KR102296981B1 - 발광 다이오드 구동 모듈, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 구동 모듈은, 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 수신하는 발광 다이오드들과 구동 노드들을 통해 연결되며, 정류 전압의 레벨에 따라 구동 노드들에 전류들을 인가하여 발광 다이오드들을 구동하도록 구성되는 발광 다이오드 구동 회로, 정류 전압의 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하고, 디밍 신호에 따라 구동 노드들의 전류들을 제어하도록 구성되는 구동 전류 제어기, 그리고 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 구동 노드들의 전류들을 차단하고, 디밍 레벨이 증가하여 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 구동 노드들의 전류들을 차단 해제하도록 구성되는 전류 차단 회로를 포함한다.

Description

발광 다이오드 구동 모듈, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 조명 장치{LIGHT-EMITTING DIODE DRIVING MODULE, METHOD OF OPERATING THEREOF, AND LIGHTING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명의 실시 예들은 전자 기기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 발광 다이오드들을 구동하는 발광 다이오드 구동 모듈, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.

정류 전압을 이용하여 발광 다이오드(Light-emitting Diode, LED)들을 구동하기 위해서, 발광 다이오드들을 포함하는 조명 장치는 교류 전압을 정류 전압으로 변환하고, 상기 정류 전압의 레벨에 따라 발광 다이오드들을 발광시킬 수 있다.

최근 정해진 광 출력을 제공하는 조명 장치 뿐만 아니라, 사용자의 필요에 따라 다양한 레벨의 광 출력들을 제공할 수 있는 디밍(Dimming) 기능을 지원하는 조명 장치가 개발되고 있다. 그러나, 정류 전압을 이용하여 발광 다이오드들을 구동하므로 디밍 기능의 구현이 용이하지 않고, 디밍 제어에 따라 광량의 선형성을 확보하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

위 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상들에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.

본 발명의 실시 예들은 향상된 동작 신뢰성을 갖는 발광 다이오드 구동 모듈, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 조명 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드 구동 모듈은, 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 수신하는 발광 다이오드들과 구동 노드들을 통해 연결되며, 상기 정류 전압의 레벨에 따라 상기 구동 노드들에 전류들을 인가하여 상기 발광 다이오드들을 구동하도록 구성되는 발광 다이오드 구동 회로; 상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 제어하도록 구성되는 구동 전류 제어기; 및 상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하도록 구성되는 전류 차단 회로를 포함한다.

상기 전류 차단 회로는 상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 차단 신호를 인에이블하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 차단 신호를 디스에이블할 수 있다. 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 상기 차단 신호가 인에이블될 때 차단될 수 있다.

상기 발광 다이오드 구동 회로는 전류 설정 노드에 연결되며, 상기 전류 설정 노드의 전압에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 조절하고, 상기 구동 전류 제어기는 상기 디밍 신호에 따라 상기 전류 설정 노드의 상기 전압을 제어할 수 있다. 이때, 상기 발광 다이오드 구동 모듈은 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 제 1 임계 전압보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하도록 구성되는 전압 감지 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 전압 감지 회로는, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 증가하여 상기 제 1 임계 전압보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류를 차단하고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 감소하여 제 2 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류를 차단 해제하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 임계 전압은 상기 제 1 임계 전압보다 낮다.

상기 발광 다이오드 구동 모듈은 상기 정류 전압을 이용하여 직류 전압을 생성하도록 구성되는 직류 전원 소스를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 직류 전압은 출력 노드를 통해 외부로 제공될 수 있다. 상기 발광 다이오드 구동 모듈은 상기 출력 노드의 전류가 제 1 임계 전류보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하도록 구성되는 전류 감지 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 전류 감지 회로는, 상기 출력 노드의 상기 전류가 증가하여 상기 제 1 임계 전류보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 감소하여 제 2 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 임계 전류는 상기 제 1 임계 전류보다 낮다.

상기 발광 다이오드 구동 모듈은 저항 커패시터 적분 회로를 갖는 디밍 레벨 감지기를 더 포함할 수 있다. 상기 디밍 레벨 감지기는 상기 정류 전압을 적분하여 상기 디밍 신호를 출력할 수 있다.

상기 디밍 레벨은 상기 디밍 신호의 전압 레벨일 수 있다.

상기 발광 다이오드 구동 모듈은 상기 정류 전압이 정해진 레벨 이상일 때 디밍 위상 신호를 출력하는 위상 감지기; 및 클럭 신호를 수신하되, 상기 디밍 위상 신호가 출력될 때 토글되는 상기 클럭 신호의 펄스들을 카운트하도록 구성되는 펄스 카운터를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 디밍 신호는 상기 카운트된 펄스들의 수를 나타낼 수 있다.

상기 디밍 레벨은 상기 카운트된 펄스들의 수일 수 있다.

본 발명의 다른 일면은 발광 다이오드들을 구동하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른, 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 이용하여 동작하며, 구동 노드들을 통해 제어되는 발광 다이오드들을 구동하는 방법은, 상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하는 단계; 상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 전류들을 제어하여 상기 발광 다이오드들을 구동하는 단계; 상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때, 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계; 및 상기 디밍 신호의 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때, 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하는 단계를 포함한다.

상기 디밍 신호에 따라 상기 발광 다이오드들을 구동하는 단계에서, 상기 디밍 신호에 기반하여 전류 설정 노드의 전압이 제어되고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들이 조절될 수 있다.

상기 방법은 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 제 1 임계 전압보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 증가하여 상기 제 1 임계 전압보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단되고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 감소하여 제 2 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단 해제될 수 있다. 이때, 상기 제 2 임계 전압은 상기 제 1 임계 전압보다 낮다.

상기 방법은 상기 정류 전압을 이용하여 직류 전압을 생성하되, 상기 직류 전압은 출력 노드를 통해 외부로 제공되는, 단계; 및 상기 출력 노드의 전류가 제 1 임계 전류보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 출력 노드의 상기 전류가 증가하여 상기 제 1 임계 전류보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단되고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 감소하여 제 2 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제될 수 있다. 이때, 상기 제 2 임계 전류는 상기 제 1 임계 전류보다 낮다.

본 발명의 다른 일면은 발광 다이오드들을 포함하는 조명 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치는, 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 수신하는 발광 다이오드들; 및 구동 노드들을 통해 상기 발광 다이오드들과 연결되는 발광 다이오드 구동 모듈을 포함한다. 상기 발광 다이오드 구동 모듈은, 상기 정류 전압의 레벨에 따라 상기 구동 노드들에 전류들을 인가하여 상기 발광 다이오드들을 구동하도록 구성되는 발광 다이오드 구동 회로; 상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 제어하도록 구성되는 구동 전류 제어기; 및 상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하도록 구성되는 전류 차단 회로를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 향상된 동작 신뢰성을 갖는 발광 다이오드 구동 모듈, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 조명 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 발광 다이오드 그룹의 예시적인 실시 예들을 보여주는 회로도들이다.
도 3은 도 1의 발광 회로, 발광 다이오드 구동기, 전류 설정 회로의 실시 예들을 보여주는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6의 디밍 레벨 감지기의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 9는 도 8의 정류 전압, 디밍 위상 신호, 및 클럭 신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 적용 례를 보여주는 블록도이다.

아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 장치는 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다.

도면에서, 레이어들, 필름들, 패널들, 영역들 등의 크기 또는 상대적인 크기는 명확성 및 설명의 목적을 위해 과장될 수 있다. 또한, 유사한 참조 번호는 유사한 구성 요소를 나타낸다.

어떤 소자 또는 레이어가 다른 소자 또는 레이어와 "연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자나 레이어를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 그러나, 만약 어떤 부분이 다른 부분과 "직접적으로 연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 해당 부분과 다른 부분 사이에 다른 소자가 없음을 의미한다. "X, Y, 및 Z 중 적어도 어느 하나", 그리고 "X, Y, 및 Z로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나"는 X 하나, Y 하나, Z 하나, 또는 X, Y, 및 Z 중 둘 또는 그 이상의 어떤 조합 (예를 들면, XYZ, XYY, YZ, ZZ) 으로 해석될 수 있다. 여기에서, "및/또는"은 해당 구성들 중 하나 또는 그 이상의 모든 조합을 포함한다.

여기에서, 첫번째, 두번째 등과 같은 용어가 다양한 소자들, 구성들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 소자들, 구성들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 한정되지 않는다. 이러한 용어들은 하나의 소자, 구성, 지역, 레이어, 및/또는 섹션을 다른 소자, 구성, 지역, 레이어, 및 또는 섹션과 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 일 실시예에서의 첫번째 소자, 구성, 지역, 레이어, 및/또는 섹션은 다른 실시예에서 두번째 소자, 구성, 지역, 레이어, 및/또는 섹션이라 칭할 수 있다.

여기에서 사용된 용어는 특정한 실시예들을 설명하는 목적이고 제한하기 위한 목적이 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다" 고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 정의가 없는 한, 여기에 사용된 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치(100)를 보여주는 블록도이다. 도 2는 도 1의 발광 다이오드 그룹의 예시적인 실시 예들을 보여주는 회로도들이다.

도 1을 참조하면, 조명 장치(100)는 교류 전원(110)에 연결되어 교류 전압(Vac)을 수신하며, 디머(115, Dimmer), 정류기(120, Rectifier), 발광 회로(130, Light Emitting Circuit), 발광 다이오드 구동기(140, LED Driver), 구동 전류 설정 회로(150, Driving Current Setting Circuit), 구동 전류 제어기(160, Driving Current Controller), 전류 차단 회로(170, Current Blocking Circuit), 및 직류 전원 소스(180, DC Power Source)를 포함할 수 있다.

디머(115)는 교류 전원(110)으로부터 교류 전압(Vac)을 수신하고, 발광 회로(130)의 디밍을 위한 사용자의 제어(혹은 선택)에 따라 교류 전압(Vac)을 변조하고, 변조된 교류 전압을 출력할 수 있다.

실시 예로서, 디머(115)는 트라이악(TRIAC)을 사용하여 교류 전압(Vac)의 위상을 컷(Phase cut)하는 트라이악 디머, 교류 전압(Vac)의 펄스 폭을 변조하는 펄스 폭 디머 등이 사용될 수 있다.

디머(115)가 트라이악 디머인 경우, 디머(115)는 사용자의 제어에 따라 교류 전압(Vac)의 위상을 컷함으로써 변조된 교류 전압을 출력할 수 있다. 이때, 트라이악 점호 전류(TRIAC Trigger Current)에 대한 제어가 요구될 수 있다. 이를 위해, 조광 장치(100)는 디머(115)와 정류기(120) 사이에 연결되는 블리더 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 블리더 회로는, 예를 들면, 블리더 커패시터 및 블리더 저항을 포함할 수 있다.

도 1에서, 디머(115)가 조명 장치(100)의 구성 요소로 제공되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예들은 여기에 한정되지 않는다. 디머(115)는 조명 장치(100)의 외부에 배치되고 조명 장치(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.

정류기(120)는 디머(115)에 의해 변조된 교류 전압을 정류하여, 제 1 전원 노드(VPND) 및 제 2 전원 노드(VNND)를 통해 정류 전압(Vrct)을 출력하도록 구성된다. 정류 전압(Vrct)은 발광 회로(130)로 출력된다.

실시 예로서, 조명 장치(100)는 조명 장치(100) 내부 구성들을 과전압 및/또는 과전류로부터 보호하도록 구성되는 서지 보호 회로(미도시, Surge Protection Circuit)를 더 포함할 수 있다. 서지 보호 회로는, 예를 들면, 제 1 및 제 2 전원 노드들(VPND, VNND) 사이에 연결될 수 있다.

발광 회로(130)는 제 1 및 제 2 전원 노드들(VPND, VNND) 사이에 연결된다. 발광 회로(130)는 정류 전압(Vrct)을 제 1 및 제 2 전원 노드들(VPND, VNND)을 통해 수신하며, 정류 전압(Vrct)을 이용하여 발광한다.

발광 회로(130)는 발광 다이오드 구동기(140)의 제어에 따라 동작한다. 발광 회로(130)는 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1), 제 2 발광 다이오드 그룹(LED2), 및 커패시터(Cp)를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2), 그리고 커패시터(Cp)는 구동 노드들(D1, D2)를 통해 발광 다이오드 구동기(140)에 연결된다. 도 1에서, 발광 회로(130)는 2개의 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2) 및 커패시터(Cp)를 포함하는 것으로 도시되나, 본 발명의 실시 예들은 여기에 한정되지 않는다. 발광 회로(130)에 포함되는 발광 다이오드 그룹들의 수 및 커패시터의 수, 발광 다이오드 그룹들 및 커패시터 사이의 연결 관계, 발광 다이오드 그룹들 및 커패시터를 발광 다이오드 구동기(140)에 연결하는 구동 노드들의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2) 각각은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 각 발광 다이오드 그룹에 포함되는 발광 다이오드들의 수, 그리고 발광 다이오드들의 연결 관계도 다양하게 변경될 수 있다. 각 발광 다이오드 그룹의 예시적인 실시 예들이 도 2a 내지 도 2d에 도시되어 있다. 도 2a를 참조하면, 각 발광 다이오드 그룹은 직렬 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 도 2b를 참조하면, 각 발광 다이오드 그룹은 병렬 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 도 2c를 참조하면, 각 발광 다이오드 그룹은 서로 병렬 연결된 서브 그룹들을 포함하고, 각 서브 그룹은 직렬 연결된 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 도 2d를 참조하면, 각 발광 다이오드 그룹은 서로 직렬 연결된 서브 그룹들을 포함하고, 각 서브 그룹은 병렬 연결된 복수의 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 이러한 실시 예들에 따라, 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1) 및 제 2 발광 다이오드 그룹(LED2)은 동일한 순방향 전압(forward voltage)을 가지거나 서로 상이한 순방향 전압들을 가질 수 있다. 순방향 전압은 해당 발광 다이오드 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압이다.

다시 도 1을 참조하면, 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)은 제 1 전원 노드(VPND)와 제 2 구동 노드(D2) 사이에 직렬 연결될 수 있다. 커패시터(Cp)는 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 출력단(혹은 LED2의 입력단), 그리고 제 1 구동 노드(D1) 사이에 연결될 수 있다. 커패시터(Cp)는 정류 전압(Vrct)의 레벨에 따라 차징 및 디스차징되며, 디스차징할 때 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2) 중 적어도 하나에 전류를 제공할 수 있다. 커패시터(Cp)에 의해, 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)은 정류 전압(Vrct)의 레벨이 낮아지더라도 발광할 수 있다.

실시 예로서, 발광 회로(130)는 역류를 방지하기 위한 제 1 내지 제 5 다이오드들(DID1~DID5)을 더 포함할 수 있다. 제 1 다이오드(DID1)는 제 1 전원 노드(VPND)와 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1) 사이에 연결되며, 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)으로부터 제 1 전원 노드(VPND)로 흐르는 전류를 차단한다. 제 2 다이오드(DID2)는 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 출력단(혹은 LED2의 입력단), 그리고 커패시터(Cp) 사이에 연결되며, 커패시터(Cp)로부터 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 출력단으로 흐르는 전류를 차단한다. 제 3 다이오드(DID3)는 커패시터(Cp)와 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 입력단에 연결되며, 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 입력단으로부터 커패시터(Cp)로 흐르는 전류를 차단한다. 제 4 및 제 5 다이오드들(DID4, DID5)은 접지 노드(즉, VNND)와 제 1 구동 노드(D1) 사이에 연결되며, 제 4 및 제 5 다이오드들(DID4, DID5) 사이의 분기 노드는 커패시터(Cp)에 연결되어 있다. 제 4 다이오드(DID4)는 해당 분기 노드로부터 접지 노드로 흐르는 전류를 차단하며, 제 5 다이오드(DID5)는 제 1 구동 노드(D1)로부터 해당 분기 노드로 흐르는 전류를 차단한다.

발광 다이오드 구동기(140)는 제 1 및 제 2 구동 노드들(D1, D2)을 통해 발광 회로(130)에 연결된다. 발광 다이오드 구동기(140)는 제 1 및 제 2 구동 노드들(D1, D2)에 각각 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)을 인가하여 발광 회로(130)를 구동하도록 구성된다. 각 구동 전류의 레벨이 높을수록, 해당 구동 전류가 흐르는 발광 다이오드 그룹이 발광하는 광량은 증가한다.

발광 다이오드 구동기(140)는 전류 설정 노드(DISND)의 전압에 따라 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2) 각각의 레벨을 조절한다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압은 직류 전압일 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 증가할 때, 발광 다이오드 구동기(140)는 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)의 레벨들을 증가시킬 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 감소할 때, 발광 다이오드 구동기(140)는 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)의 레벨들을 감소시킬 수 있다.

구동 전류 설정 회로(150)는 구동 전류 제어 신호(DICS)에 따라 전류 설정 노드(DISND)의 전압을 조절한다. 구동 전류 제어 신호(DICS)는 직류 전압을 가질 수 있다.

구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압 레벨과 전류 설정 노드(DISND)의 전압 레벨 사이의 관계는 구동 전류 설정 회로(150)의 내부 구성 요소들에 따라 변경될 수 있음이 이해된다. 예를 들면, 구동 전류 설정 회로(150)는 구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압이 감소할수록 전류 설정 노드(DISND)의 전압을 감소시킬 수 있다. 다른 예로서, 구동 전류 설정 회로(150)는 구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압이 증가할수록 전류 설정 노드(DISND)의 전압을 감소시킬 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 구동 전류 설정 회로(150)가 구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압이 감소할수록 전류 설정 노드(DISND)의 전압을 감소시키도록 구성된다고 가정한다.

구동 전류 제어기(170)는 디밍 신호(DS)를 수신한다. 이때, 디밍 신호(DS)는 정류 전압(Vrct)의 변조 정도(degree of modulation)에 따라 결정되는 디밍 레벨을 가질 수 있다.

구동 전류 제어기(170)에 제공되는 디밍 신호(DS)는 다양한 방법들로 제공될 수 있다. 이 실시 예에서, 디밍 신호(DS)는 디머(115)에 의해 생성되어 도 1에 도시된 디밍 노드(ADIMND)를 통해 구동 전류 제어기(170)에 제공될 수 있다.

실시 예로서, 디밍 신호(DS)는 디밍 레벨을 나타내는 직류 전압일 수 있다. 예를 들면, 디밍 신호(DS)는 0V~3V 사이의 레벨을 갖는 직류 전압일 수 있다. 다른 실시 예로서, 디밍 신호(DS)는 디밍 레벨을 나타내는 펄스 폭 변조 신호일 수 있다. 이러한 경우, 구동 전류 제어기(160)는 펄스 폭 변조 신호를 전압 레벨로 변환하기 위한 적분 회로와 같은 구성 요소를 포함할 수 있다.

구동 전류 제어기(170)는 디밍 신호(DS)가 나타내는 디밍 레벨에 따라 구동 전류 제어 신호(DICS)를 조절하도록 구성된다. 디밍 레벨이 증가할수록 구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압 레벨은 증가하고, 디밍 레벨이 감소할수록 구동 전류 제어 신호(DICS)의 전압 레벨은 감소할 수 있다.

전류 차단 회로(170)는 디밍 신호(DS)를 수신한다. 전류 차단 회로(170)는 디밍 신호(DS)를 모니터링하고, 디밍 레벨이 상대적으로 낮을 때 차단 신호(STS)를 출력하도록 구성된다. 차단 신호(STS)는 구동 전류 설정 회로(150)로 제공될 수 있다. 차단 신호(STS)가 인에이블될 때, 구동 전류 설정 회로(150)는 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단하도록 발광 다이오드 구동기(140)를 제어할 수 있다. 차단 신호(STS)가 디스에이블될 때, 구동 전류 설정 회로(150)는 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단 해제(unblock)하도록 발광 다이오드 구동기(140)를 제어할 수 있다.

다른 실시 예로서, 차단 신호(STS)는 발광 다이오드 구동기(140)에 제공될 수 있다. 발광 다이오드 구동기(140)는 차단 신호(STS)에 응답하여 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단할 수 있다. 예를 들면, 발광 다이오드 구동기(140)에 포함된 연산증폭기와 같은 구성 요소들은 차단 신호(STS)에 응답하여 비활성화될 수 있다.

디밍 레벨에 따라 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단됨으로써, 낮은 디밍 레벨로 인해 발광 회로(130)가 의도치 않은 발광 특성을 나타내는 것은 방지될 수 있다. 예를 들면, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 플리커(flicker)되는 것은 방지될 수 있다. 따라서, 조명 장치(100)의 동작 신뢰성은 향상될 수 있다. 이는, 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.

전류 차단 회로(170)는 히스테리시스 비교기(171, Hysteresis Comparator)를 포함한다. 히스테리시스 비교기(171)는 디밍 신호(DS)가 나타내는 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 차단 신호(STS)를 인에이블하고, 디밍 레벨이 증가하여 제 2 임계값보다 높아질 때 차단 신호(STS)를 디스에이블할 수 있다. 이때, 제 2 임계값은 제 1 임계값보다 높다.

전류 차단 회로(170)가 디밍 레벨이 하나의 임계값보다 낮은지 여부에 따라 차단 신호(STS)를 생성한다고 가정한다. 디밍 신호(DS)에 포함된 노이즈(noise), 디밍 신호(DS)의 의도적 조절 등으로 인해, 디밍 레벨은 상기 임계값과 유사한 범위에서 가변할 수 있다. 이에 따라, 차단 신호(STS)는 반복적으로 인에이블 및 디스에이블될 수 있다. 이는, 구동 전류들(DI1, DI2)이 반복적으로 차단되고 차단 해제되어 발광 회로(130)의 발광 다이오드들이 플리커됨을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전류 차단 회로(170)는 히스테리시스 방식을 이용하여 차단 신호(STS)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨이 상대적으로 낮은 범위에서 가변하더라도 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 플리커되는 것은 효과적으로 방지될 수 있다. 따라서, 조명 장치(100)의 동작 신뢰성은 향상될 수 있다.

직류 전원 소스(180)는 제 1 전원 노드(VPND)와 제 2 전원 노드(VNND) 사이에 연결되며, 정류 전압(Vrct)를 이용하여 직류 전압(VCC)을 생성하도록 구성된다. 다른 예로서, 직류 전원 소스(180)는 교류 전압(Vac) 혹은 디머(115)의 출력 전압을 이용하여 직류 전압(VCC)를 생성할 수 있다. 실시 예로서, 직류 전원 소스(180)는 밴드 갭 기준 회로(band gap reference circuit)일 수 있다. 직류 전압(VCC)은 발광 다이오드 구동기(140), 구동 전류 설정 회로(150), 구동 전류 제어기(160), 및 전류 차단 회로(170)의 동작 전압으로 제공될 수 있다.

도 3은 도 1의 발광 회로(130), 발광 다이오드 구동기(140), 전류 설정 회로(150)의 실시 예들을 보여주는 회로도이다.

도 3을 참조하면, 발광 다이오드 구동기(140)는, 제 1 및 제 2 구동 노드들(D1, D2)을 통해 발광 회로(130)에 연결되며 전류 설정 노드(DISND)를 통해 구동 전류 설정 회로(150)에 연결되는 발광 다이오드 구동 회로(141), 그리고 제 1 및 제 2 소스 노드들(S1, S2)을 통해 발광 다이오드 구동 회로(141)에 연결되는 저항 회로(142)를 포함할 수 있다.

발광 다이오드 구동 회로(141)는 제 1 구동 노드(D1)를 제어하기 위한 제 1 트랜지스터(TR1) 및 제 1 비교기(OP1), 그리고 제 2 발광 노드(D2)를 제어하기 위한 제 2 트랜지스터(TR2) 및 제 2 비교기(OP2)를 포함할 수 있다.

제 1 트랜지스터(TR1)는 제 1 구동 노드(D1) 및 제 1 소스 노드(S1) 사이에 연결된다. 제 1 비교기(OP1)는 제 1 트랜지스터(TR1)의 게이트에 연결되는 출력 단자, 제 1 소스 노드(S1)에 연결되는 반전 단자를 갖는다. 제 2 트랜지스터(TR2)는 제 2 구동 노드(D2) 및 제 2 소스 노드(S2) 사이에 연결된다. 제 2 비교기(OP2)는 제 2 트랜지스터(TR2)의 게이트에 연결되는 출력 단자, 제 2 소스 노드(S2)에 연결되는 반전 단자를 갖는다. 제 1 및 제 2 비교기들(OP1, OP2)의 비반전 단자들은 전류 설정 노드(DISND)에 공통 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 트랜지스터들(TR1, TR2)은 NMOS 트랜지스터들일 수 있다.

제 1 소스 노드(S1)의 전압이 전류 설정 노드(DISND)의 전압보다 낮을 때, 제 1 비교기(OP1)의 출력에 의해 제 1 트랜지스터(TR1)는 턴온될 수 있다. 정류 전압(Vrct)에 의해 제 1 소스 노드(S1)의 전압이 전류 설정 노드(DISND)의 전압보다 높아질 때, 제 1 비교기(OP1)의 출력에 의해 제 1 트랜지스터(TR1)는 턴오프될 수 있다. 이러한 방식으로 제 1 트랜지스터(TR1)는 반복적으로 턴온 및 턴 오프될 수 있다. 이에 따라, 전류 설정 노드(DISND)의 전압은 제 1 소스 노드(S1)의 전압에 반영될 수 있다. 마찬가지로, 전류 설정 노드(DISND)의 전압은 제 2 소스 노드(S2)의 전압에 반영될 수 있다.

제 1 소스 저항(Rs1)은 제 1 소스 노드(S1)와 접지 노드 사이에 연결되어 있다. 그러므로, 제 1 소스 노드(S1)의 전압 및 제 1 소스 저항(Rs1)에 따라, 제 1 구동 전류(DI1)의 레벨이 결정될 수 있다. 제 2 소스 저항(Rs2)은 제 2 소스 노드(S2)와 제 1 소스 노드(S1) 사이에 연결된다. 그러므로, 제 2 소스 노드(S2)의 전압과 제 1 및 제 2 소스 저항들(Rs1, Rs2)의 합에 따라, 제 2 구동 전류(DI2)의 레벨이 결정될 수 있다. 예를 들면, 제 2 구동 전류(DI2)의 레벨은 제 1 구동 전류(DI1)의 레벨보다 낮을 수 있다.

이와 같이, 전류 설정 노드(DISND)의 전압에 따라 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)의 레벨들이 각각 제어될 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 증가할수록, 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2) 각각의 레벨은 증가할 수 있다.

구동 전류 설정 회로(150)는 전압 조절기(151) 및 설정 저항(Rset)을 포함할 수 있다.

설정 저항(Rset)은 전류 설정 노드(DISND)와 접지 노드 사이에 연결된다. 설정 저항(Rset)은 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 원하는 전압 범위에 속하도록 소정의 저항값을 갖는다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압 노이즈를 제거하도록, 설정 저항(Rset)과 병렬 연결되는 설정 커패시터(Cset)가 더 제공될 수 있다.

전압 조절기(151)는 구동 전류 제어 신호(DICS)에 따라 전류 설정 노드(DISND)에 전압을 인가한다. 전압 조절기(151)는 구동 전류 제어 신호(DICS)에 따라 가변하는 전류를 생성하는 가변 전류원을 포함할 수 있다.

구동 전류 설정 회로(150)는 전류 차단 회로(170)로부터 차단 신호(STS)를 수신한다. 구동 전류 설정 회로(150)는 차단 신호(STS)가 수신될 때 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단할 수 있다. 다양한 방식들을 이용하여 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 구동 전류 설정 회로(150)는 차단 신호(STS)에 응답하여 전류 설정 노드(DISND)에 접지 전압을 인가함으로써 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단할 수 있다. 또는, 구동 전류 설정 회로(150)는 차단 신호(STS)에 응답하여 발광 다이오드 구동기(140)의 제 1 및 제 2 비교기들(OP1, OP2)을 비활성화함으로써 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, S110단계에서, 디밍 신호(DS)가 수신된다. S120단계에서, 디밍 신호(DS)가 나타내는 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아지는지 여부가 판별된다. 만약 그렇다면, S150단계가 수행된다. 만약 그렇지 않다면, S130단계가 수행된다.

S130단계에서, 디밍 레벨이 증가하여 제 1 임계값보다도 높은 제 2 임계값보다 높아지는지 여부가 판별된다. 만약 그렇다면, S140단계가 수행된다.

S140단계에서, 발광 회로(130)에 디밍 신호(DS)에 대응하는 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가된다. 정류 전압(Vrct)에 따라 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가됨으로써, 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)은 발광할 수 있다. S140단계 전에 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단된 상태라면, S140단계에서 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단 해제된다. S140단계 전에 구동 전류들(DI1, DI2)이 흐르는 상태라면, S140단계에서 구동 전류들(DI1, DI2)은 계속 인가된다.

S150단계에서, 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단된다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 디밍 레벨에 따라 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단됨으로써, 낮은 디밍 레벨로 인해 발광 회로(130)가 의도치 않은 발광 특성을 나타내는 것은 방지될 수 있다. 또한, 디밍 레벨을 제 1 및 제 2 임계값들과 비교하여 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단 및 차단 해제함으로써, 디밍 레벨이 제 1 및 제 2 임계값들과 유사한 범위에서 가변하더라도 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 플리커되는 것은 효과적으로 방지될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 타이밍도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 정류 전압(Vrct)이 수신된다. 정류 전압(Vrct)은 사용자의 선택에 의해 위상 컷 될 수 있다. 도 5에서, 정류 전압(Vrct)의 7개의 위상들(PRD1~PRD7)이 예시적으로 도시되어 있다. 정류 전압(Vrct)의 복수의 주기들(PRD1~PRD7) 각각이 갖는 위상은 사용자의 선택에 의해 조절될 수 있다.

제 1 시간(t1)에서, 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)이 증가하여 제 1 전압(Vf1)에 도달한다. 정류 전압(Vrct)의 변조 정도에 따라 결정되는 디밍 레벨을 갖는 디밍 신호(DS)가 수신된다. 예를 들면, 디밍 레벨은 정류 전압(Vrct)의 각 주기가 나타내는 면적에 대응할 수 있다. 도 5에서, 디밍 신호(DS)가 직류 전압으로서 제공되는 것으로 예시된다. 이러한 경우, 디밍 레벨은 직류 전압의 레벨일 수 있다. 디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 제 1 임계값(Vth1)보다 높으므로, 차단 신호(STS)는 디스에이블될 수 있다. 예를 들면, 차단 신호(STS)는 논리값 0을 가질 수 있다. 따라서, 정류 전압(Vrct)에 따라 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가되어 발광 회로(130)를 구동한다.

정류 전압(Vrct)의 레벨에 따라 발광 회로(130)가 구동되는 방식은 발광 회로(130)의 구성 요소들, 해당 구성 요소들 사이의 연결 관계, 발광 회로(130)와 발광 다이오드 구동기(140) 사이의 구동 노드들의 개수 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 이하, 도 1에 도시된 발광 회로(130)를 기준으로 발광 회로(130)가 구동되는 방식이 설명된다.

제 1 전압(Vf1)은 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)의 순방향 전압들의 합일 수 있다. 이때, 제 1 전원 노드(VPND)로부터의 입력 전류는 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)를 인가할 수 있다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)은 발광한다.

제 2 시간(t2)에서, 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)이 더 증가하여 제 2 전압(Vf2)에 도달한다. 제 2 전압(Vf2)은 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 순방향 전압, 그리고 커패시터(Cp) 양단의 전압의 합일 수 있다. 즉, 커패시터(Cp) 양단의 전압은 제 2 발광 다이오드 그룹(LED2)의 순방향 전압보다 높을 수 있다. 제 2 시간(t2)에서, 제 1 전원 노드(VPND)로부터의 입력 전류는 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1), 커패시터(Cp), 및 제 1 구동 노드(D1)를 통해 흘러 제 1 구동 전류(DI1)를 인가할 수 있다. 이에 따라, 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)은 발광하고 커패시터(Cp)는 차징된다.

한편, 도 3을 참조하면, 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)은 공통적으로 저항(Rs1)을 통해 접지로 흐르며, 제 2 구동 전류(DI2)는 제 1 구동 전류(DI1)와 비교할 때 저항(Rs2)을 더 통과하여 저항(Rs1)에 도달한다. 이에 따라, 제 2 시간(t2)에서 제 1 구동 전류(DI1)가 흐름으로 인해, 제 2 구동 전류(DI2)는 저항(Rs2)을 더 통과해야하므로 차단될 수 있다. 예를 들면, 제 1 구동 전류(DI1)가 흐르기 시작할 때 제 2 구동 전류(DI2)는 점진적으로 차단될 수 있다. 결과적으로, 제 2 시간(t2) 및 제 3 시간(t3) 사이에서 제 1 구동 전류(DI1)가 인가된다.

제 3 시간(t3)에서, 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)이 제 2 전압(Vf2)보다 낮아진다. 즉, 정류 전압(Vrct)의 레벨은 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1)의 순방향 전압 및 커패시터(Cp) 양단의 전압의 합보다 낮다. 따라서, 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1), 커패시터(Cp), 및 제 1 구동 노드(D1)를 통해 흐르는 제 1 구동 전류(DI1)는 차단된다. 반면, 제 3 시간(t3)에서 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)은 제 1 전압(Vf1)보다 높다. 이에 따라, 제 1 전원 노드(VPND)로부터 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 제 2 구동 전류(DI2)가 흐른다.

제 4 시간(t4)에서, 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)이 더 감소하여 제 1 전압(Vf1)보다 낮아진다. 즉, 정류 전압(Vrct)의 레벨은 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)의 순방향 전압들의 합보다 낮다. 따라서, 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흐르는 제 2 구동 전류(DI2)는 차단된다.

반면, 차징된 커패시터(Cp) 양단의 전압은 제 1 전압(Vf1)보다 높을 수 있다. 이때, 커패시터(Cp)에 차징된 전하들은 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)를 인가한다. 예를 들면, 정류 전압(Vrct)의 레벨이 커패시터(Cp) 양단의 전압보다 낮아져있는 동안, 커패시터(Cp)에 차징된 전하들에 의해 제 2 구동 전류(DI2)가 흐를 수 있다.

제 5 시간(t5)에서, 제 2 주기(PRD2)의 정류 전압(Vrct)이 제 2 전압(Vf2)보다 높다. 제 1 전원 노드(VPND)의 입력 전류는 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1), 커패시터(Cp), 및 제 1 구동 노드(D1)를 통해 흘러 제 1 구동 전류(DI1)를 인가할 수 있다. 한편, 제 2 주기(PRD2)에 대응하는 디밍 신호(DV)의 전압 레벨은 제 1 주기(PRD1)보다 낮다. 따라서, 제 2 주기(PRD2)에서 흐르는 제 1 구동 전류(DI1)는, 제 1 주기(PRD1)에서 흐르는 제 1 구동 전류(DI1)보다 낮을 수 있다.

제 6 시간(t6)에서, 제 2 주기(PRD2)의 정류 전압(Vrct)은 제 2 전압(Vf2)보다 낮아지며, 제 1 전압(Vf1)보다는 높다. 제 1 구동 전류(DI1)는 차단되며, 제 1 전원 노드(VPND)의 입력 전류는 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)를 인가할 수 있다. 한편, 제 2 주기(PRD2)에 대응하는 디밍 신호(DV)의 전압은 제 1 주기(PRD1)보다 낮으므로, 제 2 주기(PRD2)에서 흐르는 제 2 구동 전류(DI2)는 제 1 주기(PRD1)에서 흐르는 제 2 구동 전류(DI2)보다 낮을 수 있다.

제 7 시간(t7)에서, 제 1 주기(PRD1)의 정류 전압(Vrct)이 더 감소하여 제 1 전압(Vf1)보다 낮아진다. 제 1 전원 노드(VPND1)로부터 흐르는 제 2 구동 전류(DI1)는 차단되며, 커패시터(Cp)의 전하들이 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)가 인가된다.

제 3 주기(PRD3)에서 제 8 시간(t8), 제 9 시간(t9), 및 제 10 시간(t10)의 동작은 제 2 주기(PRD2)에서의 제 5 시간(t5), 제 6 시간(t6), 및 제 7 시간(t7)과 각각 마찬가지로 설명된다. 제 4 주기(PRD4)에서 제 11 시간(t11), 제 12 시간(t12), 및 제 13 시간(t13)의 동작도 제 2 주기(PRD2)에서의 제 5 시간(t5), 제 6 시간(t6), 및 제 7 시간(t7)과 각각 마찬가지로 설명된다. 각 주기에서, 발광 회로(130)는 정류 전압(Vrct)의 레벨에 따라 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)을 인가받아 구동된다.

제 5 주기(PRD5)에서, 디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 감소하여 제 1 임계값(Vth1)보다 낮아진다. 이에 따라, 차단 신호(STS)는 인에이블된다. 예를 들면, 차단 신호(TS)는 논리값 1로 천이될 수 있다. 차단 신호(STS)가 인에이블되는 것에 응답하여, 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단된다.

디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 제 1 임계값(Vth1)보다 낮음에도 불구하고 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단되지 않는다고 가정한다. 제 5 주기(PRD5)의 정류 전압(Vrct)은 제 1 전압(Vf1)보다 높은 전압 레벨을 가지는 반면, 제 2 전압(Vf2)보다 높은 전압 레벨을 갖지는 못한다. 제 5 주기(PRD5)의 정류 전압(Vrct)이 제공되기 시작할 때 제 1 전원 노드(VPND1)의 입력 전류는 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)를 인가할 수 있다. 이어서, 제 5 주기(PRD5)의 정류 전압(Vrct)이 제 1 전압(Vf1)보다 낮아질 때, 제 1 전원 노드(VPND1)로부터 흐르는 제 2 구동 전류(DI2)는 차단되며, 커패시터(Cp)의 전하들이 제 1 및 제 2 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)과 제 2 구동 노드(D2)를 통해 흘러 제 2 구동 전류(DI2)를 인가할 수 있다. 제 5 주기(PRD5)에서는 제 1 전원 노드(VPND1)의 입력 전류가 제 1 발광 다이오드 그룹(LED1) 및 커패시터(Cp)를 통해 흐르지 않는다. 따라서, 커패시터(Cp)는 차징될 수 없다. 제 5 주기(PRD5)에 이어서 제 5 주기(PRD5)와 유사한 변조 정도를 갖는 주기들이 반복적으로 수신되는 경우, 커패시터(Cp)는 방전될 수 있다. 이는, 커패시터(Cp)의 전하들로부터 제 2 구동 전류(DI2)가 인가될 수 없음을 의미하며, 이에 따라 발광 회로(130)는 각 주기의 일부 시간 구간에서 의도치 않게 플리커될 수 있다. 즉, 디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 제 1 임계값(Vth1)보다 낮음에도 불구하고 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단되지 않을 때, 발광 회로(130)는 의도치 않은 발광 특성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 감소하여 제 1 임계값(Vth1)보다 낮아질 때 차단 신호(STS)는 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단된다. 따라서, 발광 회로(130)가 의도치 않은 발광 특성을 나타내는 것은 방지될 수 있다.

제 6 주기(PRD6)에서, 디밍 신호(DS)의 전압 레벨은 제 2 임계값(Vth2)보다 낮다. 이때, 제 2 임계값(Vth2)은 제 1 임계값(Vth1)보다 높다. 디밍 신호(DS)의 전압 레벨은 제 2 임계값(Vth2)보다 낮으므로, 차단 신호(STS)는 계속 인에이블된다. 제 6 주기(PRD6)에서, 디밍 신호(DS)의 전압 레벨은 제 1 임계값(Vth1)보다 높은 반면, 제 2 임계값(Vth2)보다 낮을 수 있다.

디밍 신호(DS)의 전압 레벨이 제 1 임계값(Vth1)보다 높은 것에 응답하여 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단 해제한다고 가정한다. 제 6 주기(PRD6)에 이어서 제 1 임계값(Vth1)과 유사한 범위의 디밍 레벨들을 갖는 주기들이 수신될 때, 구동 전류들(DI1, DI2)은 반복적으로 차단 및 차단 해제될 수 있다. 이는, 발광 회로(130)가 의도치 않게 플리커됨을 의미한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 제 1 임계값(Vth1)보다 높은 제 2 임계값(Vth2)을 이용하여 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단 해제함으로써, 발광 회로(130)가 의도치 않게 플리커되는 것을 방지할 수 있다.

제 7 주기(PRD7)에서, 디밍 신호(DS)의 디밍 레벨이 증가하여 제 2 임계값(Vth2)보다 높아진다. 이에 따라, 차단 신호(STS)는 예를 들면 논리값 0으로 디스에이블될 수 있다. 이는, 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단 해제됨을 의미할 수 있다. 이에 따라, 발광 회로(130)는 정류 전압(Vrct)의 레벨에 따라 제 1 및 제 2 구동 전류들(DI1, DI2)을 인가받고, 발광할 수 있다. 제 14 시간(t14), 제 15 시간(t15), 및 제 16 시간(t16)의 동작은 제 2 주기(PRD2)에서의 제 5 시간(t5), 제 6 시간(t6), 및 제 7 시간(t7)과 각각 마찬가지로 설명된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 조명 장치(200)를 보여주는 블록도이다. 도 7은 도 6의 디밍 레벨 감지기(210)의 실시 예를 보여주는 회로도이다.

도 6을 참조하면, 조명 장치(200)는 정류 전압(Vrct)에 따라 변하는 레벨을 갖는 직류 전압을 디밍 신호(DS)로서 출력하도록 구성되는 디밍 레벨 감지기(210)를 더 포함할 수 있다. 디밍 레벨 감지기(210)는 정류 전압(Vrct)을 평균화하여 디밍 신호(DS)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 디밍 레벨 감지기(210)는 사용자가 선택한 디밍 레벨이 100%인 경우 3V의 디밍 신호(DS)를 출력하고, 사용자가 선택한 디밍 레벨이 90%인 경우 2.7V의 디밍 신호(DS)를 출력하고, 사용자가 선택한 디밍 레벨이 50%인 경우 1.5V의 디밍 신호(DS)를 출력할 수 있다.

실시 예로서, 디밍 레벨 감지기(210)는 RC 적분 회로(integrator circuit)일 수 있다. 도 7을 참조하면, 디밍 레벨 감지기(210)는 제 1 및 제 2 저항들(R11, R12), 그리고 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 제 1 저항(R11)은 제 1 전원 노드(VPND) 및 디밍 신호(DS)를 출력하는 출력 노드 사이에 연결된다. 제 2 저항(R12) 및 커패시터(C1)는 디밍 신호(DS)를 출력하는 출력 노드와 접지(예를 들면, VNND) 사이에 연결된다. 이러한 실시 예에 따라, 디밍 레벨 감지기(210)는 적분 회로로서 기능할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치(300)를 보여주는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 조명 장치(300)는 정류 전압(Vrct)에 따라 변하는 카운트값을 디밍 신호(DS)로서 출력하도록 구성되는 디밍 레벨 감지기(310)를 더 포함할 수 있다. 이때, 디밍 신호(DS)의 카운트값은 디밍 레벨을 나타낼 수 있다. 디밍 레벨 감지기(310)는 위상 검출기(311) 및 펄스 카운터(312)를 포함할 수 있다. 위상 검출기(311)는 정류 전압(Vrct)이 정해진 전압 레벨, 예를 들면 0.3V 이상일 때, 디밍 위상 신호(DP)를 출력하도록 구성된다. 이때, 조광 위상 신호(DP)는 변조된 정류 전압(Vrct)이 제공되는 위상을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 펄스 카운터(312)는 클럭 신호(CLK)를 수신한다. 펄스 카운터(312)는 디밍 위상 신호(DP)가 수신되는 동안 토글링되는 클럭 신호(CLK)의 펄스들을 카운트하고, 카운트된 값을 디밍 신호(DS)로서 출력하도록 구성된다.

전류 차단 회로(320)는 수신된 카운트값이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 차단 신호(STS)를 인에이블할 수 있다. 전류 차단 회로(320)는 수신된 카운트값이 증가하여 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다도 높아질 때, 차단 신호(STS)를 디스에이블할 수 있다. 전류 차단 회로(320)는 이러한 히스테리시스 기능을 제공하기 위한 히스테리시스 비교기(321)를 포함할 수 있다.

이 실시 예에서, 구동 전류 제어기(360)는 카운트값을 직류 전압 레벨로 변환하도록 구성되는 컨버터(361)를 포함할 수 있다. 변환된 직류 전압 레벨에 기반하여, 구동 전류 제어기(360)는 구동 제어 신호(DICS)를 생성할 수 있다.

도 9는 도 8의 정류 전압(Vrct), 디밍 위상 신호(DP), 및 클럭 신호(CLK)를 보여주는 타이밍도이다.

도 9를 참조하면, 변조된 정류 전압(Vrct)이 제공된다. 정류 전압(Vrct)의 레벨이 기준 전압(Vrf)보다 높을 때 디밍 위상 신호(DP)가 인에이블될 수 있다. 예를 들면, 기준 전압(Vrf)은 0.3V일 수 있다. 조광 위상 신호(DP)가 인에이블되는 시간은 변조된 정류 전압(Vrct)이 제공되는 위상과 연관될 수 있다.

디밍 위상 신호(DP)가 인에이블될 때 토글되는 클럭 신호(CLK)의 펄스들이 카운트된다. 도 9에서, 디밍 위상 신호(DP)가 인에이블되는 동안, 7개의 펄스들이 카운트된다. 카운트된 값이 제 1 및 제 2 임계값들과 비교되고, 비교 결과에 따라 차단 신호(STS)가 인에이블 또는 디스에이블될 수 있다.

정류 전압(Vrct)은 노이즈(noise)에 해당하는 잔여 전압(RV, Residual voltage)을 가질 수 있다. 기준 전압(Vrf)이 잔여 전압(RV)보다 높게 설정될 때, 잔여 전압은 디밍 레벨에 반영되지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시 예에 따르면, 향상된 신뢰성의 디밍 레벨을 검출하는 조명 장치(300)가 제공된다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치(400)를 보여주는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 조명 장치(400)는 전압 감지 회로(410)를 더 포함할 수 있다. 구동 전류 설정 회로(450)는 전류 차단 회로(170)로부터 제 1 차단 신호(STS1)를 수신하고, 전압 감지 회로(410)로부터 제 2 차단 신호(STS2)를 수신한다. 제 1 차단 신호(STS1)는 도 1을 참조하여 설명된 차단 신호(STS)와 마찬가지로 설명된다. 구동 전류 설정 회로(450)는 제 1 및 제 2 차단 신호들(STS1, STS2)에 응답하여 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단하도록 발광 다이오드 구동기(140)를 제어할 수 있다. 실시 예로서, 구동 전류 설정 회로(450)는 제 1 및 제 2 차단 신호들(STS1, STS2) 중 적어도 하나가 인에이블될 때, 구동 전류들(DI1, DI2)을 차단할 수 있다.

전압 감지 회로(410)는 전류 설정 노드(DISND)의 전압에 따라 제 2 차단 신호(STS2)를 생성하도록 구성된다. 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 증가할수록 구동 전류들(DI1, DI2)의 레벨들은 증가할 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 의도치 않게 높아지는 경우, 구동 노드들(D1, D2)에 과전류가 흐를 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전압 감지 회로(410)는 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 임계 전압보다 높은지 여부에 따라, 제 2 차단 신호(STS2)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 의도치 않게 상승하더라도 구동 노드들(D1, D2)에 과전류가 흐르는 것은 방지될 수 있다. 따라서, 발광 회로(130) 및 발광 다이오드 구동기(140)는 과전류로부터 보호된다.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, S210단계에서, 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 감지된다. S220단계에서, 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 임계 전압보다 높은지 여부가 판별된다. 만약 그렇다면, S230단계가 수행된다. 만약 그렇지 않다면, S240단계가 수행된다.

S230단계에서, 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단된다. 제 2 차단 신호(STS2)는 인에이블될 수 있다. S240단계에서, 발광 회로(130)에 디밍 신호(DS)에 대응하는 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가된다. 제 2 차단 신호(STS2)는 디스인에이블될 수 있다.

다른 실시 예로서, 전류 설정 노드(DISND)의 전압 감지에 대해 히스테리시스 기능이 제공될 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 증가하여 제 1 임계 전압보다 높아질 때, 제 2 차단 신호(STS2)가 인에이블되어 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단될 수 있다. 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 감소하여 제 1 임계 전압보다 낮은 제 2 임계 전압보다 낮아질 때, 제 2 차단 신호(STS2)가 디스에이블되어 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 전류 설정 노드(DISND)의 전압이 임계 전압과 유사한 범위에서 변할 때 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 플리커되는 것은 방지될 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 조명 장치(500)를 보여주는 블록도이다.

도 12를 참조하면, 조명 장치(500)는 직류 전압을 출력하는 직류 전원 노드(VCCND)에 연결되는 전류 감지 회로(510)를 더 포함할 수 있다. 조명 장치(500)는 직류 전압의 노이즈가 제거되도록, 직류 전원 노드(VCCND)와 접지 사이에 연결되는 커패시터(C2)를 더 포함할 수 있다.

구동 전류 설정 회로(550)는 전류 차단 회로(170)로부터 제 1 차단 신호(STS1)를 수신하고, 전류 감지 회로(510)로부터 제 2 차단 신호(STS3)를 수신한다. 제 1 차단 신호(STS1)는 도 1을 참조하여 설명된 차단 신호(STS)와 마찬가지로 설명된다. 구동 전류 설정 회로(550)는 제 1 및 제 3 차단 신호들(STS1, STS3) 중 적어도 하나가 인에이블될 때 구동 전류들(DI1, DI2)를 차단할 수 있다.

직류 전압은 직류 전원 노드(VCCND)를 통해 조명 장치(500) 내부의 구성 요소들에 공급될 뿐만 아니라, 직류 전원 노드(VCCND)를 통해 외부 장치(미도시)로 제공될 수 있다. 직류 전원 노드(VCCND)를 통해 외부 장치로 과전류가 출력되는 경우, 조명 장치(500)는 정상적 동작이 보장되지 못할 수 있다. 이러한 경우, 조명 장치(500)의 동작 신뢰성은 보장될 수 없다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 전류 감지 회로(510)는 직류 전원 노드(VCCND)의 전류가 임계 전류보다 높은지 여부에 따라, 제 3 차단 신호(STS3)를 생성하도록 구성된다. 이에 따라, 직류 전원 노드(VCCND)를 통해 과전류가 출력되는 것은 방지된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 발광 다이오드들을 구동하는 방법을 보여주는 순서도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, S310단계에서, 직류 전원 노드(VCCND)의 전류가 감지된다. S320단계에서, 직류 전원 노드(VCCND)의 전류가 임계 전류보다 높은지 여부가 판별된다. 만약 그렇다면, S330단계가 수행된다. 만약 그렇지 않다면, S340단계가 수행된다.

S330단계에서, 발광 회로(130)에 인가되는 구동 전류들(DI1, DI2)은 차단된다. 제 3 차단 신호(STS3)는 인에이블될 수 있다. S340단계에서, 발광 회로(130)에 디밍 신호(DS)에 대응하는 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가된다. 제 3 차단 신호(STS3)는 디스인에이블될 수 있다.

다른 실시 예로서, 직류 전원 노드(VCCND)의 전류 감지에 대해 히스테리시스 기능이 제공될 수 있다. 직류 전원 노드(VCCND)의 전류가 증가하여 제 1 임계 전류보다 높아질 때 제 3 차단 신호(STS3)가 인에이블되어 구동 전류들(DI1, DI2)이 차단될 수 있다. 직류 전원 노드(VCCND)의 전류가 감소하여 제 1 임계 전류보다 낮은 제 2 임계 전압보다 낮아질 때, 제 3 차단 신호(STS3)가 디스에이블되어 구동 전류들(DI1, DI2)이 인가될 수 있다. 이러한 경우, 직류 전원 노드(VCCND)의 전압이 임계 전류와 유사한 범위에서 변할 때 발광 다이오드 그룹들(LED1, LED2)이 플리커되는 것은 방지될 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 적용 례(1000)를 보여주는 블록도이다.

도 14를 참조하면, 조명 장치(1000)는 교류 전압(1100)에 연결된다. 조명 장치(1000)는 디머(1150), 정류기(1200), 발광 회로(1300), 발광 다이오드 구동 회로(1410), 전압 조절기(1510), 구동 전류 제어기(1600), 전류 차단 회로(1700), 직류 전원 소스(1800), 전압 감지 회로(1900), 전류 감지 회로(2000), 커패시터(C1), 설정 저항(Rset), 설정 커패시터(Cset), 그리고 제 1 및 제 2 소스 저항들(Rs1, Rs2)을 포함한다.

조명 장치(1000)는 퓨즈(1160)를 더 포함할 수 있다. 퓨즈(1160)는, 예를 들면 교류 전압(1100)으로부터 의도치 않는 높은 전압이 인가될 때, 조명 장치(1000)를 교류 전원(1100)으로부터 전기적으로 차단할 수 있다.

발광 다이오드 구동 회로(1410), 전압 조절기(1510), 구동 전류 제어기(1600), 전류 차단 회로(1700), 직류 전원 소스(1800), 전압 감지 회로(1900), 및 전류 감지 회로(2000)는 발광 다이오드 구동 모듈로서 하나의 반도체 칩(CHP)에 실장될 수 있다. 이때, 발광 다이오드 구동 회로(1410) 및 전압 조절기(1510)는 도 3을 참조하여 설명된 발광 다이오드 구동 회로(141) 및 전압 조절기(151)와 각각 마찬가지로 구성될 수 있다. 구동 전류 제어기(1600), 전류 차단 회로(1700), 및 직류 전원 소스(1800)는 도 1을 참조하여 설명된 구동 전류 제어기(160), 전류 차단 회로(170), 및 직류 전원 소스(180)와 각각 마찬가지로 구성될 수 있다. 이때, 구동 전류 제어기(1600) 및 전류 차단 회로(1700)는 디밍 노드(ADIMND)를 통해 디밍 신호(DS, 도 1 참조)를 수신할 수 있다. 전압 감지 회로(1900) 및 전류 감지 회로(2000)는 도 10의 전압 감지 회로(410) 및 도 12의 전류 감지 회로(510)와 각각 마찬가지로 구성될 수 있다. 전류 차단 회로(1700), 전압 감지 회로(1900), 및 전류 감지 회로(2000)는 도 1, 도 10, 및 도 12를 참조하여 설명된 바와 같이 제 1 내지 제 3 차단 신호들(STS1, STS2, STS3)을 각각 생성할 수 있다. 전압 조절기(1510)는 생성된 제 1 내지 제 3 차단 신호들(STS1, STS2, STS3)에 따라 구동 전류들을 차단 또는 차단 해제할 수 있다.

실시 예로서, 반도체 칩(CHP)은 도 6 및 도 8을 참조하여 설명된 디밍 레벨 감지기들(210, 310) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 구동 전류 제어기(1600) 및 전류 차단 회로(1700)는 해당 디밍 레벨 감지기를 통해 디밍 신호(DS)를 수신할 수 있다.

반도체 칩(CHP)은 블리더 회로(2100, Bleeder Circuit)를 더 포함할 수 있다. 블리더 회로(2100)는 제 1 및 제 2 블리더 노드들(BLDR1, BLDR2) 사이에서 트라이악 점호 전류를 제어할 수 있다. 블리더 회로(2100)는 조명 장치(1000)의 실시 예들에 따라, 디머(1150)의 특성에 따라, 조명 장치(1000) 내 디머(1150)의 위치 등에 따라 적합한 노드들에 연결될 수 있다. 실시 예로서, 제 1 및 제 2 블리더 노드들(BLDR1, BLDR2)은 제 1 및 제 2 노드들(ND1, ND2)에 각각 연결될 수 있다. 다른 실시 예로서, 제 1 및 제 2 블리더 노드들(BLDR1, BLDR2)은 제 3 및 제 4 노드들(ND3, ND4)에 각각 연결될 수 있다.

커패시터(C2)는 도 12를 참조하여 설명된 바와 같이 직류 전압 노드(VCCND)와 접지 사이에 연결되어 직류 전압의 노이즈를 제거한다. 조명 장치(100)는 직류 전압 노드(VCCND)를 통해 직류 전압을 외부 장치(미도시)에 제공할 수 있다. 설정 저항(Rset) 및 설정 커패시터(Cset)는 전류 설정 노드(DISND)를 통해 전압 조절기(1510)에 연결되며, 도 3을 참조하여 설명된 설정 저항(Rset) 및 설정 커패시터(Cset)와 마찬가지로 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 소스 저항들(Rs1, Rs2)은 각각 제 1 및 제 2 소스 노드들(S1, S2)을 통해 발광 다이오드 구동 회로(1410)에 연결되며, 도 3을 참조하여 설명된 제 1 및 제 2 소스 저항들(Rs1, Rs2)과 마찬가지로 구성될 수 있다.

커패시터(C2), 설정 저항(Rset), 설정 커패시터(Cset), 그리고 제 1 및 제 2 소스 저항들(Rs1, Rs2)은 반도체 칩(CHP)의 외부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 커패시터(C2), 설정 저항(Rset), 설정 커패시터(Cset), 및 소스 저항들(Rs1, Rs2)의 임피던스들은 사용자의 요구에 따라 적합하게 선택될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 조명 장치
130: 발광 회로
140: 발광 다이오드 구동기
141: 발광 다이오드 구동 회로
150: 구동 전류 설정 회로
151: 전압 조절기
160: 구동 전류 제어기
170: 전류 차단 회로
171: 히스테리시스 비교기

Claims (17)

1. 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 수신하는 발광 다이오드들과 구동 노드들을 통해 연결되며, 상기 정류 전압의 레벨에 따라 상기 구동 노드들에 전류들을 인가하여 상기 발광 다이오드들을 구동하도록 구성되는 발광 다이오드 구동 회로;
   상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 제어하도록 구성되는 구동 전류 제어기; 및
   상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 계속 차단하고, 상기 디밍 레벨이 더 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제(unblock)하도록 구성되는 전류 차단 회로를 포함하는 발광 다이오드 구동 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전류 차단 회로는 상기 디밍 레벨이 감소하여 상기 제 1 임계값보다 낮아질 때 차단 신호를 인에이블하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 차단 신호를 디스에이블하며,
   상기 구동 노드들의 상기 전류들은 상기 차단 신호가 인에이블될 때 차단되는 발광 다이오드 구동 모듈.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 발광 다이오드 구동 회로는 전류 설정 노드에 연결되며, 상기 전류 설정 노드의 전압에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 조절하고,
   상기 구동 전류 제어기는 상기 디밍 신호에 따라 상기 전류 설정 노드의 상기 전압을 제어하되,
   상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 제 1 임계 전압보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하도록 구성되는 전압 감지 회로를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 모듈.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 전압 감지 회로는,
   상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 증가하여 상기 제 1 임계 전압보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류를 차단하고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 감소하여 상기 제 1 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 계속 차단하고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 더 감소하여 제 2 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류를 차단 해제하도록 구성되며,
   상기 제 2 임계 전압은 상기 제 1 임계 전압보다 낮은 발광 다이오드 구동 모듈.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 정류 전압을 이용하여 직류 전압을 생성하도록 구성되는 직류 전원 소스를 더 포함하되,
   상기 직류 전압은 출력 노드를 통해 외부로 제공되며,
   상기 출력 노드의 전류가 제 1 임계 전류보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하도록 구성되는 전류 감지 회로를 더 포함하는 발광 다이오드 구동 모듈.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 전류 감지 회로는,
   상기 출력 노드의 상기 전류가 증가하여 상기 제 1 임계 전류보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 감소하여 상기 제 1 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 계속 차단하고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 더 감소하여 제 2 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하도록 구성되며,
   상기 제 2 임계 전류는 상기 제 1 임계 전류보다 낮은 발광 다이오드 구동 모듈.
7. 제 1 항에 있어서,
   저항 커패시터 적분 회로를 갖는 디밍 레벨 감지기를 더 포함하되,
   상기 디밍 레벨 감지기는 상기 정류 전압을 적분하여 상기 디밍 신호를 출력하는 발광 다이오드 구동 모듈.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 디밍 레벨은 상기 디밍 신호의 전압 레벨인 발광 다이오드 구동 모듈.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 정류 전압이 정해진 레벨 이상일 때 디밍 위상 신호를 출력하는 위상 감지기; 및
   클럭 신호를 수신하되, 상기 디밍 위상 신호가 출력될 때 토글되는 상기 클럭 신호의 펄스들을 카운트하도록 구성되는 펄스 카운터를 더 포함하되,
   상기 디밍 신호는 상기 카운트된 펄스들의 수를 나타내는 발광 다이오드 구동 모듈.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 디밍 레벨은 상기 카운트된 펄스들의 수인 발광 다이오드 구동 모듈.
11. 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 이용하여 동작하며, 구동 노드들을 통해 제어되는 발광 다이오드들을 구동하는 방법에 있어서:
    상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하는 단계;
    상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 전류들을 제어하여 상기 발광 다이오드들을 구동하는 단계;
    상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때, 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계;
    상기 디밍 신호의 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 계속 차단하는 단계; 및
    상기 디밍 신호의 상기 디밍 레벨이 더 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때, 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하는 단계를 포함하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 디밍 신호에 따라 상기 발광 다이오드들을 구동하는 단계에서,
    상기 디밍 신호에 기반하여 전류 설정 노드의 전압이 제어되고,
    상기 전류 설정 노드의 상기 전압에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들이 조절되는 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 제 1 임계 전압보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계를 더 포함하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 증가하여 상기 제 1 임계 전압보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단되고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 감소하여 상기 제 1 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 계속 차단되고, 상기 전류 설정 노드의 상기 전압이 더 감소하여 제 2 임계 전압보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단 해제되며,
    상기 제 2 임계 전압은 상기 제 1 임계 전압보다 낮은 방법.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 정류 전압을 이용하여 직류 전압을 생성하되, 상기 직류 전압은 출력 노드를 통해 외부로 제공되는, 단계; 및
    상기 출력 노드의 전류가 제 1 임계 전류보다 높을 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하는 단계를 더 포함하는 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 출력 노드의 상기 전류가 증가하여 상기 제 1 임계 전류보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 차단되고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 감소하여 상기 제 1 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들은 계속 차단되고, 상기 출력 노드의 상기 전류가 더 감소하여 제 2 임계 전류보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제되며,
    상기 제 2 임계 전류는 상기 제 1 임계 전류보다 낮은 방법.
17. 디밍을 위한 변조된 정류 전압을 수신하는 발광 다이오드들; 및
    구동 노드들을 통해 상기 발광 다이오드들과 연결되는 발광 다이오드 구동 모듈을 포함하되,
    상기 발광 다이오드 구동 모듈은,
    상기 정류 전압의 레벨에 따라 상기 구동 노드들에 전류들을 인가하여 상기 발광 다이오드들을 구동하도록 구성되는 발광 다이오드 구동 회로;
    상기 정류 전압의 상기 변조의 정도를 나타내는 디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호에 따라 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 제어하도록 구성되는 구동 전류 제어기; 및
    상기 디밍 신호의 디밍 레벨이 감소하여 제 1 임계값보다 낮아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단하고, 상기 디밍 레벨이 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 계속 차단하고, 상기 디밍 레벨이 더 증가하여 상기 제 1 임계값보다 높은 제 2 임계값보다 높아질 때 상기 구동 노드들의 상기 전류들을 차단 해제하도록 구성되는 전류 차단 회로를 포함하는 조명 장치.
    

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