KR101812941B1 - 조명 장치 및 그의 디밍 레귤레이션 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디머의 불안정한 출력 전압에 대응하여 정류 전압을 안정화하는 디밍 레귤레이션 회로와 상기 디밍 레귤레이션 회로를 채용한 조명 장치를 개시하며, 상기 디밍 레귤레이션 회로는 정류 전압이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하면 상기 정류 전압을 안정화하여 상기 조명등에 제공하도록 구성된다.

Description

조명 장치 및 그의 디밍 레귤레이션 회로{LIGHTING APPARATUS AND DIMMING REGULATION CIRCUIT THEREOF}

본 발명은 광 플리커를 개선한 조명 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 디머의 불안정한 출력 전압에 대응하여 정류 전압을 안정화하여서 광 플리커를 개선한 디밍 레귤레이션 회로와 상기 디밍 레귤레이션 회로를 채용한 조명 장치에 관한 것이다.

조명 장치는 에너지 절감을 위하여 적은 양의 에너지로 높은 발광 효율을 갖는 광원을 이용하도록 개발되고 있다. 최근 발광 다이오드(LED)가 조명 장치의 대표적인 광원으로 이용되고 있다. 발광 다이오드는 에너지 소비량, 수명 및 광질 등과 같은 다양한 요소에서 다른 광원들과 차별화되는 이점을 갖는다.

발광 다이오드는 전류에 의하여 구동되는 특성을 갖는다. 그러므로, 발광 다이오드를 광원으로 하는 조명 장치는 전류 구동을 위한 추가적인 회로가 많이 필요한 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하고자, 조명 장치는 교류 다이렉트 방식(AC DIRECT TYPE)으로 교류 전원을 발광 다이오드에 제공하도록 개발된 바 있다.

상기 교류 다이렉트 방식의 조명 장치는 교류 전원을 정류 전압으로 변환하고 정류 전압을 이용한 전류 구동에 의하여 발광 다이오드가 발광하도록 구성된다. 교류 다이렉트 방식의 조명 장치는 인덕터 및 캐패시터를 사용하지 않고 정류 전압을 사용하기 때문에 역률(POWER FACTOR)이 양호한 특성이 있다. 정류 전압은 교류 전압이 전파 정류된 전압을 의미한다.

또한, 상기한 조명 장치는 교류 전원을 이용하여 정류 전압을 제공하는 전원 회로와 광원을 구동하기 위한 전류 제어를 수행하는 제어부를 포함할 수 있다. 대개의 경우, 제어부는 원-칩(One-chip)으로 제작되어서 조명 시스템에 실장될 수 있다.

조명 장치에서 전원 회로는 디밍 기능을 갖도록 구성될 수 있으며, 디밍(Dimming) 기능은 전원 회로에 채용되는 디머(Dimmer)에 의하여 구현될 수 있다. 디머는 내부의 충전 전압의 변화에 대응하여 교류 전압의 위상이 트리거되는 위치가 결정되도록 구성된다. 즉, 디머는 위상이 제어된 교류 전압을 출력할 수 있으며, 광원은 위상 제어된 디머의 출력 전압에 대응하는 밝기로 발광한다.

상기한 디머에 의하여, 조명 장치의 광원은 소광되는 레벨부터 최대로 발광하는 레벨의 범위 사이로 밝기가 조절될 수 있다.

일반적으로 디머는 내부의 다이액(DIAC)이나 트라이액(TRIAC)의 특성 차이로 인하여 부하에 따라서 호환성이 떨어지는 문제점을 가지며 양질의 교류 파형을 제공하는데 한계가 있다.

구체적으로, 디머는 RC 특성에 의하여 지연이 불규칙하게 적용된 출력 전압을 제공할 수 있다. 그리고, 디머는 트라이액(Triac)의 동작 특성에 의하여 발광을 유지하는 폭이 달라지는 출력 전압을 제공할 수 있다. 또한, 디머는 크기(진폭)가 다르게 포지티브(Positive) 출력 전압과 네가티브(Negative) 출력 전압을 제공할 수 있다. 또한, 전원에서 노이즈가 유입되어 디머의 출력 전압이 왜곡될 수 있다.

특히, 로우 앵글(Angle)로 출력 전압의 위상을 제어하는 경우, 디머는 불안정한 출력 전압을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상이 트리거되는 위치가 불안정한 디머의 경우, 디머에서 출력되는 출력 전압은 불특정한 크기의 파형을 포함할 수 있다.

상기한 디머는 교류 다이렉트 방식의 조명 장치에 이용되는 될 수 있다. 이 경우, 발광을 위하여 제공되는 정류 전압은 불특정한 크기의 파형이 존재하는 디머의 출력 전압에 영향을 받는다. 그 결과, 교류 다이렉트 방식의 조명 장치는 불규칙하게 발광함에 의하여 광 플리커를 발생할 수 있다.

그러므로, 교류 다이렉트 방식의 조명 장치는 광플리커를 개선하기 위하여 디머의 출력 전압에 영향을 받는 정류 전압을 안정화할 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 디머의 출력 전압에 영향을 받는 정류 전압을 안정화하여 광 플리커를 개선할 수 있는 교류 다이렉트 방식의 조명 장치 및 그의 디밍 레귤레이션 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 로우 앵글의 위상을 갖는 디머의 출력 전압에 대응하여 정류 전압을 안정화할 수 있는 조명 장치 및 그의 디밍 레귤레이션 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 위상이 제어된 불안정한 디머의 출력 전압에 대응하여 정류 전압을 안정화함으로써 발광 다이오드를 포함하는 조명등에 안정된 정류 전압을 제공할 수 있고 광 플리커를 개선할 수 있는 조명 장치 및 그의 디밍 레귤레이션 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로는, 디머에 의하여 위상이 제어된 제1 정류 전압이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하는지 여부에 따른 제어를 수행하는 경로 제어 회로; 상기 경로 제어 회로의 제어에 의하여 상기 제1 정류 전압이 상기 안정화 필요 범위에 해당하면 안정화된 제2 정류 전압을 발광 다이오드를 포함하는 조명등에 제공하는 제1 전달 회로; 및 상기 제1 전달 회로에서 상기 제2 정류 전압을 제공하는 것을 참조하여서 상기 제1 전달 회로에 상보적으로 대응하여 상기 제1 정류 전압을 바이패스한 상기 제2 정류 전압을 상기 조명등에 제공하는 제2 전달 회로;를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로는, 디머에 의하여 위상이 제어된 제1 정류 전압이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하는지 여부에 따른 제어를 수행하는 경로 제어 회로; 상기 경로 제어 회로의 제어에 의하여 상기 제1 정류 전압이 상기 안정화 필요 범위에 해당하지 않으면 상기 제1 정류 전압을 바이패스한 상기 제2 정류 전압을 발광 다이오드를 포함하는 조명등에 제공하는 제1 전달 회로; 및 상기 제1 전달 회로에서 상기 제2 정류 전압을 제공하는 것을 참조하여서 상기 제1 전달 회로에 상보적으로 대응하여 상기 제1 정류 전압를 안정화한 상기 제2 정류 전압을 상기 조명등에 제공하는 제2 전달 회로;를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 발광 다이오드를 포함하는 조명등을 이용한 조명을 수행하는 조명 장치는, 디머를 이용하여 위상이 제어된 제1 정류 전압을 제공하는 전원 회로; 및 상기 제1 정류 전압이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하면 상기 제1 정류 전압을 안정화한 제2 정류 전압을 상기 조명등에 제공하는 디밍 레귤레이션 회로;를 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로는, 디머에 의하여 위상이 제어된 정류 전압이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하는지 여부에 따른 제어를 수행하는 경로 제어 회로; 및 상기 경로 제어 회로의 제어에 의하여 상기 정류 전압이 상기 안정화 필요 범위에 해당하는 것으로 판단된 상기 정류 전압에 대하여 선택적으로 안정화를 수행하는 전달 회로;를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 디머를 채용하는 교류 다이렉트 방식의 조명 장치에서 부하로 작용하는 조명등과 제어부에 제공되는 정류 전압을 안정화하여 광 플리커를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 디머의 영향을 받아서 로우 앵글에서 트리거된 위상을 갖는 불안정한 정류 전압을 안정화 할 수 있고, 위상이 제어된 디머의 출력 전압에 포함된 불안정한 성분에 대응하여 발생하는 광 플리커를 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 조명 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 블록도.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 정류 전압의 변화와 발광에 대응한 전류의 변화를 예시한 그래프.
도 3은 도 1의 디머의 일 예를 예시한 회로도.
도 4는 도 3의 다이액의 스위칭 동작 특성을 설명하는 그래프.
도 5는 도 3의 디머의 동작을 설명하는 파형도.
도 6의 (a)는 불안정한 파형을 포함하는 로우 앵글 상태의 정류 전압을 예시한 파형도.
도 6의 (b)는 도 1의 실시예에 의하여 안정화된 정류 전압을 예시한 파형도.
도 7은 도 1의 디밍 레귤레이션 회로의 동작을 설명하는 흐름도.
도 8은 도 1의 디밍 레귤레이션 회로의 바람직한 실시예를 나타내는 블록도.
도 9는 도 8의 디밍 레귤레이션 회로의 일 예를 나타내는 상세 회로도.
도 10은 도 8의 디밍 레귤레이션 회로의 다른 예를 나타내는 상세 회로도.
도 11은 도 1의 디밍 레귤레이션 회로의 다른 실시예를 나타내는 블록도.

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.

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 변형예들이 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 조명 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 1의 실시예는 전원 회로(10), 디밍 레귤레이션 회로(20), 조명등(30) 및 제어 회로를 포함한다.

전원 회로(10)는 정류 전압 Vreci를 디밍 레귤레이션 회로(20)에 제공하도록 구성되며, 이를 위하여 교류 전원(12), 디머(14) 및 정류기(16)를 포함할 수 있다. 전원 회로(10)에서 출력되는 정류 전압은 Vreci로 표시하고, 디밍 레귤레이션 회로(20)에서 출력되는 정류 전압은 Vrec로 표시한다.

교류 전원(12)은 상용 교류 전원으로 구성될 수 있으며 교류 전압을 제공한다.

그리고, 디머(14)는 교류 전원(12)에서 제공되는 교류 전압을 위상 제어하는 디밍 기능을 수행한다. 디머(14)의 구성 및 동작의 상세한 설명은 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술한다.

디머(14)는 트라이액을 이용하는 리딩 에지 타입(Leading Edge Type) 또는 트랜지스터나 MOSFET를 이용하는 트레일링 에지 타입(Trailing Edge Type)으로 구성될 수 있다. 리딩 에지 타입은 교류 전압의 트리거된 위상에서 라이징 에지가 형성되는 것을 의미하며 라이징 에지 이후에 파형이 출력된다. 이와 달리, 트레일링 에지 타입은 교류 전압의 트리거된 위상에서 폴링 예지가 형성되는 것을 의미하며 폴링 에지 이전에 파형이 출력된다. 본 발명의 실시예에서 디머(14)는 리딩 에지 타입으로 구성되는 것을 예시한다.

정류기(16)는 디머(14)의 출력 전압을 전파 정류하여서 정류 전압 Vreci을 출력한다. 정류기(16)는 통상의 브릿지 다이오드 구조를 갖도록 구성될 수 있다.

상기한 구성에 의하여, 전원회로(10)는 교류 전원(12)의 교류 전압을 디머(14)에 의하여 위상 제어하는 동작과 디머(14)의 출력 전압을 전파 정류하여 정류 전압 Vreci을 출력하는 동작을 수행한다. 정류 전압은 교류 전압의 반주기에 대응하는 리플 성분을 가지며, 이하 본 발명의 실시예에서 정류 전압의 변화는 리플의 증감을 의미하는 것으로 정의한다.

한편, 조명등(30)은 디밍 레귤레이션 회로(20)에서 제공되는 정류 전압 Vrec에 대응하여 발광한다. 본 발명의 실시예에서 조명등(30)은 발광 다이오드를 이용한 것을 예시한다. 조명등(30)은 복수 개의 발광 다이오드 그룹을 포함할 수 있으며, 도 1의 실시예는 4 개의 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3, LED4)을 포함한 조명등(30)을 예시한다. 발광 다이오드 그룹의 수는 제작자의 의도에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 또한, 각 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3, LED4)은 하나의 발광 다이오드 또는 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결된 복수 개의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

한편, 제어 회로는 제어부(40)와 센싱 저항(Rs)을 포함하며, 제어부(40)는 정류 전압 Vrec에 대응하여 발광하는 조명등(30)에 발광을 위한 전류 경로를 제공한다.

보다 구체적으로, 제어부(40)는 전류 레귤레이션에 의하여 조명등(30)의 발광에 대응한 전류 경로를 발광 다이오드 그룹들 중 어느 하나에 대하여 제공하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 제어부(40)는 조명등(30)에 포함된 발광 다이오드 그룹(LED1, LED2, LED3, LED4)의 각 출력단에 연결되는 단자(CH1, CH2, CH3, CH4)를 포함하며, 전류 경로를 형성하기 위한 센싱 저항(Rs)에 연결된다.

제어부(40)는 발광 다이오드 그룹(LED1)만 발광하는 경우 단자(CH1)와 센싱 저항(Rs) 간의 전류 경로를 제공할 수 있고, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)만 발광하는 경우 단자(CH2)와 센싱 저항(Rs) 간의 전류 경로를 제공할 수 있으며, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)만 발광하는 경우 단자(CH3)와 센싱 저항(Rs) 간의 전류 경로를 제공할 수 있고, 전체 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3, LED4)이 발광하는 경우 단자(CH4)와 센싱 저항(Rs) 간의 전류 경로를 제공할 수 있다.

제어부(40)는 정류 전압 Vrec의 변화에 의한 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3, LED4)의 발광에 대응하여 전류 레귤레이션을 수행하여 상술한 바와 같이 전류 경로를 제공할 수 있으며, 전류 경로를 제공하기 위하여 센싱 저항(Rs)의 센싱 전압을 이용한다.

먼저, 제어부(40)는 센싱 저항(Rs)에 흐르는 전류에 대응하는 센싱 전압과 내부에서 각 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3, LED4)에 대응하여 제공되는 기준 전압들을 각각 비교한다. 그리고, 제어부(40)는 센싱 전압과 기준 전압들을 각각 비교한 결과에 따라서 센싱 저항(Rs)과 어느 하나의 단자(CH1, CH2, CH3, CH4) 간에 전류 경로를 제공할 수 있다.

도 2를 참조하면, 조명등(30)에 제공되는 정류 전압 Vrec은 주기적으로 증감되는 리플 성분을 갖는다. 도 2에서, V1 내지 V4는 발광 다이오드 그룹들(LED1 ~ LED4)의 발광 전압을 의미한다. 정류 전압 Vrec이 발광 전압 V1 이상 상승하면 발광 다이오드 그룹(LED1)이 발광하고, 정류 전압 Vrec이 발광 전압 V2 이상 상승하면 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 발광하며, 정류 전압 Vrec이 발광 전압 V3 이상 상승하면 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3)이 발광하고, 정류 전압 Vrec이 발광 전압 V4 이상 상승하면 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3, LED4)이 발광한다.

상기한 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2, LED3, LED4)의 순차적인 발광에 대응하여, 제어부(40)와 센싱 저항(Rs)에 의하여 형성되는 전류 경로 상의 전류 양은 단계적으로 증가하며, 전류 경로를 흐르는 전류 양의 변화는 센싱 저항(Rs)의 센싱 전압으로 감지할 수 있다. 센싱 저항(Rs)에 흐르는 전류는 특정 발광 다이오드 채널의 발광에 대응하여 정전류임이 바람직하다. 또한 센싱 저항(Rs)에 흐르는 전류는 전류 경로의 변화에 대응하여 단계적으로 상승 또는 하강하는 계단 파형을 가질 수 있다.

상기한 조명등(30)의 발광과 제어부(40)의 전류 레귤레이션 동작에 의하여, 정류 전압 Vrec이 상승하면 발광하는 발광 다이오드 그룹의 수가 증가하고, 반대로 정류 전압 Vrec이 하강하면 발광하는 발광 다이오드 그룹의 수가 감소한다. 그리고, 제어부(40)는 상기한 발광 상태 변화에 대응하여 변경된 전류 경로를 제공한다.

도 2는 한 주기의 정류 전압 Vrec을 예시한 것이다. 디머(14)에 의하여 위상이 제어된 경우, 트리거 위상 이후의 파형이 정류 전압으로 제공될 수 있다.

먼저, 디머(14)의 구성과 동작에 대하여 도 3을 참조하여 살펴본다.

디머(14)는 저항(Rd1), 가변 저항(Rd2), 캐패시터(Cd1), 다이액(DIAC), 및 트라이액(TRIAC)을 포함한다. 여기에서, 저항(Rd1), 가변 저항(Rd2) 및 캐패시터(Cd1)는 직렬로 연결된다. 그리고, 가변 저항(Rd2) 및 캐패시터(Cd1) 사이의 노드는 다이액(DIAC)의 일측에 연결된다. 다이액(DIAC)은 트라이액(TRIAC)의 게이트(G)에 캐패시터(Cd1)의 충전 전압(Vc)을 전달하기 위한 것이다. 트라이액(TRIAC)은 다이액(DIAC)에서 제공되는 충전 전압(Vc)에 의하여 턴온이 제어된다.

디머(14)에서, 캐패시터(Cd1)의 충전 전압(Vc)의 레벨은 다이액(DIAC)의 동작에 영향을 미친다. 즉, 다이액(DIAC)은 일정 레벨 이상의 포지티브 충전 전압(Vc) 또는 일정 레벨 이상의 네가티브 충전 전압(Vc)에 대응하여 턴온되는 동작 특성을 갖는다. 다이액(DI)은 도 4와 같이 양방향으로 전류의 흐름을 스위칭하는 동작 특성을 가지며, 전위 차가 브레이크다운 전압(Breackdown Voltage) (+Vbo 또는 -Vbo) 크기 보다 크면 턴온된다.

다이액(DIAC)이 턴온되면, 충전 전압(Vc)에 의하여 트라이액(TRIAC)은 트리거 동작을 수행한다.

트라이액(TRIAC)의 트리거 동작을 개시하는 시점이 교류 전압의 위상이 트리거되는 시점이다. 그러므로, 트라이액(TRIAC)은 충전 전압(Vc)이 브레이크다운 전압 +Vbo, -Vbo에 도달하는 시점마다 주기적으로 트리거 동작을 개시하며, 그 결과 교류 전압은 위상이 정현파에서 일부가 잘리고 트리거 된 시점부터 출력된다.

교류 전압의 위상이 트리거되는 시점은 가변 저항(Rd2)에 의하여 제어될 수 있다. 가변 저항(Rd2)의 값을 줄이면 캐패시터(Cd1)의 충전 속도가 빨라져서 트라이액(TRIAC)의 트리거 동작 개시 시점이 빨라지며, 조명등(30)에 제공되는 교류전압의 크기가 증가한다. 즉, 충전 전압의 파형은 도 5의 화살표 A와 같이 "Vc"에서 "Vcd"로 이동되며, 그에 대응하여 교류 전압의 트리거 위상은 화살표 B의 방향으로 출력 전압이 증가하여 출력되도록 제어되는 결과를 얻는다.

반대로, 가변 저항(Rd2)의 값을 크게 하면 캐패시터(Cd1)의 충전 속도가 느려져서 트라이액(TRIAC)의 트리거 동작 개시 시점이 느려지며, 조명등(30)에 제공되는 교류전압의 크기가 줄어든다. 즉, 충전 전압의 파형은 도 5의 화살표 A의 반대 방향으로 이동되며, 그에 대응하여 교류 전압의 트리거 위상은 화살표 B의 반대 방향으로 제어되는 결과를 얻는다.

도 5에서 P1은 충전 전압(Vc)이 브레이크다운 전압 +Vbo에 도달한 시점을 지시하는 것이고, P2는 위상이 시프트된 충전 전압(Vcd)이 브레이크다운 전압 +Vbo에 도달한 시점을 지시한 것이다.

즉, 가변 저항(Rd2)의 저항값을 조절하면 트라이액(TRIAC)의 트리거 동작 개시 시점(트리거 위상)을 조절할 수 있다. 그 결과, 도 5와 같이 트리거 위상이 제어된 출력 전압(솔리드(Solid) 해칭 부분)이 디머(14)에서 정류기(16)로 제공될 수 있다.

디머(14)는 트라이액(TRIAC)의 트리거 위상 이후의 전류 흐름을 보장하며, 그 결과 리딩 에지 타입으로 교류 전압의 위상이 제어된다. 도 3의 A1과 B1 및 A2와 B2는 부하와 연결 가능한 단자를 의미한다.

정류기(16)는 상기와 같이 디머(14)의 트리거 위상이 제어된 교류 전압을 전파 정류하고 정류 전압 Vreci을 출력할 수 있다. 도 2는 풀 앵글(Full angle)로 트리거 위상이 제어된 정류 전압을 예시하고, 도 6 (a)는 로우 앵글로 트리거 위상이 제어된 정류 전압을 예시한다.

상술한 바와 같이, 전원 회로(10)는 위상이 제어된 디머(14)의 출력 전압이 정류기(16)에 의하여 전파 정류된 정류 전압 Vreci을 디밍 레귤레이션 회로(20)에 제공할 수 있다.

디밍 레귤레이션 회로(20)는 정류 전압 Vrec을 조명등(30)에 제공하며, 전원 회로(10)에서 제공되는 정류 전압 Vreci이 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하면 정류 전압 Vreci에 대한 안정화 동작을 수행하고 그 결과 안정화된 정류 전압 Vrec을 조명등(30)에 제공한다. 상기 디밍 레귤레이션 회로(20)의 구성 및 동작은 후술한다.

전원 회로(10)에서 출력되는 정류 전압 Vreci은 디머(14)의 특성에 의하여 불안정한 출력 파형을 가질 수 있으며, 디밍 레귤레이션 회로(20)는 이에 대한 안정화 동작을 수행할 수 있다.

먼저, 정류 전압 Vreci은 교류 전압의 반 주기 단위로 발생될 수 있으며 교류 전압의 포지티브 영역과 네가티브 영역에 대응한 파형을 포함한다. 그러나, 정류 전압 Vreci은 디머(14)의 특성에 의하여 포지티브 영역과 네가티브 영역 간의 진폭에 차이가 발생한다. 그러므로, 정류 전압 Vreci은 불안정한 출력 파형을 가질 수 있다.

또한, 정류 전압 Vreci은 가변저항(Rd2)의 값에 영향을 받을 수 있다. 가변저항(Rd2)의 값이 큰 경우, 디머(14)의 캐패시터(Cd1)에 충전된 전압이 겨우 다이액(DIAC)을 트리거 할 수 있을 정도로 될 수 있다. 그러므로, 정류 전압 Vreci은 불완전한 트리거 영향에 의해 불안정한 출력 파형을 출력할 수 있다.

또한, 디머(14)는 부하에 따라서 동작 특성이 변화될 수 있다. 디머(14)의 입장에서 조명등(30)과 제어부(40)는 부하로 작용된다. 본 발명의 실시예로 구현된 발광 다이오드를 포함한 조명등(30)은 종래의 백열등에 비해 효율이 좋아서 부하가 백열등 대비 적게 작용하여 전류를 적게 흘리는 저전력에서 동작이 되고, 이러한 저전력 소비를 하는 부하에서는 디머의 로우 앵글에서 안정된 동작 특성을 충족시킬 정도로 안정된 출력 전압을 보장하기 어렵다.

그러므로, 이 경우에 디머(14)에 의하여 위상이 제어된 정류 전압은 불안정된 출력 파형의 형태이고 발광 다이오드 조명등에 광 플리커를 유발할 수 있다. 여기에서, 제어부는 SMPS(switching Mode Power Supply), AC 직렬형, 정전류 구동형, 리액턴스 소자에 의한 전류 제한형 등 다양한 방식을 적용한 것이 해당될 수 있다. 실시예로 예시된 제어부(40)는 전류 레귤레이션을 수행하는 정전류 구동형에 해당된다.

특히, 디머(14)의 가변저항(Rd2) 값이 큰 경우에 로우 앵글을 갖도록 트리거 위상을 제어하는 경우, 디밍 레귤레이션 회로(20)에 제공되는 정류 전압 Vreci은 도 6 (a)와 같이 초기에 불안정한 파형을 출력할 수 있다. 즉, 정류 전압 Vreci은 트리거 위상 이전에 불필요하고 불특정한 크기의 파형을 포함할 수 있다.

본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 특정 레벨 이하의 로우 앵글의 정류 전압 Vreci을 포함하도록 안정화 필요 범위가 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하는 로우 앵글로 정류 전압 Vreci이 제공되는 경우 정류 전압 Vreci에 대한 안정화 동작을 수행한다. 이때 안정화 필요 범위는 소정 판단 정보에 의하여 판단될 수 있으며, 판단 정보는 정류 전압 Vreci에 의한 충전 전압, 정류 전압 Vreci의 파형의 진폭, 정류 전압 Vreci의 펄스 폭 및 정류 전압 Vreci에 의한 전류의 변화 중 어느 하나에 대응하는 것으로 제공될 수 있다.

그 결과, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 도 6 (a)와 같은 초기의 불안정된 전압을 포함하는 정류 전압 Vreci을 안정화할 수 있으며, 그 결과 도 6 (b)와 같이 안정화된 정류 전압 Vrec을 제공할 수 있다. 그러므로, 디밍 레귤레이션 회로(20)는 디머(14)의 특성에 의하여 불필요하게 불규칙하게 발광함에 따른 광 플리커의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 펄스나 노이즈에 의해서 미리 정해진 수준을 벗어나는 불안정한 상태의 정류 전압 Vreci를 포함하도록 안정화 필요 범위가 설정될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 펄스나 노이즈에 의하여 미리 정해진 수준을 벗어나는 불안정한 정류 전압 Vreci에 대한 안정화 동작을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 특정 레벨 이하의 로우 앵글을 갖는 정류 전압 Vreci 또는 미리 정해진 수준을 벗어나는 불안정한 상태의 정류 전압 Vreci에 대하여 안정화 동작을 수행할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 도 7과 같이 디머(14)의 출력 전압이 안정화되었는지 모니터링하고(S10), 디머의 출력 전압이 안정화 필요 범위에 해당하는 경우 정류 전압 Vreci에 대한 안정화 동작을 수행한다(S12). 결국, 정류 전압 Vreci이 안정화 필요 범위에 해당하는 경우 디밍 레귤레이션 회로(20)는 정류 전압 Vreci를 안정화한 정류 전압 Vrec를 조명등에 공급하고, 정류 전압 Vreci이 안정화 필요 범위에 해당하지 않는 경우 정류 전압 Vreci을 바이패스한 정류 전압 Vrec을 조명등에 공급한다(S14).

이때, 안정화 필요 범위는 상술한 바와 같이 특정 레벨 이하의 로우 앵글을 갖는 정류 전압 Vreci 또는 미리 정해진 수준을 벗어나는 불안정한 상태의 정류 전압 Vreci이 포함되도록 설정될 수 있다.

디밍 레귤레이션 회로(20)에 대하여 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 8은 특정 레벨 이하의 로우 앵글을 갖는 정류 전압 Vreci에 대한 안정화 동작을 수행하는 실시예를 개시한다.

디밍 레귤레이션 회로(20)는 평활 회로(21), 경로제어회로(22), 제1 전달 회로(24) 및 제2 전달 회로(26)를 포함하며, 정류 전압 Vreci이 평활 회로(21) 및 제2 전달 회로(26)에 제공된다. 이하, 전원 회로(10)에서 입력되거나 디밍 레귤레이션 회로(20)의 내부에서 처리되는 정류 전압은 Vreci로 기재하고, 제1 전달 회로(24) 및 제2 전달 회로(26)에서 출력되는 정류 전압은 디밍 레귤레이션 회로(20)의 출력으로 판단될 수 있으므로 Vrec로 기재한다.

평활 회로(21)는 정류 전압 Vreci에 포함된 펄스나 노이즈 성분을 제거하기 위한 평활 동작을 수행하는 회로이며, 캐패시터를 포함하여 구성될 수 있다.

경로 제어 회로(22)는 평활 회로(21)를 경유한 정류 전압 Vreci의 상태에 대응하는 판단 정보를 제1 전달 회로(24)로 제공하도록 구성되고, 제1 전달 회로(24)는 판단 정보가 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하면 정류 전압 Vreci을 안정화하고 조명등(30)에 안정화된 정류 전압 Vrec를 제공하도록 구성되며, 제2 전달 회로(26)는 제1 전달 회로(24)에서 정류 전압 Vrec을 제공하는 것을 참조하여서 제1 전달 회로(24)와 상보적으로 정류 전압 Vrec을 조명등(30)에 제공하도록 구성된다. 제1 전달 회로(24)와 제2 전달 회로(26)는 각각 다이오드(Do1, Do2)를 통하여 정류 전압 Vrec을 조명등(30)에 제공하도록 구성된다.

여기에서, 경로 제어 회로(22)는 정류 전압 Vreci에 의한 충전 전압, 상기 정류 전압의 파형의 진폭, 상기 정류 전압의 펄스 폭 및 상기 정류 전압에 의한 전류의 변화 중 어느 하나에 대응하는 판단 정보를 제1 전달 회로(24)에 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적으로 경로 제어 회로(22)는 캐패시터를 이용한 충전 전압에 대응하는 판단 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 달리 경로 제어 회로는 정류 전압의 파형의 진폭을 판단하기 위하여 피크(Peak) 전압 검출기를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 정류 전압의 펄스 폭을 판단하기 위하여 타이머를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 정류 전압에 의한 전류의 변화를 판단하기 위하여 전류-전압 변환기를 포함하여 구성될 수 있다.

그 결과, 제1 전달 회로(24)는 미리 설정된 특정 레벨 이하의 로우 앵글을 갖는 정류 전압 Vreci이 제공되는 경우, 정류 전압 Vreci에 대한 안정화를 수행하고 안정화된 정류 전압 Vrec를 출력한다. 제1 전달 회로(24)는 정류 전압 Vreci의 리플을 감소하기 위한 안정화를 수행하기 위하여 캐패시터를 포함하는 회로를 포함할 수 있다. 제1 전달 회로(24)는 미리 설정된 특정 레벨을 초과하는 앵글을 갖는 정류 전압 Vreci이 제공되는 경우, 정류 전압 Vrec을 출력하는 것을 중단한다.

제2 전달 회로(26)는 제1 전달 회로(24)의 정류 전압 Vrec 출력이 중단되면, 정류 전압 Vreci을 바이패스한 정류 전압 Vrec를 출력한다.

상기와 같이, 제1 전달 회로(24)가 정류 전압 Vrec을 제공하는 것은 경로 제어 회로(22)의 판단 정보에 의하여 제어되고, 제2 전달 회로(26)가 정류 전압 Vrec을 제공하는 것은 제1 전달 회로(24)의 정류 전압 Vrec 출력에 의하여 제어된다. 즉, 제1 전달 회로(24)와 제2 전달 회로(26)는 정류 전압 Vrec를 상보적으로 출력하도록 구성된다.

상술한 도 8의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 도 9과 같이 상세 회로로서 예시될 수 있다.

도 9를 참조하면, 평활 회로(21)는 직렬로 연결된 저항(R1)과 캐패시터(C1)를 포함한다. 캐패시터(C1)는 접지된 일단을 갖는다. 평활 회로(21)에 정류 전압 Vreci가 제공되며, 캐패시터(C1)는 정류 전압(Vreci)에 대한 충전을 수행한다. 평활 회로(21)는 캐패시터(C1)의 평활 작용에 의하여 정류 전압 Vreci에 포함된 펄스나 노이즈 성분을 제거할 수 있다.

경로제어 회로(22)는 캐패시터(C2), 저항들(R2~R5) 및 스위칭 소자를 포함한다. 여기에서, 스위칭 소자는 트랜지스터(Q1)를 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q1)는 NPN 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수 있다. 저항(R2)과 캐패시터(C2)는 직렬로 연결되고, 저항(R2)은 평활 회로(21)의 저항(R1)과 캐패시터(C1) 사이에 연결되며, 캐패시터(C2)는 접지된 일단을 갖는다. 저항(R3)과 저항(R4)은 직렬로 연결되고, 저항(R3)은 저항(R2)과 캐패시터(C2) 사이에 연결되며, 저항(R4)은 접지된 일단을 갖는다. 트랜지스터(Q1)는 베이스가 저항(R3) 및 저항(R4) 간의 노드에 연결되고 에미터는 접지되며 콜렉터는 저항(R5)에 연결되도록 구성된다.

제1 전달 회로(24)는 스위칭 소자와 저항(R6) 및 캐패시터(C3)를 포함한다. 스위칭 소자는 트랜지스터(Q2)를 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q2)는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 트랜지스터(Q2)의 드레인은 평활 회로(21)의 저항(R1)을 통하여 정류 전압 Vreci을 전달받도록 구성되며 게이트는 캐패시터(C3)를 통하여 접지에 연결되도록 구성된다. 트랜지스터(Q2)의 게이트와 캐패시터(C3) 사이의 노드는 저항(R5)과 저항(R6) 사이의 노드에 연결된다. 즉, 트랜지스터(Q2)의 드레인-게이트 전압이 저항(R6)에 인가된다. 그리고, 트랜지스터(Q2)의 소스는 다이오드(Do1)에 연결된다.

또한, 제2 전달 회로(26)는 저항들(R7~R10)과 스위칭 소자들을 포함한다. 스위칭 소자들은 트랜지스터들(Q3, Q4)을 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q3)는 NPN 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수 있고, 트랜지스터(Q4)는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 저항(R7)과 저항(R8)은 직렬로 연결되고, 저항(R7)은 트랜지스터(Q2)의 소스에 연결되고, 저항(R8)은 접지된 일단을 갖는다. 트랜지스터(Q3)는 베이스가 저항(R7) 및 저항(R8) 간의 노드에 연결되고 에미터는 접지되며 콜렉터는 저항(R10)을 통하여 트랜지스터(Q4)의 게이트에 연결된다. 트랜지스터(Q4)는 드레인-게이트 간에 저항(R9)이 연결되며, 드레인에 정류 전압 Vreci이 인가되고 소스는 다이오드(Do2)에 연결된다.

도 9와 같이 디밍 레귤레이션 회로(20)가 구성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 동작을 설명한다.

정류기(16)에서 출력되는 정류 전압 Vreci에 포함된 펄스나 노이즈 성분은 평활 회로(21)의 캐패시터(C1)에 의하여 제거될 수 있다. 정류 전압 Vreci는 위상 제어된 전압 파형 형태로서, 로우 앵글 또는 로우 앵글 이상의 앵글 일례로 하프(Half) 앵글 또는 풀(Full) 앵글을 가질 수 있다.

평활 회로(21)에서 평활된 정류 전압 Vreci은 경로제어 회로(22)의 캐패시터(C2)에 충전된다. 캐패시터(C2)는 정류 전압 Vreci의 위상을 판단하기 위한 용량을 갖도록 설계될 수 있다. 즉, 캐패시터(C2)에 충전되는 전압이 소정의 값보다 낮을 때, 정류 전압 Vreci은 로우 앵글을 갖는 것으로 판단할 수 있으며 미리 설정된 안정화 필요 범위에 해당하는 것으로 정의할 수 있다. 이와 달리, 캐패시터(C2)에 충전되는 전압이 소정의 전압값 이상인 경우 정류 전압 Vreci은 안정화 필요 범위를 벗어나는 것으로 정의할 수 있다.

캐패시터(C2)에 충전되는 전압은 경로제어 회로(22)에 포함되는 트랜지스터(Q1)의 베이스에 전달된다. 트랜지스터(Q1)는 베이스에 Vbe 턴온 전압보다 낮은 전압이 인가되면 턴오프한다. 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 정류 전압 Vreci이 제1 전달 회로(24)에 포함된 트랜지스터(Q2)의 드레인-게이트 전압으로 작용하며, 결국 트랜지스터(Q2)는 턴온된다.

즉, 트랜지스터(Q1)의 턴온 및 턴오프 상태에 대응하는 트랜지스터(Q2)의 드레인-게이트 전압이 판단 정보로 작용하며, 트랜지스터(Q2)의 드레인-게이트 전압은 정류 전압 Vreci가 안정화 필요 범위에 해당하는지 여부를 판단하는 캐패시터(C2)에 충전된 전압에 대응된다.

캐패시터(C1)에 의하여 안정화된 정류 전압 Vreci은 제1 전달 회로(24)인 트랜지스터(Q2), 저항(R6), 캐패시터(C3)에 의해 평활되어 보다 안정적인 전압으로 DC화되고, 제1 전달 회로(24)는 안정화된 정류 전압 Vrec을 다이오드(Do1)를 통하여 출력한다.

즉, 도 6 (a)와 같은 로우 앵글의 정류 전압 Vreci는 제1 전달 회로(24)에 의하여 안정화되고, 도 6 (b)와 같이 안정화된 정류 전압 Vrec이 제1 전달 회로(24)에서 출력된다.

이때, 트랜지스터(Q3)는 베이스에 정류 전압 Vrec이 작용되므로 턴온되고, 그에 따라서 트랜지스터(Q4)는 턴오프된다. 즉, 트랜지스터(Q4)를 통한 정류 전압 Vrec의 바이패스 출력은 차단된다.

한편, 디머(14)에 의한 정류 전압 Vreci의 트리거 위상이 미리 설정된 로우 앵글 이상으로 제어되면, 캐패시터(C2)에 충전되는 전압에 의하여 경로 제어 회로(22)의 트랜지스터(Q1)는 베이스에 충분한 전압이 인가되어서 턴온된다. 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 제1 전달 회로(24)에 포함된 트랜지스터(Q2)의 드레인-게이트 전압이 낮아지며, 결국 트랜지스터(Q2)는 턴오프된다. 즉, 정류 전압 Vreci가 안정화 필요 범위를 벗어나면, 정류 전압 Vrec이 트랜지스터(Q2)에서 다이오드(Do1)를 통하여 출력되는 것이 차단된다.

이때, 트랜지스터(Q3)는 베이스에 로우 레벨의 전압이 형성되므로 턴오프되고, 그에 따라서 정류 전압 Vreci이 제2 전달 회로(26)에 포함된 트랜지스터(Q4)의 드레인-게이트 전압으로 작용하며, 결국 트랜지스터(Q4)는 턴온되어서 정류 전압 Vrec를 다이오드(Do2)로 출력하는 바이패스 동작을 수행한다. 즉, 안정화 필요 범위를 벗어난 트리거 위상을 갖는 정류 전압 Vreci은 제2 전달 회로(26)에서 바이패스되며, 그 결과 정류 전압 Vrec이 제2 전달 회로(26)에서 출력된다.

한편, 상술한 도 8의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 도 10과 같이 상세 회로로서 다르게 예시될 수 있다.

도 10을 참조하면, 평활 회로(21)는 직렬로 연결된 저항(R11)과 캐패시터(C11)를 포함한다. 캐패시터(C11)는 접지된 일단을 갖는다. 평활 회로(21)에 정류 전압 Vreci가 제공되며, 캐패시터(C11)는 정류 전압 Vreci에 의한 충전을 수행한다. 평활 회로(21)는 캐패시터(C11)의 평활 작용에 의하여 정류 전압 Vreci에 포함된 펄스나 노이즈 성분을 제거할 수 있다.

경로 제어 회로(22)는 저항들(R12~R15) 및 스위칭 소자들을 포함한다. 여기에서, 스위칭 소자들은 트랜지스터들(Q11, Q12)을 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q11)는 NPN 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수 있고, 트랜지스터(Q12)는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 저항(R12)과 저항(R13)은 직렬로 연결되고, 저항(R12)은 평활 회로(21)의 저항(R11)을 통하여 정류 전압 Vreci을 전달받도록 구성되며, 저항(R13)은 접지된 일단을 갖는다.

트랜지스터(Q11)는 베이스가 저항(R12) 및 저항(R13) 간의 노드에 연결되고 에미터는 접지되며 콜렉터는 직렬 연결된 저항(R14) 및 저항(R15)에 연결되도록 구성된다. 저항(R14)은 정류 전압 Vreci을 전달받도록 구성된다. 트랜지스터(Q12)는 게이트가 저항(R14) 및 저항(R15) 간의 노드에 연결되고, 드레인은 정류 전압 Vreci을 전달받도록 구성되며, 소스는 순방향의 다이오드(D1)에 연결된다.

제1 전달 회로(24)는 저항(R16)과 스위칭 소자와 캐패시터들(C12, C13)을 포함한다. 스위칭 소자는 트랜지스터(Q13)를 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q13)는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 트랜지스터(Q13)는 소스가 경로 제어 회로(22)의 다이오드(D1)와 연결되고, 드레인과 게이트 사이에 저항(R16)이 연결되며, 게이트가 캐패시터(C13)를 통하여 접지에 연결되도록 구성되고, 소스는 다이오드(Do1)에 연결된다. 그리고, 일단이 접지된 캐패시터(C12)가 저항(R16)에 병렬로 연결된다.

또한, 제2 전달 회로(26)는 저항들(R17~R20)과 스위칭 소자들을 포함한다. 스위칭 소자들은 트랜지스터들(Q14, Q15)를 포함할 수 있으며, 트랜지스터(Q14)는 NPN 바이폴라 트랜지스터로 구성될 수 있고, 트랜지스터(Q15)는 N채널 MOS 트랜지스터로 구성될 수 있다. 저항(R17)과 저항(R18)은 직렬로 연결되고, 저항(R17)은 트랜지스터(Q13)의 소스에 연결되고, 저항(R18)은 접지된 일단을 갖는다.

트랜지스터(Q14)는 베이스가 저항(R17) 및 저항(R18) 간의 노드에 연결되고 에미터는 접지되며 콜렉터는 저항(R20)을 통하여 트랜지스터(Q15)의 게이트에 연결된다. 트랜지스터(Q15)는 드레인-게이트 간에 저항(R19)이 연결되며, 드레인에 정류 전압 Vreci이 인가되고 소스는 다이오드(Do2)에 연결된다.

도 10과 같이 디밍 레귤레이션 회로(20)가 구성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 동작을 설명한다. 여기에서, 도 9와 동일한 기능에 대한 중복된 설명은 생략한다.

정류 전압 Vreci이 정류기(16)에서 제공되는 경우, 평활 회로(21)에 포함되는 캐패시터(C11)에 충전되는 전압이 경로 제어 회로(22)에 포함되는 트랜지스터(Q11)의 베이스에 전달된다. 트랜지스터(Q11)는 베이스에 불충분한 낮은 전압이 인가되면 턴오프한다. 트랜지스터(Q11)가 턴오프 되면 정류 전압 Vreci이 트랜지스터(Q12)의 드레인-게이트 전압으로 작용하며, 결국 트랜지스터(Q12)는 턴온된다. 즉, 정류 전압 Vreci가 안정화 필요 범위에 해당하면 정류 전압 Vreci이 턴온된 트랜지스터(Q12)를 통하여 제1 전달 회로(24)에 전달된다.

캐패시터(C12)에 의하여 안정화된 정류 전압 Vreci이 제1 전달 회로(24)의 트랜지스터(Q13)에 전달되며, 정류 전압 Vreci이 트랜지스터(Q13)의 드레인 게이트 전압으로 작용한다. 즉, 트랜지스터(Q13)는 턴온되어서 정류 전압 Vrec을 다이오드(Do1)를 통하여 출력한다. 즉, 도 6 (a)와 같은 로우 앵글의 정류 전압 Vreci는 제1 전달 회로(24)에 의하여 안정화되고, 도 6 (b)와 같이 안정화된 정류 전압 Vrec이 제1 전달 회로(24)에서 출력된다.

이때, 트랜지스터(Q14)는 베이스에 정류 전압 Vrec이 작용되므로 턴온되고, 그에 따라서 트랜지스터(Q15)는 턴오프된다. 즉, 트랜지스터(Q15)를 통한 정류 전압 Vrec의 출력은 차단된다.

한편, 디머(14)에서 정류 전압 Vreci의 트리거 위상이 미리 설정된 로우 앵글 이상으로 제어되면, 평활 회로(230)에 포함되는 캐패시터(C11)에 충전되는 전압에 의하여 트랜지스터(Q11)는 베이스에 충분한 전압이 인가되어서 턴온된다. 트랜지스터(Q11)가 턴온되면 트랜지스터(Q12)가 턴오프된다. 트랜지스터(Q12)가 턴오프되면, 트랜지스터(Q13)도 턴오프된다. 즉, 정류 전압 Vreci가 안정화 필요 범위를 벗어나면 정류 전압 Vrec이 트랜지스터(Q13)에서 다이오드(Do1)를 통하여 출력되는 것이 차단된다.

이때, 트랜지스터(Q14)는 베이스에 로우 레벨의 전압이 형성되므로 턴오프되고, 그에 따라서 정류 전압 Vreci이 제2 전달 회로(26)에 포함된 트랜지스터(Q15)의 드레인-게이트 전압으로 작용하며, 결국 트랜지스터(Q15)는 턴온되어서 바이패스 동작을 수행한다. 즉, 안정화 필요 범위를 벗어난 트리거 위상을 갖는 정류 전압 Vreci은 제2 전달 회로(26)에 의하여 바이패스로 전달되며, 정류 전압 Vrec이 제2 전달 회로(26)에서 출력된다.

여기에서, 도 10의 평활 회로(21)는 경로 제어 회로(22)에 포함될 수 있으며, 이 경우 평활 회로(21)에 의한 정류 전압의 펄스 및 노이즈는 제1 전달 회로(24)의 캐패시터(C12)에 의하여 제거될 수 있으며, 캐패시터(C13)는 리플을 감소하는 안정화 동작을 수행하는 것으로 설계될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 디밍 레귤레이션 회로(20)는 안정화 필요 범위에 해당하는 트리거 위상을 갖는 정류 전압을 안정화하여 조명등(30)으로 제공하고 안정화 필요 범위를 벗어나는 트리거 위상을 갖는 정류 전압을 바이패스하여 조명등(30)으로 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 조명 장치는 디머(14)의 특성에 의하여 발생할 수 있는 광 플리커의 발생을 방지 또는 억제할 수 있다.

상술한 도 8 내지 도 10의 실시예의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 특정 레벨 이하의 로우 앵글을 갖는 정류 전압에 대응한 안정화 동작을 수행하는 것을 개시하고 있다. 상술한 도 8 내지 도 10의 디밍 레귤레이션 회로(20)는 평활 회로(21)를 포함한 것으로 예시하였으나 제작자의 의도에 따라서 평활 회로를 배제한 구성을 갖도록 실시될 수 있다. 이때, 제1 전달 회로(24)는 정류 전압에 포함된 펄스나 노이즈 성분을 제거하고 정류 전압의 리플을 제거하기 위한 회로를 포함하여서 안정화를 수행하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 특정 범위의 앵글에 제한하지 않고 미리 정해진 수준을 벗어나는 불안정한 상태의 정류 전압에 대하여 안정화 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 도 11의 실시예가 개시될 수 있다.

도 11의 경로 제어 회로(22)는 정류 전압 Vreci이 안정화 필요 범위에 해당하지 않으면 정류 전압 Vreci을 바이패스하고정류 전압 Vreci이 안정화 필요 범위에 해당하면 정류 전압 Vrec의 출력을 차단하도록 제1 전달 회로(24)를 제어하도록 구성될 수 있다. 그리고, 경로 제어 회로(22)는 일례로 캐패시터를 이용하여 정상 상태의 정류 전압과 안정화 필요 범위의 정류 전압을 구분할 수 있도록 구성될 수 있다.

도 11의 제1 전달 회로(24)는 상기한 경로 제어 회로(22)의 제어에 대응하여 정류 전압 Vrec의 출력이 차단되거나 정류 전압 Vreci을 바이패스한 정류 전압 Vrec을 출력하도록 구성될 수 있다. 도 11의 제1 전달 회로(24)의 바이패스 기능은 도 9 및 도 10의 제2 전달 회로에 포함된 스위칭 소자들을 포함한 일부 구성을 차용하여 경로 제어 회로(22)의 제어에 의하여 스위칭 동작하도록 구성될 수 있다.

또한, 도 11의 제2 전달 회로(26)는 제1 전달 회로(24)의 정류 전압 Vrec 출력이 차단되면 그에 대응하여 정류 전압 Vreci을 안정화한 정류 전압 Vrec를 출력하도록 구성될 수 있다. 도 11의 제2 전달 회로(26)는 도 9 및 도 10의 제1 전달 회로의 캐패시터 및 스위칭 소자를 포함한 일부 구성을 차용하여 안정화 동작을 수행하고 제1 전달 회로(24)의 출력에 대응하여 스위칭 동작하도록 구성할 수 있다.

10 : 전원 회로 12 : 교류 전원
14 : 디머 16 : 정류기
20 : 디밍 레귤레이션 회로 22 : 경로제어 회로
24 : 제1 전달 회로 26 : 제2 전달 회로
30 : 조명등 40 : 제어부

Claims (16)

1. 디머에 의하여 위상이 제어된 제1 정류 전압에 대한 판단을 수행하며, 교류 전압의 포지티브 영역과 네가티브 영역 간의 상기 제1 정류 전압의 진폭의 차가 미리 정해진 수준을 벗어나는 경우 및 상기 제1 정류 전압의 상기 위상이 미리 설정된 레벨 이하로 제어되는 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 여부에 따라 스위칭되는 제1 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 스위칭 소자에 의해 판단 정보를 제공하는 경로 제어 회로;
   제2 스위칭 소자를 포함하며, 상기 경로 제어 회로의 상기 판단 정보에 따라 상기 제2 스위칭 소자가 턴온되면 리플을 감소시킨 상기 제1 정류 전압을 발광 다이오드를 포함하는 조명등에 제2 정류 전압으로 제공하는 제1 전달 회로; 및
   상기 제2 스위칭 소자의 턴오프에 의해 상기 제1 전달 회로의 상기 제2 정류 전압의 출력이 중단되면, 상기 제1 정류 전압을 상기 조명등에 상기 제2 정류 전압으로 제공하는 제2 전달 회로;를 포함함을 특징으로 하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로
2. 제1 항에 있어서,
   상기 경로 제어 회로는 상기 제1 정류 전압에 의한 충전 전압, 상기 제1 정류 전압의 파형의 진폭, 상기 제1 정류 전압의 펄스 폭 및 상기 제1 정류 전압에 의한 전류의 변화 중 어느 하나에 대응하는 판단 정보를 상기 제1 전달 회로에 상기 제어를 위하여 제공하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 정류 전압의 펄스 및 노이즈 제거를 위한 캐패시터를 포함하는 평활 회로를 더 포함하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 전달 회로는 상기 제1 정류 전압의 리플을 감소하기 위한 캐패시터를 포함하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 경로 제어 회로와 상기 제1 전달 회로 중 적어도 하나는 상기 제1 정류 전압에 대응한 충전을 수행하는 캐패시터를 포함하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
7. 제1 항에 있어서, 상기 제2 전달 회로는,
   상기 제1 전달 회로가 상기 제2 정류 전압을 상기 조명등에 제공하는 것에 대응하여 스위칭되는 제3 스위칭 소자; 및
   상기 제3 스위칭 소자의 스위칭 상태에 대응하여 상기 제1 정류 전압을 바이패스한 상기 제2 정류 전압을 상기 조명등에 선택적으로 제공하는 제4 스위칭 소자;를 포함하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
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9. 디머에 의하여 위상이 제어된 제1 정류 전압에 대한 판단을 수행하며, 교류 전압의 포지티브 영역과 네가티브 영역 간의 상기 제1 정류 전압의 진폭의 차가 미리 정해진 수준을 벗어나는 제1 경우 및 상기 제1 정류 전압의 상기 위상이 미리 설정된 레벨 이하로 제어되는 제2 경우 중 적어도 하나에 해당하는지 여부에 따라 스위칭되는 제1 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 스위칭 소자에 의해 판단 정보를 제공하는 경로 제어 회로;
   상기 경로 제어 회로의 상기 제1 경우와 상기 제2 경우 중 적어도 하나에 해당하지 않는 것에 대응하는 상기 판단 정보에 의하여 상기 제1 정류 전압을 발광 다이오드를 포함하는 조명등에 제2 정류 전압으로 제공하는 제1 전달 회로; 및
   상기 제1 전달 회로가 상기 제2 정류 전압을 상기 조명등에 제공하는 것에 대응하여 스위칭되는 제2 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제1 전달 회로의 상기 제2 정류 전압의 출력이 중단되면 턴온되는 상기 제2 스위칭 소자에 의하여 리플을 감소시킨 상기 제1 정류 전압을 상기 조명등에 상기 제2 정류 전압으로 제공하는 제2 전달 회로;를 포함함을 특징으로 하는 조명 장치의 디밍 레귤레이션 회로.
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