KR101696384B1 - Led구동 장치 - Google Patents
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Abstract
하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부를 구동하는 장치에 있어서, 교류 전원을 정류하는 정류부와, 상기 정류부와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제1 전류의 크기를 제한하는 제1 전류제한부와, 상기 정류부와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제2 전류의 크기를 제한하는 제2 전류제한부를 포함하되, 상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제1 반파구간 중 제1 구동구간 동안 상기 제1 LED부가 구동되고 상기 제1 구동구간 중 제2 구동구간 동안 상기 제2 LED부가 구동되는 LED 구동 장치를 제공한다. 이 장치에 의하면, 교류 전원으로 다수의 LED를 구동하는 장치를 소형화하고 LED의 전력 효율을 향상시키며 LED에 인가되는 전력에 따른 부하를 분산시켜 전체적으로 LED의 발열량을 감소시키고 LED의 수명 단축을 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 LED 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류 전원으로 LED를 구동하는 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 p-n 접합 구조로 형성되고 전자와 홀의 재결합에 의해 빛을 방출하는 반도체 소자로서, 최근 반도체 기술의 발전에 따라 많은 분야에서 응용되고 있다. 특히, LED는 기존의 발광 장치에 비해 효율이 높고 수명이 길며 친환경적이므로 사용 분야가 계속 증가하는 추세이다.
일반적으로 LED는 그 구조상 수 볼트(volt) 정도의 직류(DC) 전원에서 구동된다. 따라서, LED를 교류(AC)에 연결하여 구동하기 위해서는 별도의 수단이 필요하다.
그러나, 교류-직류 변환기(AC-DC Converter)는 부피가 크고 전력 소모도 심하므로, LED를 교류로 구동하기 위하여 교류-직류 변환기를 이용하는 경우에는 LED의 이점이 상당히 상쇄되어 버린다.
또한, LED를 직접 교류로 구동하되, 하나 또는 직렬로 연결된 다수의 LED의 구동에 필요한 전압 이상의 전압이 교류 전원으로부터 인가되면 LED가 점등하도록 하는 장치가 있으나, LED에 유입되는 전류가 LED 구동 전압이나 교류 전원의 전압의 변화에 민감하고 전력 효율이 좋지 않다는 단점이 있다.
또한, 교류 전원을 정류하여 LED를 구동하되 LED에 과도한 전류가 흐르지 않도록 전류 제한 저항과 같은 전류제한기(current limiter)를 포함하는 장치가 있으나, LED의 점등에 기여하지 않고 소비되는 전력이 여전히 많다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 인식한 것으로서, 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치에서 교류 전원을 이용하되 교류-직류 변환기 없이 다수의 LED를 구동함으로써 LED 구동 장치를 소형화하고 전력 효율을 개선하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다수의 LED를 교류 전원으로 구동하는 LED 구동 장치에서 LED에 과전류가 유입되는 것을 방지하면서 LED의 발광 효율을 향상시키고 전체적으로 LED의 수명을 보장하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부를 구동하는 장치에 있어서, 교류 전원을 정류하는 정류부와, 상기 정류부와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제1 전류의 크기를 제한하는 제1 전류제한부와, 상기 정류부와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제2 전류의 크기를 제한하는 제2 전류제한부를 포함하되, 상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제1 반파구간 중 제1 구동구간 동안 상기 제1 LED부가 구동되고 상기 제1 구동구간 중 제2 구동구간 동안 상기 제2 LED부가 구동되는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 전류는 상기 제1 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부를 거쳐 상기 제1 LED부로 유입되는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 전류제한부는 상기 정류부의 제1 출력단자와 상기 제1 LED부의 어노드(anode) 단자 간에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전류제한부는 상기 제1 출력단자와 상기 제2 LED부의 어노드 단자 간에 전기적으로 연결되며, 상기 제1 LED부의 캐소드(cathode) 단자는 상기 정류부의 제2 출력단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 LED부의 캐소드 단자는 상기 제1 LED부의 상기 어노드 단자와 전기적으로 연결되는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 정류부는 다이오드 브리지 회로인 정류회로를 포함하는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 반파구간 직후 상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제2 반파구간 중 제3 구동구간 동안 상기 제2 LED부가 구동되고 상기 제3 구동구간 중 제4 구동구간 동안 상기 제1 LED부가 구동되는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 반파구간 중 상기 제1 전류는 상기 제1 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부를 거쳐 상기 제1 LED부로 유입되며, 상기 제2 반파구간 중 상기 제1 전류는 상기 제1 LED부를 거쳐 상기 제2 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부로 유입되는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 정류부는 제1 정류기와 제2 정류기를 포함하되, 상기 제1 정류기 및 상기 제2 정류기는 각각 상기 교류 전원을 정류하고, 상기 제1 전류제한부는 상기 제1 정류기와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 제1 정류기로부터 유입되는 상기 제1 전류의 크기를 제한하고, 상기 제2 전류제한부는 상기 제2 정류기와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 제2 정류기로부터 유입되는 상기 제2 전류의 크기를 제한하는 LED 구동 장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 정류기는 상기 제2 반파구간 동안 상기 제1 LED부를 거쳐 유입된 상기 제1 전류가 상기 제2 전류제한부와 상기 제2 LED부의 접점을 통해 상기 제2 LED부로 유입되도록 하고, 상기 제2 정류기는 상기 제1 반파구간 동안 상기 제2 LED부를 거쳐 유입된 상기 제2 전류가 상기 제1 전류제한부와 상기 제1 LED부의 접점을 통해 상기 제1 LED부로 유입되도록 하는 LED 구동 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 구체적인 사항들은 이하의 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 교류 전원으로 다수의 LED를 구동하는 장치를 소형화하고 LED의 전력 효율을 향상시키며 LED에 인가되는 전력에 따른 부하를 분산시켜 전체적으로 LED의 발열량을 감소시키고 LED의 수명 단축을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치에 의해 교류 전원을 이용하여 다수의 LED가 구동되는 동작을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치에 의해 교류 전원을 이용하여 다수의 LED가 구동되는 동작을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 실시예들은 단지 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, LED 구동 장치(100)는 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 LED부(101)를 교류 전원(107)으로 구동하기 위하여 전류제한부(103) 및 정류부(105)를 포함한다. 여기서, 교류 전원(107)은 상용 전원(예를 들면, 220V/60Hz)일 수 있다.
정류부(105)는 입력단을 통해 인가되는 교류 전원(107)을 정류하여 LED부(101)를 구동하기 위한 전압을 제공한다. 도 1을 참조하면, 정류부(105)는 교류 전원(107)을 전파(full-wave) 정류할 수 있도록 4개의 다이오드로 구성되는 다이오드 브리지 회로를 포함할 수 있다. 정류부(105)의 출력단에는 전류제한부(103) 및 LED부(101)가 직렬로 접속된다.
전류제한부(103)는 정류부(105)로부터 LED부(101)에 과도한 전류가 유입되지 않도록 정류부(105)로부터 유입되는 전류의 크기를 제한한다.
도 1을 참조하면, 전류제한부(103)는 저항(R1), 트랜지스터(M1), 저항(R2), 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다. 나아가, 트랜지스터(M1) 및 트랜지스터(M2)는 MOSFET일 수 있다. 이와 같은 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(M1)의 드레인(drain) 단자는 정류부(105)의 일측 출력단자에 접속하고 트랜지스터(M2)의 소스(source) 단자는 LED부(101)의 어노드(anode) 단자에 접속하며, 트랜지스터(M1)의 소스 단자와 트랜지스터(M2)의 게이트(gate) 단자가 접속되어 있고 트랜지스터(M2)의 드레인 단자와 트랜지스터(M1)의 게이트 단자가 접속되어 있으며, 저항(R1)은 트랜지스터(M2)의 게이트 단자와 트랜지스터(M2)의 소스 단자 간에 접속되어 있고 저항(R2)는 트랜지스터(M1)의 게이트 단자와 트랜지스터(M1)의 드레인 단자 간에 접속되어 있다. 여기서, 저항(R1)을 통과하여 LED부(101)의 어노드 단자로 유입되는 전류가 증가하면 저항(R1) 양단의 전압이 증가하는바, 트랜지스터(M2)가 온(ON) 상태로 되어 저항(R2)에 전류가 흐르면서 트랜지스터(M1)의 게이트 전압이 감소한다. 따라서, 저항(R1)을 거쳐 LED부(101)로 유입되는 전류가 임계값을 넘는 것이 억제된다. 이로써, LED부(101)의 하나 또는 그 이상의 LED가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
한편, LED부(101)에 인가되는 전압이 LED부(101)에 포함된 LED의 구동 전압(복수의 LED가 직렬로 접속되어 있는 경우 각 LED의 구동 전압의 합) 이상인 경우에 LED부(101)가 구동된다. 교류 전원(107)이 정류부(105)를 거쳐 전류제한부(103)와 LED부(101)에 인가되는바, LED부(101)에 포함된 LED의 개수가 많으면 상대적으로 전류제한부(103)에 인가되는 전압이 감소되고 공급 전력에 대한 LED부(101)의 효율이 향상된다. 다만, LED부(101)에 포함된 LED의 구동 전압이 교류 전원(107)의 전압 파형의 최대치 이하이어야 LED부(101)가 구동하는 경우가 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 구조를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, LED 구동 장치(200)는 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부(201) 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부(202)를 교류 전원(107)으로 구동하기 위하여 제1 전류제한부(203), 제2 전류제한부(204) 및 정류부(205)를 포함한다.
정류부(205)는 입력단자(T21, T22)를 통해 인가되는 교류 전원(107)을 정류하여 제1 LED부(201) 및 제2 LED부(202)를 구동하기 위한 전압을 제공한다. 정류부(205)의 출력단자(T23, T24) 간에는 직렬로 접속한 제1 전류제한부(203) 및 제1 LED부(201)가 연결되고, 정류부(205)의 출력단자(T25, T26) 간에는 직렬로 접속한 제2 전류제한부(204) 및 제2 LED부(202)가 연결된다. 정류부(205)의 출력단자(T23)에서의 전압과 정류부(205)의 출력단자(T25)에서의 전압은 공통적인 입력인 교류 전원(107)에 대하여 동일한 정류회로, 예컨대 교류 전원(107)을 전파 정류하는 하나의 다이오드 브리지 회로를 통해 동일하게 출력되는 파형에 따를 수도 있고, 서로 다른 정류회로에 의해 정류된 파형에 따른 것일 수도 있다. 나아가, 정류부(205)는 제1 LED부(201)를 거쳐 출력단자(T24)로 유입되는 전류가 출력단자(T28)를 통해 제2 LED부(202)와 제2 전류제한부(204)의 접점(N22)으로 유입되도록 할 수 있고, 제2 LED부(202)를 거쳐 출력단자(T26)로 유입되는 전류가 출력단자(T27)를 통해 제1 LED부(201)와 제1 전류제한부(203)의 접점(N21)으로 유입되도록 할 수 있으며, 다만 출력단자(T27)를 통해 전류가 유출되는 경우에는 출력단자(T28)를 통해 전류가 유출되지 않도록 하고 그 역도 마찬가지이다.
제1 전류제한부(203)는 정류부(205)의 출력단자(T23)로부터 유입되는 전류(I21)의 크기를 제한한다.
제2 전류제한부(204)는 정류부(205)의 출력단자(T25)로부터 유입되는 전류(I22)의 크기를 제한한다.
여기서, 제1 전류제한부(203) 및 제2 전류제한부(204)는 도 1에 도시된 전류제한부(103)와 같이 저항(R1), 트랜지스터(M1), 저항(R2) 및 트랜지스터(M2)를 포함할 수 있다.
이하에서는, LED 구동 장치(200)의 동작에 따른 제1 LED부(201) 및 제2 LED부(202)의 구동을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 정현파의 파형(301)이 교류 전원(107)의 전압 파형을 나타낼 때, 제1 반파구간(TH1)은 교류전원(107)의 전압 파형이 0인 제1 시점부터 바로 다음에 0이 되는 제2 시점까지에 해당하는 구간이고, 제2 반파구간(TH2)은 전술한 제2 시점부터 교류 전원(107)의 전압 파형이 바로 다음에 0이 되는 제3 시점까지에 해당하는 구간이다. 즉, 제1 반파구간(TH1) 및 제2 반파구간(TH2)은 각각 교류전원(107)의 전압 파형의 반파(half-wave)에 상응하는 구간으로서, 그 길이는 각각 교류전원(107)의 전압 파형의 주기의 1/2이다.
LED 구동 장치(200)는 제1 반파구간(TH1) 중 제1 구동구간(TD1) 동안 제1 LED부(201)가 구동되고 제1 구동구간(TD1) 중 제2 구동구간(TD2) 동안 제2 LED부(202)가 구동되도록 할 수 있다. 이로써, LED 구동 장치(200)는 다수의 LED부(201, 202)를 포함하면서 전체적으로 다수의 LED부(201, 202) 각각의 점등 듀티(duty)를 증가시키고 공급 전력에 대한 효율을 개선할 수 있다.
예컨대, 정류부(205)의 출력단자(T23)에서의 전압 파형과 출력단자(T25)에서의 전압 파형이 교류 전원(107)에 대하여 동일한 정류회로에 의해 정류된 파형이라고 할 때, 정류부(205)가 제2 LED부(202)를 거쳐 출력단자(T26)로 유입되는 전류를 출력단자(T27)를 통해 제1 LED부(201)와 제1 전류제한부(203)의 접점(N21)으로 유입시키나 제1 LED부(201)를 거쳐 출력단자(T24)로 유입되는 전류를 출력단자(T28)를 통해 유출시키지 않는 경우, 제1 반파구간(TH1) 중 제1 구동구간(TD1)이 시작되면서 제1 LED부(201)가 점등된 후 제2 구동구간(TD2)의 시작과 함께 제2 LED부(202)도 점등되고, 이후에 교류 전원(107)의 전압 파형이 최대값을 지나 하강하는 동안 제2 LED부(202)가 먼저 소등된 후 제1 LED부(201)가 소등되도록 정류부(205)가 구성될 수 있다.
나아가, 정류부(205)가 제2 반파구간(TH2)에서도 제1 반파구간(TH1)과 마찬가지로 출력단자(T27)를 통해 전류를 유출시키고 출력단자(T28)를 통해서는 전류를 유출시키지 않는다면, 제2 반파구간(TH2) 중 제3 구동구간(TD3) 동안 제1 LED부(201)가 구동되고 제3 구동구간(TD1) 중 제4 구동구간(TD2) 동안 제2 LED부(202)가 구동되도록 정류부(205)가 구성될 수 있다.
한편, 정류부(205)가 제2 반파구간(TH2)에서는 제1 반파구간(TH1)과 달리 제1 LED부(201)를 거쳐 출력단자(T24)로 유입되는 전류를 출력단자(T28)를 통해 제2 LED부(202)와 제2 전류제한부(204)의 접점(N22)으로 유입시키되, 제2 LED부(202)를 거쳐 출력단자(T26)로 유입되는 전류를 출력단자(T28)를 통해 유출시키지 않는다면, 제2 반파구간(TH2) 중 제3 구동구간(TD3) 동안 제2 LED부(202)가 구동되고 제3 구동구간(TD1) 중 제4 구동구간(TD2) 동안 제1 LED부(201)가 구동되도록 정류부(205)가 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, LED 구동 장치(400)는 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부(201) 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부(202)를 교류 전원(107)으로 구동하기 위하여 제1 전류제한부(203), 제2 전류제한부(204) 및 정류부(205)를 포함한다.
이때, 정류부(205)는 교류 전원(107)을 정류하여 출력단자(T23, T24) 간에 출력하는 정류회로(405)를 포함한다. 여기서, 정류회로(405)는 교류 전원(107)을 전파 정류하는 다이오드 브리지 회로일 수 있다. 또한, 정류부(205)의 출력단자(T23)와 출력단자(T25)는 공통되도록 구성된다. 나아가, 제2 LED부(202)를 거쳐 출력단자(T26)로 유입되는 전류가 출력단자(T27)를 통해 제1 LED부(201)와 제1 전류제한부(203)의 접점(N21)으로 유입되도록 출력단자(T26)과 출력단자(T27)는 전기적으로 연결되고 출력단자(T28)는 디세이블(disable)되도록 정류부(205)가 구성된다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, LED 구동 장치(400)에서 제1 전류제한부(203)는 정류부(205)의 출력단자(T23)와 제1 LED부(201)의 어노드 단자 간에 전기적으로 연결되고 제2 전류제한부(204)는 정류부(205)의 출력단자(T23)와 제2 LED부(202)의 어노드 단자 간에 전기적으로 연결되며, 제1 LED부(201)의 캐소드(cathode) 단자는 정류부(205)의 출력단자(T24)와 전기적으로 연결되고 제2 LED부(202)의 캐소드 단자는 제1 LED부(201)의 어노드 단자와 전기적으로 연결된다. 이때, 정류부(205)의 출력단자(T23)로부터 제2 전류제한부(204)를 거쳐 제2 LED부(202)로 유입되는 전류(I22) 및 정류부(205)의 출력단자(T23)로부터 제1 전류제한부(203)에 유입되는 전류(I21)는 제1 전류제한부(203)와 제1 LED부(201)의 접점(N21)로 유입되어 제1 LED부(201)를 통과하게 된다.
이와 같은 경우, 도 3을 참조하면, LED 구동 장치(400)에 의해 제1 반파구간(TH1) 중 제1 구동구간(TD1) 동안 제1 LED부(201)가 구동되고 제1 구동구간(TD1) 중 제2 구동구간(TD2) 동안 제2 LED부(202)가 구동된다. 또한, LED 구동 장치(400)에 의해 제2 반파구간(TH2) 중 제3 구동구간(TD3) 동안 제1 LED부(201)가 구동되고 제3 구동구간(TD3) 중 제4 구동구간(TD4) 동안 제2 LED부(202)가 구동된다. 따라서, 제2 LED부(202)가 구동되는 시간인 제2 구동구간(TD2) 및 제4 구동구간(TD4) 동안에는 제1 LED부(201) 및 제2 LED부(202)가 동시에 점등되는바, 임의의 시점에 제1 LED부(201)와 제2 LED부(202) 중 어느 한쪽만 점등되도록 구성된 LED 구동 장치에 비하여 효율이 향상된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 다수의 LED를 구동하기 위한 LED 구동 장치의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, LED 구동 장치(500)는 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부(201) 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부(202)를 교류 전원(107)으로 구동하기 위하여 제1 전류제한부(203), 제2 전류제한부(204) 및 정류부(205)를 포함한다.
이때, 정류부(205)는 제1 정류기(505) 및 제2 정류기(506)을 포함하며, 제1 정류기(505) 및 제2 정류기(506)는 각각 입력단자(T21, T22)를 통해 인가되는 교류 전원(107)을 정류한다. 또한, 정류부(205)의 출력단자(T23)에서의 전압은 제1 정류기(505)에 의해 정류된 파형에 따르고, 정류부(205)의 출력단자(T25)에서의 전압은 제2 정류기(506)에 의해 정류된 파형에 따른다. 여기서, 제1 정류기(505)와 제2 정류기(506)를 동일한 구조를 갖도록 함으로써 정류부(205)의 출력단자(T23) 및 출력단자(T25)에서의 전압이 동일한 파형을 나타내게 할 수 있다. 나아가, 제2 LED부(202)를 거쳐 출력단자(T26)로 유입되는 전류가 출력단자(T27)를 통해 제1 LED부(201)와 제1 전류제한부(203)의 접점(N21)으로 유입되는 동작과 제1 LED부(201)를 거쳐 출력단자(T24)로 유입되는 전류가 출력단자(T28)를 통해 제2 LED부(202)와 제2 전류제한부(204)의 접점(N22)으로 유입되는 동작을 교대로 수행하도록 정류부(205)가 구성된다.
예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 정류부(205)에서 제1 정류기(505)는 4개의 다이오드(DA1, DA2, DA3, DA4)를 포함하되, 제1 정류기(505)의 입력단자(T21)는 다이오드(DA1)의 어노드 단자와 전기적으로 연결되고, 제1 정류부(505)의 입력단자(T22)는 다이오드(DA2)의 어노드 단자 및 다이오드(DA3)의 캐소드 단자와 전기적으로 연결되며, 제1 정류부(505)의 출력단자(T23)는 다이오드(DA1)의 캐소드 단자 및 다이오드(DA2)의 캐소드 단자와 전기적으로 연결되고, 제1 정류부(505)의 출력단자(T24)는 다이오드(DA3)의 어노드 단자 및 다이오드(DA4)의 어노드 단자와 전기적으로 연결되며, 다이오드(DA4)의 캐소드 단자는 제2 전류제한부(204)와 제2 LED부(202)의 접점(N22)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 정류부(205)에서 제2 정류기(506)는 다이오드(DB1, DB2, DB3, DB4)를 포함하되, 제2 정류기(506)의 입력단자(T22)는 다이오드(DB1)의 어노드 단자와 전기적으로 연결되고, 제2 정류부(505)의 입력단자(T21)는 다이오드(DB2)의 어노드 단자 및 다이오드(DB3)의 캐소드 단자와 전기적으로 연결되며, 제2 정류부(506)의 출력단자(T25)는 다이오드(DB1)의 캐소드 단자 및 다이오드(DB2)의 캐소드 단자와 전기적으로 연결되고, 제2 정류부(506)의 출력단자(T24)는 다이오드(DB3)의 어노드 단자 및 다이오드(DB4)의 어노드 단자와 전기적으로 연결되며, 다이오드(DB4)의 캐소드 단자는 제1 전류제한부(203)와 제1 LED부(201)의 접점(N21)에 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
이로써, 정류부(205)의 출력단자(T23)로부터 제1 전류제한부(203)에 유입되는 전류(I21) 및 정류부(205)의 출력단자(T23)로부터 제2 전류제한부(204)를 거쳐 제2 LED부(202)로 유입되는 전류(I22)가 제1 전류제한부(203)와 제1 LED부(201)의 접점(N21)로 유입되어 제1 LED부(201)를 통과하는 동작과 제2 전류제한부(204)와 제2 LED부(202)의 접점(N22)로 유입되어 제2 LED부(202)를 통과하는 동작이 번갈아 수행될 수 있다.
이와 같은 경우, 도 3을 참조하면, 제1 반파구간(TH1)에서 전류(I21)는 노드(N51, N53, N21, N57, N54, N52)를 순서대로 따라 흐르고 전류(I22)는 노드(N51, N56, N55, N22, N58, N21, N57, N54, N52)를 순서대로 따라 흐르며, 제2 반파구간(TH2)에서 전류(I21)는 노드(N52, N54, N53, N21, N57, N22, N58, N56, N51)를 순서대로 따라 흐르고 전류(I22)는 노드(N52, N55, N22, N58, N56, N51)를 순서대로 따라 흐른다. 이때, LED 구동 장치(500)에 의해 제1 반파구간(TH1) 중 제1 구동구간(TD1) 동안 제1 LED부(201)가 구동되고 제1 구동구간(TD1) 중 제2 구동구간(TD2) 동안 제2 LED부(202)가 구동된다. 또한, LED 구동 장치(500)에 의해 제2 반파구간(TH2) 중 제3 구동구간(TD3) 동안 제2 LED부(202)가 구동되고 제3 구동구간(TD3) 중 제4 구동구간(TD4) 동안 제1 LED부(201)가 구동된다. 따라서, 제2 구동구간(TD2) 및 제4 구동구간(TD4) 동안에는 제1 LED부(201) 및 제2 LED부(202)가 동시에 점등됨으로써 효율이 개선되고, 제1 LED부(201)와 제2 LED부(202)가 교대로 더 오랜 시간 점등됨으로써 전체적으로 제1 LED부(201) 및 제2 LED부(202) 중 어느 한쪽의 발열량이 다른 쪽보다 과다하지 않게 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예들은 다이오드, 저항 및 트랜지스터로 구성되므로, 집적회로화가 가능하다. 경우에 따라서는, 집적회로화를 위해 트랜지스터의 게이트 단자와 소스 단자를 단락(short)시킴으로써 소스 단자와 드레인 단자 간에 발생하는 기생 다이오드 성분을 이용할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것으로 이해해서는 안 된다.
201: 제1 LED부 202: 제2 LED부
203: 제1 전류제한부 204: 제2 전류제한부
205: 정류부
203: 제1 전류제한부 204: 제2 전류제한부
205: 정류부
Claims (8)
- 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부를 구동하는 장치에 있어서,
교류 전원을 정류하는 정류부와,
상기 정류부와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제1 전류의 크기를 제한하는 제1 전류제한부와,
상기 정류부와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제2 전류의 크기를 제한하는 제2 전류제한부를 포함하되,
상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제1 반파구간 중 제1 구동구간 동안 상기 제1 LED부가 구동되고 상기 제1 구동구간 중 제2 구동구간 동안 상기 제2 LED부가 구동되며,
상기 제1 전류는 상기 제1 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부를 거쳐 상기 제1 LED부로 유입되며,
상기 제1 전류제한부는 상기 정류부의 제1 출력단자와 상기 제1 LED부의 어노드(anode) 단자 간에 전기적으로 연결되고,
상기 제2 전류제한부는 상기 제1 출력단자와 상기 제2 LED부의 어노드 단자 간에 전기적으로 연결되며,
상기 제1 LED부의 캐소드(cathode) 단자는 상기 정류부의 제2 출력단자와 전기적으로 연결되고,
상기 제2 LED부의 캐소드 단자는 상기 제1 LED부의 상기 어노드 단자와 전기적으로 연결되는
LED 구동 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 정류부는 다이오드 브리지 회로인 정류회로를 포함하는
LED 구동 장치.
- 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제1 LED부 및 하나 또는 직렬로 접속되는 복수의 LED를 구비한 제2 LED부를 구동하는 장치에 있어서,
교류 전원을 정류하는 정류부와,
상기 정류부와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제1 전류의 크기를 제한하는 제1 전류제한부와,
상기 정류부와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 정류부로부터 유입되는 제2 전류의 크기를 제한하는 제2 전류제한부를 포함하되,
상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제1 반파구간 중 제1 구동구간 동안 상기 제1 LED부가 구동되고 상기 제1 구동구간 중 제2 구동구간 동안 상기 제1, 2 LED부가 구동되며,
상기 제1 반파구간 직후 상기 교류 전원의 전압 파형의 반파에 상응하는 제2 반파구간 중 제3 구동구간 동안 상기 제2 LED부가 구동되고 상기 제3 구동구간 중 제4 구동구간 동안 상기 제1, 2 LED부가 구동되는
LED 구동 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 제1 반파구간 중 상기 제1 전류는 상기 제1 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부를 거쳐 상기 제1 LED부로 유입되며,
상기 제2 반파구간 중 상기 제1 전류는 상기 제1 LED부를 거쳐 상기 제2 LED부로 유입되고 상기 제2 전류는 상기 제2 LED부로 유입되는
LED 구동 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 정류부는 제1 정류기와 제2 정류기를 포함하되, 상기 제1 정류기 및 상기 제2 정류기는 각각 상기 교류 전원을 정류하고,
상기 제1 전류제한부는 상기 제1 정류기와 상기 제1 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 제1 정류기로부터 유입되는 상기 제1 전류의 크기를 제한하고,
상기 제2 전류제한부는 상기 제2 정류기와 상기 제2 LED부 간에 전기적으로 연결되고 상기 제2 정류기로부터 유입되는 상기 제2 전류의 크기를 제한하는
LED 구동 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 제1 정류기는 상기 제2 반파구간 동안 상기 제1 LED부를 거쳐 유입된 상기 제1 전류가 상기 제2 전류제한부와 상기 제2 LED부의 접점을 통해 상기 제2 LED부로 유입되도록 하고,
상기 제2 정류기는 상기 제1 반파구간 동안 상기 제2 LED부를 거쳐 유입된 상기 제2 전류가 상기 제1 전류제한부와 상기 제1 LED부의 접점을 통해 상기 제1 LED부로 유입되도록 하는
LED 구동 장치.
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