switching block being the voltage between switches; And
And a common current source for sourcing the current of the common signal.
제1 항에 있어서, 상기 공통 전류 소스는
소스 제어 신호의 전압 레벨에 의하여 소싱 전류량이 제어되는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
The method of claim 1, wherein the common current source is
The LED lighting device, characterized in that the sourcing current amount is controlled by the voltage level of the source control signal.
제2 항에 있어서, 상기 LED 조명 장치는
상기 소스 제어 신호를 발생하는 컨트롤 블락으로서, 상기 소스 제어 신호는 상기 제1 내지 제(n-1) 스위칭 제어 신호의 논리 상태에 따르는 상기 컨트롤 블락을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
The method of claim 2, wherein the LED lighting device
And a control block for generating the source control signal, wherein the source control signal includes the control block according to a logic state of the first to (n-1) th switching control signals.
제1 항에 있어서, 상기 제k 접합 레벨 감지부는
상기 제(k+1) 스위칭 입력전압을 감지하여, 감지 전압을 발생하는 전압 레벨 감지수단; 및
상기 감지 전압에 따라 상기 제k 스위칭 제어신호를 발생하는 제어신호 발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
The method of claim 1, wherein the k-th junction level detector
Voltage level sensing means for sensing the (k + 1) switching input voltage and generating a sensed voltage; And
And a control signal generating means for generating the k-th switching control signal according to the sensed voltage.
제4 항에 있어서, 상기 전압 레벨 감지수단은
상기 제(k+1) 스위칭 입력 전압과 상기 감지 전압 사이에 형성되는 제1 저항; 및
상기 감지 전압과 접지전압 사이에 형성되는 제2 저항을 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
The method of claim 4, wherein the voltage level detecting means
A first resistor formed between the (k + 1) switching input voltage and the sense voltage; And
And a second resistor formed between the sense voltage and the ground voltage.
제4 항에 있어서, 상기 제어신호 발생수단은
접지전압과 연결 노드 사이에 형성되며, 상기 감지 전압에 의하여 게이팅되는 스위칭 트랜지스터;
상기 연결 노드와 전원전압 사이에 형성되는 바이어스 저항; 및
상기 연결노드의 전압을 버퍼링하여 출력하는 버퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 조명 장치.
The method of claim 4, wherein the control signal generating means
A switching transistor formed between a ground voltage and a connection node and gated by the sense voltage;
A bias resistor formed between the connection node and a power supply voltage; And
And a buffer for buffering and outputting the voltage of the connection node.
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