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WO2014030895A1 - 전류원의 시간지연 기능을 갖는 엘이디 구동회로 - Google Patents

전류원의 시간지연 기능을 갖는 엘이디 구동회로 Download PDF

Info

Publication number
WO2014030895A1
WO2014030895A1 PCT/KR2013/007435 KR2013007435W WO2014030895A1 WO 2014030895 A1 WO2014030895 A1 WO 2014030895A1 KR 2013007435 W KR2013007435 W KR 2013007435W WO 2014030895 A1 WO2014030895 A1 WO 2014030895A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
led
unit
power supply
current
time delay
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/007435
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
신소봉
권옥환
Original Assignee
메를로랩 주식회사
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 메를로랩 주식회사 filed Critical 메를로랩 주식회사
Publication of WO2014030895A1 publication Critical patent/WO2014030895A1/ko

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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the present invention relates to an LED driving circuit having a time delay function of a current source. Particularly, even when a voltage waveform rapidly increasing is applied to a power supply unit by a dimmer or the like, the current source has a time difference or gradually increases to peaking voltage.
  • the present invention relates to an LED driving circuit having a time delay function of a current source that can fundamentally exclude a factor that prevents malfunction or other normal operation of the LED by current.
  • the LED Light Emitting Diode
  • the LED is a current driving device, and can operate normally when a constant current is stably supplied.
  • LEDs that require high power generate a lot of heat in the LEDs themselves because of the large driving current (typically 350 mA or more), and thus the degradation rate of luminance is greater than that of LEDs at low power. This is directly linked to the lifetime of the LED and is very important in the lighting market.
  • PWM pulse width modulation
  • AC direct type LED lighting device For the above reason, a method of rectifying AC power and applying the same to an LED module connected in series is used, and an LED lighting device using such a method is commonly referred to as an AC direct type LED lighting device. Therefore, for the LED lighting method and the LED lighting device using the same, the term "AC direct type LED lighting device" will be used in the following description.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a conventional AC direct type LED lighting apparatus, as shown, the VAC voltage is passed through the dimmer is output as a phase cut voltage VDIM. The voltage VDIM then passes through a rectifier and its differential voltage is converted to a single ended VRECT.
  • the operation is divided into LED1 and CH1, LED1 + LED2 and CH2, LED1 + LED2 + LED3 and CH3.
  • the number of LEDs and the corresponding channel current source are driven according to the magnitude of the input AC voltage.
  • the peaking occurs regardless of the waveform of the current by the initial peak voltage generated from the power source.
  • Figure 2 illustrates a peaking phenomenon of the power supply voltage and the current peaking state according to the conventional AC direct type LED lighting device.
  • a large peaking voltage / current may cause a ringing between parasitic inductance and capacitance existing between the dimmer and the driver immediately after the dimmer is turned on.
  • this may cause a phenomenon in which the current flow of the dimmer is momentarily interrupted and a phenomenon in which the luminaire flickers. In other words, it causes a malfunction of the lighting fixture.
  • the light of the LED generated by the peaking voltage / current corresponds to the unintended light emission in the lighting design, which may cause the light amount of the LED to operate differently than expected. In other words, it is the cause of an incorrect amount of light of the lighting device.
  • the peaking voltage / current basically corresponds to an unintended very high magnitude of voltage / current, which can act as an electromagnetic impact on the surrounding components at any time, which can have a significant impact on reducing the lifetime of the components.
  • the peaking voltage / current may appear in the form of EMI, which can be a problem that must be solved in order to meet the specifications in the finished light module.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and even if a voltage waveform rapidly increasing is applied to the power supply unit by a dimmer or the like, the current source is timed or gradually increases, so as to peaking voltage / current. It is an object of the present invention to provide an LED driving circuit having a time delay function of a current source that can fundamentally exclude a factor that prevents an LED malfunction or other normal driving caused by the LED.
  • the LED drive circuit having a time delay function of the current source includes a power input terminal to which an external AC power is applied and a dimmer connected to the power input terminal to receive an AC voltage.
  • the first LED includes the power supply unit including a rectifier circuit for the output voltage of the dimmer, and the nth LED located at the longest distance from the power supply unit, including the first LED located at the shortest distance from the connection point with the power supply unit.
  • a reference voltage generator for forming a reference voltage value, and a connection line between the power supply unit and a power input terminal of the first LED. Column is connected is configured to include a time delay circuit to raise the power supply voltage for the switching circuit of the power supply to gradually based on said reference voltage generation section voltage value.
  • the time delay circuit unit is connected between the first resistor (R 1 ) and the second resistor (R 2 ) connected in series and the first resistor (R 1 ) and the second resistor (R 2 ) so as to supply a power supply voltage (V RECT). ) ⁇
  • a delay cell including a comparator to which a voltage value of and a voltage value of voltage V TH are input, and a nat gate connected to an output terminal of the comparator, a switch turned on / off according to an output signal of the nat gate, and on of the switch.
  • a tilt control cell including a capacitor connected to or disconnected from the nat gate according to an on / off operation, and a third resistor connected in parallel with the capacitor;
  • the delay cell or the slope control cell is connected to the reference voltage generator, and when both the delay cell and the slope control cell are used, the slope control cell is connected to the reference voltage generator.
  • the time delay circuit unit may start charging the capacitor while the switch is short-circuited after a preset time t DLY. Is the reference voltage V dc of the entire circuit.
  • the time t R it takes for the capacitor to charge to the final charging voltage value is It is calculated through the equation, characterized in that to control the charging time t R by adjusting the value of the C R.
  • the time delay circuit unit may reduce the power supply voltage V RECT so that V RECT ⁇ When the state is ⁇ V TH , the switch is turned on so that the reference voltage of each of the switching circuit units is in a zero state.
  • the plurality of switching circuits further includes a common ground resistor that is commonly grounded, wherein the switching circuit unit is connected to the output terminal of the LED and the reference voltage and the reference voltage generator of the switching element and the common ground resistor connected to the common ground resistor; A comparator for comparing a common voltage of the common ground resistor, wherein the switching element is switched to either one of a first current path connected to the LED and a second current path connected to the common ground resistor according to the output of the comparator And varying a common voltage of the common ground resistor.
  • the switching circuit may be configured such that the comparator, the switching element, and the common ground resistor form negative feedback.
  • the switching element may be a field effect transistor (MOS FET) having a drain connected to an output terminal of the LED, a source connected to the common ground resistor, and a gate connected to the comparator.
  • MOS FET field effect transistor
  • reference voltage generating portion is V ref 1 ⁇ V ref 2 ... ⁇ V ref n is set according to the criterion.
  • the current source is timed or gradually increases to prevent malfunction of the LED or other normal driving due to the peaking voltage / current. It is possible to fundamentally exclude the elements, and in particular, it is possible to realize the flicker operation of the LED, to ensure the correct amount of light when the LED operation, and to prevent the electromagnetic shock of the elements of the LED driving circuit.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a conventional AC direct type LED lighting device
  • FIG. 2 is a view illustrating the peaking phenomenon of the power supply voltage and the current peaking state according to the conventional AC direct type LED lighting device
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an LED driving circuit having a time delay function of a current source according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 to 6 are diagrams illustrating current waveforms of an LED driving circuit having a time delay function of a current source according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 9 are views showing a state confirmed through the simulation of the peaking current of the conventional AC direct type LED lighting device
  • FIG 8 and 10 are views showing a state confirmed through the simulation of the peaking current of the LED driving circuit having a time delay function of the current source according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a view conceptually showing an LED driving circuit having a time delay function of a current source according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an LED driving circuit having a time delay function of a current source according to an embodiment of the present invention.
  • the LED driving circuit (hereinafter referred to as "LED driving circuit") having a time delay function of the current source according to an embodiment of the present invention is a power supply unit 110, LED lighting unit 120, switching circuit unit 130 And a reference voltage generator 150 and a time delay circuit unit 160.
  • the LED driving circuit according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a common ground resistor 140 in which the plurality of switching circuit units 130 are commonly grounded.
  • the power supply unit 110 includes a power input terminal (not shown) to which an external AC power (AC power, hereinafter referred to as "AC power supply”) is applied, and a dimmer 111 connected to the power input terminal and receiving AC power.
  • AC power AC power
  • the rectifier circuit 112 rectifies the output voltage of the dimmer 111.
  • the LED lighting unit 120 includes a plurality of LEDs 121 to 123, that is, starting with the first LED 121 and the first LED 121 located at the shortest distance from the connection point with the power supply unit 110.
  • the nth LED 123 is positioned at the longest distance from the power supply unit 110.
  • the first LED 121 is electrically connected to the power supply unit 110, and all of the LEDs 121 to 123 included in the first LED 121 and the lighting unit 120 are connected to each other in series.
  • the first LEDs 121 to n-th LEDs 123 are made of one LED, for example, but for convenience of illustration, the first LEDs 121 to n-th LEDs ( 123 may be in the form of a group in which two or more LEDs are connected in series.
  • the second LED 122 is in the form of a group 122a in which three LEDs are connected in series
  • the n-th LED 123 is in the form of a group 123a in which two LEDs are connected in series. .
  • the switching circuit unit 130 is individually connected to an output terminal of each of the LEDs 121 to 123 forming the LED lighting unit 120, and each of these switching circuit units 130 forms a current supply channel for the corresponding LEDs 121 to 123. do.
  • the switching circuit unit 130 may include a switching element 131 and a comparator 132.
  • the switching element 131 is individually connected to an output terminal of each of the LEDs 121 to 123 forming the LED lighting unit 120, and is connected to the common ground resistor 140.
  • the switching element 131 is a field effect transistor (MOS FET) as an example, the drain of the field effect transistor is connected to the output terminal of the LED (any one of 121 ⁇ 123), the source is a common ground resistor 140 ) And a gate connected to the comparator 132 as an example.
  • MOS FET field effect transistor
  • the comparator 132 compares the reference voltage of the reference voltage generator 150 with the common voltage of the common ground resistor 140.
  • the switching element 131 may be any one of a first current path connected to the LEDs 121 to 123 of the LED lighting unit 120 and a second current path connected to the common ground resistor 140 according to the output of the comparator 132. The switching operation to one side varies the common voltage of the common ground resistor 140.
  • the comparator 132, the switching element 131, and the common ground resistor 140 form a negative feedback.
  • the reference voltage generator 150 forms a reference voltage value for each of the switching circuits 130.
  • the reference voltage value of the comparator 132 included in the switching circuit unit 130 of the first LED 121 output terminal is referred to as V ref 1 and the comparator 132 included in the switching circuit unit 130 of the n-th LED output terminal 123.
  • V ref 1 the reference voltage value of the comparator 132 included in the switching circuit unit 130 of the n-th LED output terminal 123.
  • the reference voltage of the reference voltage generator 150 is V ref 1 ⁇ V ref 2 ... It is set according to the criteria of V ref n.
  • the time delay circuit unit 160 is connected in parallel to the connection line between the power supply unit 110 and the power input terminal of the first LED 121, the time delay circuit unit 160 is a power supply for the switching circuit unit 130 of the power supply unit 110 The voltage is gradually raised based on the voltage value of the reference voltage generator 150.
  • the time delay circuit unit 160 may include any one or both of the delay cell 161 and the slope control cell 162, when the delay cell 161 or the slope control cell 162 is used alone.
  • the delay cell 161 or the slope control cell 162 is connected to the reference voltage generator 150, and when the delay cell 161 and the slope control cell 162 are both used, the gradient control cell 162 generates the reference voltage. It is connected to the unit 150.
  • the configuration of the delay cell 161 and the tilt control cell 162 will be described below.
  • the delay cell 161 includes a first resistor 161a, a second resistor 161b, a comparator 161c, and a nat gate 161d.
  • the first resistor 161a and the second resistor 161b are connected in series with each other, and the comparator 161c is connected to the connection line between the first resistor 161a and the second resistor 161b so that the power supply voltage V RECT x And voltage V TH are input, respectively.
  • the nat gate 161d is connected to the output terminal of the comparator 161c.
  • the tilt control cell 162 includes a switch 162a, a capacitor 162b, and a third resistor 162c.
  • the switch 162a is turned on / off according to the output signal of the nat gate 161d, and the capacitor 162b is connected or disconnected from the nat gate 161d according to the on / off operation of the switch 162a,
  • the resistor 162c is connected in parallel with the capacitor 162b.
  • the switch 162a when the value of the power supply voltage (V RECT ) is greater than the voltage V TH , the switch 162a is shorted after the preset time t DLY . Charging is started on the capacitor 162b, and the final charged voltage value of the capacitor 162b is the reference voltage V dc of the entire circuit.
  • the time t R for the capacitor 162b to charge to the final charging voltage value is It is calculated through the equation, it is possible to control the charging time t R by adjusting the value of the C R.
  • V RECT the power supply voltage
  • each of the switching circuits 130 and all current sources for driving all the LEDs 121 to 123 of the LED lighting unit 120 have a current after a preset time t DLY in the state where the power supply voltage V RECT is applied. This current and its voltage rise for a time corresponding to the charging time t R to reach a normal value for stable operation of the LEDs 121 to 123.
  • the switching operations of all the switching circuits 130 are stopped, and then the above-described series of operations are performed when the power supply voltage is applied for the next period.
  • FIG. 4 shows that the charging voltage of the capacitor 162b is continuously connected to the LED driving circuit of the present embodiment. It shows the current waveform when the increasing method is applied.
  • FIG. 5 shows a current waveform when the LED driving circuit of the present embodiment is applied to a method in which the charging voltage of the capacitor 162b is gradually increased, and this method of FIG. 5 is applied to the practical application of the LED driving circuit according to the present invention. It is the most suitable form.
  • FIG. 6 shows a current waveform when the LED driving circuit of the present embodiment is applied in such a manner that the charging voltage of the capacitor 162b is continuously increased and is gradually increased.
  • FIGS. 7 to 10 are diagrams comparing a simulation result of an LED driving circuit according to an embodiment of the present invention with a phase of a peaking current of a conventional AC direct type LED lighting apparatus.
  • Figure 7 shows the peaking current state confirmed through the simulation of the conventional AC direct type LED lighting device, wherein the phase cut phase of the dimmer is an example of 45 °. As shown, it is confirmed that there is a current peaking at the total current and the current of each LED.
  • FIG. 8 illustrates a simulation result of the LED driving circuit according to an embodiment of the present invention, that is, the total current and each switching of the LED lighting unit 120 measured after adding a delay time and a tilt control function to a reference voltage.
  • This is a result of obtaining a current for each channel based on the circuit unit 130, wherein the phase cut phase of the dimmer is 45 ° as in FIG. As shown, it can be seen that the current peaking phenomenon completely disappeared in the total current of the LED lighting unit 120 and the current for each channel.
  • phase cut phase of the dimmer is 20 ° under the same conditions as in FIGS. 7 and 8, and the simulation result is the same as that of FIGS. 7 and 8, and thus description thereof is omitted. do.
  • FIG. 11 is a view conceptually showing an LED driving circuit (hereinafter, referred to as an “LED driving circuit”) having a time delay function of a current source according to an embodiment of the present invention, that is, the LED lighting unit 220 through the LED driving circuit.
  • the graph illustrates a process of reaching a driving state through a time delay process in which a current source passes from an supply and delay time interval to an incremental time interval.
  • the power of the power supply unit 210 is supplied to the time delay unit 250 through the on operation of the power on / off operation unit 240 to perform the "power on confirmation" operation of the figure, accordingly the time delay unit
  • the reference numeral 250 defers the supply of the power current to the switching circuit unit 230 for a predetermined time based on the set current value of each switching circuit unit 230 of the current source controller 260 (corresponding to the reference voltage generator of FIG. 3). do.
  • the time delay unit 250 does not immediately supply a set current value of the current source controller 260 when the power current is applied to the switching circuit unit 230 after a delay time of the power current, but gradually increases the power current to increase the LED lighting unit ( 220 to the current value required for driving.
  • the current source has a time difference or gradually increases. Operation can fundamentally eliminate the LED malfunction due to peaking voltage / current or other factors that hinder normal operation.In particular, it prevents flickering of the LED, guarantees the correct amount of light when the LED is operating, and the LED driving circuit as a whole. Implement electromagnetic shock protection of the devices.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로는, 외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부와, 상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 LED를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n LED를 포함하여 상기 제1 LED가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 LED가 직렬 연결되는 LED 조명부와, 상기 LED 조명부를 형성하는 각 LED의 출력단에 개별 접속되어 해당 LED에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로부와, 상기 스위칭 회로부 각각에 대해 기준 전압값을 형성하는 기준전압 생성부와, 상기 전원부 및 상기 제1 LED의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 상기 전원부의 상기 스위칭 회로부에 대한 전원전압을 상기 기준전압 생성부의 전압값을 기준으로 점진적으로 올리는 시간지연 회로부를 포함하여 구성된다.

Description

전류원의 시간지연 기능을 갖는 엘이디 구동회로
본 발명은 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로에 관한 것으로서, 특히 디머(dimmer) 등에 의하여 전원부에 급격히 증가하는 전압 파형이 인가되더라도, 전류원은 시간 차를 두거나 점진적으로 증가하는 동작을 하여 피킹 전압/전류에 의한 LED의 오작동이나 기타 정상 구동을 방해하는 요소들을 근본적으로 배제시킬 수 있는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 전류 구동 소자로써, 정전류가 안정적으로 공급되어야 정상적으로 동작할 수 있다. 특히 고전력을 요구하는 LED는 구동 전류가 크기 때문에(보통 350㎃ 이상) LED 자체에서 많은 열이 발생되고, 따라서 휘도의 열화율이 저전력에서의 LED보다 크다. 이는 LED의 수명과 직접적으로 연결되며 조명 시장에서 매우 중요한 요소로 작용하게 된다.
상기와 같은 이유로 고전력에서의 LED는 통상 정전류로 구동하며, 여기서 정전류의 전원으로 사용되는 SMPS의 전력을 보다 효율적으로 사용하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation) 방식이 이용된다.
그러나 이러한 방식은 정전류에 의해 구동하는 LED의 특성으로 인해 추가적인 회로 및 해당 회로를 구성하는 여러 전자부품을 필요로 하고, 이는 LED를 포함하는 조명 장치의 제조비용 증가로 이어진다.
상기와 같은 이유로 교류전원을 정류하여 직렬 연결된 LED 모듈에 인가하는 방식이 사용되며, 이러한 방식이 이용되는 LED 조명장치를 통상 교류 다이렉트 방식(AC DIRECT TYPE)의 LED 조명장치라 한다. 따라서 이와 같은 LED 조명 방식 및 그를 이용한 LED 조명 장치에 대해 이하의 설명에서 “교류 다이렉트 방식 LED 조명장치”라는 용어를 사용키로 한다.
도 1은 기존의 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치의 일 예를 보인 도면으로서, 도시된 바와 같이 VAC 전압은 디머를 통과하여 페이즈 컷된 형태의 전압 VDIM으로 출력된다. 그리고 이러한 전압 VDIM은 정류기를 통과하여 그 차동전압(differential voltage)이 공통 접지 전압(single ended) VRECT로 변환된다.
그리고 이렇게 공통 접지 전압으로 변환된 AC전압의 크기에 따라, LED1과 CH1, LED1+LED2와 CH2, LED1+LED2+LED3와 CH3의 동작 구간으로 나뉘어 동작된다. 이때 LED 전류 제어부가 별도로 구비되어 있지 않은 형태의 구동 회로인 경우도 입력 AC전압의 크기에 따라 LED의 개수 및 해당 채널 전류원이 조합되어 구동하는 원리는 동일하다.
그러나 상기와 같은 종래의 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치는 전원에서 발생하는 초기 피크(peak) 전압에 의해 전류 역시 그 파형에 관계없이 피킹(peaking)이 발생한다.
도 2는 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치에서 전원 전압의 피킹 현상 및 그에 따른 전류의 피킹 상태를 예시한 것이다.
여기서 전류 피킹에 따른 피크 전류는 아래에서 설명되는 여러 문제들을 발생시킨다.
먼저, 큰 값의 피킹 전압/전류는 디머(dimmer)가 켜진 직후 디머와 구동부 사이에 존재하는 기생 인덕턴스(inductance)와 커패시턴스(capacitance) 사이에서 링잉(ringing)을 발생시킬 수 있다. 그리고 이는 순간적으로 디머의 전류 흐름이 끊기는 현상 및 조명기구가 깜빡임 동작(flicker)을 하는 현상의 원인이 될 수 있다. 다시 말해, 조명기구의 오동작 원인이 된다.
또한, 피킹 전압/전류에 의해 발생한 LED의 광은 조명 설계 시 의도하지 않은 발광에 해당하며, 이는 LED의 광량이 예상과 다르게 동작하는 원인이 될 수 있다. 다시 말해 조명장치의 부정확한 광량의 원인이 된다.
또한, 피킹 전압/전류는 기본적으로 의도하지 않은 매우 높은 크기의 전압/전류에 해당하고, 이는 언제든지 주변 부품에 전자기적 충격으로 작용하면서 해당 부품의 수명 감소에 큰 영향을 줄 수 있다.
또한, 피킹 전압/전류는 EMI 형태로 나타날 수 있으며, 이는 조명 완제품 모듈에서 규격을 만족하기 위해 반드시 해결해야 할 문제로 작용할 수 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 디머(dimmer) 등에 의하여 전원부에 급격히 증가하는 전압 파형이 인가되더라도, 전류원은 시간 차를 두거나 점진적으로 증가하는 동작을 하여 피킹 전압/전류에 의한 LED의 오작동이나 기타 정상 구동을 방해하는 요소들을 근본적으로 배제시킬 수 있는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로는, 외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부와, 상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 LED를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n LED를 포함하여 상기 제1 LED가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 LED가 직렬 연결되는 LED 조명부와, 상기 LED 조명부를 형성하는 각 LED의 출력단에 개별 접속되어 해당 LED에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로부와, 상기 스위칭 회로부 각각에 대해 기준 전압값을 형성하는 기준전압 생성부와, 상기 전원부 및 상기 제1 LED의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 상기 전원부의 상기 스위칭 회로부에 대한 전원전압을 상기 기준전압 생성부의 전압값을 기준으로 점진적으로 올리는 시간지연 회로부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 시간지연 회로부는 직렬 연결되는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 상기 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 사이에 접속되어 전원전압(VRECT)×
Figure PCTKR2013007435-appb-I000001
의 전압값 및 전압 VTH의 전압값이 각각 입력되는 비교기 및 상기 비교기의 출력단에 접속되는 나트 게이트를 포함하는 지연셀과, 상기 나트 게이트의 출력신호에 따라 온/오프되는 스위치 및 상기 스위치의 온/오프 동작에 따라 상기 나트 게이트와 접속 또는 접속 해제되는 커패시터 그리고 상기 커패시터와 병렬 연결되는 제3 저항을 포함하는 기울기 제어셀 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하며, 상기 지연셀 또는 기울기 제어셀의 단독 사용 시 지연셀 또는 기울기 제어셀은 상기 기준전압 생성부에 접속되고, 상기 지연셀과 기울기 제어셀 모두 사용시 상기 기울기 제어셀이 상기 기준전압 생성부에 접속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시간지연 회로부는 상기 전원전압(VRECT)의 값이 상기 전압 VTH보다 커지면 사전 설정된 시간 tDLY 이후에 상기 스위치가 단락되면서 상기 커패시터에 충전이 시작되고, 상기 커패시터 최종의 충전 전압값은 회로 전체의 기준전압 Vdc인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커패시터가 최종의 충전 전압값까지 충전되는데 걸리는 시간 tR은
Figure PCTKR2013007435-appb-I000002
의 식을 통해 계산되며, 상기 CR의 값 조절을 통해 충전시간 상기 tR을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시간지연 회로부는 상기 전원전압(VRECT)이 감소하여 VRECT×
Figure PCTKR2013007435-appb-I000003
＜VTH의 상태가 되면 상기 스위치가 온 동작되어 상기 스위칭 회로부 각각의 기준전압은 0 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 스위칭 회로가 공통적으로 접지되는 공통 접지 저항을 더 포함하며, 상기 스위칭 회로부는 상기 LED의 출력단에 접속되는 동시에 상기 공통 접지 저항에 접속되는 스위칭 소자 및 상기 기준전압 생성부의 기준전압 및 상기 공통 접지 저항의 공통 전압을 비교하는 비교기를 포함하고 상기 스위칭 소자는 상기 비교기의 출력에 따라 상기 LED에 접속되는 제1 전류경로 및 상기 공통 접지 저항에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 쪽으로 스위칭 동작하여 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 가변하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위칭 회로부는 상기 비교기와 스위칭소자 및 공통 접지 저항이 부귀환을 형성하는 구성인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위칭 소자는 상기 LED의 출력단에 드레인이 접속되고 상기 공통 접지 저항에 소스가 접속되며 상기 비교기에 게이트가 접속되는 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 LED 출력단의 스위칭 회로부에 포함된 비교기의 기준 전압값을 Vref1, 상기 제n LED 출력단의 스위칭 회로부에 포함된 비교기의 기준 전압값을 Vrefn으로 정할 때, 상기 기준전압 생성부의 기준전압은 Vref1〈Vref2…〈Vrefn의 기준에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 디머(dimmer) 등에 의하여 전원부에 급격히 증가하는 전압 파형이 인가되더라도, 전류원은 시간 차를 두거나 점진적으로 증가하는 동작을 하여 피킹 전압/전류에 의한 LED의 오작동이나 기타 정상 구동을 방해하는 요소들을 근본적으로 배제시킬 수 있고, 특히 LED의 깜박임(flicker) 동작 방지, LED 동작 시의 정확한 광량 보장, LED 구동회로 전체 소자들의 전자기적 충격 방지 등을 구현할 수 있게 된다.
도 1은 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치의 일 예를 보인 도면
도 2는 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치에서 전원 전압의 피킹 현상 및 그에 따른 전류의 피킹 상태를 예시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로를 예시한 도면
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로의 전류 파형을 예시한 도면
도 7 및 도 9는 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치의 피킹 전류를 시뮬레이션을 통해 확인한 상태를 보인 도면
도 8 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로의 피킹전류를 시뮬레이션을 통해 확인한 상태를 보인 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로를 개념적으로 보인 도면
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로를 예시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로(이하 “LED 구동회로”라 함)는 전원부(110), LED 조명부(120), 스위칭 회로부(130), 기준전압 생성부(150), 시간지연 회로부(160)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동회로는 복수의 스위칭 회로부(130)가 공통적으로 접지되는 공통 접지 저항(140)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
전원부(110)는 외부의 교류전원(AC전원, 이하 ‘교류전원’이라 함)이 인가되는 전원입력단자(도면부호 미표시) 및 이러한 전원입력단자와 접속되어 교류전원을 인가받는 디머(111) 그리고 디머(111)의 출력전압을 정류하는 정류회로(112)를 포함하여 형성된다.
LED 조명부(120)는 복수의 LED(121~123)를 포함하여 형성되는 것으로서, 즉 전원부(110)와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 LED(121) 및 이러한 제1 LED(121)를 시작으로 전원부(110)로부터 최장 거리에 위치한 제n LED(123)를 포함하여 구성된다. 그리고 제1 LED(121)는 전원부(110)에 전기적으로 접속되며, 이러한 제1 LED(121) 및 조명부(120)에 포함되는 모든 LED(121~123)는 서로 직렬 연결된다.
또한, 본 실시예에서는 제1 LED(121) 내지 제n LED(123)가 각각 하나의 LED로 이루어지는 것을 예로 하였으나, 이는 도시의 편의를 위한 것일 뿐, 제1 LED(121) 내지 제n LED(123)는 둘 이상의 LED가 직렬 연결된 그룹 형태일 수 있다. 도면을 예로 부연 설명하면, 제2 LED(122)는 세 개의 LED가 직렬 연결된 그룹(122a) 형태이고, 제n LED(123)는 2 개의 LED가 직렬 연결된 그룹(123a) 형태인 것을 예로 한 것이다.
스위칭 회로부(130)는 LED 조명부(120)를 형성하는 각 LED(121~123)의 출력단에 개별 접속되며, 이러한 스위칭 회로부(130) 각각은 해당 LED(121~123)에 대한 전류공급채널을 형성한다.
그리고 스위칭 회로부(130)는 스위칭 소자(131)와 비교기(132)를 포함하여 구성될 수 있다.
스위칭 소자(131)는 LED 조명부(120)를 형성하는 각 LED(121~123)의 출력단에 개별 접속되는 동시에 공통 접지 저항(140)에 접속된다. 본 실시예에서는 스위칭 소자(131)가 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 예로 하였으며, 이러한 전계효과 트랜지스터는 드레인이 LED(121~123 중 어느 하나)의 출력단에 접속되고 소스가 공통 접지 저항(140)에 접속되며 게이트가 비교기(132)에 접속되는 것을 예로 하였다.
비교기(132)는 기준전압 생성부(150)의 기준전압 및 공통 접지 저항(140)의 공통 전압을 비교한다.
그리고 스위칭 소자(131)는 비교기(132)의 출력에 따라 LED 조명부(120)의 LED(121~123)에 접속되는 제1 전류경로 및 공통 접지 저항(140)에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 쪽으로 스위칭 동작하여 공통 접지 저항(140)의 공통전압을 가변한다.
또한 비교기(132)와 스위칭 소자(131) 및 공통 접지 저항(140)은 부귀환을 형성한다.
기준전압 생성부(150)는 스위칭 회로부(130) 각각에 대한 기준 전압값을 형성한다. 여기서 제1 LED(121) 출력단의 스위칭 회로부(130)에 포함된 비교기(132)의 기준 전압값을 Vref1, 제n LED 출력단(123)의 스위칭 회로부(130)에 포함된 비교기(132)의 기준 전압값을 Vrefn으로 정할 때, 기준전압 생성부(150)의 기준전압은 Vref1〈Vref2…Vrefn의 기준에 따라 설정된다.
시간지연 회로부(160)는 전원부(110) 및 제1 LED(121)의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되며, 이러한 시간지연 회로부(160)는 전원부(110)의 스위칭 회로부(130)에 대한 전원전압을 기준전압 생성부(150)의 전압값을 기준으로 점진적으로 상승시킨다.
그리고 시간지연 회로부(160)는 지연셀(161) 및 기울기 제어셀(162) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하여 구성될 수 있으며, 지연셀(161) 또는 기울기 제어셀(162)이 단독 사용 시 지연셀(161) 또는 기울기 제어셀(162)은 기준전압 생성부(150)에 접속되고, 지연셀(161)과 기울기 제어셀(162)이 모두 사용 시 기울기 제어셀(162)이 기준전압 생성부(150)에 접속된다.
지연셀(161)과 기울기 제어셀(162)의 구성에 대해 설명하면 아래와 같다.
지연셀(161)은 제1 저항(161a)과 제2 저항(161b) 및 비교기(161c)와 나트 게이트(161d)를 포함하여 구성된다. 제1 저항(161a)과 제2 저항(161b)은 서로 직렬 연결되며, 비교기(161c)는 제1 저항(161a) 및 제2 저항(161b) 간 접속라인에 접속되어 전원전압(VRECT)×
Figure PCTKR2013007435-appb-I000004
및 전압 VTH가 각각 입력된다. 그리고 나트 게이트(161d)는 비교기(161c)의 출력단에 접속된다.
기울기 제어셀(162)은 스위치(162a), 커패시터(162b), 제3 저항(162c)을 포함하여 구성된다. 스위치(162a)는 나트 게이트(161d)의 출력신호에 따라 온/오프되고, 커패시터(162b)는 스위치(162a)의 온/오프 동작에 따라 나트 게이트(161d)와 접속되거나 접속 해제되며, 제3 저항(162c)은 커패시터(162b)와 병렬 접속된다.
이와 같은 시간지연 회로부(160)의 작용에 대해 설명하면, 시간지연 회로부(160)는 전원전압(VRECT)의 값이 전압 VTH보다 커지면 사전 설정된 시간 tDLY 이후에 스위치(162a)가 단락되면서 커패시터(162b)에 충전이 시작되고, 커패시터(162b)의 최종 충전되는 전압값은 회로 전체의 기준전압 Vdc이다.
여기서 커패시터(162b)가 최종의 충전 전압값까지 충전되는데 걸리는 시간 tR은
Figure PCTKR2013007435-appb-I000005
의 식을 통해 계산되며, 상기 CR의 값 조절을 통해 충전시간 상기 tR을 제어할 수 있다.
그리고 커패시터(162b)에 최종의 충전 전압값이 충전되면, 모든 스위칭 회로부(130)의 기준전압 Vref1, Vref2, Vref3은 정상값이 되는 동시에 각 전류원도 정상값이 된다.
또한 전원전압(VRECT)이 감소하여 VRECT×
Figure PCTKR2013007435-appb-I000006
< VTH의 상태가 되면 스위치(162a)가 온 동작되어 스위칭 회로부(130) 각각의 기준전압은 0의 상태가 된다.
즉, LED 조명부(120)의 모든 LED(121~123)를 구동하는 각각의 스위칭 회로부(130) 및 그 전류원은 전원전압(VRECT)이 인가되는 상태에서 사전 설정된 시간 tDLY 만큼 지난 후 전류가 발생하고, 이러한 전류 및 그 전압은 충전시간 tR 에 해당하는 시간 동안 상승하여 LED(121~123)의 안정적인 동작을 위한 정상값에 도달하게 된다. 그리고 전원전압(VRECT)의 인가가 중지되면 모든 스위칭 회로부(130)의 스위칭 동작이 중지되고 이어서 다음 주기의 전원전압 인가 시 상기한 일련의 동작을 진행한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동회로의 전류파형을 예시한 것으로서, 이를 참조하면, 먼저 도 4는 본 실시예의 LED 구동회로를 커패시터(162b)의 충전 전압이 연속적으로 증가하는 방식을 적용한 경우의 전류파형을 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 디머(111)에 의한 전원전압의 피킹(peaking)이 존재하더라도, 스위칭 회로부(130)의 동작을 시작할 때 까지의 지연시간(tDLY)과 전류가 목표 값까지 점진적으로 증가하여 도달하는데 걸리는 상승시간(tR)으로 인해서, 스위칭 회로부(130) 및 그 전류원은 전원전압이 충분히 안정된 이후에 정상 동작을 하게 되면, 결과적으로 전류 피킹 현상이 사라진다.
도 5는 본 실시예의 LED 구동회로를 커패시터(162b)의 충전 전압이 단계적으로 증가하는 방식을 적용한 경우의 전류 파형을 보인 것이며, 이러한 도 5의 방식이 본 발명에 따른 LED 구동회로의 실제 적용에 가장 적합한 형태이다.
마지막으로 도 6은 본 실시예의 LED 구동회로를 커패시터(162b)의 충전 전압이 연속적으로 증가하는 동시에 단계적으로 증가하는 방식을 적용하였을 때 전류 파형을 보인 것이다.
그리고 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동회로의 시뮬레이션 결과와 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치의 피킹 전류의 위상을 서로 비교한 도면이다.
먼저, 도 7은 종래 교류 다이렉트 방식 LED 조명장치의 시뮬레이션을 통해 확인된 피킹 전류 상태를 보인 것으로서, 이때 디머의 페이즈컷 위상이 45°인 것을 예로 한 것이다. 도시된 바와 같이, 전체전류 및 각 LED의 전류에서 전류 피킹이 존재함이 확인된다.
이에 비하여, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 구동회로의 시뮬레이션 결과를 보인 것으로서, 즉 기준전압에 지연시간과 기울기 제어 기능을 추가한 후 측정한 LED 조명부(120) 전체 전류 및 각 스위칭 회로부(130)를 기준으로 한 각 채널 별 전류를 얻은 결과이며, 이때 디머의 페이즈컷 위상은 도 7과 마찬가지로 45°이다. 도시된 바와 같이, LED 조명부(120)의 전체 전류 및 각 채널 별 전류에서 전류 피킹 현상이 완전하게 사라진 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 9와 도 10은 도 7 및 도 8과 동일한 조건에서 디머의 페이즈컷 위상이 20°인 것을 예로 한 것이며, 그 시뮬레이션 결과는 도 7 및 도 8의 경우와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
한편, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로(이하 “LED 구동회로”)를 개념적으로 보인 도면으로서, 즉 LED 구동회로를 통해 LED 조명부(220)의 전류원이 공급, 지연 시간 구간으로부터 점증 시간 구간을 지나는 시간 지연 과정을 거쳐 구동 상태에 이르는 과정을 그래프를 포함하여 예시한 것이다.
이를 참조하면, 전원부(210)의 전원이 도면의 “전원 켜짐 확인” 동작을 하는 전원 온/오프 작동부(240)의 온 동작을 통해 시간 지연부(250)에 공급되고, 이에 따라 시간 지연부(250)는 전류원 제어부(260: 도 3의 기준전압 생성부에 해당)의 각 스위칭 회로부(230)에 대한 설정 전류값을 기준으로 스위칭 회로부(230)에 대한 전원전류의 공급을 설정된 시간 동안 지연한다. 그리고 시간 지연부(250)는 전원전류의 지연 시간을 지나 스위칭 회로부(230)에 대한 전원전류 인가 시, 전류원 제어부(260)의 설정 전류값을 즉시 공급하는 것이 아니고 전원전류를 서서히 높여 LED 조명부(220)의 구동에 필요한 전류값에 이르게 한다.
상술한 도 3 내지 도 11을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 구동회로는 디머(dimmer) 등에 의하여 전원부에 급격히 증가하는 전압 파형이 인가되더라도, 전류원은 시간 차를 두거나 점진적으로 증가하는 동작을 하여 피킹 전압/전류에 의한 LED의 오작동이나 기타 정상 구동을 방해하는 요소들을 근본적으로 배제시킬 수 있고, 특히 LED의 깜박임(flicker) 동작 방지, LED 동작 시의 정확한 광량 보장, LED 구동회로 전체 소자들의 전자기적 충격 방지 등을 구현한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전류원의 시간지연 기능을 갖는 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.
다양한 종류의 조명장치에 광범위하게 사용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 외부의 교류전원이 인가되는 전원입력단자 및 상기 전원입력단자와 접속되어 교류전압을 인가받는 디머 그리고 상기 디머의 출력전압에 대한 정류회로를 포함하는 전원부;
    상기 전원부와의 접속점으로부터 최단 거리에 위치한 제1 LED를 시작으로 전원부에서 최장 거리에 위치한 제n LED를 포함하여 상기 제1 LED가 상기 전원부에 접속되는 동시에 각각의 LED가 직렬 연결되는 LED 조명부;
    상기 LED 조명부를 형성하는 각 LED의 출력단에 개별 접속되어 해당 LED에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로부;
    상기 스위칭 회로부 각각에 대해 기준 전압값을 형성하는 기준전압 생성부;
    상기 전원부 및 상기 제1 LED의 전원입력단 간 접속라인에 병렬 접속되어 상기 전원부의 상기 스위칭 회로부에 대한 전원전압을 상기 기준전압 생성부의 전압값을 기준으로 점진적으로 올리는 시간지연 회로부를 포함하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간지연 회로부는 직렬 연결되는 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 상기 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 사이에 접속되어 전원전압(VRECT)×
    Figure PCTKR2013007435-appb-I000007
    의 전압값 및 전압 VTH의 전압값이 각각 입력되는 비교기 및 상기 비교기의 출력단 접속되는 나트 게이트를 포함하는 지연셀과, 상기 나트 게이트의 출력신호에 따라 온/오프되는 스위치 및 상기 스위치의 온/오프 동작에 따라 상기 나트 게이트와 접속 또는 접속 해제되는 커패시터 그리고 상기 커패시터와 병렬 연결되는 제3 저항을 포함하는 기울기 제어셀 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하며, 상기 지연셀 또는 기울기 제어셀의 단독 사용 시 지연셀 또는 기울기 제어셀은 상기 기준전압 생성부에 접속되고, 상기 지연셀과 기울기 제어셀 모두 사용시 상기 기울기 제어셀이 상기 기준전압 생성부에 접속되는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시간지연 회로부는 상기 전원전압(VRECT)의 값이 상기 전압 VTH보다 커지면 사전 설정된 시간 tDLY 이후에 상기 스위치가 단락되면서 상기 커패시터에 충전이 시작되고, 상기 커패시터 최종의 충전 전압값은 회로 전체의 기준전압 Vdc인 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커패시터가 최종의 충전 전압값까지 충전되는데 걸리는 시간 tR은
    Figure PCTKR2013007435-appb-I000008
    의 식을 통해 계산되며, 상기 CR의 값 조절을 통해 충전시간 상기 tR을 제어하는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 시간지연 회로부는 상기 전원전압(VRECT)이 감소하여 VRECT×
    Figure PCTKR2013007435-appb-I000009
    ＜VTH의 상태가 되면 상기 스위치가 온 동작되어 상기 스위칭 회로부 각각의 기준전압은 0 상태가 되는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 회로가 공통적으로 접지되는 공통 접지 저항을 더 포함하며, 상기 스위칭 회로부는 상기 LED의 출력단에 접속되는 동시에 상기 공통 접지 저항에 접속되는 스위칭 소자 및 상기 기준전압 생성부의 기준전압 및 상기 공통 접지 저항의 공통 전압을 비교하는 비교기를 포함하고 상기 스위칭 소자는 상기 비교기의 출력에 따라 상기 LED에 접속되는 제1 전류경로 및 상기 공통 접지 저항에 접속되는 제2 전류경로 중 어느 한 쪽으로 스위칭 동작하여 상기 공통 접지 저항의 공통전압을 가변하는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부는 상기 비교기와 스위칭소자 및 공통 접지 저항이 부귀환을 형성하는 구성인 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 상기 LED의 출력단에 드레인이 접속되고 상기 공통 접지 저항에 소스가 접속되며 상기 비교기에 게이트가 접속되는 전계효과 트랜지스터(MOS FET)인 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 LED 출력단의 스위칭 회로부에 포함된 비교기의 기준 전압값을 Vref1, 상기 제n LED 출력단의 스위칭 회로부에 포함된 비교기의 기준 전압값을 Vrefn으로 정할 때, 상기 기준전압 생성부의 기준전압은 Vref1〈Vref2…〈Vrefn의 기준에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  10. 전원전류를 공급하는 전원부;
    상기 전원부의 전원전류가 인가되어 구동하는 LED 조명부;
    상기 전원부의 전원전류가 상기 LED 조명부에 공급되는 회로 상에 설치되며, 상기 전원부의 전원전류를 시간지연 후 상기 LED 조명부에 공급하는 스위칭 회로를 포함하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 스위칭 회로는
    상기 LED 조명부를 형성하는 각 LED의 출력단에 개별 접속되어 해당 LED에 대한 전류공급채널을 형성하는 복수의 스위칭 회로부;
    상기 스위칭 회로부들에 대한 설정 전류값이 각각 설정되는 전류원 제어부;
    상기 전류원 제어부의 각 스위칭 회로부에 대한 설정 전류값을 기준으로 각 스위칭 회로부에 대한 상기 전원부의 전원전류 공급을 지연하는 시간 지연부;
    상기 시간 지연부 및 상기 전원부의 접속 라인 상에 설치되어 상기 시간 지연부에 대한 상기 전원부의 전원전류 온/오프 기능을 하는 전원 온/오프 작동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 시간 지연부는 상기 전원부로부터 공급되는 전원전류의 지연 시간을 지나 상기 스위칭 회로부에 대한 전원전류 인가 시, 전류원 제어부의 설정 전류값을 즉시 공급하지 않고 전원전류를 서서히 높여 LED 조명부의 구동에 필요한 전류값에 이르게 하는 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 LED 조명부는 다수의 LED가 개별적인 조명을 형성하면서 직렬 연결된 형태 또는 둘 이상의 LED가 포함된 LED 그룹들이 개별적인 조명을 형성하면서 직렬 연결된 형태 또는 하나의 LED 및 둘 이상의 LED가 포함된 LED 그룹들이 개별적인 조명을 형성하면서 직렬 연결된 형태 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전류원의 시간지연 기능을 갖는 LED 구동회로.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105764196A (zh) * 2016-04-06 2016-07-13 上海联矽智能科技有限公司 一种降低纹波的线性驱动方法
WO2018119819A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 Texas Instruments Incorporated Adaptive turn-off delay time compensation for led controller
CN112788812A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 华润微集成电路(无锡)有限公司 线性led驱动系统及驱动方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102277126B1 (ko) 2014-06-24 2021-07-15 삼성전자주식회사 Led 구동 장치 및 조명 장치
KR101626360B1 (ko) * 2014-09-24 2016-06-01 메를로랩 주식회사 교류 led 구동회로
CN106322159A (zh) * 2016-10-19 2017-01-11 漳州立达信光电子科技有限公司 Led灯丝灯

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7439944B2 (en) * 2005-02-04 2008-10-21 Lite Style Electronics, Llc Light emitting diode multiphase driver circuit and method
KR100942234B1 (ko) * 2009-07-23 2010-02-12 (주)로그인디지탈 발광다이오드 조명장치
KR100952499B1 (ko) * 2007-12-10 2010-04-13 주식회사 그린씨앤씨텍 병렬 발광다이오드 정전류 구동 회로
KR101064906B1 (ko) * 2010-02-03 2011-09-16 (주)로그인디지탈 발광 다이오드 조명 구동 장치
KR101083785B1 (ko) * 2010-10-06 2011-11-18 (주) 이노비전 조명용 발광다이오드 구동회로

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5031865B2 (ja) * 2010-03-23 2012-09-26 シャープ株式会社 Ｌｅｄ駆動回路、ｌｅｄ照明灯具、ｌｅｄ照明機器、及びｌｅｄ照明システム
KR100995793B1 (ko) * 2010-08-20 2010-11-22 김남규 발광 다이오드 어레이 구동회로
JP5214694B2 (ja) * 2010-09-22 2013-06-19 シャープ株式会社 Ｌｅｄ駆動回路、ｌｅｄ照明灯具、ｌｅｄ照明機器並びにｌｅｄ照明システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7439944B2 (en) * 2005-02-04 2008-10-21 Lite Style Electronics, Llc Light emitting diode multiphase driver circuit and method
KR100952499B1 (ko) * 2007-12-10 2010-04-13 주식회사 그린씨앤씨텍 병렬 발광다이오드 정전류 구동 회로
KR100942234B1 (ko) * 2009-07-23 2010-02-12 (주)로그인디지탈 발광다이오드 조명장치
KR101064906B1 (ko) * 2010-02-03 2011-09-16 (주)로그인디지탈 발광 다이오드 조명 구동 장치
KR101083785B1 (ko) * 2010-10-06 2011-11-18 (주) 이노비전 조명용 발광다이오드 구동회로

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105764196A (zh) * 2016-04-06 2016-07-13 上海联矽智能科技有限公司 一种降低纹波的线性驱动方法
WO2018119819A1 (en) * 2016-12-29 2018-07-05 Texas Instruments Incorporated Adaptive turn-off delay time compensation for led controller
US10111285B2 (en) 2016-12-29 2018-10-23 Texas Instruments Incorporated Adaptive turn-off delay time compensation for LED controller
CN112788812A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 华润微集成电路(无锡)有限公司 线性led驱动系统及驱动方法
CN112788812B (zh) * 2019-11-07 2023-07-18 华润微集成电路(无锡)有限公司 线性led驱动系统及驱动方法

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