KR20130095117A

KR20130095117A - 발광 소자 구동장치

Info

Publication number: KR20130095117A
Application number: KR1020120016575A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 신선웅; 강현구; 손정훈
Original assignee: 서울반도체 주식회사
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-08-27

Abstract

발광 소자 구동장치는 전원 공급부, 제어부, 복수의 발광 소자 유닛들을 포함하는 발광 소자부, 적어도 하나 이상의 제 1 연결 스위치를 포함하는 제 1 연결 스위치부 및 적어도 하나 이상의 제 2 연결 스위치를 포함하는 제 2 연결 스위치부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 전원 공급부에서 출력되는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 상기 제 1 연결 스위치부 및 상기 제 2 연결 스위치부를 제어하여, 상기 발광 소자부에 포함된 복수의 발광 소자 유닛들 간의 직병렬 연결관계를 제어한다.

Description

발광 소자 구동장치{A DRIVING APPARUTUS FOR LED}

본 발명은 발광 소자 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 교류 전원에 의해 구동되는 발광 소자 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 발광 소자는 다이오드 특성에 의해 직류 전원에서만 구동할 수 있었다. 이에 종래의 발광 소자를 이용한 발광 장치는 그 사용이 제한적일 뿐 아니라, 현재 가정에서 사용하는 교류 전원에서 사용하기 위해서는 SMPS(Switching Mode Power Supply)와 같은 별도의 회로가 필요하다. SMPS는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 컨버터 회로를 포함하기 때문에, 구동 장치의 회로가 복잡해지고, 제작 단가가 높아지며. 수명이 짧아진다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 위에서 언급한 종래기술의 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 일 목적은, 교류 전원을 직류 전원으로 변환하기 위한 별도의 컨버터 회로 없이 발광 소자를 구동할 수 있는 발광 소자 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 교류 전원에 연결되어 동작하되, 교류 전원을 정류한 구동 전원의 전압 레벨에 따라 복수의 발광 소자 유닛 간에 병렬 또는 직렬 또는 직병렬 회로를 구성하여, 발광장치에 포함된 거의 모든 발광 소자 유닛이 안정적으로 동작할 수 있는 발광 소자 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 리플 필터 기능을 수행하는 역률 보상회로를 구비하여 역률을 개선하고, 역률 보상회로의 출력을 선택적으로 이용하여 광-플리커(flicker) 현상을 개선할 수 있는 발광 소자 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 발광 소자 유닛들 간의 직병렬 회로 구성에 따라 각각의 발광 소자 유닛에 흐르는 전류를 미리 설정된 전류값으로 유지할 수 있는 정전류 제어기능이 구비된 발광 소자 구동장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 교류 전원을 구동 전원으로 변환하여 출력하는 전원 공급부; 상기 구동 전원에 의해 구동되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 발광 소자 유닛; 상기 구동 전원에 따라 상기 복수의 발광 소자 유닛 사이의 접속 노드 각각을 복수의 전류 감지 단자에 선택적으로 연결하는 복수의 제1 연결 스위치 제어신호 및 상기 접속 노드 각각을 상기 구동 전원의 인가단에 선택적으로 연결하는 복수의 제2 연결 스위치 제어신호를 생성하는 제어부; 상기 복수의 제1 연결 스위치 제어 신호들 각각에 응답하여 개폐되는 복수의 제 1 연결 스위치들; 및 상기 복수의 제1 연결 스위치 제어 신호들 각각에 응답하여 개폐되는 복수의 제 1 연결 스위치들을 포함하는 발광 소자 구동장치가 제공된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 교류 전원에 연결되어 동작하되, 교류 전원의 전압 레벨에 따라 복수의 발광 소자 유닛 간에 병렬 또는 직렬 또는 직병렬 회로를 구성하여, 발광장치에 포함된 거의 모든 발광 소자 유닛이 보다 효율적으로 동작할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 리플 필터 기능을 수행하는 역률 보상회로를 구비하여 역률을 개선하고 광-플리커 현상을 개선할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 발광 소자 유닛들 간의 직병렬 회로 구성에 따라 각각의 발광 소자 유닛에 흐르는 전류를 미리 설정된 전류값으로 유지할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 도 1의 발광 소자 구동장치의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2b는 도 1의 발광 소자 구동장치에 포함되는 제어부의 구성을 도시한 구성 블록도이다.
도 3은 도 2의 발광 소자 구동장치에 포함되는 제 1 연결 스위치의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2의 발광 소자 구동장치에 포함되는 제 2 연결 스위치의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 5a는 도 2의 발광 소자 구동장치에 포함되는 전원 공급부가 생성하는 구동 전원의 전압 및 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 5b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동작 모드 제어가 가능한 제어부의 모드 신호가 제 2 레벨인 경우의, 발광 소자 구동장치에 포함된 전원 공급부가 생성하는 구동 전원의 전압, 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류의 크기를 나타내는 그래프이다.
도 6 내지 11은 도 2의 발광 소자 구동장치의 동작을 설명하기 위한 회로도들이다.
도 12a 내지 12e는 본 발명에 따른 제어부에 포함되는 정전류 제어부의 구성을 도시한 구성 블록도 및 회로도이다.
도 13은 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.
도 15 내지 도 16은 도 14의 발광 소자 구동장치에 포함되는 역률 보상부의 예들을 나타내는 회로도들이다.
도 17은 도 13, 도 15, 도 16의 발광 소자 구동장치에 포함되는 전원 공급부가 생성하는 구동 전원의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

발광 소자 구동장치의 개괄

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 발광 소자 구동장치(1000)는 전원 공급부(100), 제어부(200), 복수의 발광 소자 유닛들을 포함하는 발광 소자부(300), 적어도 하나 이상의 제 1 연결 스위치들을 포함하는 제 1 연결 스위치부(400) 및 적어도 하나 이상의 제 2 연결 스위치들을 포함하는 제 2 연결 스위치부(500)를 포함한다.

전원 공급부(100)는 교류 전원(VAC)을 입력받고, 교류 전원(VAC)을 이용하여 구동 전원(Vin)을 출력한다. 이하에서는, 전원 공급부(100)의 출력단을 전원단(OUTP) 및 접지단(OUTN)으로 구분하여 설명한다.

제어부(200)는 구동 전원(Vin) 및 제1 연결 스위치부(400)를 통해 발광 소자부(300)의 전류(Ids)를 입력받고, 구동 전원(Vin) 및 전류(Ids)의 크기에 따라 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P)를 출력한다. 여기서, 제1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N) 및 제2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P)는 제1 및 제2 연결 스위치부(400, 500)에 포함된 스위칭 소자의 개수에 대응하는 복수의 신호이며, 이하에서 자세히 설명한다.

발광 소자부(300)는 구동 전원(Vin)에 의해 구동되는 복수의 발광 소자를 포함한다. 복수의 발광 소자는 제1 연결 스위치부(400) 및 제2 연결 스위치부(500)에 의해 직/병렬 연결 관계가 제어되고, 제어부(200)에 의해 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류의 크기가 제어된다.

제 1 연결 스위치부(400)는 발광 소자부(300)와 제어부(200) 사이에 위치되며, 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N)에 따라 선택적으로 턴 온되어 발광 소자부(300)에 포함된 복수의 발광 소자 유닛들 각각을 선택적으로 제어부(200)의 전류 감지단자(S)에 연결한다.

제 2 연결 스위치부(500)는 발광 소자부(300)와 전원 공급부(100)의 전원단(OUPT) 사이에 위치되며, 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P)에 따라 선택적으로 턴 온되어 발광 소자부(300)에 포함된 복수의 발광 소자 유닛들 각각을 선택적으로 전원 공급부(100)의 전원단(OUPT)에 연결한다.

제어부(200)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨을 판단하고, 판단된 전압 레벨에 기초하여 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P)를 생성/출력하여, 제 1 연결 스위치부(400)에 포함된 적어도 하나 이상의 제 1 연결 스위치들 각각 및 제 2 연결 스위치부(500)에 포함된 적어도 하나 이상의 제 2 연결 스위치들 각각을 선택적으로 턴 온시킬 수 있다. 따라서 제어부(200)는 발광 소자부(300)에 포함된 복수의 발광 소자 유닛들 중에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 직렬로 연결되는 발광 소자 유닛들 및 병렬로 연결되는 발광 소자 유닛들의 개수를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 기초하여 발광 소자부(300)에 포함된 복수의 발광 소자 유닛들을 다양한 형태의 직병렬회로로 구현할 수 있다.

예를 들어, 제어부(200)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 상대적으로 낮은 경우에는 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 병렬로 연결되는 발광 소자 유닛들의 개수를 증가시키고, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 상대적으로 높은 경우에는 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 직렬로 연결되는 발광 소자 유닛들의 개수를 증가시킴으로써 발광 소자부(300)에 포함된 모든 발광 소자 유닛들을 효율적이고 안정적으로 구동할 수 있다. 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 따른 제어부(200)의 상세 동작은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 후술한다.

한편, 도 1에 도시된 구성 요소들 중 전원 공급부(100), 제어부(200), 제 1 연결 스위치부(400) 및 제 2 연결 스위치부(500)는 실시예를 구성하기에 따라 집적회로(IC : Integrated Circuit)로 구성될 수 있다.

발광 소자 구동장치의 일 실시예

도 2a는 도 1의 발광 소자 구동장치의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 2b는 도 1의 발광 소자 구동장치에 포함되는 제어부의 구성을 도시한 구성 블록도이다.

도 2a를 참조하면, 발광 소자 구동장치(2000)는 전원 공급부(100), 제어부(200), 제 1 내지 제 N(N은 2 이상의 양의 정수) 발광 소자 유닛들(LED_U1, LED_U2, ..., LED_U6)(300-1, 300-2, ..., 300-6), (N-1)개의 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 및 (N-1)개의 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)을 포함한다.

도 2a는 N이 6인 경우에 대해 도시하고 있다. 이하, N은 6인 경우에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니며 N은 2 이상의 임의의 정수일 수 있다.

제어부(200)는 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP) 및 접지단(OUTN)에 연결되어 구동 전원(Vin)을 수신한다. 제어부(200)는 구동 전원(Vin)에 기초하여 (N-1)개의 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5) 및 (N-1)개의 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5)을 생성/출력하여 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)과 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)의 동작을 각각 제어한다.

발광 소자부의 구성

발광 소자부(300) N개의 발광소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 및 (N-1)개의 역류 방지부들(600-1, 600-2, ..., 600-5)을 포함할 수 있다. 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)은 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP) 및 제어부(200) 사이에 서로 직렬로 연결된다. 한편, 도 2를 참조하면, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 각각은 하나의 발광 소자(D1, D2, ..., D6)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 그러나 실시예에 따라서 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 각각은 복수의 발광 소자들을 포함할 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 있어, 발광 소자 유닛이란 일 단위로 함께 제어되고 동작하도록 구성되는 발광 소자(들)를 의미하며, 실시예를 구성하기에 따라 하나 또는 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다.

제 1 내지 제 (N-1) 역류 방지부들(600-1, 600-2, ..., 600-5) 각각은 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 사이에 각각 연결될 수 있다. 제 1 내지 제 (N-1) 역류 방지부들(600-1, 600-2, ..., 600-5) 각각은 다음 단계의 발광 소자 유닛으로부터 이전 단계의 발광 소자 유닛으로 전류가 역류하는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 제 1 내지 제 (N-1) 역류 방지부들(600-1, 600-2, ..., 600-5) 각각은 다이오드(DB1, DB2, ..., DB5)로 구현될 수 있다. 즉, 제 K 역류 방지부(600-k)는 제 K 발광 소자 유닛(300-k)에 연결되는 애노드(anode) 및 제 (K+1) 발광 소자 유닛(300-(k+1))에 연결되는 캐소드를 구비하는 다이오드(DBk)를 포함할 수 있다.

제 1 연결 스위치의 구성과 기능

제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)은 제어부(200)로부터 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5) 각각을 수신한다. 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 각각은 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5) 각각에 응답하여 개폐되어 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 사이의 접속 노드들 각각을 제어부(200)의 전류 감지단자들(S1, S2, S3, S4, S5, S6)에 선택적으로 연결한다. 즉, K(K는 N-1 이하의 양의 정수)번째 제 1 연결 스위치(400-k)는 제 K 발광 소자 유닛(300-k)과 제 K 역류 방지부(600-k) 사이의 노드 및 제어부(200)의 전류 감지단자(SK) 사이에 연결되고 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_Nk)에 응답하여 개폐될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)은 다양한 전자식 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 보다 바람직하게 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 각각은 NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(MN1, MN2, ..., MN5)로 구현된 전자식 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 또한, 보다 바람직하게 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 각각은 NMOS 트랜지스터들(MN1, MN2, ..., MN5)의 게이트와 제어부(200) 사이에 연결된 저항(RN1, RN2, ..., RN5)을 더 포함할 수 있다.

즉, K번째 제 1 연결 스위치(400-k)는 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_Nk)를 수신하는 게이트, 제어부(200)에 연결되는 소스 및 제 K 발광 소자 유닛(300-k)과 제 K 역류 방지부(600-k) 사이의 노드에 연결되는 드레인을 구비하는 NMOS 트랜지스터(MNk)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)은 각각의 게이트로 수신되는 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5)가 턴온 신호(Sig_N1_ON, Sig_N2_ON, ..., Sig_N5_ON)인 경우 턴온(turn-on)되고, 턴오프 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, ..., Sig_N5_OFF)인 경우 턴오프(turn-off)될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 K번째 제 1 연결 스위치(400-k)는 NMOS 트랜지스터(MNk) 이외에 NMOS 트랜지스터(MNk)를 보호하기 위한 NMOS 트랜지스터(MNk)의 소스 및 게이트 사이에 연결되는 제 1 제너(zener) 다이오드(Z1) 및 NMOS 트랜지스터(MNk)의 소스 및 드레인 사이에 연결되는 제 2 제너 다이오드(Z2)를 더 포함할 수 있다. 또한, 게이트 전극에 연결되는 저항(R1) 및 제 1 제너 다이오드(Z1)에 병렬로 연결되는 저항(R3)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)은 정전압 동작을 수행하므로 발광 소자 구동장치(2000)를 보다 안정적으로 구현할 수 있다.

제 2 연결 스위치의 구성과 기능

제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)은 제어부(200)로부터 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5) 각각을 수신한다. 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5) 각각은 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5) 각각에 응답하여 개폐되어 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)을 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 사이의 접속 노드들 각각에 선택적으로 연결한다. 즉, K번째 제 2 연결 스위치(500-k)는 제 K 역류 방지부(600-k)와 제 (K+1) 발광 소자 유닛(300-(k+1)) 사이의 노드 및 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP) 사이에 연결되고 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_Pk)에 응답하여 개폐될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)은 다양한 전자식 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수 있다. 보다 바람직하게 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5) 각각은 PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터(MP1, MP2, ..., MP5)로 구현된 전자식 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 또한, 보다 바람직하게 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5) 각각은 PMOS 트랜지스터들(MP1, MP2, ..., MP5)의 게이트와 제어부(200) 사이에 연결된 저항(RP1, RP2, ..., RP5)을 더 포함할 수 있다.

즉, K번째 2 연결 스위치(500-k)는 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_Pk)를 수신하는 게이트, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)에 연결되는 소스 및 제 K 역류 방지부(600-k)와 제 (K+1) 발광 소자 유닛(300-(k+1)) 사이의 노드에 연결되는 드레인을 구비하는 PMOS 트랜지스터(MPk)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)은 게이트로 수신되는 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5)이 턴온 신호(Sig_P1_ON, Sig_P2_ON, ..., Sig_P5_ON)인 경우 턴온(turn-on)되고, 턴오프 신호(Sig_P1_OFF, Sig_P2_OFF, ..., Sig_P5_OFF)인 경우 턴오프(turn-off)될 수 있다. 한편, 스위칭 소자의 특성상 제 2 연결 스위치(500-1, 500-2, ..., 500-5)의 전자식 스위칭 소자로서 NMOS가 채택되는 경우 게이트 전압이 하이 레벨인 경우 턴온되므로 이를 제어하기 위하여 별도의 전원라인이 필요하므로서, 제 2 연결 스위치(500-1, 500-2, ..., 500-5)의 전자식 스위칭 소자로서 게이트 전압이 로우 레벨인 경우 턴온되는 PMOS가 채택되는 것이 보다 바람직하다.

다른 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 K번째 제 2 연결 스위치(500-k)는 PMOS 트랜지스터(MPk) 이외에 PMOS 트랜지스터를 보호하기 위한 PMOS 트랜지스터(MPk)의 소스 및 게이트 사이에 연결되는 제 1 제너(zener) 다이오드(Z1) 및 PMOS 트랜지스터(MPk)의 소스 및 드레인 사이에 연결되는 제 2 제너 다이오드(Z2)를 더 포함할 수 있다. 또한, 게이트 전극에 연결되는 저항(R1) 및 제 1 제너 다이오드(Z1)와 병렬로 연결되는 저항(R3)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)은 정전압 동작을 수행하므로 발광 소자 구동장치(2000)를 보다 안정적으로 구현할 수 있다.

전원 공급부의 구성과 기능

전원 공급부(100)는 브리지(bridge) 형태로 연결되는 네 개의 다이오드들(D1, D2, D3, D4)로 구성되는 정류부(110)를 포함할 수 있다.

도 5a는 도 2의 발광 소자 구동장치에 포함되는 전원 공급부가 생성하는 구동 전원(Vin)의 전압, 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류의 크기(Ids)를 나타내는 그래프이다.

도 2 및 5a를 참조하면, 교류 전원(VAC)이 양의 전압레벨을 갖는 처음 반주기 동안에 제2 다이오드(D2) 및 제3 다이오드(D3)는 턴오프되고 제1 다이오드(D1) 및 제4 다이오드(D4)는 턴온되어 전원단(OUTP) 및 접지단(OUTN)을 통해 양의 전위를 갖는 구동 전원(Vin)을 출력한다. 교류 전원(VAC)이 음의 전압을 갖는 다음 반주기 동안에 제1 다이오드(D1) 및 제4 다이오드(D4)는 턴오프되고 제2 다이오드(D2) 및 제3 다이오드(D3)는 턴온되어 전원단(OUTP) 및 접지단(OUTN)을 통해 양의 전위를 갖는 구동 전원(Vin)을 출력한다. 따라서 전원 공급부(100)는 교류 전원(VAC)을 전파 정류하여 구동 전원(Vin)을 생성할 수 있다.

한편, 도 2는 전원 공급부(100)의 일 예를 도시하는 것으로, 전원 공급부(100)는 도 2에 도시된 구성에 국한되지 않는다. 실시예에 따라 전원 공급부(100)는 교류 전원(VAC)을 전파 정류할 수 있는 다른 형태의 정류 회로를 사용하여 구현될 수도 있다.

제어부의 구성과 기능

도 2b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어부(200)는 내부 전원부(202), 구동 전압 판단부(210) 및 스위치 제어부(220)를 포함할 수 있다.

내부 전원부(202)는 제어부(200)의 동작을 위하여 제어부(200) 내의 구동 전압 판단부(210), 스위치 제어부(220), 정전류 제어부(230)에 안정적인 내부 전원(Vint)을 공급한다.

먼저 구동 전원(Vin)의 전압 레벨과 관련하여, '순방향 전압(VF)'이란 1 개의 발광 소자 유닛이 턴-온되는 최소 레벨의 전압을 의미하며, 순방향 전압의 개념을 이용하여 구동 전원의 전압 레벨을 표현하는 것으로 정의하도록 한다. 즉, 이하에서, 최대 1 개의 발광 소자 유닛을 구동할 수 있는 전압 레벨(구동 전압(Vin)의 전압 이 제 1 순방향 전압(1VF) 이상이고, 제 2 순방향 전압(2VF) 미만인 경우)을 제 1 순방향 전압 레벨(1VFL), 최대 2 개의 발광 소자 유닛을 구동할 수 있는 전압 레벨(구동 전압(Vin)의 전압이 제 2 순방향 전압(1VF) 이상이고, 제 3 순방향 전압(2VF) 미만인 경우)을 제 2 순방향 전압 레벨(2VFL),...., 최대 M 개의 발광 소자 유닛을 구동할 수 있는 전압 레벨(구동 전압(Vin)의 전압 레벨이 제 M 순방향 전압(MVF) 이상이고, 제 (M+1) 순방향 전압((M+1)VF) 미만인 경우)을 제 M 순방향 전압 레벨(MVFL)이라고 정의한다.

구동 전압 판단부(210)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨을 감지하여, 구동 전원의 전압 레벨에 따른 전압 정보신호(VIS)를 생성/출력하는 기능을 수행하게 된다. 예를 들어, 구동 전압 판단부(210)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 1 순방향 전압(1VF) 이상이고, 제 2 순방향 전압(2VF) 미만인 경우 제 1 전압 정보신호(VIS1)를 생성/출력한다. 그리고, 구동 전압 판단부(210)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 2 순방향 전압(2VF) 이상이고 제 3 순방향 전압(3VF) 미만인 경우 제 2 전압 정보신호(VIS2)를 생성/출력하고, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 3 순방향 전압(3VF) 이상이고 제 4 순방향 전압(4VF) 미만인 경우 제 3 전압 정보신호(VIS3)를 생성/출력하며, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 4 순방향 전압(4VF) 이상이고 제 5 순방향 전압(5VF) 미만인 경우 제 4 전압 정보신호(VIS4)를 생성/출력하고, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 5 순방향 전압(5VF) 이상이고 제 6 순방향 전압(6VF) 미만인 경우 제 5 전압 정보신호(VIS6)를 생성/출력한다. 마지막으로, 구동 전압 판단부(210)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 6 순방향 전압(6VF) 이상인 경우 제 6 전압 정보신호(VIS6)를 생성/출력한다.

스위치 제어부(220)는 구동 전압 판단부(210)로부터 입력되는 전압 정보신호(VIS)에 따라 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 결정할 수 있다. 예를 들어, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 M 순방향 전압 레벨(MVFL)인 경우(즉, 최대 M(M은 N 이하의 양의 정수)개의 발광 소자 유닛들을 구동할 수 있는 전압 레벨을 갖는 경우), 구동 전원(Vin)을 사용하여 M개 이상의 직렬로 연결된 발광 소자 유닛들을 구동할 수 없다.

따라서 스위치 제어부(220)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 M 순방향 전압 레벨(MVFL)을 갖는 것으로 판단되는 경우(즉, 구동 전압 판단부(210)로부터 제 M 전압 정보신호(VISM)가 입력되는 경우), 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 직렬로 연결되는 발광 소자 유닛들의 개수가 M 이하가 되도록 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 결정할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 스위치 제어부(220)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 1 순방향 전압 레벨(1VFL)을 갖는 것으로 판단되는 경우(즉, 구동 전압 판단부(210)로부터 제 1 전압 정보신호(VIS1)가 입력되는 경우) 직렬로 연결될 수 있는 발광 소자 유닛의 수를 1로 결정하고, N 개의 발광 소자 유닛들이 각각 하나씩만 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 하나의 발광 소자 유닛이 다른 발광 소자 유닛들과 서로 병렬로 연결되도록 제 1 및 제 2 스위치들을 제어하며, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 2 순방향 전압 레벨(2VFL)을 갖는 것으로 판단되는 경우(즉, 구동 전압 판단부(210)로부터 제 1 전압 정보신호(VIS2)가 입력되는 경우) 직렬로 연결될 수 있는 발광 소자 유닛의 수를 2로 결정하고, N 개의 발광 소자 유닛들이 인접한 두 개의 발광 소자 유닛들끼리 짝지어 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 2 개의 발광 소자 유닛들이 다른 직렬로 연결된 2개의 발광 소자 유닛들과 서로 병렬로 연결되도록 제 1 및 제 2 스위치들을 제어하고, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 3 순방향 전압 레벨(3VFL)을 갖는 것으로 판단되는 경우(즉, 구동 전압 판단부(210)로부터 제 3 전압 정보신호(VIS3)가 입력되는 경우) 직렬로 연결될 수 있는 발광 소자 유닛의 수를 3으로 결정하고, N 개의 발광 소자 유닛들이 인접한 세 개의 발광 소자 유닛들끼리 짝지어 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 3 개의 발광 소자 유닛들이 다른 직렬로 연결된 3 개의 발광 소자 유닛들과 서로 병렬로 연결되도록 제 1 및 제 2 스위치들을 제어하며, 동일한 방식으로 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 M 순방향 전압 레벨(MVFL)을 갖는 것으로 판단되는 경우(즉, 구동 전압 판단부(210)로부터 제 M 전압 정보신호(VISM)가 입력되는 경우) 직렬로 연결될 수 있는 발광 소자 유닛의 수를 M으로 결정하고, N 개의 발광 소자 유닛들이 인접한 M 개의 발광 소자 유닛들끼리 짝지어 각각 직렬로 연결되고, 직렬로 연결된 M 개의 발광 소자 유닛들이 다른 직렬로 연결된 M 개의 발광 소자 유닛들과 병렬로 연결되도록 제 1 및 제 2 스위치들을 제어하여 복수의 발광 소자 유닛들의 직병렬 연결관계를 제어하는 기능을 수행한다. 또한, 실시예를 구성하기에 따라, 본 발명에 따른 스위치 제어부(220)는 구동 전원의 전압 레벨이 발광 소자 구동장치(2000)에 포함된 N 개의 발광 소자 유닛들 중 절반을 초과하는 발광 소자 유닛들을 구동시킬 수 있는 전압 레벨에 해당되는 경우(즉, L 개의 발광 소자 유닛들을 구동할 수 있는 전압 레벨에 해당되는 경우, 여기서 L은 N/2 초과 N 미만의 양의 정수), N 개의 발광 소자 유닛들 중 L 개의 발광 소자 유닛들만을 이용하여 하나의 직렬 회로를 구성함으로써 L 개의 발광 소자 유닛들이 턴-온되도록 제어하고, 나머지 발광소자 유닛(들)은 턴-오프되도록 하는 제어를 더 수행하도록 구성될 수도 있다.

스위치 제어부(220)는 전압 정보신호(VIS)에 기초하여 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5)을 생성하여 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)에 출력함으로써, 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다.

스위치 제어부(220)의 제 1 실시예

일 실시예에 있어서, 스위치 제어부(220)는 구동 전압 판단부(210)로부터 제 M 전압 정보신호(VISM)가 입력되는 경우, (T*M)(T는, '1 ≤ T*M ≤ N-1'을 만족시키는 양의 정수)번째 제 1 연결 스위치들(400-T*M) 및 (T*M)번째 제 2 연결 스위치들(500-T*M)을 턴온시키고 나머지 제 1 연결 스위치들 및 제 2 연결 스위치들은 턴오프(turn-off)시킴으로써 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 M개의 직렬로 연결된 발광 소자 유닛들이 병렬로 한 개 이상 연결되도록 제어할 수 있다. 이하에서, 이러한 본 발명에 따른 제어부(200)의 직병렬 제어를 예를 들어 설명하도록 한다.

예를 들어, N이 6(즉, 6 개의 발광 소자 유닛들이 포함되어 있는 경우)이고, M이 2인 경우(제 2 전압 정보신호(VIS2)가 입력되는 경우), 전술한 식을 만족하는 T는 1과 2가 되며, 따라서, 스위치 제어부(220)는 2번째 제 2 연결 스위치(T=1, M=2, 1*2번째 제 2 연결 스위치)(500-2), 2번째 제 1 연결 스위치(400-2), 4번째 제 2 연결 스위치(T=2, M=2, 2*2째 제 2 연결 스위치)(500-4), 4번째 제 1 연결 스위치(400-4)가 턴온되도록 제어하며, 나머지 스위치들은 턴오프되도록 제어한다.

유사하게, N이 6이고, M이 3인 경우(제 3 전압 정보신호(VIS3)가 입력되는 경우), 전술한 식을 만족하는 T는 1이 되며, 따라서, 스위치 제어부(220)는 3번째 제 2 연결 스위치(T=1, M=3, 제1*3 제 2 연결 스위치)(500-3), 3번째 제 1 연결 스위치(400-3)가 턴온되도록 제어하며, 나머지 스위치들은 턴오프되도록 제어한다.

또한, 유사하게, N이 6이고, M이 4인 경우(제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우), 전술한 식을 만족하는 T는 1이 되며, 따라서, 스위치 제어부(220)는 4번째 제 2 연결 스위치(T=1, M=4, 1*4번째 제 2 연결 스위치)(500-4), 4번째 제 1 연결 스위치(400-4)가 턴온되도록 제어하며, 나머지 스위치들은 턴오프되도록 제어한다. 이 경우, 제 1 발광 소자 유닛, 제 2 발광 소자 유닛, 제 3 발광 소자 유닛, 제4 발광 소자 유닛이 직렬로 연결되어 하나의 회로를 구성하고, 제 5 발광 소자 유닛, 제6 발광 소자 유닛이 직렬로 연결되어 다른 하나의 회로를 구성하게 된다.

스위치 제어부(220)의 제 2 실시예

다만, 전술한 경우, 즉, N이 6이고, M이 4인 경우, 제 5 발광 소자 유닛, 제6 발광 소자 유닛이 직렬로 연결된 다른 하나의 회로에 과전류가 인입되는 것을 방지하기 위하여, 스위치 제어부(220)는 4번째 제 2 연결 스위치(500-4)를 턴오프 상태로 유지하도록 제어할 수 있는 것이 보다 바람직하다. 전술한 바와 같은 제어를 수행하기 위하여, 택일적인 일 실시예에 있어, 본 발명에 따른 스위치 제어부(220)는 구동 전압 판단부(210)로부터 입력되는 전압 정보신호(VIS)에 따라, 즉, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨의 범위에 따라, 전술한 스위치 제어 방식(이하, '스위치 제어 방식-1')('1 ≤ T*M ≤ N-1'을 만족시키는 양의 정수인 'T'를 결정한 후, (T*M)번째 제 1 및 제 2 스위치들만이 턴온되도록 하는 스위치 제어)와 스위치 제어 방식-2 중 하나에 따라 스위치 제어를 수행하도록 구성될 수 있다. 스위치 제어 방식-2에 대하여 살펴보면, 본 발명에 따른 스위치 제어부(200)는 구동 전압 판단부(210)로부터 입력되는 전압 정보신호(VIS)가 제 L 전압 정보신호(VISL)(L은 N/2 초과 N 미만의 양의 정수)인 것으로 판단되는 경우, L번째 제 1 연결 스위치(400-L)는 턴온시키고 나머지 제 1 연결 스위치들 및 모든 제 2 연결 스위치들을 턴오프시킴으로써 제 1 내지 제 L 발광 소자 유닛들만 발광시키고 제 (L+1) 내지 제 N 발광 소자 유닛들은 턴오프시킬 수 있다. 바람직하게, L은, 식 'N/2 〈 L〈 N'을 만족하는 양의 정수로 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스위치 제어부(220)는 입력되는 전압 정보신호(VLS)가 제 1 전압 정보신호(VLS) 내지 제 (L-1) 전압 정보신호(VLS(L-1)), 제 N 전압 정보신호(VLSN) 범위에 있는 경우 스위치 제어 방식-1을 이용하여 각 스위치들을 제어하며, 입력되는 전압 정보신호(VLS)가 제 L 전압 정보신호(VLSL) 내지 제 (N-1) 전압 정보신호(VLS(N-1)) 범위에 있는 경우 전술한 바와 같은 스위치 제어 방식-2를 이용하여 각 스위치들을 제어하게 된다. 이를 이하에서, 예를 들어 상세하게 설명한다.

예를 들어, N이 6인 경우, L('3 〈 L〈 6'을 만족하는 양의 정수)은 4, 5로 설정되므로, 스위치 제어부(220)는 제 1 전압 정보신호(VLS1), 제 2 전압 정보신호(VLS2), 제 3 전압 정보신호(VLS3), 제 1 전압 정보신호(VLS6)가 입력되는 경우 전술한 바와 같은 스위치 제어 방식-1을 이용하여 각 스위치들을 제어하며, 제 4 전압 정보신호(VLS4), 제 5 전압 정보신호(VLS5)가 입력되는 경우 전술한 바와 같은 스위치 제어 방식-2를 이용하여 각 스위치들을 제어하게 된다.

즉, 제 1 전압 정보신호(VLS1)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 스위치 제어 방식-1을 이용하여, 모든 제 1 및 제 2 스위치들이 턴온되도록 제어한다. 또한, 제 2 전압 정보신호(VLS2)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 스위치 제어 방식-1을 이용하여, 2번째 제 2 연결 스위치(500-2), 2번째 제 1 연결 스위치(400-2), 4번째 제 2 연결 스위치(500-4), 4번째 제 1 연결 스위치(400-4)가 턴온되도록 제어한다. 또한, 제 2 전압 정보신호(VLS2)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 스위치 제어 방식-1을 이용하여, 3번째 제 2 연결 스위치(500-3), 3번째 제 1 연결 스위치(400-3)가 턴온되도록 제어한다. 또한, 제 6 전압 정보신호(VLS6)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 스위치 제어 방식-1을 이용하여, 모든 제 1 및 제 2 스위치들이 턴오프되도록 제어한다.

한편, 제 4 전압 정보신호(VLS4)가 입력되는 것으로 판단되면, 스위치 제어부(220)는 스위치 제어 방식-2를 이용하여, 4번째 제 1 연결 스위치(400-4)만 턴온시키고, 나머지 스위치들은 턴오프시킴으로써, 제 1 내지 제 4 발광 소자 유닛들이 직렬 연결되어 발광하도록 제어하고, 제 5 및 제 6 발광 소자 유닛들은 동작하지 않도록 제어할 수도 있다. 또한, 제 5 전압 정보신호(VLS5)가 입력되는 것으로 판단되면, 스위치 제어부(200)는 스위치 제어 방식-2를 이용하여, 5번째 제 1 연결 스위치(400-5)만 턴온시키고, 나머지 스위치들은 턴오프시킴으로써, 제1 내지 제5 발광 소자 유닛들이 직렬 연결되어 발광하도록 제어하고, 제6 발광 소자 유닛은 동작하지 않도록 제어할 수도 있다. 본 발명에 있어, 이러한 L의 설정은 필요에 따라 선택적으로 다양하게 설정될 수 있으며, 다양한 변형과 변용에 불구하고 본 발명의 기술적 사상을 포함하고 있는 한 본 발명의 권리범위에 속함은 당업자에게 자명할 것이다.

발광 소자 구동장치의 예시적인 제어기능 및 과정

도 6 내지 11은 도 2a, 2b의 발광 소자 구동장치의 동작을 설명하기 위한 회로도들이다.

이하, 도 2a, 2b, 5 및 6 내지 11을 참조하여 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 따른 발광 소자 구동장치(2000)의 동작에 대해 설명한다.

도 6은 상기 제 1 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타내고, 도 7은 상기 제 2 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타내며, 도 8은 상기 제 3 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타내고, 도 9a, 9b 및 9c는 상기 제 4 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타내며, 도 10a 및 10b는 상기 제 5 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타내고, 도 11은 상기 제 6 단계에서 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에서 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 나타낸다.

이하에서, 도 6 내지 11을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스위치 제어부(220)를 포함하는 제어부(200)의 구동 전원의 전압 레벨에 따른 각 단계의 제어과정에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위하여 6 개의 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6), 5 개의 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 및 5 개의 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)이 포함되어 구성되는 실시예를 기준으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 소자 유닛의 수는 본 발명의 사상 내에서 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있으며 이러한 발광 소자 유닛의 수의 변경에 따라 제 1 및 연결 스위치들 및/또는 제 2 연결 스위치들의 수도 변경될 수 있고, 이러한 변형/변용에 불구하고 본 발명의 기술적 사상을 포함하고 있는 한 본 발명의 권리범위에 속함은 당업자에게 자명할 것이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도 6 내지 11에는 턴온 제어 신호가 입력되어 턴온된 제 1 및/또는 제 2 스위치들만 도시하였다.

제어부의 STEP 1 제어(1 VF <= Vin < 2 VF 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t1~t2 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 1 순방향 전압(1VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 1 전압 정보신호(VIS1)를 생성하여 출력한다.

다음으로, 도 5a 및 도 6을 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 1 전압 정보신호(VIS1)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 모든 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5)이 턴온될 수 있도록 모든 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, ..., Sig_N5)을 제 1 연결 스위치 턴온 제어 신호들(Sig_N1_ON, Sig_N2_ON, ..., Sig_N5_ON)으로 설정하고, 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)이 턴온될 수 있도록 모든 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P1, Sig_P2, ..., Sig_P5)을 제 2 연결 스위치 턴온 제어 신호들(Sig_P1_ON, Sig_P2_ON, ..., Sig_P5_ON)로 설정한 후, 각각의 제 1 및 제 2 연결 스위치들로 출력한다.

따라서 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, ..., 500-5)이 모두 턴온되어, 도 6에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 각각이 병렬로 연결될 수 있다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t1~t2 구간 동안, 제 1 순방향 전압 레벨(1VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)을 모두 안정적으로 구동할 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 t1~t2 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 1 순방향 전압(1VF) 이상으로 상승되는 경우에 대해서만 설명하였으나, t11~t12 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 2 순방향 전압(2VF) 미만으로 하강되는 경우에도 동일한 STEP 1 제어가 수행된다.

제어부의 STEP 2 제어(2 VF <= Vin < 3 VF 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t2~t3 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 2 순방향 전압(1VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 2 전압 정보신호(VIS2)를 생성하여 출력한다.

다음으로, 도 5a 및 도 7을 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 2 전압 정보신호(VIS2)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 1 연결 스위치들(400-2, 400-4) 및 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-4)이 턴온될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N2, Sig_N4) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P2, Sig_P4)을 턴온 제어 신호(Sig_N2_ON, Sig_N4_ON, Sig_P2_ON, Sig_P4_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-3, 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-3, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N3, Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P3, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 제 1 연결 스위치들(400-2, 400-4), 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-4)만 턴온되고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-3, 400-5) 및 나머지 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-3, 500-5)은 턴오프되어, 도 7에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 두 개의 직렬로 연결된 발광 소자 유닛들이 병렬로 세 개 연결될 수 있다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t2~t3 구간 동안, 제 2 순방향 전압 레벨(2VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)을 모두 안정적으로 구동할 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 t2~t3 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 2 순방향 전압(2VF) 이상으로 상승되는 경우에 대해서만 설명하였으나, t10~t11 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 3 순방향 전압(3VF) 미만으로 하강되는 경우에도 동일한 STEP 2 제어가 수행된다.

제어부의 STEP 3 제어(3 VF <= Vin < 4 VF 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t3~t4 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 3 순방향 전압(1VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 3 전압 정보신호(VIS3)를 생성하여 출력한다.

또한, 도 5a 및 도 8을 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 3 전압 정보신호(VIS3)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 1 연결 스위치(400-3) 및 제 2 연결 스위치들(500-3)이 턴온될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N3) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호들(Sig_P3)을 턴온 제어 신호(Sig_N3_ON, Sig_P3_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-4, 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N4, Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P2, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 제 1 연결 스위치(400-3) 및 제 2 연결 스위치(500-3)만 턴온되고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-4, 400-5) 및 나머지 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-4, 500-5)은 턴오프되어, 도 8에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 세 개의 직렬로 연결된 발광 소자 유닛들이 병렬로 두 개 연결될 수 있다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t3~t4 구간 동안, 제 3 순방향 전압 레벨(3VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)을 모두 안정적으로 구동할 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 t3~t4 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 3 순방향 전압(3VF) 이상으로 상승되는 경우에 대해서만 설명하였으나, t9~t10 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 4 순방향 전압(4VF) 미만으로 하강되는 경우에도 동일한 STEP 3 제어가 수행된다.

제어부의 STEP 4 제어(4 VF <= Vin < 5 VF 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t4~t5 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 4 순방향 전압(4VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 4 전압 정보신호(VIS4)를 생성하여 출력한다.

다음으로, 도 5a 및 도 9a를 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 1 연결 스위치(400-4)가 턴온될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N4)를 턴온 제어 신호(Sig_N4_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-5) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 나머지 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N5) 및 모든 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P2, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

이에 따라서 제 1 연결 스위치(400-4)만 턴온되고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-5) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)은 턴오프되므로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제1 내지 제4 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4)이 직렬로 연결될 수 있다. 한편, 제 2 연결 스위치들(500-4, 500-5)이 턴오프되므로 제5 및 제6 발광 소자 유닛들(300-5, 300-6)은 턴오프된다.

또는, 실시예를 구성하기에 따라, 도 5a 및 도 9b를 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 1 연결 스위치(400-5) 및 제 2 연결 스위치(500-1)가 턴온될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P1)를 턴온 제어 신호(Sig_N5_ON, Sig_P1_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4) 및 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 나머지 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N4) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P2, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 제 1 연결 스위치(400-5) 및 제 2 연결 스위치(500-1)만 턴온되고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4) 및 나머지 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-3, 500-4, 500-5)은 턴오프되어, 도 9b에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제 2 내지 제 5 발광 소자 유닛들(300-2, 300-3, 300-4, 300-5)이 직렬로 연결될 수 있다. 한편, 제 1 연결 스위치(400-1)는 턴오프되어 제1 발광 소자 유닛(300-1) 양단에는 전위차가 형성되지 않으므로 제1 발광 소자 유닛(300-1)은 턴오프되고, 제 2 연결 스위치(500-5)가 턴오프되므로 제 6 발광 소자 유닛(300-6)이 턴오프된다.

또는, 실시예를 구성하기에 따라, 도 5a 및 도 9c를 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 2 연결 스위치(500-2)만 턴온될 수 있도록 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P2)를 턴온 제어 신호(Sig_P2_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 나머지 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N4, Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 제 2 연결 스위치(500-2)만 턴온되고, 모든 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 나머지 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-3, 500-4, 500-5)은 턴오프되어, 도 9c에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제 3 내지 제 6 발광 소자 유닛들(300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결될 수 있다. 한편, 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2)은 턴오프되어 제 1 및 제 2 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2) 양단에는 전위차가 형성되지 않으므로 제1 및 제2 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2)은 턴오프된다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t4~t5 구간 동안, 제 4 순방향 전압 레벨(4VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 중의 네 개의 발광 소자 유닛들을 안정적으로 구동할 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 t4~t5 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 4 순방향 전압(4VF) 이상으로 상승되는 경우에 대해서만 설명하였으나, t8~t9 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 5 순방향 전압(5VF) 미만으로 하강되는 경우에도 동일한 STEP 4 제어가 수행된다.

한편, 발광 소자 구동장치(2000)가 상기 제4 단계로 동작할 때, 도 9a, 9b 및 9c에서와 같이, 항상 동일한 네 개의 발광 소자 유닛들이 턴온되는 경우, 턴온되는 네 개의 발광 소자 유닛들과 턴오프되는 두 개의 발광 소자 유닛들 사이에 에이징(aging) 속도 차이가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 일 실시예에 있어서, 스위치 제어부(220)에 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 도 9a, 9b 및 9c에 따른 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 연결 관계를 번갈아가며 선택할 수도 있다.

제어부의 STEP 5 제어(5 VF <= Vin < 6 VF 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t5~t6 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 5 순방향 전압(5VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 5 전압 정보신호(VIS5)를 생성하여 출력한다.

다음으로, 도 5a 및 도 10a를 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 5 전압 정보신호(VIS5)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 1 연결 스위치(400-5)가 턴온될 수 있도록 제 1 연결 스위치 제어 신호(Sig_N5)를 턴온 제어 신호(Sig_N5_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 나머지 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N4) 및 모든 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P2, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

이에 따라서 제 1 연결 스위치(400-5)만 턴온되고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)은 턴오프되어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제 1 내지 제 5 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5)이 직렬로 연결될 수 있다. 한편, 제 2 연결 스위치(500-5)는 턴오프되므로 제6 발광 소자 유닛(300-6)은 턴오프된다.

또는, 실시예를 구성하기에 따라, 도 5a 및 도 10b를 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 5 전압 정보신호(VIS5)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 제 2 연결 스위치(500-1)가 턴온될 수 있도록 제 2 연결 스위치 제어 신호(Sig_P1)를 턴온 제어 신호(Sig_P1_ON)로 설정하고, 나머지 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록 나머지 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N4, Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P2, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 제 2 연결 스위치(500-1)만 턴온되고, 모든 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 나머지 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-3, 500-4, 500-5)은 턴오프되어, 도 10b에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 제 2 내지 제 6 발광 소자 유닛들(300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결될 수 있다. 한편, 제 1 연결 스위치(400-1)는 턴오프되어 제1 발광 소자 유닛(300-1) 양단에는 전위차가 형성되지 않으므로 제 1 발광 소자 유닛(300-1)은 턴오프된다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t5~t6 구간 동안, 제 5 순방향 전압 레벨(5VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 중의 다섯 개의 발광 소자 유닛들을 안정적으로 구동할 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위하여 t5~t6 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 5 순방향 전압(5VF) 이상으로 상승되는 경우에 대해서만 설명하였으나, t7~t8 구간 동안 구동 전원(Vin)이 제 6 순방향 전압(6VF) 미만으로 하강되는 경우에도 동일한 STEP 5 제어가 수행된다.

한편, 발광 소자 구동장치(2000)가 상기 제5 단계로 동작할 때, 도 10a 및 10b에서와 같이, 항상 동일한 다섯 개의 발광 소자 유닛들이 턴온되는 경우, 턴온되는 다섯 개의 발광 소자 유닛들과 턴오프되는 한 개의 발광 소자 유닛 사이에 에이징(aging) 속도 차이가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 일 실시예에 있어서, 스위치 제어부(220)에 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 도 10a 및 10b에 따른 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 연결 관계를 번갈아가며 선택할 수도 있다.

제어부의 STEP 6 제어(6 VF <= Vin 인 경우)

먼저, 도 5a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t6~t7 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 6 순방향 전압(6VF) 이상으로 유지되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 6 전압 정보신호(VIS6)를 생성하여 출력한다.

다음으로, 도 5a 및 도 11을 참조하면, 스위치 제어부(220)에 제 6 전압 정보신호(VIS6)가 입력되는 경우, 스위치 제어부(220)는 모든 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프될 수 있도록, 모든 제 1 연결 스위치 제어 신호들(Sig_N1, Sig_N2, Sig_N3, Sig_N4, Sig_N5) 및 제 2 연결 스위치 제어신호들(Sig_P1, Sig_P2, Sig_P3, Sig_P4, Sig_P5)을 턴오프 제어 신호(Sig_N1_OFF, Sig_N2_OFF, Sig_N3_OFF, Sig_N4_OFF, Sig_N5_OFF, Sig_P1_OFF, Sig_P2_OFF, Sig_P3_OFF, Sig_P4_OFF, Sig_P5_OFF)로 설정한 후, 설정된 스위치 제어 신호들을 각각의 스위치들로 출력한다.

따라서 모든 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5) 및 모든 제 2 연결 스위치들(500-1, 500-2, 500-3, 500-4, 500-5)이 턴오프되어, 도 11에 도시된 바와 같이, 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 제어부(200) 사이에 모든 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결될 수 있다.

따라서 발광 소자 구동장치(2000)는 t6~t7 구간 동안, 제 6 순방향 전압 레벨(6VFL)을 갖는 구동 전원(Vin)을 사용하여 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)을 모두 안정적으로 구동할 수 있다.

동작 모드 제어가 가능한 제어부의 구성과 기능

다시 도 2를 참조하면, 일 실시예에 있어서, 제어부(200)에 포함되는 스위치 제어부(220)는 외부로부터 수신되는 모드 신호(MD)에 기초하여 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 따른 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)의 직병렬 연결 관계를 결정할 수도 있다.

예를 들면, 모드 신호(MD)가 제 1 레벨인 경우, 도 6 내지 11을 참조하여 상술한 바와 같이, 제어부(200)는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 따라 상기 제 1 단계 내지 상기 제 6 단계로 발광 소자 구동장치(2000)를 구동할 수 있다.

한편, 모드 신호(MD)가 제 2 레벨인 경우, 제어부(200)는 상기 제 4 단계 및/또는 상기 제 5 단계를 생략하고 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 6 단계(또는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 6 단계, 또는, 제 1, 제 2, 제 3, 제 5 및 제 6 단계)로만 발광 소자 구동장치(2000)를 구동할 수 있다. 이러한 실시예에 있어 본 발명의 기술적 사상은 포함된 복수의 발광 소자 유닛들 중 일부가 턴오프되는 경우(도 9a 내지 9c, 도 10a, 10b)의 제어 단계를 선택적으로 생략할 수 있도록 구성됨으로써, 포함되는 모든 발광 소자 유닛들을 모두 이용해 안정적인 광 출력을 보장하고자 하는 기술적 사상임을 명심해야 할 것이다. 따라서, 생략되는 단계는 발광 다이오드 구동 장치에 포함되는 발광 소자 유닛들의 수, 당업자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 포함된 발광 소자 유닛들의 수가 6개이고, 모드 신호(MD)가 제 2 레벨인 경우 제어부(200)가 상기 제 4 단계 및 상기 제 5 단계를 생략하도록 구성된 실시예를 기준으로 설명하나, 생략될 수 있는 단계의 종류와 단계의 수가 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 필요에 따라 다양하게 변형/변용될 수 있고 이러한 변형/변용에 불구하고 본 발명의 기술적 사상을 포함하고 있는 한 본 발명의 권리범위에 속함은 자명할 것이다.

도 5b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 동작 모드 제어가 가능한 제어부(200)의 모드 신호(MD)가 제 2 레벨인 경우의, 발광 소자 구동장치에 포함된 전원 공급부가 생성하는 구동 전원(Vin)의 전압, 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류의 크기(Ids)를 나타내는 그래프이다.

먼저, 도 5b를 참조하면, 이러한 실시예에 있어, t4~t6 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 4 순방향 전압(4VF) 이상으로 상승되더라도, 구동 전압 판단부(210)는 제 3 전압 정보신호(VIS3)를 생성하여 출력하도록 구성된다. 따라서, 스위치 제어부(220)는 제 3 전압 정보신호(VIS3)를 입력받으므로, 스위치 제어부(220)는 구동 전압의 상승으로 제 6 전압 정보신호(VIS6)를 입력받을 때까지 상기 제 3 단계로 발광 소자 구동장치(2000)를 구동할 수 있다. 이에 따라서 모드 신호(MD)가 상기 제 2 레벨인 경우, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제6 단계의 제어만 수행되므로, 항상 모든 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)이 턴온될 수 있다.

또한, 도 5b를 참조하면, 실시예를 구성하기에 따라, t4~t6 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 4 순방향 전압(4VF), 제 5 순방향 전압(5VF) 이상으로 상승되어 제 4 전압 정보신호(VIS4) 및 제 5 전압 정보신호(VIS5)가 구동 전압 판단부(210)로부터 스위치 제어부(220)에 입력되더라도, 스위치 제어부(220)가 이를 무시하고 제 3 단계의 제어를 수행하도록 구성될 수도 있다. 이에 따라서 모드 신호(MD)가 상기 제 2 레벨인 경우, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제6 단계의 제어만이 수행되므로, 항상 모든 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)이 턴온될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 모드 신호(MD)는 전원 공급부(100)의 접지단(OUTN)과 제어부(200) 사이에 연결되는 점퍼선(jumper wire)(JP)을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 점퍼선(JP)이 연결되는 경우 상기 제 1 레벨의 모드 신호(MD)가 제어부(200)(실시예에 따라 구동 전압 판단부(210) 또는 스위치 제어부(220))에 제공되고, 점퍼선(JP)이 연결되지 않는 경우 상기 제 2 레벨의 모드 신호(MD)가 제어부(200)(실시예에 따라 구동 전압 판단부(210) 또는 스위치 제어부(220)에 제공될 수 있다.

제어부 내의 정전류 제어부의 구성과 기능

다시 도 2 및 도 5a를 참조하면, 본 발명에 따른 제어부(200)는 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류(Ids)의 크기를 일정하게 유지하기 위한 정전류 제어부(230)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전류 제어부(230)는 메모리(미도시)를 포함하여, 메모리에 정전류 제어를 위한 기초 기준 신호를 저장할 수 있다. 정전류 제어부(230)는 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류(Ids)의 크기를 센싱하고, 메모리에 저장된 기초 기준 신호를 이용하여 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류(Ids)의 크기를 정전류로 유지될 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 실시예에 있어, 정전류 제어부(230)는 메모리에 저장된 기초 기준 신호만을 이용하여 정전류 제어를 수행하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 발광 소자 구동장치(2000)는 전원 공급부(100)의 접지단(OUTN)에 연결되고 외부 전류제어 신호(V_Radj)를 생성하는 외부 전류제어 신호 생성부(700)를 더 포함할 수 있다. 외부 전류제어 신호 생성부(700)는 정전류 제어용 외부 저항(Radj)을 포함할 수 있다. 또한, 외부 전류제어 신호 생성부(700)는 소정의 전류원 또는 전압원을 더 포함할 수도 있다. 물론, 외부 전류제어 신호 생성부(700)는 필수적인 구성요소는 아니며, 필요에 따라 선택적으로 포함될 수도 있다. 외부 전류제어 신호 생성부(700)에 포함된 정전류 제어용 외부 저항(Radj)의 저항값의 변화에 따라, 외부 전류제어 신호 생성부(700)로부터 출력되는 외부 전류제어 신호(V_Radj)가 변화하게 되며, 외부 전류제어 신호(V_Radj)의 변화에 따라 정전류 제어부(230) 내에서 정전류 제어에 이용되는 전류 기준신호(CCS)가 변화하게 된다. 따라서, 정전류 제어용 외부 저항(Radj)의 저항값을 조정함으로써, 각 발광 소자 유닛에 흐르는 전류(Ids)의 크기를 제어할 수 있게 된다. 즉, 예시적인 일 실시예에 있어, 정전류 제어부(230)는 입력되는 내부 전원(Vint)을 이용하여 기준 전압(Vref)를 생성하여 정전류 제어용 외부 저항(Radj)과 내부 저항(Rint)이 직렬로 연결된 회로에 인가한 후, 정전류 제어용 외부 저항(Radj)에 걸리는 전압(V_Radj)을 외부 전류제어 신호(V_Radj)로 입력받도록 구성될 수 도 있다.

이러한 실시예에 있어, 본 발명에 따른 정전류 제어부(230)는 외부 기준 신호 생성부(700)로부터 입력되는 외부 전류제어 신호(V_Radj) 및 메모리에 저장된 기초 기준 신호를 이용하여 전류 기준신호(CCS)를 생성하고, 생성된 전류 기준신호(CCS)에 기초하여 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6)을 통해 흐르는 전류(Ids1~Ids6)를 제어함으로써, 각 발광 소자 유닛에 흐르는 발광 소자 유닛별 전류(Ids)를 일정하게 유지하도록 동작될 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전류 제어부의 구성을 도시한 구성 블록도 및 회로도이다.

도 12a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전류 제어부(230)는 전류 기준신호 생성부(231), 제 1 내지 제 N 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 전류 기준신호 생성부(231)는 입력되는 외부 전류제어 신호(V_Radj), 내부 전원(Vint) 및 메모리에 저장된 기초 기준 신호를 이용하여 전류 기준신호(CCS)를 생성하고, 생성된 전류 기준신호(CCS)를 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)로 출력한다.

제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)의 일단은 제어부(200)의 전류 감지단자들(S1, S2, S3 ,S4 ,S5 ,S6)에 연결되어 있으며, 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)의 타단은 제어부(200)의 접지단(GND)에 연결된다. 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)은 전류 감지단자들(S1, S2, S3 ,S4 ,S5 ,S6) 각각을 통해 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ..., 400-5) 및 제 6 발광 소자 유닛(300-6)에 각각 연결되어, 제 1 내지 제 6 발광 소자 유닛 전류들(Ids1~Ids6)을 센싱하고, 전류 기준신호(CCS)에 기초하여 제 1 내지 제 6 발광 소자 유닛 전류들(Ids1~Ids6)의 크기를 제어하도록 구성된다.

도 5a 내지 도 11을 참조하여, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨에 따른 본 발명에 따른 전류 기준신호 생성부(231) 및 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)의 기능에 대하여 보다 더 상세하게 설명하도록 한다.

다시 도 5a 및 도 6을 참조하면, 시간의 경과에 따라, t1~t2 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 제 1 순방향 전압(1VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 1 전압 정보신호(VIS1)를 출력한다. 제 1 전압 정보신호(VIS5)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 400-5, 400-6) 모두가 턴온되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 모두 병렬로 연결된다. 이때, 전류 기준신호 생성부(231)는 전류 기준신호(CCS)를 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)에 출력한다. 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)은 Ids1 ~ Ids6 각각이 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다.

다시 도 5a 및 도 7을 참조하면, 시간의 경과에 따라, t2~t3 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 2 순방향 전압(2VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 2 전압 정보신호(VIS2)를 출력한다. 제 2 전압 정보신호(VIS2)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 제 1 연결 스위치들(400-2, 400-4) 및 제 2 연결 스위치들(500-2, 500-4)이 턴온되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 인접한 2 개의 발광 다이오드 유닛들끼리 직렬로 연결되고, 2 개의 발광 다이오드들이 직렬로 연결된 3 개의 발광 다이오드 그룹들(300-1/300-2, 300-3/300-4, 300-5/300-6)이 서로 병렬로 연결된다. 따라서, 전류 기준신호 생성부(231)로부터 출력되는 전류 기준신호(CCS)를 입력받은 제 2, 제 4 및 제 6 전류 제어부들(233-2, 233-4, 233-6)은 Ids2, Ids4, Ids6 각각이 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 이 경우, 다른 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-3, 400-5)은 턴오프 상태를 유지한다.

다시 도 5a 및 도 8을 참조하면, 시간의 경과에 따라, t3~t4 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 3 순방향 전압(3VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 3 전압 정보신호(VIS3)를 출력한다. 제 3 전압 정보신호(VIS3)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 제 1 연결 스위치(400-3) 및 제 2 연결 스위치(500-3)가 턴온되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 인접한 3 개의 발광 다이오드 유닛들끼리 직렬로 연결되고, 3 개의 발광 다이오드들이 직렬로 연결된 2 개의 발광 다이오드 그룹들(300-1/300-2/300-3, 300-4/300-5/300-6)이 서로 병렬로 연결된다. 따라서, 전류 기준신호 생성부(231)로부터 출력되는 전류 기준신호(CCS)를 입력받은 제 3 및 제 6 전류 제어부들(233-3, 233-6)은 Ids3, Ids6 각각이 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 이 경우, 다른 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-4, 400-5)은 턴오프 상태를 유지한다.

다시 도 5a 및 도 9a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t4~t5 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 4 순방향 전압(4VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 4 전압 정보신호(VIS4)를 출력한다. 제 4 전압 정보신호(VIS4)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 제 1 연결 스위치(400-4)가 턴온되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6) 중 4 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4)이 직렬로 연결되어 동작되고, 2 개의 발광 다이오드들(300-5, 300-6)은 턴오프된다. 따라서, 전류 기준신호 생성부(231)로부터 출력되는 전류 기준신호(CCS)를 입력받은 제 4 전류 제어부(233-4)는 Ids4의 크기가 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 이 경우, 다른 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-5)과 제 6 발광 소자 유닛(300-6)은 턴오프 상태를 유지한다.

도 9b 및 도 9c에 도시된 실시예의 경우에도 도 9a에 도시된 실시예와 유사하게 제어된다. 도 9b에 도시된 실시예의 경우, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6) 중 4 개의 발광 다이오드 유닛들(300-2, 300-3, 300-4, 300-5)이 직렬로 연결되어 동작되고, 2 개의 발광 다이오드들(300-1, 300-6)은 턴오프된다. 따라서, 제 5 전류 제어부(233-5)가 Ids5의 크기가 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 마찬가지로, 도 9c에 도시된 실시예의 경우, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6) 중 4 개의 발광 다이오드 유닛들(300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결되어 동작되고, 2 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2)은 턴오프된다. 따라서, 제 6 전류 제어부(233-6)는 Ids6의 크기가 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다.

다시 도 5a 및 도 10a를 참조하면, 시간의 경과에 따라, t5~t6 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 5 순방향 전압(5VF) 이상으로 상승되며, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 5 전압 정보신호(VIS5)를 출력한다. 제 5 전압 정보신호(VIS5)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 제 1 연결 스위치(400-5)가 턴온되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6) 중 5 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5)이 직렬로 연결되어 동작되고, 1 개의 발광 다이오드 유닛(300-6)은 턴오프된다. 따라서, 전류 기준신호 생성부(231)로부터 출력되는 전류 기준신호(CCS)를 입력받은 제 5 전류 제어부(233-5)는 Ids5의 크기가 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 이 경우, 다른 제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, 400-3, 400-4)과 제 6 발광 소자 유닛(300-6)은 턴오프 상태를 유지한다.

도 10b에 도시된 실시예의 경우, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6) 중 5 개의 발광 다이오드 유닛들(300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결되어 동작되고, 1 개의 발광 다이오드 유닛(300-1)이 턴오프된다. 따라서, 제 6 전류 제어부(233-6)가 Ids6의 크기가 정전류로 유지될 수 있도록 정전류 제어를 수행하게 된다.

다시 도 5a 및 도 11을 참조하면, t6~t7 구간 동안, 구동 전원(Vin)의 전압이 제 6 순방향 전압(6VF) 이상으로 유지되므로, 이에 따라 구동 전압 판단부(210)는 제 6 전압 정보신호(VIS5)를 출력한다. 제 6 전압 정보신호(VIS5)가 스위치 제어부(220)에 입력됨에 따라 모든 제 1 연결 스위치 및 제 2 연결 스위치들이 턴오프되어, 6 개의 발광 다이오드 유닛들(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 300-5, 300-6)이 직렬로 연결되어 동작된다. 따라서, 전류 기준신호 생성부(231)로부터 출력되는 전류 기준신호(CCS)를 입력받은 제 6 전류 제어부(233-6)는 Ids6의 크기가 일정하게 유지되도록 정전류 제어를 수행하게 된다. 이 경우, 모든 제 1 연결 스위치들은 턴오프 상태를 유지한다.

한편, 전술한 바와 같은 정전류 제어기능을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)은 자체적으로 스위칭 소자를 구비하여 전류 제어기능을 수행하도록 구성될 수도 있으며, 또는 외부의 스위칭 소자를 이용하여 전류제어기능을 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 실시예는 제 1 내지 제 6 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-6)이 자체적으로 스위칭 소자를 구비한 실시예를 도시한 것이다. 도 12b는 제 1 전류 제어부(233-1)의 구성 회로의 일례이다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 전류 제어부(233-1)는 스위칭 소자(237-1), 검출 저항(Rs-1) 및 비교기(235-1)를 포함할 수 있다.

스위칭 소자(237-1)는 제 1 연결 스위치(400-1)의 소스단과 검출 저항(Rs-1) 사이에 연결되어, 비교기(235-1)의 출력에 따라 Ids1의 크기를 제어하는 기능을 수행하게 된다. 이러한 스위칭 소자(237-1)는 FET 소자를 이용하여 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 스위칭 소자(237-1)는 제 1 연결 스위치(400-1)의 소스단에 연결된 드레인 단자, 검출 저항(Rs-1)의 일단에 연결된 소스 단자 및 비교기(235-1)의 출력을 입력받는 게이트 단자를 포함한다. 검출 저항(Rs-1)의 타단은 접지 단자(GND)에 연결된다.

비교기(235-1)는 Ids1에 의해 검출 저항(Rs-1) 양단에 발생되는 전압과 전류 기준신호(CCS)를 비교하고, 비교 결과를 제 1 전류 제어신호(Sig_Ids1)로 스위칭 소자(237-1)의 게이트 단자에 출력하여, 스위칭 소자(237-1)의 게이트 전압을 제어함으로써 Ids1의 크기를 제어하도록 구성된다. 이러한 기능을 수행하기 위하여, 비교기(235-1)는 검출 저항(Rs-1)의 일단에 연결된 반전 단자(-), 전류 기준신호가 입력되는 비반전 단자(+), 제 1 전류 제어신호(Sig_Ids1)가 출력되는 출력 단자를 포함한다.

제 2 전류 제어부(233-2) 내지 제 6 전류 제어부(233-6)도 제 1 전류 제어부(233-1)와 동일하게 구성된다.

한편, 도 12c, 12d 및 도 12e에 도시된 실시예는 제 1 내지 제 5 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-5)은 외부의 스위칭 소자(제 1 연결 스위치들(400-1, 400-2, ....., 400-5))를 이용하여 전류들(Ids1, Ids2, Ids3, Ids4, Ids5)을 제어하고, 제 6 전류 제어부(233-5)는 전류(Ids6)를 제어하기 위하여 자체적인 스위칭 소자를 포함하고 있는 실시예를 도시한 것이다.

도 12c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 내지 제 5 전류 제어부들(233-1, 233-2, ..., 233-5)은 입력되는 전류 기준신호(CCS)와 센싱된 Ids1, Ids2, Ids3, Ids4, Ids5를 이용하여, 각각의 발광 소자 유닛(300-1~300-5)에 흐르는 전류를 제어하기 위한 제 1 내지 제 5 전류 제어신호(Sig_Ids1, Sig_Ids2, Sig_Ids3, Sig_Ids4, Sig_Ids5)를 생성하고, 생성된 제 1 내지 제 5 전류 제어신호들(Sig_Ids1 ~ Sig_Ids5)을 스위치 제어부(220)로 출력하는 기능을 수행하게 된다. 스위치 제어부(220)는 제 1 내지 제 5 전류 제어신호들(Sig_Ids1 ~ Sig_Ids5)을 입력받고, 제 1 연결 스위치들(400-1 ~ 400-5) 각각의 게이트 전압을 제어함으로써 Ids1, Ids2, Ids3, Ids4, Ids5를 제어하기 위한 제 1 연결 스위치 전류 제어신호들(Sig_N_Ids1, Sig_N_Ids2, Sig_N_Ids3, Sig_N_Ids4, Sig_N_Ids5)을 생성하고, 생성된 제 1 연결 스위치 전류 제어신호들(Sig_N_Ids1, Sig_N_Ids2, Sig_N_Ids3, Sig_N_Ids4, Sig_N_Ids5)을 각각의 제 1 연결 스위치(400-1 ~ 400-5)로 출력하게 된다. 이에 따라, 제 1 연결 스위치(400-1 ~ 400-5)에 포함된 NMOS 트랜지스터들(MN1 ~ MN5) 각각의 게이트 전압에 조정됨으로써, Ids1, Ids2, Ids3, Ids4, Ids5가 제어될 수 있다. 한편, 제 6 전류 제어부(233-5)는 전류(Ids6)를 제어하기 위하여 자체적인 스위칭 소자를 포함하고 있으므로, 전류 제어신호(Sig_Ids6)를 외부(즉, 스위치 제어부(220))로 출력하지 않는다.

도 12d는 제 1 전류 제어부(233-1)의 구성 회로의 다른 일례이다. 도 12d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 전류 제어부(233-1)는 검출 저항(Rs-1) 및 비교기(235-1)를 포함할 수 있다.

비교기(235-1)는 Ids1에 의해 검출 저항(Rs-1) 양단에 발생되는 전압과 전류 기준신호(CCS)를 비교하고, 비교 결과를 제 1 전류 제어신호(Sig_Ids1)로 스위치 제어부(220)에 출력하게 된다. 이러한 기능을 수행하기 위하여, 비교기(235-1)는 검출 저항(Rs-1)의 일단에 연결된 반전 단자(-), 전류 기준신호가 입력되는 비반전 단자(+), 제 1 전류 제어신호(Sig_Ids1)가 출력되는 출력 단자를 포함한다.

제 2 전류 제어부(233-2) 내지 제 5 전류 제어부(233-5)도 제 1 전류 제어부(233-1)와 동일하게 구성된다.

도 12d는 제 6 전류 제어부(233-6)의 구성 회로의 일례이다. 도 12d에 도시된 제 6 전류 제어부(233-6)의 구성과 기능은 도 12b를 참조하여 설명한 제 1 전류 제어부(233-1)의 구성과 기능에 동일하므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 정전류 제어부(230)의 정전류 제어기능은 이미 공지된 다양한 정전류 제어기능을 구현하기 위한 구성들을 통해 달성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 정전류 제어부(230)의 정전류 제어기능은 주요한 기술적 사상은 인가되는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들(300-1, 300-2, ..., 300-6) 간에 병렬 또는 직병렬 또는 직렬 회로가 구성되더라도, 직병렬 회로의 구성과 무관하게 각각의 다이오드 유닛들에 흐르는 전류를 검출하고, 각 다이오드 유닛들에 흐르는 전류를 미리 설정된 정전류로서 유지할 수 있는 구성 자체에 있는 것이지, 정전류 제어기능 자체에 있는 것이 아님에 유의해야 할 것이다. 따라서, 다양한 공지된 정전류 제어회로의 구성들 중 하나가 필요에 따라 본 발명에 따른 정전류 제어부(230)에 포함될 수 있으며, 정전류 제어회로의 구성과 무관하게 본 발명의 기술적 요지를 포함하고 있는 한, 본 발명의 권리범위에 속함은 당업자에게 자명할 것이다.

또한, 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 정전류 제어부(230)는 온도를 측정하기 위한 온도 센서, 온도 센서를 통해 센싱된 온도 정보가 미리 설정된 온도 이상인 경우 과열 보호 기능을 수행하는 OTP(Over Temperature Protection) 회로, 온도 센서를 통해 센싱된 온도 정보에 따라 발광 소자 구동장치(2000)를 흐르는 전류의 세기를 제어하는 온도 보상 회로, 미리 정해진 전압 범위 내에서만 발광 소자 구동장치(2000)가 동작하도록 하는 UVLO(Under Voltage Lock Out) 회로 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

발광 소자 구동장치의 평활 회로

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.

도 13을 참조하면, 발광 소자 구동장치(3000)는 전원 공급부(100)에 포함되는 평활 회로(115)를 더 포함할 수 있다. 평활 회로(1115)는 정류부(110)의 출력단 사이에 연결되는 커패시터(C1)를 포함할 수 있으며, 정류부(110)로부터 출력되는 구동 전원(Vin)의 리플 성분을 제거하는 필터 기능을 수행하게 된다.

발광 소자 구동장치의 역률 보상부의 구성과 기능

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.

도 14를 참조하면, 발광 소자 구동장치(4000)는 도 2의 발광 소자 구동장치(2000)에서 전원 공급부(100)에 포함되는 역률 보상부(PFC)(120)를 더 포함한다.

전원 공급부(100)는 정류부(110)의 출력단에 연결되는 역률 보상부(120)를 더 포함할 수 있다.

도 15 내지 16은 도 14의 발광 소자 구동장치에 포함되는 역률 보상부의 예들을 나타내는 회로도들이다.

도 15를 참조하면, 발광 소자 구동장치(4000a)에 포함되는 역률 보상부(120a)는 정류부(110)의 출력단 사이에 연결되는 일 실시예에 따른 밸리-필(valley-fill) 회로를 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 역률 보상부(120a)는 두 개의 커패시터들(C2, C3), 세 개의 다이오드들(D5, D6, D7) 및 하나의 저항(R3)을 포함할 수 있다.

도 16를 참조하면, 발광 소자 구동장치(4000b)에 포함되는 역률 보상부(120b)는 다른 일 실시예에 따른 밸리-필 회로를 포함할 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 다른 일 실시예에 따른 밸리-필 회로는 도 15에 도시된 밸리-필 회로에서 제 7 다이오드(D7)가 생략되고, 밸리-필 회로(120b)의 제 1 커패시터(C2)에 연결되는 연결되는 애노드와 제 1 발광 소자 유닛(500-1)에 연결되는 캐소드를 포함하는 제 8 다이오드(D8), 제 2 커패시터(C3)에 연결되는 애노드와 제 1 발광 소자 유닛(500-1)에 연결되는 캐소드를 포함하는 제 9 다이오드(D9), 제 1 커패시터(C2)에 연결되는 연결되는 애노드와 제 2 연결 스위치(500-3)에 연결되는 캐소드를 포함하는 제 10 다이오드(D10), 제 2 커패시터(C3)에 연결되는 애노드와 제 2 연결 스위치(500-3)에 연결되는 캐소드를 포함하는 제 11 다이오드(D11)를 포함할 수 있다. 도 16에서 제 10 다이오드(D10) 및 제 11 다이오드(D11)는 제 2 연결 스위치(500-3)의 일단에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 제 10 다이오드(D10) 및 제 11 다이오드(D11)는 다른 제 2 연결 스위치의 일단에 연결될 수도 있다.

도 17은 도 13, 도 15 및 도 16의 발광 소자 구동장치에 포함되는 전원 공급부가 생성하는 구동 전원(Vin)의 파형을 나타내는 그래프이다.

도 5a와 도 17을 비교하면, 도 2의 발광 소자 구동장치(2000)에 포함되는 전원 공급부(100)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 교류 전원(VAC)이 단순히 전파 정류된 형태를 갖는 구동 전원(Vin)을 생성한다. 이에 반해, 도 13, 도 15 및 도 16의 발광 소자 구동장치(3000)에 포함되는 전원 공급부(100)는 평활 회로(115) 또는 역률 보상부(120)가 구동 전원(Vin)의 크기가 증가하는 동안에는 커패시터에 전하를 충전하고 구동 전원(Vin)의 크기가 감소하는 동안에는 커패시터에 충전된 전하를 제공하므로 도 17에 도시된 바와 같은 형태의 구동 전원(Vin)을 생성한다.

도 17에서 가장 아래쪽에 점선으로 표시된 구간(900)은 전원 공급부(100)에 평활 회로(115)가 포함되는 경우 구동 전원(Vin)의 파형이다. 평활 회로(C1)이 포함되어, 리플 성분이 약간 감소했음을 확인할 수 있다.

도 17에서 중간의 점선으로 표시된 구간(902)과, 상단의 실선으로 표시된 구간(904)는 전원 공급부(100)에 밸리-필 회로로 구현된 역률 보상부(120)가 포함되는 경우 구동 전원(Vin)의 파형이다. 구간(902)와 구간(904)의 차이는 커패시터 C2, C3의 용량 차이에서 기인한다. 즉, 용량이 큰 커패시터 C2, C3를 이용하는 경우, 역률이 보다 더 향상될 수 있다. 이를 보다 상세하게 살펴보면, 도 15에서, 역률 보상부(120)에 포함되는 커패시터 C2, C3는 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 상승될 때 전류가 C2, D6, R3, C3의 경로를 통해 직렬로 충전되고, 구동 전원(Vin)의 전압 레벨이 최고 전압(V6)을 밸리-필 단계의 수(커패시터의 수, 도시된 실시예의 경우 2)로 나눈 전압(도시된 실시예에서 2단 밸리-필 회로이므로 V3) 아래로 떨어질 때 C2, C3에 충전된 전하가 병렬로 방전하게 되므로, 전원 공급부(100)의 유지 전압은 V3가 된다. 따라서, 광 플리커 현상이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.

발광 소자 구동장치의 서지 보호부의 구성과 기능

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.

도 18을 참조하면, 발광 소자 구동장치(5000)는 도 14의 발광 소자 구동장치(3000)에서 전원 공급부(100)에 포함되는 제 1 서지(surge) 보호부(130)를 더 포함한다.

전원 공급부(100)는 교류 전원(VAC)과 정류부(110) 사이에 연결되는 제1 서지 보호부(130)를 더 포함할 수 있다. 제1 서지 보호부(130)는 고전압의 스파크와 같은 서지의 발생으로 인해 발광 소자 구동장치(5000)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 도 18에는 제1 서지 보호부(130)가 바리스터(varistor) 및 두 개의 저항들(R4, R5)을 포함하여 구현되는 것으로 예시적으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 실시예에 따라 제1 서지 보호부(130)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도 19은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 구동장치를 나타내는 회로도이다.

도 19을 참조하면, 발광 소자 구동장치(6000)는 도 18의 발광 소자 구동장치(5000)에서 제2 서지 보호부(800)를 더 포함한다.

제2 서지 보호부(800)는 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP) 및 접지단(OUTN)과 제어부(200) 사이에 연결될 수 있다. 제2 서지 보호부(800)는 역시 제1 서지 보호부(130)와 유사하게 고전압의 스파크와 같은 서지의 발생으로 인해 발광 소자 구동장치(6000)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 도 19에는 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 접지단(OUTN) 사이에 연결되는 커패시터(C4) 및 전원 공급부(100)의 전원단(OUTP)과 커패시터(C4) 사이에 연결되는 저항(R6)을 포함하는 제2 서지 보호부(800)가 예시적으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 실시예에 따라 제2 서지 보호부(800)는 다양한 형태로 구현될 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.

Claims

교류 전원을 구동 전원으로 변환하여 출력하는 전원 공급부;
상기 구동 전원에 의해 구동되고, 서로 직렬 연결되는 복수의 발광 소자 유닛;
상기 구동 전원에 따라 상기 복수의 발광 소자 유닛 사이의 접속 노드 각각을 복수의 전류 감지 단자에 선택적으로 연결하는 복수의 제1 연결 스위치 제어신호 및 상기 접속 노드 각각을 상기 구동 전원의 인가단에 선택적으로 연결하는 복수의 제2 연결 스위치 제어신호를 생성하는 제어부;
상기 복수의 제1 연결 스위치 제어 신호들 각각에 응답하여 개폐되는 복수의 제 1 연결 스위치들; 및
상기 복수의 제1 연결 스위치 제어 신호들 각각에 응답하여 개폐되는 복수의 제 1 연결 스위치들을 포함하는 발광 소자 구동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 발광 소자 구동장치는,
N개의 발광 소자 유닛, (N-1)개의 제 1 연결 스위치 및 (N-1)개의 제 2 연결 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동 전원의 전압 레벨에 기초하여 (N-1)개의 제 2 연결 스위치 제어 신호들 및 (N-1)개의 1 연결 스위치 제어 신호들의 논리 레벨을 결정하여 상기 (N-1)개의 제 2 연결 스위치들 및 상기 (N-1)개의 제 1 연결 스위치들을 선택적으로 개폐함으로써, 상기 N개의 발광 소자 유닛들 중에서 상기 전원 공급부의 전원단과 상기 제어부 사이에 직렬로 연결되는 발광 소자 유닛들 및 병렬로 연결되는 발광 소자 유닛들의 개수를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들 사이에 연결되는 제 1 내지 제 (N-1) 역류 방지부들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제 K(K는 N-1 이하의 양의 정수) 역류 방지부는 상기 제 K 발광 소자 유닛에 연결되는 애노드 및 상기 제 (K+1) 발광 소자 유닛에 연결되는 캐소드를 구비하는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 4 항에 있어서,
상기 K(K는 N-1 이하의 양의 정수)번째 제 1 연결 스위치는 상기 제 K 발광 소자 유닛과 상기 제 K 역류 방지부 사이의 노드 및 상기 제어부 사이에 연결되고 상기 K번째 제 1 연결 스위치 제어 신호에 응답하여 개폐되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 6에 있어서,
상기 K번째 제 1 연결 스위치는 상기 K번째 제 1 연결 스위치 제어 신호를 수신하는 게이트, 상기 제어부에 연결되는 소스 및 상기 제 K 발광 소자 유닛과 상기 제 K 역류 방지부 사이의 노드에 연결되는 드레인을 구비하는 NMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 7에 있어서,
상기 K번째 제 1 연결 스위치는 상기 소스 및 상기 게이트 사이에 연결되는 제 1 제너(zener) 다이오드 및 상기 소스 및 상기 드레인 사이에 연결되는 제 2 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 6에 있어서,
상기 K번째 제 2 연결 스위치는 상기 제 K 역류 방지부와 상기 제 (K+1) 발광 소자 유닛 사이의 노드 및 상기 전원 공급부의 전원단 사이에 연결되고, 상기 K번째 제 2 연결 스위치 제어 신호에 응답하여 개폐되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 9에 있어서,
상기 K번째 제 2 연결 스위치는 상기 K번째 제 2 연결 스위치 제어 신호를 수신하는 게이트, 상기 전원 공급부의 전원단에 연결되는 소스 및 상기 제 K 역류 방지부와 상기 제 (K+1) 발광 소자 유닛 사이의 노드에 연결되는 드레인을 구비하는 PMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 10에 있어서,
상기 K번째 제 2 연결 스위치는 상기 소스 및 상기 게이트 사이에 연결되는 제 1 제너(zener) 다이오드 및 상기 소스 및 상기 드레인 사이에 연결되는 제 2 제너 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동 전원의 전압 레벨이 제 M 순방향 전압 레벨(M은 N 이하의 양의 정수)을 갖는 것으로 판단되는 경우, 상기 (T*M)(T는, 1 ≤ T*M ≤ (N-1)을 만족시키는 양의 정수)번째 제 1 연결 스위치들 및 상기 (T*M)번째 제 2 연결 스위치들을 턴온(turn-on)시키고, 나머지 제 1 연결 스위치들 및 제 2 연결 스위치들은 턴오프(turn-off)시킴으로써, 상기 전원 공급부의 전원단과 상기 제어부 사이에 M개의 직렬로 연결된 발광 소자 유닛들이 병렬로 한 개 이상 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동 전원의 전압 레벨이 제 L 순방향 전압 레벨(L은 N/2 초과 N 미만의 양의 정수)을 갖는 것으로 판단되는 경우, L번째 제 1 연결 스위치는 턴온시키고 나머지 제 1 연결 스위치들 및 모든 제 2 연결 스위치들을 턴오프시킴으로써, 상기 제 1 내지 제 L 발광 소자 유닛들만 발광시키고 제 (L+1) 내지 제 N 발광 소자 유닛들은 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동 전원의 전압 레벨이 제 L 순방향 전압 레벨(L은 N/2 초과 N 미만의 양의 정수)을 갖는 것으로 판단되는 경우, 첫번째 제 2 연결 스위치와 L번째 제 1 연결 스위치는 턴온시키고 나머지 제 1 연결 스위치들 및 제 2 연결 스위치들을 턴오프시킴으로써, 상기 제 2 내지 제 (L+1) 발광 소자 유닛들만 발광시키고 나머지 발광 소자 유닛들은 턴오프시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구동 전원의 전압 레벨을 감지하여 전압 정보신호를 생성하여 출력하는 구동 전압 판단부; 및
상기 전압 정보신호에 기초하여 상기 제1 내지 제N 발광 소자 유닛들의 직병렬 연결 관계를 결정하고, (N-1)개의 제 1 연결 스위치 제어 신호들 및 (N-1)개의 제 2 연결 스위치 제어 신호들을 생성하여 출력하는 스위치 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 15에 있어서,
상기 제어부는 모드 신호에 기초하여 상기 구동 전원의 전압 레벨에 따른 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들의 연결 관계를 결정하되,
상기 모드 신호가 제 1 레벨인 경우 상기 제어부는 상기 구동 전원의 모든 전압 레벨에 따라 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들의 연결 관계를 제어하고,
상기 모드 신호가 제 2 레벨인 경우 상기 제어부는 상기 구동 전원의 전압 레벨이 미리 설정된 전압 레벨에 해당되는 것으로 판단되면 상기 구동 전원의 전압 레벨 대신 미리 설정된 제어방식에 따라 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들의 연결 관계를 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 16에 있어서,
상기 모드 신호는 상기 전원 공급부의 상기 접지단과 상기 제어부 사이에 연결되는 점퍼(jumper)를 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 15에 있어서,
상기 전원 공급부의 접지단에 연결되고 외부 전류제어 신호를 생성하는 외부 전류제어 신호 생성부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 외부 전류제어 신호 및 저장된 기초 기준신호에 기초하여 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들을 통해 흐르는 전류의 크기를 일정하게 유지하는 정전류 제어부를 더 포함하는 것을 특징하는 발광 소자 구동장치.
청구항 18에 있어서,
상기 정전류 제어부는,
상기 외부 전류제어 신호 및 저장된 기초 기준신호에 기초하여 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들을 통해 흐르는 전류의 크기를 일정하게 유지하기 위한 전류 기준신호를 생성하는 전류 기준신호 생성부; 및
상기 전류 기준신호를 이용해 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들을 통해 각각 흐르는 전류를 제어하는 제 1 내지 제 N 전류 제어부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 19에 있어서,
상기 제 1 내지 제 N 전류 제어부들은 각각 상기 제 1 내지 제 N 발광 소자 유닛들을 통해 각각 흐르는 전류를 제어하기 위한 제 1 내지 제 N 전자식 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 19에 있어서,
상기 제 1 내지 제 (N-1) 전류 제어부들은 각각 상기 제 1 내지 제 (N-1) 발광 소자 유닛들을 통해 각각 흐르는 전류를 제어하기 위해 상기 스위치 제어부를 통해 상기 (N-1)개의 제 1 연결 스위치를 각각 제어하며,
상기 제 N 전류 제어부는 상기 제 N 발광 소자 유닛을 통해 흐르는 전류를 제어하기 위한 제 N 전자식 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전원 공급부는,
상기 교류 전원을 전파 정류하는 정류부; 및
상기 정류부의 출력단에 연결되어 상기 정류부의 역률을 개선하여 상기 구동 전원을 생성하는 역률 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 22에 있어서,
상기 역률 보상부는 상기 정류부의 출력단 사이에 연결되는 밸리-필(valley-fill) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 22에 있어서,
상기 전원 공급부는 상기 교류 전원과 상기 정류부 사이에 연결되고 서지(surge)의 발생으로 인한 손상을 방지하는 서지 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 전원 공급부의 전원단 및 접지단과 상기 제어부 사이에 연결되고 서지(surge)의 발생으로 인한 손상을 방지하는 서지 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동장치.