KR101610920B1 - 플리커-프리 기능을 갖는 led 컨버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED모듈(광원)에 공급되는 출력전압의 주파수에 의해 발생하는 플리커 현상(예: 모니터의 출력화면 떨림)을 해소한 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터에 관한 것으로,
AC 입력전원을 정류하는 정류파트, 정류파트에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 트랜스파트 및 트랜스파트의 출력전원을 직류화하여 DC 공급전원을 생성하는 직류화파트를 포함하는 전원공급부와, 상기 트랜스파트의 온오프를 PWM방식으로 제어하고, 역률을 개선하는 역률개선/PWM부와, 출력제어소자를 구비하여, 상기 DC 공급전원의 전압레벨을 조정하여 LED모듈로 출력전원을 공급하는 출력조절부와, 상기 역률개선/PWM부에 구비되어 상기 공급전원이 정전압으로 출력되도록 하는 정전압출력회로 및, 상기 출력조절부에 구비되어 상기 출력전원이 정전류로 출력되도록 하는 정전류출력회로를 포함하여 상기 출력전원의 플리커를 제거하는 플리커 제어수단을 포함하여 이루어진다.

Description

플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터{LED CONVERTER HAVING FLICKER-FREE FUNCTION}

본 발명은 LED 모듈에 출력전원을 공급하는 LED 컨버터에 관한 것으로,

보다 상세하게는 LED모듈(광원)에 공급되는 출력전압의 주파수에 의해 발생하는 플리커 현상(예: 모니터의 출력화면 떨림)을 해소한 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터에 관한 것이다.

LED(Light Emitting Diode)는 소자의 제조 기술의 발전에 따라 고효율의 광원 또는 화면 출력수단, 예를 들면 신호등, 조명등, 모니터, TV 등으로 쓰이고 있다.

이러한 LED는 반도체에 전압을 가할 때 나타나는 발광현상을 이용한 것으로, DC전원에 의해 구동된다.

따라서 LED 컨버터를 통해 일반적인 사용전원인 220V AC 입력전원을 직류화하여 DC 출력전원을 공급해주어야 할 필요가 있다.

이러한 LED 모듈에 전원을 공급하는 LED 컨버터에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1528636호 (2015년06월08일) [역률 보상회로와 전류제어회로를 포함하는 LED LAMP 전원공급장치](종래기술1)와, 등록특허 제10-1496707호 (2015년02월23일) [돌입전류 개선과 디밍 제어가 가능한 컨버터가 적용된 LED 조명](종래기술2) 등이 있다.

이러한 종래의 기술(종래기술1 및 2)은 안정된 LED 구동을 위해 정전압 및 정전류를 갖는 출력전압을 LED 모듈로 공급하는데, 직류화를 통한 DC 출력전압은 얼핏 일정한 전압을 갖는 DC전압처럼 보이나, 실상 직류에 가까운 작은 피크 값을 갖는다.

이 때문에 LED 모듈을 통한 광 출력 시, 일명 플리커(Flicker)라고 하는 미세한 떨림 현상이 발생하게 된다. 이러한 플리커 현상은 초당 수십회 ~ 수백회에 이르는 빠른 점등과 점멸을 반복함으로써 사용자의 눈의 피로, 집중력 감소, 현기증 등을 유발한다.

따라서 플리커를 제거한 플리커-프리(Flicker-Free) 기능의 필요성이 재고되는 바이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,

LED 모듈에 정전압 및 정전류를 갖는 출력전압을 제공하여 플리커 현상을 방지하는 LED 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 LED 광원에 전달되는 출력전원의 리플 주파수를 인간이 인지할 수 없는 만큼 증가시켜 직류에 가까운 출력전원(정전압 및 정전류)을 공급하는 LED 컨버터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은

AC 입력전원을 정류하는 정류파트, 정류파트에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 트랜스파트 및 트랜스파트의 출력전원을 직류화하여 DC 공급전원을 생성하는 직류화파트를 포함하는 전원공급부와, 상기 트랜스파트의 온오프를 PWM방식으로 제어하고, 역률을 개선하는 역률개선/PWM부와, 출력제어소자를 구비하여, 상기 DC 공급전원의 전압레벨을 조정하여 LED모듈로 출력전원을 공급하는 출력조절부와, 상기 역률개선/PWM부에 구비되어 상기 공급전원이 정전압으로 출력되도록 하는 정전압출력회로 및, 상기 출력조절부에 구비되어 상기 출력전원이 정전류로 출력되도록 하는 정전류출력회로를 포함하여 상기 출력전원의 플리커를 제거하는 플리커 제어수단을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 정전압출력회로는 상기 직류화파트의 출력단에 연결되고 상호 직렬을 이루는 제너다이오드(ZD4) 및 저항(R15)을 포함하여, 상기 출력조절부로 공급되는 상기 공급전원의 전압을 정전압으로 유지시키는 정전압파트 및, 상기 정전압파트에 연결된 포토커플러(P1)와, 다수의 바이어싱 저항(R22)(R23)(R42) 및 캐패시터(C26)(C27)를 포함하여, 상기 공급전원의 출력 상태를 역률개선/PWM부로 피드백하는 피드백파트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 정전류출력회로는 상기 출력제어소자에 연결된 스위칭소자와 이에 연결된 인덕터(L2)로 이루어지되, 상기 스위칭소자는 NMOS 트랜지스터(Q201)와 이 트랜지스터(Q201)의 드레인과 소스에 걸쳐 연결된 제너다이오드로 이루어지고, 상기 트랜지스터(Q201)의 게이트에는 상기 출력제어소자와 저항(R204)이 연결되고, 드레인에는 역률개선/PWM부의 출력단과 쇼트키다이오드(D201)가 연결되고, 소스에는 그라운드가 연결되고, 상기 인덕터(L2)와 상기 스위칭소자 사이 노드에는 그라운드와 연결된 캐패시터(C205)가 연결되는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 출력제어소자는 제어신호를 전송하여 상기 정전류출력회로를 제어하고, 상기 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 레벨로 조정하는 레벨조정부, 제어신호에 유입된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터링부 및, 노이즈 검출 시 상기 필터링부를 구동시키는 필터구동부를 포함하는 신호생성수단이 상기 출력조절부 일 측에 구비되되, 상기 레벨조정부는 동작전원을 공급하는 스위칭회로, 제어신호를 입력받는 입력단회로, 제어신호의 레벨 조정 동작을 안정화시키는 접지단회로 및, 제어신호를 기 설정된 레벨로 조정하고 출력하는 트랜지스터(Q101)를 구비한 출력단회로를 포함하되, 상기 입력단회로는 제어신호가 입력되는 입력단에 연결된 캐패시터(C101) 및 일단은 상기 캐패시터(C101)에 연결되고 타단은 상기 트랜지스터(Q101)의 베이스에 연결되면서 상호 병렬을 이루는 두 저항(R101)(R102)으로 이루어지고, 상기 접지단회로는 상기 트랜지스터(Q101)의 이미터와 그라운드 사이에 배치되고 직렬 연결된 캐패시터(C102) 및 저항(R105)과 이에 병렬 연결된 저항(R106)으로 이루어지고, 상기 출력단회로는 상기 트랜지스터(Q101)의 컬렉터 단에 연결된 두 병렬 저항(R103)(R104) 및 캐패시터(C103)를 더 포함하여 이루어지되, 상기 두 병렬 저항(R103)(R104)은 입력단회로의 저항(R101)과 연결되고, 상기 노이즈검출부는 상기 레벨조정부의 출력단에 연결되어 제어신호를 1차 증폭하는 제1증폭회로, 제1증폭회로에 연결되어 증폭된 제어신호를 2차 증폭하는 제2증폭회로, 제2증폭회로에 연결되어 제어신호에 포함된 노이즈를 검출하는 검출회로 및, 검출회로의 출력단에 구비되어 전류 및 노이즈의 역류를 방지하는 역류방지회로를 포함하되, 상기 제1증폭회로는 앰프(A101), 일단은 상기 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R107), 일단은 상기 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 그라운드에 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R108) 및 캐패시터(C104), 상기 앰프(A101)의 (-)단과 그라운드 사이에 배치된 저항(R110) 및, 상기 앰프(A101)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R109) 및 캐패시터(C105)로 이루어지고, 상기 제2증폭회로는 앰프(A102), 상기 앰프(A102)의 (-)단에 연결된 캐패시터(C106), 이 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R111), 상기 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 그라운드와 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R112) 및 캐패시터(C107) 및, 상기 앰프(A102)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R113) 및 캐패시터(C108)로 이루어지되, 상기 제2증폭회로의 (+)단은 상기 제1증폭회로의 출력단에 연결되고, 상기 검출회로는 (+)단에는 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R115) 및, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R117) 및 캐패시터(C110)가 연결되고, (-)단에는 상기 제2증폭회로의 앰프(A102)가 연결된 제1비교기(A103)와, (+)단은 상기 제1비교기(A103)의 (-)단과 연결되고, (-)단에는 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R114) 및, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R116) 및 캐패시터(C109)가 연결된 제2비교기(A104)로 이루어지고, 상기 역류방지회로는 상기 검출회로의 제1비교기(A103) 및 제2비교기(A104)의 출력단에 각각 연결된 역방향 다이오드들(D101)(D102)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징을 구비한 본 발명은

LED 모듈의 출력 시 플리커 현상을 방지하기 위해, LED 모듈에 직류에 가까운 출력전원(정전압 및 정전류)을 공급하고, 이를 통해 플리커 현상에 의한 사용자의 불편함 및 장애 유발에 대한 문제점을 해결할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 회로를 도시한 회로도.
도 3은 본 발명의 실시예를 도시한 회로도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 LED광원에 공급되는 출력전압의 주파수에 의해 발생하는 플리커 현상(예: 모니터의 출력화면 떨림)을 해소한 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터에 관한 것이다.

이하 본 발명에 따른 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터(이하 본 컨버터(C))에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 구성을 대략적으로 도시한 블록도이다.

도면에도 도시된 바와 같이, 본 컨버터(C)는 전원공급부(1), 역률개선/PWM부(2), 출력조절부(3) 및 플리커 제어수단(4)을 포함하여 이루어진다. 추가로, 본 컨버터(C)는 신호생성수단(5)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

각 부 별로, 먼저 전원공급부(1)는 외부 전원(220V AC) 즉, AC 입력전원을 정류하는 정류파트(1), 정류파트(1)에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 트랜스파트(12) 및 트랜스파트(12)의 출력전원을 직류화하여 DC 공급전원을 생성하는 직류화파트(13)를 포함하여 이루어진다.

이러한 전원공급부(1)는 AC 입력전원을 LED 모듈의 동작에 필요한 DC 공급전원으로 변환한다. 그리고 전원공급부(1)에서 출력되는 공급전원은 출력조절부(3)를 거쳐 출력하고자하는 밝기에 해당하는 전압으로 조절된 후 LED모듈로 인가된다.

다음으로 역률개선/PWM부(2)는 전원공급부(1)를 이루는 트랜스파트(12)의 온오프를 PWM방식으로 제어하고, AC 교류 전원을 DC 직류 전원으로 변환함에 있어서 역률을 개선하는 역할을 수행한다.

다음으로 출력조절부(3)는 LED 모듈의 밝기 조절(Dimming)기능을 제공하는 구성으로, 출력제어소자(300)를 구비하여, DC 공급전원의 전압레벨을 조정하여 LED모듈로 출력전원을 공급하는 역할을 수행한다.

다음으로 플리커 제어수단(4)은 본 발명의 핵심특징으로, 역률개선/PWM부(2)에 구비되어 공급전원이 정전압으로 출력되도록 하는 정전압출력회로(41) 및, 출력조절부(3)에 구비되어 출력전원이 정전류로 출력되도록 하는 정전류출력회로(42)를 포함하여 이루어진다.

이러한 플리커 제어수단(4)을 통해, 정전압 및 정전류를 제공하여 LED 모듈에 안정적인 전원을 공급한다. 이 중 특히 정전류출력회로(42)는 출력전원의 주파수(예: 120Hz)를 인간이 인지할 수 없을 만큼 높은 주파수(예: 수십kHz)로 변환하여, LED 모듈의 출력 화면에 플리커 현상(떨림 현상)이 발생하지 않도록 한다.

또한 도 1에 도시된 바와 같이, 플리커 제어수단(4), 그 중 특히 정전류출력회로(42)를 안정적으로 제어하기 위해 출력조절부(3)의 일 측에 신호생성수단을 구비할 수 있다.

신호생성수단(5)에 관한 구체적인 설명은 이하 도 3을 참고하여 후술하기로 한다.

도 2는 본 컨버터(C)의 회로도이다.

이하에서는 도 2를 참고하여 본 컨버터(C)의 각 부 구성에 대한 상세한 설명을 진행하기로 한다.

도 2에서 확인 가능하듯이, 외부 전원(220V AC)은 전원공급부(1)에 인가되기에 앞서 EMI필터를 거치는 것이 바람직하다. 이러한 EMI필터는 양측의 두 라인필터(LF1, LF2)와, 두 라인필터(LF1, LF2)의 출력 측에 각각 구비되는 캐패시터(C3, C10)와, 두 라인필터(LF1, LF2) 사이에 연결되는 캐패시터(C1, C2)들로 구성되고, 직렬 연결된 두 캐패시터(C1, C2)의 중간지점은 접지되어 상용전원의 포함된 전도성 노이즈를 접지로 흘려보내 제거한다.

다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 전원공급부(1)를 이루는 정류파트(1)는 브릿지다이오드(D1~D4)로 구성되어, EMI 필터에서 출력되는 입력전원을 전파 정류하여 맥류전원으로 변환한다.

또한 트랜스(T1)로 이루어진 트랜스파트(12)는 정류파트(1)에서 출력되는 맥류전원을 변압한다.

아울러 직류화파트(13)는 트랜스(T1)의 2차측의 출력전원을 직류화하는데, 이러한 직류화파트(13)는 트랜스(T1)의 출력전원을 정류하는 다이오드(D7, D8)와, 평활하여 직류화하는 캐패시터(C5)와, 턴 온 및 턴 오프 시에 트랜스(T1) 2차 측에 과전압이 유기되는 것을 제한하여 보호하는 스너버로서 저항(R20) 및 캐패시터(C18)를 포함한다.

다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 역률개선/PWM부(2)는 트랜스(T1)를 온오프하여 스위칭시키는 트랜지스터(Q1)와, 이 트랜지스터(Q1)의 스위칭을 제어하는 제어소자(U1)와, 제어소자(U1)의 초기 구동을 위한 스타트 전압을 제공하는 스타트 저항(R2) 및 캐패시터(C9)와, 정류화파트의 출력 맥류전원의 전압파형을 감지하여 제어소자(U1)에 제공하는 전압감지 저항 및 캐패시터(R1, R3, C6)와, 트랜스(T1)의 1차 측에 권선되어 자속결합된 보조코일과, 보조코일에서 유기되는 전압을 정전압화하여 구동전원으로 변환하여 제어소자(U1)에 제공하는 구동전전원 공급파트(D12, L1, Q3, C14, R21, ZD1)와, 보조코일로부터 트랜스(T1)의 스위칭에 따라 유기되는 전류를 감지, 특히 전류의 세기가 0이 되는 영점을 감지하여 제어소자(U1)에 제공하는 전류감지 저항(R13)과, 스위칭에 따라 트랜스(T1)의 1차측에 유기되는 역기전력의 세기를 제한하여 보호하는 스너버(D9, R12, C11)와, 제어소자(U1)의 구동을 위해 연결되는 주변소자(R5,7,8,9,10,11,14, C8 등)들을 포함한다.

여기에서 제어소자(U1)는 트랜스(T1)에서 출력되는 파형을 정류파트(1)에서 출력되는 전압의 파형과 일치하는 모야야을 갖도록, 즉 전압과 전류가 동위상이 되도록 하는 구성이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 제어소자(U1)는 전압감지 저항 및 캐패시터(R1, R23, R3, C6)가 감지하는 정류파트(1)의 출력 맥류전원의 전압파형에서 전압의 세기가 큰 중간시점에서는 저주파로 트랜지스터(Q1)를 온오프 스위칭시키고, 전압의 세기가 약한 시종시점에서는 상대적으로 고주파로 트랜지스터(Q1)를 온오프 스위칭시켜, 스위칭에 따라 트랜스(T1)에서 매순간 유기되는 전류들을 연결하는 평균치의 전류파형이 전압파형과 주기가 같고 모양이 일치되도록 하여 역률을 개선한다.

다음으로, 출력조절부(3)는 출력제어소자(300)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 출력제어소자(300)는 1번핀을 통해 스위칭소자(420)로부터 피드백을 전송받고, 2번핀 및 5번핀을 통해 동작전원을 공급받고, 3번핀을 통해 LED모듈의 디밍을 제어하고, 5번핀을 통해 스위칭소자(420)를 제어하여 플리커를 제거한다.

보다 구체적인 출력조절부(3)의 설명은 후술하는 플리커 제어수단(4)의 설명과 더불어 하기로 한다.

다음으로, 플리커 제어수단(4)의 정전압출력회로(41)는 출력조절부(3)로 공급되는 공급전원(정전압이 유지되는 전원)의 전압을 정전압으로 유지시키는 정전압파트(411) 및, 공급전원의 출력 상태를 역률개선/PWM부(2)로 피드백하는 피드백파트(412)로 이루어진다.

보다 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 정전압파트(411)는 전원공급부(1)의 직류화파트(13)의 출력단에 연결되고 상호 직렬을 이루는 제너다이오드(ZD4) 및 저항(R15)을 포함하여 이루어진다.

또한 피드백파트(412)는 정전압파트(411)에 연결된 포토커플러(P1)와, 다수의 바이어싱 저항(R22)(R23)(R42) 및 캐패시터(C26)(C27)를 포함하여 이루어진다.

상기 구성을 갖는 정전압회로는 제너다이오드(ZD4) 및 저항(R15)을 통해 직류화파트(13)에서 출력되는 공급전원의 전압을 일정하도록 유지시키고, 포토커플러(P1)와, 다수의 바이어싱 저항(R22)(R23)(R42) 및 캐패시터(C26)(C27)를 통해 공급전원의 전압 상태를 역률개선/PWM부(2)로 피드백하여 출력조절부(3)의 주위 조건에 관계없이 일정한 전압을 갖는 공급전원을 출력조절부(3)로 전달한다.

다음으로, 플리커 제어수단(4)의 정전류출력회로(42)는 출력제어소자(300)에 연결된 스위칭소자(420)와 이에 연결된 인덕터(L2)로 이루어지되, 스위칭소자(420)는 NMOS 트랜지스터(Q201)와 이 트랜지스터(Q201)의 드레인과 소스에 걸쳐 연결된 제너다이오드로 이루어지고, 트랜지스터(Q201)의 게이트에는 상기 출력제어소자(300)와 저항(R204)이 연결되고, 드레인에는 역률개선/PWM부(2)의 출력단과 쇼트키다이오드(D201)가 연결되고, 소스에는 그라운드가 연결되고, 인덕터(L2)와 상기 스위칭소자(420) 사이 노드에는 그라운드와 연결된 캐패시터(C205)가 연결되는 것을 특징으로 한다.

정전압출력회로(41)를 통해 정전압으로 유지되는 공급전원은 주변 환경 요인에 의해 변화될 수 있다. 예를 들면 전압은 온도에 민감하기 때문에 발열 등에 의해 발생한 온도 차에 의해서 전압의 변동이 이루어질 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 컨버터(C)는 출력조절부(3)에 정전류출력회로(42)를 구비하여 LED 모듈에 인가되는 출력전원(정전압 및 정전류가 유지되는 전원)이 정전류를 갖도록 하였다.

정전류출력회로(42)의 동작을 설명하면, 트랜지스터(Q201)가 온 되는 경우 트랜지스터(Q201)의 드레인과 소스 간의 전위차에 의한 전압(이하 공급전압)이 인덕터(L2)에 걸리게 된다. 이 때 제너다이오드에 의해 전류는 통과하지 않는다.

또한 트랜지스터(Q201)가 오프 되는 경우 캐패시터(C205)의 전압이 인덕터(L2)에 걸리게 된다. 따라서 인덕터(L2)에 흐르는 전류는 감소한다.

따라서 스위칭소자(420)는 공급전원이 높은 경우 오프되고 공급전원이 낮은 경우 온 되어 인덕터(L2)에 흐르는 전류를 일정하게 유지시키고, 이에 LED모듈로 인가되는 출력전원은 정전류를 가지게 된다.

한편, 스위칭소자(420)는 LED모듈로 인가되는 출력전원이 정전류를 갖도록 함과 더불어 또 하나의 중요한 역할을 수행하는데, 바로 트랜지스터(Q201)의 온 오프 반복을 통해 출력전원의 주파수를 인간이 인지할 수 없는 만큼 상승시켜 플리커를 제거하는 것이다.

예를 들면, 일반적인 출력전원의 주파수는 120Hz정도 되는데, 스위칭소자(420)의 스위칭에 의해 출력전원의 주파수는 수십kHz로 상승하게 되고, 이러한 고주파 리플은 LED 모듈에 공급되는 출력전원의 파형을 DC와 완벽하게 가까운 리플 파형으로 간주될 수 있다.

추가적으로, 출력제어소자(300)의 3번핀은 LED 디밍 기능을 제공하는데, 이러한 디밍 기능을 위해, 3번핀에는 디밍제어부가 구비되어 있다.

이러한 디밍제어부는 다수의 바이어싱 분배 저항(R4, R8, R17)과 그라운드에 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

디밍제어부의 실시를 예를 들어 설명하면, 출력제어소자(300)의 3번핀에 전압을 인가하면, 출력전류가 가변되면서 LED 모듈의 조도가 조절(디밍, Dimming)된다. 이러한 전압의 인가는 0V ~ 10V정도인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 인가되는 전압이 0.2 ~ 2.75V가 되는 것이다.

또한 디밍모드와 노-디밍모드가 동일하게 유지되어야 하는데, 이를 위해 두 분배 저항(R4)(R18) 사이의 전압은 항상 10V를 유지하도록 바이어싱되어야 한다.

따라서 바이어싱 분배 저항(R4, R8, R17)은 두 분배 저항(R4)(R18) 사이의 전압이 항상 10V를 유지하는 저항 값을 갖는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 출력제어소가 제어신호를 전송하여 정전류출력회로(42) 및 디밍제어부를 제어한다. 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경에 의한 영향 등에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다. 제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 제어신호의 전압레벨이 각 구성(정전류출력회로(42), 디밍제어부)의 동작에 맞도록 조정하고, 제어신호에 유입된 노이즈를 검출 및 제거하여 제어부를 통한 안정된 동작 제어가 가능하도록 신호생성수단(5)을 추가로 도입하였다.

이하 첨부된 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호생성수단(5)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도 3에 도시된 바와 같이, 신호생성수단(5)은 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 레벨로 조정하는 레벨조정부(51), 제어신호에 유입된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(52), 노이즈를 제거하는 필터링부(54) 및, 노이즈 검출 시 필터링부(54)를 구동시키는 필터구동부(53)를 포함하여 이루어진다.

도 3을 참고하여 각 부 별로 살펴보면, 먼저 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 레벨로 조정하는 레벨조정부(51)는 동작전원을 공급하는 스위칭회로(51), 제어신호를 입력받는 입력단회로(512), 제어신호의 레벨 조정 동작을 안정화시키는 접지단회로(513), 제어신호를 기 설정된 레벨로 조정하고 출력하는 출력단회로(514)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 스위칭회로(51)는 입력된 제어신호의 전압 레벨에 따라 출력단회로(514)를 구성하는 npn트랜지스터(Q101)의 동작 여부를 결정한다. 구체적인 스위칭회로(51)의 구성의 도시 및 설명은 생략하나 당업자라면 얼마든지 이해하고 추론하여 실시할 수 있을 것이다.

다음으로, 입력단회로(512)는 제어신호가 입력되는 입력단에 연결된 캐패시터(C101) 및 일단은 캐패시터(C101)에 연결되고 타단은 트랜지스터(Q101)의 베이스에 연결되면서 상호 병렬을 이루는 두 저항(R11)(R12)을 포함하여 이루어진다.

다음으로, 접지단회로(513)는 트랜지스터(Q101)의 이미터와 그라운드 사이에 배치되고 직렬 연결된 캐패시터(C102) 및 저항(R105)과 이에 병렬 연결된 저항(R06)으로 이루어진다.

다음으로, 출력단회로(514)는 npn트랜지스터(Q101)와 트랜지스터(Q101)의 컬렉터 단에 연결된 두 병렬 저항(R103)(R104) 및 캐패시터(C103)를 포함하여 이루어진다. 특히 두 병렬 저항(R103)(R104)은 입력단회로(512)의 저항(R101)과 연결된다.

상기 구성으로 이루어진 레벨조정부(51)는 제어신호의 전압 레벨이 기 설정된 전압 레벨보다 낮을 경우 스위칭회로(511)를 통해 트랜지스터(Q101)에 전원을 공급하여 트랜지스터(Q101)를 구동시키고, 이를 통해 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 전압 레벨만큼 상승시킨다.

또한 레벨조정부(51)는 제어신호의 전압 레벨이 기 설정된 전압 레벨보다 높은 경우 스위칭회로(511)를 통해 트랜지스터(Q101)에 인가되는 전원을 차단하여 트랜지스터(Q101)의 동작을 멈추게 하고, 이를 통해 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 전압 레벨만큼 하강시킨다.

이 때 입력단회로(512), 접지단회로(513) 및 출력단회로(514)의 저항(R101 내지 R106)과 캐패시터(C101 내지 C103)는 트랜지스터(Q101)의 이득을 결정하여 설정 전압 레벨을 세팅하는데, 특히 입력단회로(512)의 캐패시터(C101)는 입력되는 제어신호의 직류 성분을 제거하고, 출력단회로(514)의 캐패시터(C103)는 조정된 레벨을 갖는 제어신호의 직류 성분을 제거할 수 있다.

다음 도 3에 도시된 바와 같이, 제어신호에 유입된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(52)는 레벨조정부(51)의 출력단에 연결되어 제어신호를 1차 증폭하는 제1증폭회로(521), 제1증폭회로(521)에 연결되어 증폭된 제어신호를 2차 증폭하는 제2증폭회로(522), 제2증폭회로(522)에 연결되어 제어신호에 포함된 노이즈를 검출하는 검출회로(523) 및, 검출회로(523)의 출력단에 구비되어 전류 및 노이즈의 역류를 방지하는 역류방지회로(524)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 제1증폭회로(521)는 앰프(A101)와, 일단은 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 레벨조정부(51)의 출력단에 연결된 저항(R107), 일단은 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 그라운드에 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R108) 및 캐패시터(C104), 앰프(A101)의 (-)단과 그라운드 사이에 배치된 저항(R110), 그리고 앰프(A101)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R109) 및 캐패시터(C105)를 포함하여 이루어진다.

제2증폭회로(522)는 앰프(A102)와, 앰프(A102)의 (-)단에 연결된 캐패시터(C106), 이 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 레벨조정부(51)의 출력단에 연결된 저항(R111), 상기 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 그라운드와 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R112) 및 캐패시터(C107), 그리고 앰프(A102)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R113) 및 캐패시터(C108)를 포함하여 이루어진다.

또한 제2증폭회로(522)의 (+)단은 제1증폭회로(521)의 출력단에 연결된 것을 특징으로 한다.

이러한 제1증폭회로(521) 및 제2증폭회로(522)는 제어신호를 증폭시켜 노이즈의 검출이 보다 확실하게 이루어질 수 있도록 한다.

다음으로, 검출회로(523)는 제1비교기(A103) 및 제2비교기(A104)를 포함하여 이루어지는데, 제1비교기(A103)의 (+)단에는 일단이 레벨조정부(51)의 출력단에 연결된 저항(R115)과, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R117) 및 캐패시터(C110)가 연결되고, 제1비교기(A103)의 (-)단에는 제2증폭회로(522)의 앰프(A102)와 제2비교기(A104)의 (+)단이 연결된다.

또한 제2비교기(A104)의 (+)단은 제1비교기(A103)의 (-)단과 연결되고, 제2비교기(A104)의 (-)단에는 일단이 레벨조정부(51)의 출력단에 연결된 저항(R114)과, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R116) 및 캐패시터(C109)가 연결된다.

따라서 제1비교기(A103)는 하이패스필터로, 제2비교기(A104)는 로우패스필터로 동작하여 설정된 레벨 기준 범위에 해당하는 노이즈 신호를 검출하여 출력한다.

특히 이러한 노이즈 신호의 레벨 기준 범위 설정은 제1비교기(A103)의 (+)단에 연결된 저항(R115)(R117) 및 캐패시터(C110), 제2비교기(A104)의 (-)단에 연결된 저항(R114)(R116) 및 캐패시터(C109)의 값을 조절함으로써 얻을 수 있고, 이를 위해 두 저항(R116)(R117)을 가변저항으로 구성하는 것도 가능하다.

다음으로, 역류방지회로(524)는 검출회로(523)의 제1비교기(A103) 및 제2비교기(A104)의 출력단에 각각 연결된 역방향 다이오드들(D101)(D102)로 이루어진다.

이러한 역류방지회로(524)는 검출회로(523)를 통과하는 전류가 역류하여 재진입하지 않도록 하고, 후술하는 필터구동부(53)로부터 노이즈가 유입되지 않도록 하는 역할을 수행한다.

다음 도 3에 도시된 바와 같이, 노이즈 검출 시 필터링부(54)를 구동시키는 필터구동부(53)는 노이즈검출부(52)의 출력단에 연결된 딜레이회로(531), 딜레이회로(531) 출력단에 연결되고 구동신호를 생성하는 구동회로(532), 안정된 동작점을 제공하는 바이어스로회로, 구동회로(532) 및 바이어스회로(533)에 연결되어 구동신호에 의해 구동하는 릴레이회로(534)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 딜레이회로(531)는 검출회로(523)의 출력단에 연결되고, 상호 병렬을 이루는 저항(R118)과 역방향 다이오드(D103)로 이루어진다.

이러한 딜레이회로(531)는 릴레이회로(534)가 빠르게 온/오프를 반복하여 부품의 수명이 단축되는 것을 방지하기 위한 것으로, 한 번 릴레이회로(534)가 동작하고 난 후에는 일정시간동안 릴레이회로(534)를 오프시키지 않으며 노이즈 검출 시 마다 다시 시간을 리셋시켜, 딜레이 설정을 통한 안정적 구동을 제공한다.

다음으로, 구동회로(532)는 제1앰프(A105), 제2앰프(A106) 및 트랜지스터(Q102), 그리고 다수의 저항(R119 내지 R126) 및 캐패시터(C111 내지 C113)로 이루어지는데, 여기에서 트랜지스터(Q102)의 컬렉터는 릴레이회로(534)에, 에미터는 그라운드에, 베이스는 제2앰프(A106)의 출력단에 연결된다.

또한 제1앰프(A105)의 (+)단에는 일단이 노이즈검출부(52)의 출력단과 연결된 저항(R119)과, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R120) 및 캐패시터(C111)가 병렬로 연결된다.

아울러 제1앰프(A105)의 (-)단에는 딜레이회로(531)의 출력단이 연결된다.

또한 제2앰프(A106)의 (+)단에는 바이어스회로(533)와 제1앰프(A105)의 출력단이 연결되고, 특히 제1앰프(A105)의 출력단과 제2앰프(A106)의 (+)사이에는 역방향 다이오드(D104)가 개재된 것을 특징으로 한다.

아울러 제2앰프(A106)의 (-)단에는 저항(R122)과, 일단이 딜레이회로(531)의 출력단에 연결된 저항(R123)과, 일단이 각각 그라운드와 연결된 저항(R124) 및 캐패시터(C112)가 병렬로 연결된다.

다음으로, 바이어스회로(533)는 일단은 릴레이회로(534)에 타단은 구동회로(532)의 제1앰프(A105)의 출력단 및 제2앰프(A106)의 (+)에 연결되고, 상호 병렬을 이루는 두 저항(R125)(R126) 및 캐패시터(C113)로 이루어진다.

릴레이회로(534)는 일반적으로 널리 알려진 구성으로, 간략하게 생략하여 표현하여도 통상의 기술자가 이해하는데 무리가 없을 것이다.

상기 구성으로 이루어진 필터구동부(53)의 동작을 구체적으로 설명하면, 바이어스회로(533)는 구동회로(532)의 제1앰프(A105) 및 제2앰프(A106)에 인가되는 전압의 동작점을 설정한다. 이에 따라 바이어스회로(533)에 의해 결정된 전압이 제1앰프(A105)와 제2앰프(A106)에 인가된다.

또한 제2앰프(A106)의 (-)단에 연결된 저항(R122)(R123)(R124)에 전압이 인가되면 제2앰프(A106)는 구동 대기 상태로 전환된다.

이 때 노이즈검출부(52)로부터 딜레이회로(531)와 제1앰프(A105) 그리고 역방향 다이오드(D104)를 통해 작동신호(노이즈검출부(52)가 노이즈를 검출한 후 출력하는 신호)가 주어지면 구동 대기 상태인 제2앰프(A106)가 구동하여 트랜지스터(Q102)를 작동시키고, 트랜지스터(Q102)는 릴레이회로(534)를 구동시킨다.

이 후 릴레이회로(534)는 필터링부(54)를 구동하여 제어신호의 노이즈를 제거하게 된다.

다음 도 3에 도시된 바와 같이, 릴레이회로(534)에 의해 구동되고 노이즈를 제거하는 필터링부(54)는 릴레이회로(534)로부터 구동신호를 입력받고, 제어신호를 입력받는 신호입력회로(541), 신호입력회로(541)와 연결되어 제어신호에 포함된 노이즈를 제거하는 메인필터회로(542) 및, 메인필터회로(542)의 출력단에 연결되어 제어신호에 포함된 잔존 노이즈를 제거하는 서브필터회로(543)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 신호입력회로(541)는 필터구동부(53)의 릴레이회로(534)에 연결되어 필터링회로(542)(543)의 구동을 위한 구동신호를 입력받는다. 또한 제어신호를 입력받는다. 아울러 제어신호에 노이즈가 검출되지 않는 경우, 필터링회로(542)(543)를 거치지 않고 바로 제어신호를 출력할 수 있도록 출력단을 구비하고 있다.

이러한 신호입력회로(541)는 일 예로, 멀티플랙서와 같은 선택기로 이루어져, 구동신호를 기준으로 하여 메인필터회로(542)의 입력단이나 제어신호를 출력하는 출력단, 즉 두 경로를 선택하여 입력된 제어신호를 전송하도록 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 신호입력회로(541)와 관련한 도면의 도시 및 구체적인 설명은 생략하나, 통상의 기술자라면 얼마든지 이해하고 추론하여 실시할 수 있을 것이다.

다음으로, 메인필터회로(542)는 신호입력회로(541)의 출력단에 연결된 순방향 다이오드(D105), 이에 직렬 연결되고 상호 병렬을 이루는 저항(R127) 및 캐패시터(C114), 이에 직렬로 연결된 캐패시터(C115) 및 순방향 다이오드(D106)를 포함하여 이루어진다.

동작 과정을 설명하면, 순방향 다이오드(D105)는 전류의 일 방향 흐름을 차단하여, 메인필터회로(542)로부터 신호입력회로(541)로 전류가 역류하는 것을 차단하고, 상호 병렬 연결된 저항(R127) 및 캐패시터(C114)는 제어신호에 포함된 노이즈를 제거한다. 이에 연결된 캐패시터(C115) 및 다이오드(D106)는 노이즈 제거 효율을 보다 높여준다.

다음으로, 메인필터회로(542)의 출력단에 연결되어 잔존 노이즈를 제거하는 서브필터회로(543)는 앰프(A107)와 제1 및 제2트랜지스터(Q103)(Q104), 그리고 바이어싱된 저항(R128 내지 R135) 및 캐패시터(C116, C117)를 포함하여 이루어진다.

이러한 서브필터회로(543)를 살펴보면, 앰프(A107)의 (+)단에는 3개의 저항(R128)(R129)(R130)이 연결되어 있는데, 하나(R128)는 메인필터회로(542)의 출력단에 직렬로 연결되고, 나머지 둘(R129)(R130)은 이에 병렬로 연결되며, 앰프(A107)의 (+)단은 두개의 저항(R129)(R130) 사이에 연결된다.

앰프(A107)의 (-)단에는 캐패시터(C116)와 이에 상호 병렬을 이루며 연결된 두개의 저항(R131)(R132) 및 기준 전압 입력단(Sref)이 연결되어 있는데, 두개의 저항(R131)(R132) 중 하나(R131)는 기준 전압 입력단에 직렬로 연결되고, 다른 하나(R132)는 그라운드에 연결되고, 캐패시터(C116)는 두개의 저항(R131)(R132) 사이에 병렬로 연결된다.

또한 앰프(A107)의 출력단에는 제1 및 제2트랜지스터(Q103)(Q104)가 연결되는데, 제1트랜지스터(Q103)와 앰프(A107) 사이에는 저항(R133)이 구비되어 앰프(A107)의 출력 전압을 일정 강하하여 제1 및 제2트랜지스터(Q103)(Q104)의 구동을 위한 동작점을 생성한다.

제1트랜지스터(Q103)는 npn트랜지스터로, 베이스는 상기한 앰프(A107)의 출력단과 연결되고, 에미터는 그라운드와 연결되고, 컬렉터는 제2트랜지스터(Q104)의 베이스와 연결된다.

제2트랜지스터(Q104)는 pnp트랜지스터로, 베이스는 상기한 바와 같이 제1트랜지스터(Q103)의 컬렉터와 연결되고, 컬렉터는 그라운드와 연결되고, 에미터는 제어신호 출력단에 연결된다.

특히 제2트랜지스터(Q104)와 제어신호의 출력단 사이에는 직렬 배치된 두 저항(R134)(R135)과 둘 사이에 병렬 연결된 캐패시터(C117)가 구비된다.

이러한 서브필터회로(543)의 동작을 설명하면, 먼저 앰프(A107)의 (-)단에 구비된 두 저항(R131)(R132) 및 캐패시터(C116)는 기준 전압 입력단(Sref)으로부터 입력된 신호를 통해 기준 전압을 생성한다. 이러한 기준 전압은 노이즈의 제거를 위한 기준이 되고, 기준 전압보다 높거나 낮은 전압 레벨은 모두 노이즈로 간주되어 제거된다.

다음으로 앰프의 (+)단에 구비된 세 개의 저항(R128)(R129)(R130)은 메인필터회로(542)를 통과한 제어신호의 전압 레벨을 기준 전압과 비교 가능하도록 강하시키는데, 메인필터회로(542)의 출력 전압 레벨에 따라 생략 가능하다.

앰프(A107)는 비교기로 동작하여, 기준 전압 레벨과 제어신호의 레벨을 비교하여 잔존 노이즈의 여부를 확인한다.

또한 서브필터회로(543)의 제1트랜지스터(Q103)와 제2트랜지스터(Q104)는 제어신호가 잔존 노이즈를 포함하여 기준 전압보다 순간적으로 높거나 낮을 때(일반적인 경우 노이즈에 의해 전압이 상승된다.) 온 되어 노이즈만큼 상승한 전압을 캐패시터(C117)에 충전시키고 이에 하강한 제어신호의 전압 레벨은 기준 전압 레벨만큼이 된다.

이 후 제어신호의 전압 레벨이 기준 전압 레벨에 해당하면 제1트랜지스터(Q103) 및 제2트랜지스터(Q104)는 턴 오프되고, 이 후 캐패시터(C117)에 저장된 전압은 병렬 연결된 저항(R135)을 통해 방전되어 원상 복구 된다.

이러한 필터링부(54)의 구성은 메인필터회로(542)를 통해 노이즈를 1차적으로 제거하고, 남은 잔존 노이즈와 순간 유입되는 노이즈를 서브필터회로(543)를 통해 2차적으로 제거하여 노이즈가 전혀 포함되지 않은 클린한 제어신호를 출력함으로써, 각 구성의 오작동 및 불량을 방지하는 효과를 제공한다.

물론 필터링부(54)만을 구비하는 것도 가능하나, 상기한 레벨조정부(51)는 안정된 신호의 전압 레벨을 설정하여 주기 때문에 제어신호를 일정 레벨로 유지할 수 있도록 하고, 노이즈검출부(52)를 통해 제어신호를 증폭하여 보다 민감하게 노이즈를 검출해내고, 필터구동부(53)를 통해 필터링부(54)의 구동이 노이즈 검출에 따른 선택적으로 운용될 수 있도록 하여 필터링부(54)의 수명, 특히 필터링부(54)에 구비된 캐패시터(C114 내지 C117)의 수명을 연장시킨다.

아울러 필터링부(54)가 항시 구동하지 않고, 노이즈 검출 여부에 따라 선택적 구동된다는 점은 전력 소모 감소에 있어서도 현저한 효과를 제공할 수 있다.

이상의 발명의 상세한 설명에서 통상의 기술자에 의해 쉽게 실시될 수 있는 구성 및 특징에 대해서는 설명 또는 도면의 도시 또는 모두를 생략하였음을 밝힌다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

C: 본 컨버터
1: 전원공급부 2: 역률개선/PWM부
3: 출력조절부 4: 플리커 제어수단
5: 신호생성수단

Claims (4)

1. AC 입력전원을 정류하는 정류파트, 정류파트에서 출력되는 맥류전원을 변압하는 트랜스파트 및 트랜스파트의 출력전원을 직류화하여 DC 공급전원을 생성하는 직류화파트를 포함하는 전원공급부;
   상기 트랜스파트의 온오프를 PWM방식으로 제어하고, 역률을 개선하는 역률개선/PWM부;
   출력제어소자를 구비하여, 상기 DC 공급전원의 전압레벨을 조정하여 LED모듈로 출력전원을 공급하는 출력조절부; 및
   상기 역률개선/PWM부에 구비되어 상기 공급전원이 정전압으로 출력되도록 하는 정전압출력회로 및, 상기 출력조절부에 구비되어 상기 출력전원이 정전류로 출력되도록 하는 정전류출력회로를 포함하여, 상기 출력전원의 플리커를 제거하는 플리커 제어수단;
   을 포함하여 이루어지되,
   상기 출력제어소자는 제어신호를 전송하여 상기 정전류출력회로를 제어하고,
   상기 제어신호의 전압 레벨을 기 설정된 레벨로 조정하는 레벨조정부, 제어신호에 유입된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터링부 및, 노이즈 검출 시 상기 필터링부를 구동시키는 필터구동부를 포함하는 신호생성수단이 상기 출력조절부 일 측에 구비되되,
   
   상기 레벨조정부는 동작전원을 공급하는 스위칭회로, 제어신호를 입력받는 입력단회로, 제어신호의 레벨 조정 동작을 안정화시키는 접지단회로 및, 제어신호를 기 설정된 레벨로 조정하고 출력하는 트랜지스터(Q101)를 구비한 출력단회로를 포함하되,
   상기 입력단회로는 제어신호가 입력되는 입력단에 연결된 캐패시터(C101) 및 일단은 상기 캐패시터(C101)에 연결되고 타단은 상기 트랜지스터(Q101)의 베이스에 연결되면서 상호 병렬을 이루는 두 저항(R101)(R102)으로 이루어지고,
   상기 접지단회로는 상기 트랜지스터(Q101)의 이미터와 그라운드 사이에 배치되고 직렬 연결된 캐패시터(C102) 및 저항(R105)과 이에 병렬 연결된 저항(R106)으로 이루어지고,
   상기 출력단회로는 상기 트랜지스터(Q101)의 컬렉터 단에 연결된 두 병렬 저항(R103)(R104) 및 캐패시터(C103)를 더 포함하여 이루어지되, 상기 두 병렬 저항(R103)(R104)은 입력단회로의 저항(R101)과 연결되고,
   
   상기 노이즈검출부는 상기 레벨조정부의 출력단에 연결되어 제어신호를 1차 증폭하는 제1증폭회로, 제1증폭회로에 연결되어 증폭된 제어신호를 2차 증폭하는 제2증폭회로, 제2증폭회로에 연결되어 제어신호에 포함된 노이즈를 검출하는 검출회로 및, 검출회로의 출력단에 구비되어 전류 및 노이즈의 역류를 방지하는 역류방지회로를 포함하되,
   상기 제1증폭회로는 앰프(A101), 일단은 상기 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R107), 일단은 상기 앰프(A101)의 (+)단에 연결되고 타단은 그라운드에 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R108) 및 캐패시터(C104), 상기 앰프(A101)의 (-)단과 그라운드 사이에 배치된 저항(R110) 및, 상기 앰프(A101)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R109) 및 캐패시터(C105)로 이루어지고,
   상기 제2증폭회로는 앰프(A102), 상기 앰프(A102)의 (-)단에 연결된 캐패시터(C106), 이 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R111), 상기 캐패시터(C106)에 연결되고 일단이 그라운드와 연결되며 상호 병렬 배치된 저항(R112) 및 캐패시터(C107) 및, 상기 앰프(A102)의 (-)단과 출력단 사이에 개재되고 상호 병렬 배치된 저항(R113) 및 캐패시터(C108)로 이루어지되, 상기 제2증폭회로의 (+)단은 상기 제1증폭회로의 출력단에 연결되고,
   상기 검출회로는 (+)단에는 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R115) 및, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R117) 및 캐패시터(C110)가 연결되고, (-)단에는 상기 제2증폭회로의 앰프(A102)가 연결된 제1비교기(A103)와,
   (+)단은 상기 제1비교기(A103)의 (-)단과 연결되고, (-)단에는 일단이 상기 레벨조정부의 출력단에 연결된 저항(R114) 및, 일단이 그라운드에 연결되며 병렬 배치된 저항(R116) 및 캐패시터(C109)가 연결된 제2비교기(A104)로 이루어지고,
   상기 역류방지회로는 상기 검출회로의 제1비교기(A103) 및 제2비교기(A104)의 출력단에 각각 연결된 역방향 다이오드들(D101)(D102)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 정전압출력회로는 상기 직류화파트의 출력단에 연결되고 상호 직렬을 이루는 제너다이오드(ZD4) 및 저항(R15)을 포함하여, 상기 출력조절부로 공급되는 상기 공급전원의 전압을 정전압으로 유지시키는 정전압파트 및,
   상기 정전압파트에 연결된 포토커플러(P1)와, 다수의 바이어싱 저항(R22)(R23)(R42) 및 캐패시터(C26)(C27)를 포함하여, 상기 공급전원의 출력 상태를 역률개선/PWM부로 피드백하는 피드백파트로 이루어진 것을 특징으로 하는 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 정전류출력회로는 상기 출력제어소자에 연결된 스위칭소자와 이에 연결된 인덕터(L2)로 이루어지되,
   상기 스위칭소자는 NMOS 트랜지스터(Q201)와 이 트랜지스터(Q201)의 드레인과 소스에 걸쳐 연결된 제너다이오드로 이루어지고,
   상기 트랜지스터(Q201)의 게이트에는 상기 출력제어소자와 저항(R204)이 연결되고, 드레인에는 역률개선/PWM부의 출력단과 쇼트키다이오드(D201)가 연결되고, 소스에는 그라운드가 연결되고,
   상기 인덕터(L2)와 상기 스위칭소자 사이 노드에는 그라운드와 연결된 캐패시터(C205)가 연결되는 것을 특징으로 하는 플리커-프리 기능을 갖는 LED 컨버터.
   
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