KR101521608B1 - Led lighting system and driving circuit thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 다이오드 조명 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전류 레귤레이션을 수행하여 발광을 제어하는 발광 다이오드 조명 장치 및 그 구동회로에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
최근 발광 다이오드가 조명 장치의 광원으로 이용되고 있으며, 상기와 같이 발광 다이오드를 이용하는 조명 장치를 발광 다이오드 조명 장치라 한다.Recently, a light emitting diode is used as a light source of a lighting device, and an illumination device using the light emitting diode as described above is called a light emitting diode lighting device.
발광 다이오드는 에너지 소비량, 수명 및 광질 등과 같은 다양한 요소에서 다른 광원들과 차별화되는 이점을 갖는다. 그러나, 발광 다이오드는 일정한 밝기를 유지하기 위해 정전류에 의하여 구동되는 특성이 있으며, 발광 다오드 조명 장치는 상기한 발광 다이오드의 정전류 특성을 해소하기 위하여 많은 회로의 추가적인 구성이 필요하다.Light emitting diodes have the advantage of being differentiated from other light sources in various factors such as energy consumption, lifetime and light quality. However, the light emitting diode is driven by a constant current in order to maintain a constant brightness, and the light emitting diode illumination device needs a further configuration of many circuits in order to solve the constant current characteristics of the light emitting diode.
이를 해소하기 위하여, 상용 교류 전원을 이용할 수 있는 발광 다이오드 조명 장치가 개발되고 있으며, 대표적인 예로 본 출원인에 의해 출원된 한국 특허출원 10-2014-0030583호에 개시된 발광 다이오드 조명장치를 들 수 있다.In order to solve this problem, a light emitting diode lighting device capable of using a commercial AC power source has been developed, and a representative example thereof is a light emitting diode lighting device disclosed in Korean Patent Application No. 10-2014-0030583 filed by the present applicant.
도 1은 상용 교류 전원을 이용하는 종래의 발광다이오드 조명장치의 개략적인 회로도이다.1 is a schematic circuit diagram of a conventional light emitting diode lighting device using a commercial AC power source.
이러한 상용 교류 전원을 이용하는 발광 다이오드 조명 장치는 리플을 갖는 입력 전압을 제공하는 전원 회로(10), 발광 다이오드를 포함하는 채널들을 형성하고, 상기 입력 전압에 대응하여 발광하는 LED 어레이(200), 상기 LED 어레이에 전류 경로를 제공하는 정전류 제어 회로(300), 상기 전류 경로 상의 전류에 대응하는 센싱 전압을 제공하는 전류 센싱 저항(Re), 상기 정전류 제어 회로에 상기 채널들에 대응하는 수의 비교 전압들을 제공하며, 상기 비교 전압들이 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전압 센싱 회로(40)를 포함하며, 상기 정전류 제어 회로는 상기 전류기준전압(VREF)과 상기 각 채널 별로 대응되는 상기 비교 전압(V1, V2, V3, Ve)을 비교한 결과에 의하여 상기 전류 경로를 상기 채널들 중 어느 하나에 제공한다.A light emitting diode lighting apparatus using such a commercial AC power source includes a
즉, 리플을 갖는 입력전압(VIN)의 변화를 따르는 센싱 전압(Ve)을 피드백하여 직렬로 연결된 발광 다이오드의 각 채널 별로 대응되는 비교전압(V1, V2, V3, Ve)을 구하고 상기 채널별로 비교전압과 기준전압을 비교하여 발광을 위한 전류경로를 제공한다.That is, the sensing voltage Ve following the change of the input voltage VIN having the ripple is fed back to obtain the comparison voltages V1, V2, V3, and Ve corresponding to the respective channels of the LEDs connected in series, The voltage and the reference voltage are compared to provide a current path for light emission.
그러나 이러한 상용 교류 전원을 이용하는 발광 다이오드 조명 장치는 입력전압이 증가하는 경우 발광 다이오드 조명 장치에 흐르는 전체 전류인 입력 전류도 증가하게 된다.However, in a light emitting diode lighting apparatus using such a commercial AC power source, the input current, which is the total current flowing in the LED lighting apparatus, increases when the input voltage increases.
도 2는 종래의 발광다이오드 조명장치의 입력전압 및 이에 따른 입력전류의 관계를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing the relationship between an input voltage and an input current according to a conventional LED lighting apparatus.
일 실시예로, 입력전압에 대응하여 발광하는 4개의 발광다이오드(LED1~LED4)의 채널을 구비한 종래의 발광다이오드 조명장치의 경우 입력전압(VIN1)이 초기 상태에서 상승하여 발광다이오드(LED1)의 발광전압(n1*VF) 이상이 되면 발광다이오드(LED1)에 전류가 흘러 발광되며 발광다이오드(LED1)에는 전류(I1)가 흐르게 된다. In one embodiment, in the case of a conventional light emitting diode lighting device having four light emitting diodes (LED1 to LED4) that emit light corresponding to an input voltage, the input voltage VIN1 rises in an initial state, The current I1 flows through the light emitting diode LED1 and the current I1 flows through the light emitting diode LED1.
또한 계속해서 입력전압(VIN1) 상승하는 경우 발광다이오드(LED2)의 발광전압(n2*VF), 발광다이오드(LED3)의 발광전압(n3*VF) 및 발광다이오드(LED4)의 발광전압(n4*VF) 이상이 되면 각각 발광다이오드(LED2, LED3 및 LED4)에 전류가 흘러 발광되며 발광다이오드(LED2, LED3 및 LED4)에 전류(I2, I3 및 I4)가 각각 흐르게 된다. When the input voltage VIN1 rises further, the light emitting voltage n2 * VF of the light emitting diode LED2, the light emitting voltage n3 * VF of the light emitting diode LED3 and the light emitting voltage n4 * The currents I2, I3 and I4 flow through the light emitting diodes LED2, LED3 and LED4, respectively, and the currents I2, I3 and I4 flow through the light emitting diodes LED2, LED3 and LED4, respectively.
한편, 입력전압이 VIN1에서 VIN2로 변경되면 입력전압(VIN2)이 초기 상태에서 상승하여 발광다이오드(LED1)의 발광전압(n1*VF)에 도달하는 시간이 t1 만큼 짧아지게 된다. 계속해서 입력전압(VIN2) 상승하는 경우 발광다이오드(LED2)의 발광전압(n2*VF), 발광다이오드(LED3)의 발광전압(n3*VF) 및 발광다이오드(LED4)의 발광전압(n4*VF)에 도달하는 시간이 각각 t2, t3 및 t4 만큼 짧아지게 된다.On the other hand, when the input voltage is changed from VIN1 to VIN2, the input voltage VIN2 rises in the initial state and the time for reaching the light emitting voltage n1 * VF of the light emitting diode LED1 is shortened by t1. When the input voltage VIN2 subsequently rises, the light emitting voltage n2 * VF of the light emitting diode LED2, the light emitting voltage n3 * VF of the light emitting diode LED3 and the light emitting voltage n4 * VF of the light emitting diode LED4 ) Is shortened by t2, t3 and t4, respectively.
이때 발광다이오드 조명장치에 흐르는 전체 전류(I1~I4)를 모두 합한 입력전류(Iin)의 값은 Iin1에서 Iin2로 커지게 된다.At this time, the value of the input current Iin, which is the sum of all the currents I1 to I4 flowing in the light emitting diode lighting device, increases from Iin1 to Iin2.
따라서 입력전압이 220V에서 240V로 증가하면 입력전류가 증가하여 발광다이오드 조명장치의 빛이 밝아지게 되지만, 반대로 입력전압이 낮아지면 입력전류가 감소하여 발광다이오드 조명장치의 빛이 어두워지는 문제가 있다.
Therefore, if the input voltage is increased from 220V to 240V, the input current increases and the light of the LED lighting apparatus becomes bright. Conversely, if the input voltage is lowered, the input current decreases and the light of the LED lighting apparatus becomes dark.
본 발명은 리플을 갖는 입력 전압의 변화를 따르는 센싱 전압을 이용하여 전류 레귤레이션을 수행함에 의하여 발광 다이오드 조명 장치의 발광을 제어함을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to control the light emission of a light emitting diode lighting device by performing current regulation using a sensing voltage following a change in input voltage having ripple.
또한, 본 발명은 입력전압이 증가하는 경우에도 발광 다이오드를 일정한 전류로 구동할 수 있는 발광다이오드 조명장치 및 그 구동회로를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a light emitting diode lighting device and a driving circuit thereof that can drive a light emitting diode with a constant current even when the input voltage increases.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치는, 리플을 갖는 입력 전압을 제공하는 전원 회로; 발광 다이오드를 포함하는 채널들을 형성하고, 상기 입력 전압에 대응하여 발광하는 LED 어레이; 상기 LED 어레이에 전류 경로를 제공하는 정전류 제어 회로; 상기 전류 경로 상의 전류에 대응하는 센싱 전압을 제공하는 전류 센싱 저항; 상기 정전류 제어 회로에 상기 채널들에 대응하는 수의 비교 전압들을 제공하며, 상기 비교 전압들이 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전압 센싱 회로; 및 상기 정전류 제어 회로에 전류기준전압을 제공하며, 상기 전류기준전압은 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 변경되어 조절되는 전류기준전압 발생회로;를 포함하며, 상기 정전류 제어 회로는 상기 전류기준전압과 상기 각 채널 별로 대응되는 상기 비교 전압을 비교한 결과에 의하여 상기 전류 경로를 상기 채널들 중 어느 하나에 제공함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode (LED) lighting apparatus including: a power supply circuit for providing an input voltage having ripple; An LED array forming channels including a light emitting diode and emitting light corresponding to the input voltage; A constant current control circuit for providing a current path to said LED array; A current sensing resistor for providing a sensing voltage corresponding to the current on the current path; A voltage sensing circuit for providing the constant current control circuit with a number of comparison voltages corresponding to the channels, the comparison voltages being adjusted in level corresponding to a change in the sensing voltage; And a current reference voltage generating circuit for providing a current reference voltage to the constant current control circuit, wherein the current reference voltage is adjusted by changing the level corresponding to the change of the sensing voltage, And the current path is provided to one of the channels according to a result of comparing the voltage with the comparison voltage corresponding to each channel.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로는, 리플을 갖는 입력 전압에 대응한 LED 어레이의 발광을 위한 전류 경로를 제공하는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로에 있어서, 상기 전류 경로 상의 전류에 대응하는 센싱 전압을 제공하는 전류 센싱 저항; 상기 LED 어레이에 포함된 채널들에 대응하는 수의 비교 전압들을 제공하며, 상기 비교 전압들이 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전압 센싱 회로; 상기 입력전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절된 전류기준전압을 제공하는 전류기준전압 발생회로; 및 상기 전류기준전압과 상기 각 채널 별로 대응되는 상기 비교 전압을 비교한 결과에 의하여 상기 전류 경로를 상기 채널들 중 어느 하나에 제공하는 정전류 제어 회로;를 포함하며, 상기 입력전압이 변경되는 경우 전류기준전압을 조절하여 상기 LED 어레이에 흐르는 전체전류를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for a light emitting diode (LED) lighting device, which provides a current path for light emission of an LED array corresponding to an input voltage having ripple, A current sensing resistor for providing a sensing voltage corresponding to the current on the current path; A voltage sensing circuit providing a number of comparison voltages corresponding to the channels included in the LED array, the comparison voltages being adjusted in level corresponding to a change in the sensing voltage; A current reference voltage generating circuit for providing a current reference voltage whose level is adjusted in accordance with a change in the input voltage; And a constant current control circuit for providing the current path to any one of the channels according to a result of comparing the current reference voltage with the comparison voltage corresponding to each channel, And the total current flowing through the LED array is kept constant by adjusting the reference voltage.
본 발명에 의하면 리플을 갖는 입력 전압의 변화에 대응하여 발광 다이오드 조명 장치의 발광을 제어할 수 있으며, 특히 발광을 위한 전류 경로를 제공하기 위한 제어가 입력 전압의 변화를 따르는 전류기준 전압과 센싱 전압을 이용하여 정확히 제어됨으로써 입력전압이 변경되는 경우에도 입력전류가 일정하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to control the emission of a light emitting diode lighting device in response to a change in an input voltage having ripple. In particular, a control for providing a current path for light emission is controlled by a current reference voltage, The input current can be maintained constant even when the input voltage is changed.
도 1은 상용 교류 전원을 이용하는 종래의 발광다이오드 조명장치의 회로도이다.
도 2는 종래의 발광다이오드 조명장치의 입력전압 및 이에 따른 입력전류의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광 다이오드 조명 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 3의 실시예의 동작 특성을 설명하는 파형도이다.1 is a circuit diagram of a conventional light emitting diode lighting device using a commercial AC power source.
2 is a diagram showing the relationship between an input voltage and an input current according to a conventional LED lighting apparatus.
3 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of a light emitting diode lighting apparatus according to the present invention.
4 is a waveform diagram illustrating operational characteristics of the embodiment of FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be interpreted as limiting the scope of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예 들이 있을 수 있다.The embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention and thus various equivalents and modifications Can be.
도 3은 본 발명의 발광 다이오드 조명 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도이다. 3 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of the light-emitting diode illumination device of the present invention.
본 발명의 발광 다이오드 조명 장치는 교류 전원을 이용하여 발광 다이오드(LED) 어레이(Array)(20)를 발광시킨다. LED 어레이(20)의 발광은 교류 전원에 의한 교류 전압을 변환한 입력 전압(VIN)의 변화에 대응하여 제어될 수 있다.The light emitting diode lighting apparatus of the present invention emits a light emitting diode (LED) array (20) using an AC power source. The light emission of the
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예는 정류 회로(100), LED 어레이(200), 정전류 제어 회로(300), 전압 센싱 회로(400), 전류 센싱 저항(Re) 및 전류기준전압 발생회로(500)를 포함한다.3, an embodiment of the present invention includes a rectifying
정류 회로(100)는 교류 전압을 공급하는 교류 전원(Vs)과 교류 전압을 정류한 입력 전압(VIN)을 제공하는 정류부를 포함한다. The rectifying
여기에서, 교류 전원(Vs)은 상용 교류 전원일 수 있다. 또한, 교류 전원(Vs)은 교류-교류(AC to AC) 컨버터(Converter)의 출력 전압일 수 있다. 정류부는 다이오드들(D1~D4)을 포함하며, 다이오드들(D1~D4)의 브릿지 결합에 의하여 정현파 파형을 갖는 교류 전압을 전파 정류한다. Here, the AC power supply Vs may be a commercial AC power supply. Also, the AC power supply Vs may be the output voltage of the AC to AC converter. The rectifying part includes diodes D1 to D4 and performs full-wave rectification of an AC voltage having a sinusoidal waveform by bridge coupling of the diodes D1 to D4.
정류 회로(100)에서 교류 전압을 전파 정류한 전압은 LED 어레이(200)의 입력 전압(VIN)으로 제공될 수 있으며, 입력 전압(VIN)은 교류 전압의 반 주기 단위로 승하강하는 리플을 갖는다. 본 발명의 실시예에서 입력 전압(VIN)의 레벨 변화는 리플의 변화를 의미한다.The voltage obtained by full-wave rectification of the AC voltage in the rectifying
LED 어레이(200)는 직렬 연결된 4 개의 발광 다이오드(LED1~LED4)를 포함한다. 본 발명의 실시예는 간략한 도시를 위하여 4 개의 발광 다이오드(LED1~LED4)를 각각 하나의 발광 다이오드로 표현하였으나, 이에 제한되지 않고 각 발광 다이오드에 대응하여 둘 이상의 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결된 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 그리고, LED 어레이(200)에 포함되는 발광 다이오드의 수도 4개로 제한되지 않고 제작자의 의도에 따라서 감소 또는 증가될 수 있다. 즉, LED 어레이(200)는 발광 다이오드를 포함하는 채널들을 형성하며, 각 채널은 도 3의 발광 다이오드(LED1~LED4)에 대응된다.The
입력 전압(VIN)이 상승하는 경우, LED 어레이(200)는 입력 전압(VIN)이 인가되는 쪽부터 먼저 발광하고, 입력 전압(VIN)이 인가되는 쪽부터 먼 곳의 발광 다이오드 순서로 발광이 순차적으로 진행되며, 발광하는 발광 다이오드의 수가 증가한다. 이와 반대로, 입력 전압(VIN)이 하강하는 경우, LED 어레이(200)는 상기한 발광의 역순으로 발광 다이오드의 소광이 순차적으로 진행되며, 발광하는 발광 다이오드의 수가 감소한다. 이때, 정전류 제어 회로(300)는 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 출력단 중 어느 하나에 발광을 위한 전류 경로를 제공할 수 있다.When the input voltage VIN rises, the
상기한 LED 어레이(200)의 발광을 위하여 전류 경로가 제공되어야 하며, 상기한 LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 정전류 제어 회로(300)에 의하여 제공될 수 있다. 즉, 정전류 제어 회로(300)는 LED 어레이(200)의 발광을 제어하며, 입력 전압(VIN)의 변화에 대응한 전류 경로를 선택적으로 제공하는 기능을 갖는다. A current path must be provided for the light emission of the
이를 위하여 정전류 제어 회로(300)는 4 개의 구동 회로(31~34)를 포함하며, 구동 회로들(310~340)은 발광 다이오드들(LED1~LED4)의 출력단에 일대일로 대응되도록 구성된다. 즉, 구동 회로(310)는 발광 다이오드(LED1)의 출력단과 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 형성하고, 구동 회로(320)는 발광 다이오드(LED2)의 출력단과 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 형성하며, 구동 회로(330)는 발광 다이오드(LED3)의 출력단과 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 형성하고, 구동 회로(340)는 발광 다이오드(LED4)의 출력단과 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 형성한다.The constant
각 구동 회로(310~340)는 연산 증폭기(Operational Amplifier)(311~341)와 구동 소자(312~342)를 포함한다. Each of the
여기에서, 연산 증폭기(311~341)의 포지티브 단자(+)에는 전류기준 전압(Vref_i)이 제공되고, 전류기준 전압(Vref_i)은 전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 센싱 전압에 따라 레벨이 조절될 수 있다. 전류기준 전압(Vref_i)은 전류기준전압 발생회로(500)에서 제공된다.Here, the current reference voltage Vref_i is provided to the positive terminal (+) of the
그리고, 연산 증폭기(311~341)의 네가티브 단자(-)에는 비교 전압이 제공될 수 있다. 비교 전압은 구동 회로(310~340) 별로 다른 레벨을 갖도록 제공될 수 있다. 각 구동 회로(310~340)의 연산 증폭기(311~341)에 제공되는 비교 전압은 각각 V1, V2, V3, Ve로 정의될 수 있으며 서로 다른 레벨을 가질 수 있다. 예시적으로 구동 회로(310)의 연산 증폭기(311~341)에 제공되는 비교 전압(V1)이 가장 높은 레벨을 가지며, 비교 전압(V2), 비교 전압(V3) 및 비교 전압(Ve)의 순으로 점차 낮은 레벨을 가질 수 있다.A comparison voltage may be provided to the negative terminal (-) of the
그리고, 구동 소자(312~342)는 NPN 혹은 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 구동 소자(312~342)는 게이트에 연산 증폭기(311~341)의 출력이 인가되고 드레인과 소스가 각각 발광 다이오드의 출력단과 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 제공하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 구동 소자(312~342)의 드레인에 발광 다이오드의 출력단이 연결되고 소스에 전류 센싱 저항(Re)이 연결될 수 있다.The
상기한 구성에서 전류 센싱 저항(Re)은 각 구동 회로(310~340)의 소스에 일단이 공통으로 연결되고 타단은 접지되도록 구성될 수 있다.In the above configuration, the current sensing resistor Re may be configured such that one end thereof is commonly connected to the source of each of the
그리고, 각 구동 회로(310~340)의 연산 증폭기(311~341)의 네가티브 단자에 비교 전압(V1, V2, V3, Ve)을 제공하기 위하여 전압 센싱 회로(400)가 구성된다. 여기에서, 비교 전압(Ve)은 전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 전압을 공유하도록 구성될 수 있다. 한편, 비교 전압(V1, V2, V3, Ve)은 별도의 전압 센싱 회로를 사용하지 않고 개별적으로 공급될 수도 있다.A
전류기준 전압 발생회로(500)는 전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 센싱 전압을 직류전압으로 변환한 후 고정된 기준전압(VREF)과의 차이를 증폭하고 상기 기준전압(VREF)에서 증폭된 오차를 감산하여 전류기준 전압(Vref_i)을 출력한다.The current reference
즉, 전류기준 전압 발생회로(500)는 직류변환회로(510), 오차증폭기(520) 및 감산회로(530)를 구비한다.That is, the current reference
발광다이오드의 각 채널에 흐르는 전류는 전류 센싱 저항(Re)으로 흐르게 되고 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압은 입력전류의 모양과 같은 형태를 가진다. 직류변환회로(510)는 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압을 직류전압(DC)으로 변환한다. 오차증폭기(520)는 기준전압(VREF)과 직류변환회로(510)의 출력인 직류전압(DC)의 차이를 증폭하고 감산회로(530)는 기준전압(VREF)에서 오차증폭기(520)의 출력을 감산하여 전류기준 전압(Vref_i)을 출력한다.The current flowing through each channel of the light emitting diode flows through the current sensing resistor Re and the sensing voltage of the current sensing resistor Re has the same shape as the input current. The
즉, 입력전압이 증가하면 직류변환회로(510)의 출력인 직류전압이 상승하고 기준전압(VREF)과의 차이가 커지게 되므로 오차증폭기(520)에서 커진 오차가 증폭된다. That is, as the input voltage increases, the DC voltage, which is the output of the DC /
따라서 감산회로(530)의 출력값인 전류기준 전압(Vref_i)이 감소하게 되며 감소된 전류기준 전압(Vref_i)에 의해 각 채널에 흐르는 전류(I1~I4)가 감소하게 된다.Therefore, the current reference voltage Vref_i, which is the output value of the
즉, 본 발명에서는 입력전압(VIN1)이 입력전압(VIN2)으로 증가하는 경우 전류기준 전압(Vref_i1)을 전류기준 전압(Vref_i2)으로 감소시켜 발광다이오드 조명장치의 각 채널에 흐르는 전류(I1~I4)를 감소시킴으로써 입력전류(Iin)가 전체적으로 일정하게 유지되도록 한다.
That is, in the present invention, when the input voltage VIN1 increases to the input voltage VIN2, the current reference voltage Vref_i1 is reduced to the current reference voltage Vref_i2, and the currents I1 through I4 ) So that the input current Iin is kept constant as a whole.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예의 동작을 설명한다.The operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described.
발광 다이오드(LED1~LED4)를 각각 발광시키는 전압은 발광 전압으로 정의할 수 있다. 보다 구체적으로, 발광 다이오드(LED1)의 발광에 필요한 전압은 발광 다이오드(LED1)의 발광 전압(n1*VF)이며, 발광 다이오드(LED1~LED2)의 발광에 필요한 전압은 발광 다이오드(LED2)의 발광 전압(n2*VF)이고, 발광 다이오드(LED1~LED3)의 발광에 필요한 전압은 발광 다이오드(LED3)의 발광 전압(n3*VF)이며, 발광 다이오드(LED1~LED4)의 발광에 필요한 전압은 발광 다이오드(LED4)의 발광 전압(N*VF)으로 정의할 수 있다.The voltage for causing the light emitting diodes LED1 to LED4 to emit light may be defined as a light emitting voltage. More specifically, the voltage required for the light emission of the light emitting diode LED1 is the light emitting voltage n1 * VF of the light emitting diode LED1, and the voltage required for light emission of the light emitting diodes LED1 to LED2 is the light emission of the light emitting diode LED2 The voltage required for the light emission of the light emitting diodes LED1 to LED3 is the light emission voltage n3 * VF of the light emitting diode LED3 and the voltage required for the light emission of the light emitting diodes LED1 to LED4 is the light emission Can be defined as the light emitting voltage (N * VF) of the diode (LED4).
이때, VF는 발광다이오드 1개가 발광하는데 필요한 전압으로 정의할 수 있다. 한편, n1, n2, n3 및 N은 양의 정수이고, N은 발광다이오드 어레이의 전체 개수이며, n1<n2<n3<N의 관계를 갖는다.At this time, VF can be defined as a voltage required for one light emitting diode to emit light. On the other hand, n1, n2, n3 and N are positive integers, N is the total number of light emitting diode arrays, and n1 <n2 <n3 <N.
도 4는 도 3의 실시예의 동작 특성을 설명하는 파형도이며 입력 전압과 전류 경로 상의 전류(I1~I4)의 상관 관계를 설명하기 위한 것이다. 도 4의 (a)는 VIN1의 입력전압이 입력되는 경우 입력 전압과 입력 전류의 관계를 나타내는 것이고 도 4의 (b)는 VIN2의 입력전압이 입력되는 경우 입력 전압과 입력 전류의 관계를 VIN1의 입력전압이 입력되는 경우와 비교하여 나타내는 도면이다. Fig. 4 is a waveform diagram explaining the operating characteristics of the embodiment of Fig. 3 and is for explaining the correlation between the input voltage and the currents I1 to I4 on the current path. 4 (a) shows the relationship between the input voltage and the input current when the input voltage of VIN1 is input, and FIG. 4 (b) shows the relationship between the input voltage and the input current when the input voltage of VIN2 is input. In comparison with the case where the input voltage is input.
이하 도 3 및 도 4을 참고하여 본 발명에 따른 발광다이오드 조명장치의 구동회로의 동작에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the driving circuit of the LED lighting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
먼저, 정류 회로(100)는 도 4의 (a)와 같이 교류 전압을 전파 정류한 파형을 갖도록 변경된 입력 전압(VIN1)을 제공한다. 즉, 입력 전압(VIN1)은 교류 전원(Vs)의 교류 전압의 반주기 단위로 상승 및 하강이 반복된다.First, the rectifying
그리고, 구동 회로(310~340)는 초기 상태에서 턴온을 유지한다. 즉, 여기에서 초기 상태는 발광 다이오드들(LED1~LED4)가 발광되지 않은 상태를 의미한다. 초기 상태에서, 전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 센싱 전압은 낮고, 구동 회로(310~340)에 제공되는 비교 전압(V1~V3, Ve)의 레벨도 낮다. Then, the driving
전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 센싱 전압에 따라 레벨이 조절되는 전류기준 전압(Vref_i1)보다 낮은 레벨의 비교 전압(V1~V3, Ve)이 연산 증폭기(311~341)의 네가티브 단자(-)에 인가되므로, 연산 증폭기(311~341)은 하이 레벨의 신호를 출력하고, 그에 대응하여 구동 소자(312~342)는 턴온 상태를 유지한다.The comparison voltages V1 to V3 and Ve that are lower than the current reference voltage Vref_i1 whose level is adjusted in accordance with the sensing voltage formed in the current sensing resistor Re are supplied to the negative terminals of the
전압 센싱 회로(400)에서 전류 센싱 저항(Re)에 형성되는 센싱 전압이 상승하면, 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 상승된다. 즉, 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 상승하면 전압 센싱 회로(400)는 상승된 레벨의 비교 전압들(V1~V3, Ve)을 제공하고, 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 하강하면 전압 센싱 회로(400)는 하강된 레벨의 비교 전압들(V1~V3, Ve)을 제공한다.When the sensing voltage formed in the current sensing resistor Re in the
구동 회로들(310~340)은 자신에게 인가되는 비교 전압이 전류기준 전압(Vref_i1) 이하인 경우에 한하여 해당 발광 다이오드와 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 제공한다. 즉, 구동 회로들(310~340)은 자신에게 인가되는 비교 전압이 전류기준 전압(Vref_i)을 초과하면 해당 발광 다이오드와 전류 센싱 저항(Re) 간의 전류 경로를 차단한다.The driving
입력 전압(VIN1)이 초기 상태에서 점차 상승하여 발광 다이오드(LED1)의 발광전압(n1*VF)에 도달하면, 발광 다이오드(LED1)는 발광하고, 이때 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(310)에 의하여 형성된다. 그리고, 전류(I1)가 전류 경로를 제공하는 구동 회로(310)를 경유하여 전류 센싱 저항(Re)으로 흐른다.When the input voltage VIN1 rises gradually in the initial state and reaches the light emitting voltage n1 * VF of the light emitting diode LED1, the light emitting diode LED1 emits light, . Then, the current I1 flows to the current sensing resistor Re via the
구동 회로(310)에 의한 전류 경로는 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED2)의 발광 전압으로 상승할 때까지 유지된다. The current path by the driving
그 후 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED2)의 발광 전압(n2*VF)에 도달하면, 발광 다이오드들(LED1, LED2)이 발광하고, 이때 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(320)에 의하여 형성된다. 그리고, 전류(I2)가 전류 경로를 제공하는 구동 회로(320)를 경유하여 전류 센싱 저항(Re)으로 흐른다.When the input voltage VIN1 reaches the light emitting voltage n2 * VF of the light emitting diode LED2, the light emitting diodes LED1 and LED2 emit light. At this time, Respectively. Then, the current I2 flows to the current sensing resistor Re via the
그리고, 전류 센싱 저항(Re)의 전류량이 도 4의 (a)와 같이 변화되며, 그에 따라서, 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 상승한다. 결과적으로, 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 상승한다. 비교 전압들(V1~V3, Ve)의 상승폭은 전류량의 변화에 대응될 수 있다. 전류(I2)에 의해서 비교 전압(V1)은 전류기준 전압(Vref_i1) 보다 높아지고, 비교 전압(V2)은 전류기준 전압(Vref_i1)과 같은 레벨이 되도록 상승하며, 나머지 비교 전압들(V3, Ve)은 전류기준 전압(Vref_i1) 보다 낮은 레벨을 갖도록 상승한다.Then, the amount of current of the current sensing resistor Re is changed as shown in Fig. 4 (a), and the sensing voltage of the current sensing resistor Re rises accordingly. As a result, the comparison voltages V1 to V3, Ve rise. The rising width of the comparison voltages V1 to V3, Ve can correspond to the change in the amount of current. The comparative voltage V1 is higher than the current reference voltage Vref_i1 by the current I2 and the comparative voltage V2 rises to be the same level as the current reference voltage Vref_i1 and the remaining comparison voltages V3 and Ve are increased, Rises to have a level lower than the current reference voltage Vref_i1.
그러므로, 구동 회로(310)에서 연산 증폭기(311)의 출력은 낮아지고 구동 소자(312)는 턴오프된다. 결과적으로 구동 회로(310)에 의한 전류 경로는 차단되고, LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(320)에 의하여 형성된다.Therefore, in the
구동 회로(320)에 의한 전류 경로는 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED3)의 발광 전압으로 상승할 때까지 유지된다.The current path by the driving
그 후 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED3)의 발광 전압(n3*VF)에 도달하면, 발광 다이오드들(LED1, LED2, LED3)이 발광하고, 이때 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(330)에 의하여 형성된다. 그리고, 전류(I3)가 전류 경로를 제공하는 구동 회로(330)를 경유하여 전류 센싱 저항(Re)로 흐른다.When the input voltage VIN1 reaches the light emitting voltage n3 * VF of the light emitting diode LED3, the light emitting diodes LED1, LED2, and LED3 emit light, ). Then, the current I3 flows to the current sensing resistor Re via the
그리고, 전류 센싱 저항(Re)의 전류량이 도 4의 (a)와 같이 변화되며, 그에 따라서, 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 상승한다. 결과적으로, 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 상승한다. 비교 전압들(V1~V3, Ve)의 상승폭은 도 4의 (a)의 전류량 변화에 대응될 수 있고, 전류(I3)에 의해서 비교 전압들(V1, V2)은 전류기준 전압(Vref_i1) 보다 높아지고, 비교 전압(V3)은 전류기준 전압(Vref_i1)과 같은 레벨이 되도록 상승하며, 나머지 비교 전압(Ve)은 전류기준 전압(Vref_i1) 보다 낮은 레벨을 갖도록 상승한다.Then, the amount of current of the current sensing resistor Re is changed as shown in Fig. 4 (a), and the sensing voltage of the current sensing resistor Re rises accordingly. As a result, the comparison voltages V1 to V3, Ve rise. The rising width of the comparison voltages V1 to V3 and Ve may correspond to the variation in the amount of current in Figure 4A and the comparison voltages V1 and V2 may be greater than the current reference voltage Vref_i1 by the current I3. The comparison voltage V3 rises to be at the same level as the current reference voltage Vref_i1 and the remaining comparison voltage Ve rises to be lower than the current reference voltage Vref_i1.
그러므로, 구동 회로(320)에서 연산 증폭기(321)의 출력은 낮아지고 구동 소자(322)는 턴오프된다. 결과적으로 구동 회로(320)에 의한 전류 경로는 차단되고, LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(330)에 의하여 형성된다. Therefore, in the
구동 회로(330)에 의한 전류 경로는 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED4)의 발광 전압(N*VF)으로 상승할 때까지 유지된다.The current path by the driving
그 후 입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED4)의 발광 전압(N*VF)에 도달하면, 발광 다이오드들(LED1, LED2, LED3, LED4)이 발광하고, 이때 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(340)에 의하여 형성된다. 그리고, 전류(I4)가 전류 경로를 제공하는 구동 회로(340)를 경유하여 전류 센싱 저항(Re)로 흐른다.Then, when the input voltage VIN1 reaches the light emitting voltage N * VF of the light emitting diode LED4, the light emitting diodes LED1, LED2, LED3, and LED4 emit light, (340). Then, the current I4 flows to the current sensing resistor Re via the
그리고, 전류 센싱 저항(Re)의 전류량이 도 4의 (a)와 같이 변화되며, 그에 따라서, 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 상승한다. 결과적으로, 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 상승한다. 이때 비교 전압들(V1~V3, Ve)의 상승폭은 도 4의 (a)의 전류량 변화에 대응될 수 있고, 전류(I4)에 의해서 비교 전압들(V1, V2, V3)은 전류기준 전압(Vref_i1) 보다 높아지고, 비교 전압(Ve)은 전류기준 전압(Vref_i1)과 같은 레벨이 되도록 상승한다.Then, the amount of current of the current sensing resistor Re is changed as shown in Fig. 4 (a), and the sensing voltage of the current sensing resistor Re rises accordingly. As a result, the comparison voltages V1 to V3, Ve rise. At this time, the rising width of the comparison voltages V1 to V3 and Ve may correspond to the variation of the current amount of FIG. 4A, and the comparison voltages V1, V2, and V3 may correspond to the current reference voltage Vref_i1), and the comparison voltage Ve rises to the same level as the current reference voltage Vref_i1.
그러므로, 구동 회로(330)에서 연산 증폭기(331)의 출력은 낮아지고 구동 소자(332)는 턴오프된다. 결과적으로 구동 회로(330)에 의한 전류 경로는 차단되고, LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(340)에 의하여 형성된다.Therefore, in the
발광 다이오드들(LED1~LED4)이 모두 발광된 후 입력 전압(VIN1)은 최고 레벨로 상승한 후 하강하기 시작한다. After all of the light emitting diodes LED1 to LED4 are lit, the input voltage VIN1 rises to the highest level and then begins to fall.
입력 전압(VIN1)이 발광 다이오드(LED1~LED4)의 발광 전압(N*VF) 이하로 떨어지면 발광 다이오드(LED4)는 소광된다. 상기한 입력 전압(VIN1)의 하강에 대응하여 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 하강하고, 결과적으로 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 구동 회로(330)에 의한 전류(I3)를 위한 전류 경로를 형성하는 수준으로 하강한다. 즉, LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 구동 회로(330)에 의하여 형성된다. When the input voltage VIN1 falls below the light emitting voltage N * VF of the light emitting diodes LED1 to LED4, the light emitting diode LED4 is extinguished. The sensing voltage of the current sensing resistor Re falls corresponding to the lowering of the input voltage VIN1 and as a result the comparison voltages V1 to V3 and Ve cause the current I3 by the driving
입력 전압(VIN1)이 점차적으로 하강하여서 발광 다이오드들(LED1~LED3, LED1~LED2, LED1)의 발광 전압 이하로 떨어지면 발광 다이오드들(LED3, LED2, LED1)은 순차적으로 소광된다. 상기한 입력 전압(VIN1)의 하강에 대응하여 전류 센싱 저항(Re)의 센싱 전압이 하강하고, 결과적으로 비교 전압들(V1~V3, Ve)이 구동 회로들(330, 320, 310)에 의한 전류(I3, I2, I1)를 위한 전류 경로를 형성하는 수준으로 하강한다. 즉, LED 어레이(200)의 발광을 위한 전류 경로는 발광에 대응하여 역순으로 시프트된다.When the input voltage VIN1 gradually falls and falls below the light emitting voltage of the light emitting diodes LED1 to LED3, LED1 to LED2 and LED1, the light emitting diodes LED3, LED2 and LED1 are sequentially extinguished. The sensing voltage of the current sensing resistor Re falls corresponding to the lowering of the input voltage VIN1 and consequently the comparison voltages V1 to V3 and Ve are applied to the driving
입력 전압(VIN1)이 초기 상태의 수준으로 하강하면, 발광 다이오드들(LED1~LED4)이 모두 소광되며, 구동 회로들(310~340)은 턴온 상태로 전류 경로 형성을 위하여 대기한다.
When the input voltage VIN1 falls to a level of the initial state, all of the light emitting diodes LED1 to LED4 are extinguished, and the driving
도 4의 (b)는 본 발명에 따른 실시예에 있어서 입력전압이 VIN1에서 VIN2로 변경되는 경우 전류기준전압을 Vref_i1에서 Vref_i2로 감소시킴으로써 입력전류(Iin1)와 입력전류(Iin2)의 크기를 일정하게 유지하는 것을 나타내고 있다.4 (b) is a graph showing the relationship between the input current Iin1 and the input current Iin2 in the constant current Iin2 by decreasing the current reference voltage from Vref_i1 to Vref_i2 when the input voltage is changed from VIN1 to VIN2 in the embodiment of the present invention. And the like.
전술한 바와 같이 입력전압(VIN1)이 제공되는 경우에는 전류기준전압이 Vref_i1으로 설정되며 발광 다이오드 조명장치에는 입력전류(Iin1)가 흐르게 된다.As described above, when the input voltage VIN1 is provided, the current reference voltage is set to Vref_i1 and the input current Iin1 flows into the light emitting diode lighting device.
한편, 입력전압이 VIN1에서 VIN2로 변경되어 입력전압(VIN2)이 제공되는 경우에는 전류기준전압을 Vref_i2로 감소시키며, 이에 따라 발광 다이오드 조명장치에는 입력전류(Iin2)가 흐르게 된다. 이때 입력전류(Iin1)와 입력전류(Iin2)는 일정한 값을 유지하게 된다.On the other hand, when the input voltage is changed from VIN1 to VIN2 to provide the input voltage VIN2, the current reference voltage is reduced to Vref_i2, and thus the input current Iin2 flows into the light emitting diode lighting device. At this time, the input current Iin1 and the input current Iin2 maintain a constant value.
상술한 바와 같이 구성 및 동작되는 본 발명의 실시예는 전류기준 전압 발생회로(500)를 구비하여 발광다이오드 채널의 전류를 결정하는 전류기준 전압(Vref_i)을 조절하여 입력전류를 제어한다. 즉, 입력전압이 변경되어 발광 다이오드의 발광전압에 도달하는 시간이 짧아져 발광되는 시간이 길어진 만큼 전류기준 전압(Vref_i)을 감소시켜 줌으로써 입력전류(Iin)를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
The embodiment of the present invention constructed and operated as described above includes a current reference
100 : 정류 회로 200 : LED 어레이
300 : 정전류 제어 회로 310, 320, 330, 340 : 구동 회로
311~341 : 연산 증폭기 312~342 : 구동 소자
400 : 전압 센싱 회로 500 : 전류기준전압 발생회로100: rectifier circuit 200: LED array
300: constant
311 to 341:
400: voltage sensing circuit 500: current reference voltage generating circuit
Claims (15)
발광 다이오드를 포함하는 채널들을 형성하고, 상기 입력 전압에 대응하여 발광하는 LED 어레이;
상기 LED 어레이에 전류 경로를 제공하는 정전류 제어 회로;
상기 전류 경로 상의 전류에 대응하는 센싱 전압을 제공하는 전류 센싱 저항;
상기 정전류 제어 회로에 상기 채널들에 대응하는 수의 비교 전압들을 제공하며, 상기 비교 전압들이 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전압 센싱 회로; 및
상기 정전류 제어 회로에 전류기준전압을 제공하며, 상기 전류기준전압은 상기 입력 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전류기준전압 발생회로;를 포함하며,
상기 정전류 제어 회로는 상기 전류기준전압과 상기 각 채널 별로 대응되는 상기 비교 전압을 비교한 결과에 의하여 상기 전류 경로를 상기 채널들 중 어느 하나에 제공하며,
상기 전류기준전압 발생회로는, 상기 센싱 전압을 직류로 변환환 후 기준전압과의 오차를 증폭한 후 상기 기준전압에서 증폭된 오차를 감산하여 상기 전류기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
A power supply circuit for providing an input voltage having ripple;
An LED array forming channels including a light emitting diode and emitting light corresponding to the input voltage;
A constant current control circuit for providing a current path to said LED array;
A current sensing resistor for providing a sensing voltage corresponding to the current on the current path;
A voltage sensing circuit for providing the constant current control circuit with a number of comparison voltages corresponding to the channels, the comparison voltages being adjusted in level corresponding to a change in the sensing voltage; And
And a current reference voltage generating circuit for providing a current reference voltage to the constant current control circuit, wherein the current reference voltage is adjusted in level corresponding to a change in the input voltage,
Wherein the constant current control circuit provides the current path to any one of the channels according to a result of comparing the current reference voltage with the comparison voltage corresponding to each channel,
Wherein the current reference voltage generating circuit converts the sensing voltage into a direct current and amplifies an error with respect to the reference voltage and subtracts an error amplified from the reference voltage to output the current reference voltage. Device.
상기 센싱 전압을 직류로 변환하여 직류전압을 출력하는 직류변환 회로;
상기 직류전압과 기준전압의 오차를 증폭하여 출력하는 오차증폭기; 및
상기 기준전압에서 상기 오차증폭기의 출력을 감산하여 상기 전류기준전압을 출력하는 감산회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치.
2. The current reference voltage generation circuit according to claim 1,
A DC converting circuit for converting the sensing voltage into a DC voltage and outputting a DC voltage;
An error amplifier for amplifying and outputting an error between the DC voltage and the reference voltage; And
And a subtraction circuit for subtracting the output of the error amplifier from the reference voltage to output the current reference voltage.
상기 전류기준전압과 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 상기 비교 전압을 비교하여 상기 전류 경로를 형성하는 구동 회로들을 포함하며, 상기 구동 회로들은 상기 각 채널 별로 대응하여 구성되는 발광 다이오드 조명 장치.
2. The constant current control circuit according to claim 1,
And a driving circuit for comparing the comparison reference voltage and the comparison voltage, the reference voltage being adjusted in correspondence with the change of the current reference voltage and the sensing voltage, to form the current path, and the driving circuits include a light emitting diode Device.
상기 전류기준전압과 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 상기 비교 전압을 비교하는 연산 증폭기; 및
상기 연산 증폭기에서 출력되는 신호에 의하여 상기 전류 경로를 형성하는 구동 소자;를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치.
The driving circuit according to claim 4,
An operational amplifier for comparing the reference voltage and the comparison voltage whose level is adjusted corresponding to a change of the sensing voltage; And
And a driving element for forming the current path by a signal output from the operational amplifier.
상기 센싱 전압을 감지하여 전류의 양을 제어하는 센싱 회로;
상기 비교 전압들을 출력하는 분압 회로; 및
상기 센싱 회로의 전류의 양에 대응하는 전류를 상기 분압 회로에 제공하는 커런트 미러 회로;를 포함하며,
상기 비교 전압들은 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 발광 다이오드 조명 장치.
The voltage sensing circuit according to claim 1,
A sensing circuit for sensing the sensing voltage and controlling an amount of current;
A voltage dividing circuit for outputting the comparison voltages; And
And a current mirror circuit for providing a current corresponding to an amount of current of the sensing circuit to the voltage divider circuit,
Wherein the comparison voltages are adjusted in response to a change in the sensing voltage.
상기 분압 회로는 상기 전류 센싱 저항에 직렬로 연결되는 복수 개의 저항들을 포함하며, 상기 전류 센싱 저항과 상기 복수 개의 저항들 사이에 형성된 노드들에서 상기 비교 전압들을 출력하는 발광 다이오드 조명 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the voltage divider circuit includes a plurality of resistors connected in series to the current sensing resistor and outputs the comparison voltages at the nodes formed between the current sensing resistor and the plurality of resistors.
상기 전류 경로 상의 전류에 대응하는 센싱 전압을 제공하는 전류 센싱 저항;
상기 LED 어레이에 포함된 채널들에 대응하는 수의 비교 전압들을 제공하며, 상기 비교 전압들이 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 전압 센싱 회로;
상기 입력전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절된 전류기준전압을 제공하는 전류기준전압 발생회로; 및
상기 전류기준전압과 상기 각 채널 별로 대응되는 상기 비교 전압을 비교한 결과에 의하여 상기 전류 경로를 상기 채널들 중 어느 하나에 제공하는 정전류 제어 회로;를 포함하며,
상기 입력전압이 변경되는 경우 전류기준전압을 조절하여 상기 LED 어레이에 흐르는 전체전류를 일정하게 유지하며,
상기 전류기준전압 발생회로는, 상기 센싱 전압을 직류로 변환환 후 기준전압과의 오차를 증폭한 후 상기 기준전압에서 증폭된 오차를 감산하여 상기 전류기준전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
A driving circuit for a light emitting diode lighting device that provides a current path for light emission of an LED array corresponding to an input voltage having ripple,
A current sensing resistor for providing a sensing voltage corresponding to the current on the current path;
A voltage sensing circuit providing a number of comparison voltages corresponding to the channels included in the LED array, the comparison voltages being adjusted in level corresponding to a change in the sensing voltage;
A current reference voltage generating circuit for providing a current reference voltage whose level is adjusted in accordance with a change in the input voltage; And
And a constant current control circuit for providing the current path to any one of the channels according to a result of comparing the current reference voltage with the comparison voltage corresponding to each channel,
Wherein when the input voltage is changed, the current reference voltage is adjusted to maintain a constant total current flowing through the LED array,
Wherein the current reference voltage generating circuit converts the sensing voltage into a direct current and amplifies an error with respect to the reference voltage and subtracts an error amplified from the reference voltage to output the current reference voltage. Drive circuit of the device.
상기 센싱 전압을 직류로 변환하여 직류전압을 출력하는 직류변환 회로;
상기 직류전압과 기준전압의 오차를 증폭하여 출력하는 오차증폭기; 및
상기 기준전압에서 상기 오차증폭기의 출력을 감산하여 상기 전류기준전압을 출력하는 감산회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
9. The circuit according to claim 8, wherein the current reference voltage generating circuit comprises:
A DC converting circuit for converting the sensing voltage into a DC voltage and outputting a DC voltage;
An error amplifier for amplifying and outputting an error between the DC voltage and the reference voltage; And
And a subtraction circuit for subtracting the output of the error amplifier from the reference voltage to output the current reference voltage. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
상기 전류기준 전압과 상기 비교 전압을 비교하여 상기 전류 경로를 형성하는 구동 회로들을 포함하며, 상기 구동 회로들은 상기 각 채널 별로 대응하여 구성되는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
9. The constant current control circuit according to claim 8,
And a driving circuit for comparing the current reference voltage with the comparison voltage to form the current path, wherein the driving circuits correspond to the respective channels.
상기 기준 전압과 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 상기 비교 전압을 비교하는 연산 증폭기; 및
상기 연산 증폭기에서 출력되는 신호에 의하여 상기 전류 경로를 형성하는 구동 소자;를 포함하는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
12. The driving circuit according to claim 11,
An operational amplifier for comparing the reference voltage and the comparison voltage whose level is adjusted corresponding to a change of the sensing voltage; And
And a driving element for forming the current path by a signal output from the operational amplifier.
상기 구동 회로의 상기 기준 전압은 고정된 레벨을 가지는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
13. The method of claim 12,
Wherein the reference voltage of the driving circuit has a fixed level.
상기 센싱 전압을 감지하여 전류의 양을 제어하는 센싱 회로;
상기 비교 전압들을 출력하는 분압 회로; 및
상기 센싱 회로의 전류의 양에 대응하는 전류를 상기 분압 회로에 제공하는 커런트 미러 회로;를 포함하며,
상기 비교 전압들은 상기 센싱 전압의 변화에 대응하여 레벨이 조절되는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.
9. The voltage sensing circuit of claim 8,
A sensing circuit for sensing the sensing voltage and controlling an amount of current;
A voltage dividing circuit for outputting the comparison voltages; And
And a current mirror circuit for providing a current corresponding to an amount of current of the sensing circuit to the voltage divider circuit,
Wherein the comparison voltages are adjusted in response to a change in the sensing voltage.
상기 분압 회로는 상기 전류 센싱 저항에 직렬로 연결되는 복수 개의 저항들을 포함하며, 상기 전류 센싱 저항과 상기 복수 개의 저항들 사이에 형성된 노드들에서 상기 비교 전압들을 출력하는 발광 다이오드 조명 장치의 구동회로.15. The method of claim 14,
Wherein the voltage divider circuit includes a plurality of resistors connected in series to the current sensing resistor and outputs the comparison voltages at nodes formed between the current sensing resistor and the plurality of resistors.
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