KR20140036750A - 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 엘이디 구동 아이씨 및 이를 이용한 제어방법 - Google Patents

적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 엘이디 구동 아이씨 및 이를 이용한 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 액티브 쿨러의 구동을 위해 다양한 유형의 제어신호를 선택적으로 출력할 수 있고, 또한, 액티브 쿨러의 구동을 적응적으로 제어할 수 있는 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법을 제안한다.

Description

적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 엘이디 구동 아이씨 및 이를 이용한 제어방법{AC LED DRIVE IC HAVING ADAPTIVE ACTIVE COOLER DRIVE CIRCUIT AND CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 액티브 쿨러의 구동을 위해 다양한 유형의 제어신호를 선택적으로 출력할 수 있고, 또한, 액티브 쿨러의 구동을 적응적으로 제어할 수 있는 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것이다.
LED는 백열등과 형광등에 비하여 전력 소모량이 적으면서도 사용 수명이 길며 내구성도 뛰어남은 물론 훨씬 높은 휘도로 인하여 최근 조명용으로 널리 각광받고 있으며, LED를 이용한 다양한 방식의 조명장치가 개발되어 이용되고 있다. 이러한 LED의 경우 광출력이 대체로 입력전류의 크기에 비례하므로, LED에 입력되는 전류의 크기를 증가시켜 높은 광출력을 얻을 수 있다. 그러나, 입력되는 전류 크기의 증가는 LED의 접합 온도(junction temperature)를 증가시킨다. LED의 접합 온도의 증가는 입력 에너지가 가시광으로 변화되는 정도를 나타내는 발광 효율의 감소를 야기한다. 따라서, LED 조명의 방열개선이 요구되며, 특히, 동작전압이 큰 교류구동 LED의 경우 방열개선이 더더욱 요구되고 있는 실정이다.
LED 조명의 방열개선을 위하여, 열전도성이 뛰어난 물질로 구성된 히트싱크를 LED가 실장된 기판의 저면에 부착함으로써, LED에서 발생되는 열을 방출시키는 패시브 쿨러(passive cooler) 타입이 범용화되어 있다. 그러나, 반도체 기술의 발달로 인하여 LED의 집적도가 향상되고, 그에 따라 단위면적당 발열량이 증가함에 따라, 기존의 패시브 쿨러 방식만으로는 충분한 방열개선을 기대할 수 없게 되었다. 이에 따라, 냉각팬 등의 액추에이터(actuator)를 이용한 액티브 쿨러(active cooler) 타입의 이용이 점차 늘어나고 있는 추세이다.
전술한 바와 같은 액티브 쿨러 중 하나로서, 미국 Nuventix사에 의해 개발된 'SynJet'이라는 액티브 쿨러가 공지되어 있다. SynJet은 기존의 냉각팬을 이용해 냉각하는 방식과는 달리, 횡경막(diaphram)을 진동시킴으로써 난기류를 형성해 LED로부터 발생된 열을 방출시키도록 구성되어 있다. 도 1은 미국 특허공개공보 US2007/0272393A1에 개시되어 있는 종래기술에 따른 SynJet 구동회로의 개략적인 구성 블록도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래기술에 따른 SynJet 구동회로는 SynJet의 구동만을 위한 전용 구동회로로서, 전원으로부터 직류전압을 입력받아 SynJet 구동을 위한 PWM 신호를 생성하고, 이를 SynJet(액추에이터)로 출력함으로써 SynJet을 구동하도록 구성되어 있다.
한편, 미국 National Semiconductor사는 LED 및 SynJet을 동시에 구동하기 위해 LED 구동회로와 SynJet 구동회로를 하나의 전자보드에 실장한 전자 드라이브 보드를 개발한 바 있다. 도 2는 종래기술에 따른 LED 및 액티브 쿨러의 구동을 함께 제어하기 위한 구동회로의 개략적인 구성 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 National Semiconductor사의 전자 드라이브 보드는, LED를 구동하기 위한 LM3429 벅-부스트 LED 구동 회로와 SynJet을 구동하기 위한 LM2824 전압 레귤레이터 회로를 포함하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, LM2824 전압 레귤레이터 회로는 DC 5V의 정전압을 SynJet으로 공급함으로써, SynJet을 구동하도록 구성된다.
그러나 전술한 바와 같은 종래기술들은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. National Semiconductor사의 기술을 이용하는 경우, LED 구동 회로에 별도의 액티브 쿨러 구동회로를 부가하여야 하기 때문에 회로설계가 복잡해진다는 문제점이 있다. 또한, 별도의 액티브 쿨러 구동회로가 일정한 크기의 직류 전압을 공급하는 기능을 수행하기 때문에, PWM 구동방식의 액티브 쿨러를 구동하기 위해서는 별도의 PWM 제어회로(도 1에 도시된 바와 같은)가 요구된다는 문제점이 있다. 또한, 액티브 쿨러의 구동방식에 따라 각기 다른 액티브 쿨러 구동회로의 설계가 요구되어 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.
미국 특허공개공보 US2007/0272393A1
"http://www.ti.com/tool/mr16-par38led-ref"에서 입수할 수 있는 snvu116.pdf
본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명은 교류 LED 구동 IC에 액티브 쿨러를 구동하기 위한 액티브 쿨러 구동회로를 함께 집적시킴으로써, 별도의 액티브 쿨러 구동회로의 설계 및 부가가 필요없는 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액티브 쿨러의 구동방식에 따라 직류 출력신호, 구형파 출력신호, 펄스파 출력신호 중 선택된 하나의 출력신호를 액티브 쿨러에 액티브 쿨러 구동신호로서 공급할 수 있는 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는 것을 다른 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LED 조명의 상태를 검출하고, 검출된 상태에 따라 액티브 쿨러의 구동을 적응적으로 제어할 수 있는 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC 및 이를 이용한 제어방법을 제공하는 것을 또 다른 일 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 교류입력전압을 입력받는 신호입력부; 상기 교류입력전압을 정류하여 정류전압을 생성하는 정류부; 상기 정류전압을 입력받아 복수의 LED 그룹에 각각 개별적인 LED 구동신호를 제공하는 복수의 LED 그룹 구동부들; 상기 정류전압의 크기에 따라 상기 LED 그룹 구동부들을 제어하여 복수의 상기 LED 그룹에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하는 LED 구동 제어부; 상기 LED 그룹 구동부의 LED 구동신호를 상기 LED 그룹에 각각 개별적으로 제공하는 복수의 LED 구동신호 출력부들; 상기 정류전압을 입력받아 직류신호 또는 구형파 신호를 선택적으로 생성하는 액티브 쿨러 제어부; 및 상기 액티브 쿨러 구동신호를 상기 액티브 쿨러에 제공하는 액티브 쿨러 구동신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC가 제공된다.
보다 바람직하게, 상기 액티브 쿨러 구동신호는 복수의 펄스파의 조합에 의해 생성될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 구형파는 양의 값을 갖는 펄스파와 음의 값을 갖는 펄스파를 모두 포함하는 제 1 구형파 신호 및 양의 값을 갖는 펄스파만을 포함하는 제 2 구형파 신호를 포함하며,
상기 액티브 쿨러 제어부는 상기 정류전압을 입력받아 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 정류전압의 크기에 연동되어 선택적으로 출력될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 온도감지 신호에 연동되어 선택적으로 출력될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 온도감지 신호에 연동되어 선택적으로 출력될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 디밍신호에 연동하여 선택적으로 출력될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 액티브 쿨러 제어부는,
상기 정류전압을 안정화하여 안정화된 신호를 출력하고, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호를 선택적으로 생성하기 위한 스위치 설정신호를 출력하는 액티브 쿨러 제어수단; 및
상기 안정화된 신호 및 상기 스위치 설정신호를 입력받고, 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 안정화된 신호를 처리하여 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호 중 어느 하나를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하는 출력신호 스위치수단을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 안정화된 신호는 정전압 신호 또는 정전류 신호 또는 정전압-정전류 신호일 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 출력신호 스위치수단은, 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단과 제 2 출력단 사이에 각각 병렬로 연결되는 전단부 및 후단부를 구비하는 H 브리지 회로를 포함하며,
상기 H 브리지 회로의 전단부는,
상기 전단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단에 인접하여 연결되는 제 1 스위치;
상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 1 스위치의 구동을 제어하는 제 1 스위치 구동회로;
상기 전단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 2 출력단에 인접하여 연결되는 제 3 스위치; 및
상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 3 스위치의 구동을 제어하는 제 3 스위치 구동회로를 포함하고,
상기 H 브리지 회로의 후단부는,
상기 후단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단에 인접하여 연결되는 제 2 스위치;
상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 2 스위치의 구동을 제어하는 제 2 스위치 구동회로;
상기 후단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 2 출력단에 인접하여 연결되는 제 4 스위치;
상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 4 스위치의 구동을 제어하는 제 4 스위치 구동회로를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 출력신호 스위치수단이 상기 제 1 구형파 신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
상기 제 1 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖는 고정된 위상의 펄스파를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
상기 제 2 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 1 스위치 제어신호와 겹쳐지지 않도록 미리 설정된 지연시간을 갖는 고정된 위상의 펄스파를 제 2 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
상기 제 3 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 1 스위치 제어신호에 대하여 시간축 상에서 쉬프트되어 상기 제 1 스위치 제어신호와 일부가 겹치는 펄스파를 제 3 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
상기 제 4 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 2 스위치 제어신호에 대하여 시간축 상에서 쉬프트되어 상기 제 2 스위치 제어신호와 일부가 겹치는 펄스파를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 출력신호 스위치수단이 상기 제 2 구형파 신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
상기 제 1 스위치 구동회로는 미리 설정된 듀티비를 갖는 펄스파를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
상기 제 2 스위치 구동회로 및 상기 제 3 스위치 구동회로는 오프되고,
상기 제 4 스위치 구동회로는 직류신호를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
보다 바람직하게, 상기 출력신호 스위치수단이 상기 직류신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
상기 제 1 스위치 구동회로는 직류신호를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
상기 제 2 스위치 구동회로 및 상기 제 3 스위치 구동회로는 오프되고,
상기 제 4 스위치 구동회로는 직류신호를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법에 있어서, (a) 교류입력전압을 정류하여 정류전압을 생성하는 단계; (b) 상기 정류전압의 크기에 따라 복수의 LED 그룹에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하고, 결정된 내용에 기초하여 복수의 상기 LED 그룹에 각각 개별적인 LED 구동신호를 제공하는 단계; 및 (c) 상기 정류전압을 입력받아 직류신호 또는 구형파 신호를 선택적으로 생성하고, 생성된 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 액티브 쿨러에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법이 제공된다.
보다 바람직하게, 상기 액티브 쿨러 구동신호는 복수의 펄스파의 조합에 의해 생성될 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 구형파는 양의 값을 갖는 펄스파와 음의 값을 갖는 펄스파를 모두 포함하는 제 1 구형파 신호 및 양의 값을 갖는 펄스파만을 포함하는 제 2 구형파 신호를 포함하며,
상기 (c) 단계는 상기 정류전압을 입력받아 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호를 선택적으로 생성할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 (c) 단계는 상기 정류전압의 크기에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되며,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되며,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되며,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되며,
상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고,
상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고,
상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 교류 LED 구동 IC에 액티브 쿨러를 구동하기 위한 액티브 쿨러 구동회로를 함께 집적시킴으로써, 별도의 액티브 쿨러 구동회로의 설계 및 부가가 필요 없게 된다는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 액티브 쿨러의 구동방식에 따라 복수의 출력신호들 중 하나를 선택적으로 액티브 쿨러에 제어신호로서 공급함으로써, 별도의 회로설계 또는 회로부가 또는 회로수정 없이 다양한 방식의 액티브 쿨러를 제어할 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 범용성을 제고할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, LED 조명의 상태에 따라 액티브 쿨러의 구동을 적응적으로 제어함으로써, 방열효율을 최대화하고 전력소비를 최적화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 액티브 쿨러 구동회로의 개략적인 구성 블록도.
도 2는 종래기술에 따른 LED 및 액티브 쿨러의 구동을 함께 제어하기 위한 구동회로의 개략적인 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치의 개략적인 블록도.
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치의 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC의 구성 블록도.
도 6는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 5에 개시된 액티브 쿨러 제어부 내의 출력신호 스위치수단의 상세 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 LED 조명장치의 분해 사시도.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스위치 제어신호에 따른 액티브 쿨러 구동신호의 출력 파형도.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 적응적으로 제어된 액티브 쿨러 구동신호의 출력 파형도.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어과정을 도시한 순서도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
[본 발명의 바람직한 실시예]
본 발명의 실시예에서, 용어 '제 1 구형파 신호'란 양의 값을 갖는 펄스파와 음의 값을 갖는 펄스파를 모두 포함하고 있는 신호를 의미하며, 용어 '제 2 구형파 신호'란 양의 값을 갖는 펄스파만을 포함하고 있는 신호를 의미한다.
또한, 용어 '교류 LED 구동 IC'란 교류전압을 입력받아 LED를 구동 및 제어하는 집적회로를 의미하며, 본 명세서 내에서 정류전압을 이용해 LED의 구동을 제어하는 실시예를 기준으로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 포괄적이고 광의적으로 해석되어야 한다.
또한, 용어 'LED 그룹'이란 복수의 LED들(또는 복수의 발광셀들)이 직렬/병렬/직병렬로 연결되어, 교류 LED 구동 IC의 제어에 따라 하나의 단위로서 동작이 제어되는(즉, 같이 점등/소등되는) LED들의 집합을 의미한다.
또한, 용어 '제 1 순방향 전압 레벨(1VF)'은 1개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압레벨을 의미하며, 용어 '제 2 순방향 전압 레벨(2VF)'은 2개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압레벨을 의미하고, 용어 '제 3 순방향 전압 레벨(3VF)'은 3개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압레벨을 의미하며, 용어 '제 4 순방향 전압 레벨(4VF)'은 4개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압레벨을 의미한다. 즉, '제 n 순방향 전압 레벨(nVF)'는 n개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 임계 전압레벨을 의미한다.
또한, 본 명세서 내에서 임의의 특정 전압, 특정 시점, 특정 온도 등을 나타내기 위하여 사용되는 V1, V2, V3,..., t1, t2,..., T1, T2, T3, 등의 용어는 절대적인 값을 나타내기 위하여 사용되는 것이 아니라 서로를 구분하기 위하여 사용된다.
LED 조명장치의 개괄
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치의 개략적인 블록도이다. 이하에서, 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치에 대하여 개괄적으로 살펴보도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC(이하 '교류 LED 구동 IC'라 함)(100)가 적용된 LED 조명장치는 교류 LED 구동 IC(100), 복수의 LED 그룹들(200), 액티브 쿨러(300)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 교류 전압원으로부터 교류전압(VAC)을 입력받고, 입력된 교류전압을 정류하여 정류전압(Vrec)을 생성한다. 또한, 교류 LED 구동 IC(100)은 생성된 정류전압(Vrec)을 이용하여 연결된 복수의 LED 그룹들(200)과 액티브 쿨러(300)을 구동을 각각 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다.
전술한 바와 같은 기능을 수행하기 위하여, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 신호입력부(110), 정류부(120), LED 구동 제어부(130), 복수의 LED 그룹 구동부들(140), 복수의 LED 구동신호 출력부들(150), 액티브 쿨러 제어부(160) 및 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)를 포함할 수 있다.
신호입력부(110)는 교류 전압원으로부터 교류전압(VAC)을 입력받아 정류부(120)로 출력하고, 정류부(120)는 교류전압을 정류하여 정류전압(Vrec)을 생성하도록 구성된다. 한편, 신호입력부(110)로부터 정류부(120)로 출력되는 교류전압(VAC)의 파형이 신호입력부(110)의 상단에 도시되어 있으며, 유사하게 정류부(120)로부터 출력되는 정류전압(Vrec)의 파형이 정류부(120)의 상단에 도시되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100) 내의 LED 구동 제어부(130), 복수의 LED 그룹 구동부들(140) 및 복수의 LED 구동신호 출력부들(150)은 정류전압(Vrec)을 이용하여 연결된 복수의 LED 그룹들()의 구동을 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 복수의 LED 그룹 구동부들(140)은 전술한 정류전압(Vrec)을 입력받아 복수의 LED 그룹들(200) 각각에 개별적인 LED 구동신호를 제공하는 기능을 수행하도록 구성된다. 또한, LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 LED 그룹 구동부들(140)을 제어하여 복수의 상기 LED 그룹들(200)에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하는 기능을 수행하도록 구성된다. 또한, 복수의 LED 구동신호 출력부들(150)은 LED 그룹 구동부들(140)에 의해 제공되는 LED 구동신호를 LED 그룹들(200)에 각각 개별적으로 제공하도록 구성된다. 보다 바람직하게, 본 발명에 따른 복수의 LED 그룹 구동부들(140) 및 복수의 LED 구동신호 출력부들(150)의 수는 제어대상이 되는 복수의 LED 그룹들(200)의 LED 그룹 수에 대응되어 결정된다. 도 3에 도시된 예시적인 실시예에 있어, 복수의 LED 그룹들(200)이 4개의 LED 그룹들(201, 202, 203, 204)을 포함하고 있으므로, 이에 대응하여 복수의 LED 그룹 구동부들(140)은 4개의 LED 그룹 구동부(141, 142, 143, 144)를 포함하고, 마찬가지로 복수의 LED 구동신호 출력부들(150) 또한 4개의 LED 구동신호 출력부(151, 152, 153, 154)를 포함하여 구성된다.
따라서, LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 제 1 LED 그룹(201) 내지 제 4 LED 그룹(204)에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하고, 제 1 LED 그룹 구동부(141)를 제어하여 제 1 LED 구동신호 출력부(151)를 통해 제 1 LED 그룹(201)에 LED 구동신호를 제공 또는 차단하여 제 1 LED 그룹(201)의 구동을 제어하게 된다. 또한, 유사한 방식으로, LED 구동 제어부(130)는 제 2 LED 그룹 구동부(142) 내지 제 4 LED 그룹 구동부(144)를 제어하여, 제 2 LED 그룹(202) 내지 제 4 LED 그룹(204)의 구동을 제어하게 된다. 한편, 제 1 LED 구동신호 출력부(151)의 상단에는 제 1 LED 구동신호 출력부(151)를 통해 출력되는 제 1 LED 그룹(201)에 대한 LED 구동신호가 도시되어 있으다. 또한, 유사한 방식으로, 제 2 LED 구동신호 출력부(152)의 상단에는 제 2 LED 그룹(202)에 제공되는 LED 구동신호가 도시되어 있고, 제 3 LED 구동신호 출력부(153)의 상단에는 제 3 LED 그룹(203)에 제공되는 LED 구동신호가 도시되어 있으며, 제 4 LED 구동신호 출력부(154)의 상단에는 제 4 LED 그룹(204)에 제공되는 LED 구동신호가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 LED 구동신호들은 예시적인 목적이며, 이에 한정되지 않고 다양한 유형의 LED 구동신호가 이용될 수 있으며, 또한, 다양한 크기를 갖는 LED 구동신호가 이용될 수 있다. 전술한 바와 같은, LED 구동 제어부(130), 복수의 LED 그룹 구동부들(140) 및 복수의 LED 구동신호 출력부들(150)의 구체적인 구성과 기능에 대해서는, 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
다른 한편, 본 발명의 교류 LED 구동 IC(100)에 포함되는 액티브 쿨러 제어부(160) 및 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)는 교류 LED 구동 IC(100)에 연결된 액티브 쿨러(300)의 구동을 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 연결된 액티브 쿨러(300)의 구동방식에 따라 직류신호 또는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호 중 하나의 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 선택적으로 생성/출력하도록 구성된다. 또한, 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)는 액티브 쿨러 제어부(160)로부터 출력되는 액티브 쿨러 구동신호를 연결된 액티브 쿨러(300)에 제공하는 기능을 수행하도록 구성된다. 도 3을 참조하면, 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)의 상단에는 액티브 쿨러 구동신호로서 선택적으로 출력될 수 있는, 직류신호, 제 2 구형파 신호 및 제 1 구형파 신호가 상단으로부터 하단까지 순서대로 도시되어 있다. 한편, 보다 바람직하게, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기 변화, 내부/외부 온도 변화, 및/또는 디밍레벨 변화에 따라, 액티브 쿨러(300)의 출력을 적응적으로 제어하도록 더 구성될 수도 있다. 전술한 바와 같은, 액티브 쿨러 제어부(160) 및 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)의 구체적인 구성과 기능에 대해서는, 도 4 내지 도 6, 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 후술하도록 한다.
또 다른 한편, 복수의 LED 그룹들(200)은 제 1 LED 그룹(201) 내지 제 4 LED 그룹(204)을 포함할 수 있으며, LED 구동 제어부(130)에 의해 구동이 제어된다. 또한, 액티브 쿨러(300)는 다양한 공지된 방식의 액티브 쿨러 중 하나가 필요에 의해 채택될 수 있으며, 액티브 쿨러 제어부(160)의 제어에 따라 구동 및 제어된다. 이러한 복수의 LED 그룹들(200) 및 액티브 쿨러(300)의 상세한 구성과 기능에 대해서도, 후술하도록 한다.
LED 조명장치의 구성과 기능
도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치의 구성 블록도이다. 이하에서, 도 4을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC가 적용된 LED 조명장치의 구성과 기능에 대하여 살펴보도록 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)가 적용된 LED 조명장치는 교류 LED 구동 IC(100), 복수의 LED 그룹들(200), 액티브 쿨러(300)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 교류 전압원으로부터 교류전압(VAC)을 입력받고, 입력된 교류전압을 정류하여 정류전압을 생성하며, 정류전압의 크기에 따라 연결된 복수의 LED 그룹들(200)의 구동을 제어하는 기능을 수행하도록 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 생성된 정류전압을 이용하여 연결된 액티브 쿨러(300)의 구동을 제어하는 기능을 더 수행하도록 구성된다.
전술한 바와 같은 기능을 수행하기 위하여, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 신호입력부(110), 정류부(120), LED 구동 제어부(130), 복수의 LED 그룹 구동부들(140), 복수의 LED 구동신호 출력부들(150), 액티브 쿨러 제어부(160) 및 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 정류부(120)는 신호입력부(110)를 통해 입력되는 교류전압(VAC)을 정류하여 정류전압(Vrec)을 생성 및 출력하도록 구성된다. 이러한 정류부(120)로서 전파 정류회로, 반파 정류회로 등 공지된 다양한 정류회로 중 하나가 이용될 수 있다. 정류부(120)로부터 출력되는 정류전압(Vrec)은 복수의 LED 그룹들(200), LED 구동부(130) 및 액티브 쿨러 구동부(150)로 입력된다.
본 발명에 따른 LED 구동 제어부(130)는 입력되는 정류전압의 크기를 판단하고, 판단된 정류전압의 크기에 따라 복수의 LED 그룹들(200) 각각에 제공될 LED 구동신호의 크기, LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정한다. 또한, LED 구동 제어부(130)는 결정된 LED 구동신호의 제공시점에 하나 또는 복수의 LED 그룹(들)(201~204 중 하나 이상)로 결정된 크기를 갖는 LED 구동신호를 제공하며, 결정된 LED 구동신호의 차단시점에 하나 또는 복수의 LED 그룹(들)(201~204 중 하나 이상)으로의 LED 구동신호의 제공을 중지함으로써, 복수의 LED 그룹들(200)의 구동을 제어하도록 구성된다. 이러한 본 발명에 따른 LED 구동 제어부(130)의 상세 구성과 기능에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류부(120)로부터 출력되는 정류전압을 인가받고, 액티브 쿨러(300)의 구동에 필요한 액티브 쿨러 구동신호를 생성하여 액티브 쿨러(300)로 출력하는 기능을 수행하도록 구성된다. 보다 바람직하게, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는, 액티브 쿨러(300)의 구동방식에 따라 적절한 유형의 액티브 쿨러 구동신호를 제공할 수 있도록, 복수의 유형의 액티브 쿨러 구동신호를 생성할 수 있도록 구성된다. 즉, 액티브 쿨러 제어부(160)는 직류신호 및 구형파 신호 형식의 액티브 쿨러 구동신호를 생성할 수 있도록 구성되며, 연결된 액티브 쿨러(300)의 구동방식에 따라 직류신호 또는 구형파 신호 중 하나의 신호를 선택적으로 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하여 액티브 쿨러(300)로 제공하도록 구성된다. 이러한 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)의 상세 구성과 기능에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
복수의 LED 그룹들(200)은 교류 LED 구동 IC(100)에 연결되며, 교류 LED 구동 IC(100)의 제어에 따라 구동된다. 도 3 및 도 4에는 제 1 LED 그룹(201), 제 2 LED 그룹(202), 제 3 LED 그룹(203), 제 4 LED 그룹(204)을 포함하고 있는 LED 조명장치가 개시되어 있으나, 필요에 따라 LED 조명장치에 포함되는 LED 그룹의 수가 다양하게 변경될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
액티브 쿨러(300)는 교류 LED 구동 IC(100)에 연결되며, 교류 LED 구동 IC(100)의 제어에 따라 구동된다. 본 발명에 따른 LED 조명장치에 포함되는 액티브 쿨러(300)의 일례로서 전술한 바와 같은 Nuventix사의 'SynJet'이 채택될 수 있다. 그러나 본 발명에 이용되는 액티브 쿨러(300)가 이에 한정되는 것은 아니며, 구동모터를 이용하는 냉각팬 타입의 액티브 쿨러, 에어펌프 타입의 액티브 쿨러(예를 들어, 무라타사의 '마이크로블로우어' 등) 등, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)에 의해 구동 및 제어될 수 있는 공지된 다양한 액티브 쿨러들 중 하나가 본 발명에 따른 액티브 쿨러(300)로서 이용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 다양한 구동방식(예를 들어, 직류신호 구동방식, PWM신호 구동방식 등)을 지원할 수 있도록 구성되므로, 액티브 쿨러의 구동방식과 무관하게 임의의 구동방식을 갖는 액티브 쿨러가 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)에 의해 구동 및 제어될 수 있다는 점이 주목되어야 할 것이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 교류전원과 교류 LED 구동 IC(100) 사이에 교류 LED 구동 IC(100)를 과전압으로부터 보호하기 위한 퓨즈부(310) 및 바리스터(MOV)(320)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 퓨즈부(310) 및 바리스터(MOV)(320)는 이미 공지된 기술을 채택하고 있는 바, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명장치는 온도감지 센서(350)를 더 포함할 수 있다. 온도감지 센서(350)는 LED 조명장치 내의 임의의 위치(바람직하게는, 복수의 LED 그룹들 근방)에 구비되어, 현재 온도를 검출하고 검출된 온도에 대응하는 온도감지 신호를 생성하여 교류 LED 구동 IC(100)로 출력하도록 구성된다. 이와 같이, 온도감지 센서(350)가 구비되는 실시예의 경우, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 온도감지 센서(350)로부터 입력되는 온도감지 신호를 이용하여 적응적으로 액티브 쿨러(300)를 제어하도록 더 구성될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 5를 참조하여 후술하도록 한다. 또한, 도 4에는 도시되지 않았으나, 교류 LED 구동 IC(100) 내부에 온도감지 센서(미도시)가 내장되도록 구성될 수도 있다.
교류 LED 구동 IC 의 구성과 기능
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC의 구성 블록도이다. 이하에서, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 구동 IC의 구성과 기능에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 신호입력부(110), 정류부(120), LED 구동 제어부(130), 복수의 LED 그룹 구동부들(140), 복수의 LED 구동신호 출력부들(150), 액티브 쿨러 제어부(160) 및 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)를 포함할 수 있다. 신호 입력부(110) 및 정류부(120)에 대한 설명은 도 3 및 도 4을 참조하여 설명한 내용과 동일하므로, 이하에서는 도 5를 참조하여, 교류 LED 구동 IC(100)의 LED 그룹들(200)의 구동 및 제어기능과 액티브 쿨러(300)의 구동 및 제어기능을 중심으로 설명한다. 또한, 이하에서는 4개의 LED 그룹들(201, 202, 203, 204), 4개의 LED 그룹 구동부들(141, 142, 143, 144) 및 4개의 LED 구동신호 출력부들(151, 152, 153, 154)을 포함하여 구성된 실시예를 기준으로 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.
교류 LED 구동 IC (100)의 LED 그룹들(200)의 구동 및 제어기능
도 5에 도시된 바와 같이, 교류 LED 구동 IC(100)는 LED 그룹들(201, 202, 203, 204)의 구동 및 제어를 위하여, 복수의 LED 그룹 구동부들(141, 142, 143, 144), LED 구동 제어부(130) 및 복수의 LED 구동신호 출력부들(151, 152, 153, 154)을 포함할 수 있다.
먼저, LED 구동 제어부(130)는 정류부(120)로부터 입력되는 정류전압의 크기를 판단하고, 정류전압의 크기에 따라 LED 그룹들(201~204) 각각에 제공될 LED 구동신호의 크기, LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하도록 구성된다. 또한, LED 구동 제어부(130)는 결정된 LED 그룹별 LED 구동신호의 제공시점에 LED 그룹 구동부들(141~144)을 제어하여 해당 LED 그룹(들)으로 LED 구동신호를 제공함으로써 해당 LED 그룹을 점등시키고, 결정된 LED 그룹별 LED 구동신호의 차단시점에 LED 그룹 구동부들(141~144)을 제어하여 해당 LED 그룹(들)으로의 LED 구동신호의 제공을 차단함으로써 해당 LED 그룹을 소등하도록 구성된다.
복수의 LED 그룹 구동부들(141~144)은 복수의 LED 그룹들(201~204)에 1대1로 대응되며, LED 구동 제어부(130)의 제어에 따라 복수의 LED 그룹들(201~204) 각각에 LED 구동신호를 제공하거나 또는 LED 구동신호의 제공을 차단하는 기능을 수행하게 된다. 이를 보다 상세하게 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 LED 그룹 구동부(141)는 제 1 LED 구동신호 출력부(151)를 통해 제 1 LED 그룹(201)에 연결되어 있으며, LED 구동 제어부(130)의 제어에 따라 제 1 LED 그룹(201)으로 LED 구동신호를 제공하거나 또는 차단하도록 구성된다. 유사하게, 제 2 LED 그룹 구동부(142)는 제 2 LED 구동신호 출력부(152)를 통해 제 2 LED 그룹(202)에 연결되고, 제 3 LED 그룹 구동부(143)는 제 3 LED 구동신호 출력부(153)를 통해 제 3 LED 그룹(203)에 연결되며, 제 4 LED 그룹 구동부(144)는 제 4 LED 구동신호 출력부(154)를 통해 제 4 LED 그룹(204)에 연결되어, 대응하는 LED 그룹으로의 LED 구동신호 제공 및 차단 기능을 수행하도록 구성된다.
전술한 바와 같은 LED 그룹 구동부(140)는 BJT(bipolar junction transistor), FET(field effect transistor) 등의 전자식 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수 있으며, 그 종류에 제한을 받지 않는다. LED 그룹 구동부(140)가 전자식 스위칭 소자를 이용하여 구현되는 경우, LED 구동 제어부(130)는 펄스 형태의 제어신호를 이용하여 LED 그룹 구동부들(141~144) 각각의 턴-온 및 턴-오프를 제어함으로써, 특정 LED 그룹으로의 LED 구동신호 제공 및 차단을 제어하게 된다.
복수의 LED 구동신호 출력부들(151~154)은 각각 복수의 LED 그룹 구동부들(141~144)과 복수의 LED 그룹들(201~204) 사이에 위치되어, 특정 LED 그룹 구동부의 LED 구동신호를 대응되는 LED 그룹에 제공하도록 구성된다. 도 5에서, 제 1 LED 그룹(201)으로 구동신호를 제공하는 제 1 LED 구동신호 출력부(151)가 교류 LED 구동 IC(100)의 16번 단자(D1)로 구현되고, 제 2 LED 그룹(202)으로 구동신호를 제공하는 제 2 LED 구동신호 출력부(152)가 교류 LED 구동 IC(100)의 15번 단자(D2)로 구현되며, 제 3 LED 그룹(203)으로 구동신호를 제공하는 제 3 LED 구동신호 출력부(153)가 교류 LED 구동 IC(100)의 14번 단자(D3)로 구현되고, 제 4 LED 그룹(204)으로 구동신호를 제공하는 제 4 LED 구동신호 출력부(154)가 교류 LED 구동 IC(100)의 13번 단자(D4)로 구현된 실시예가 도시되어 있다.
한편, 도 9a는 정류전압의 크기에 따라 액티브 쿨러 구동신호가 선택적으로 출력되는 실시예의 정류전압 파형도 및 액티브 쿨러 구동신호 파형도를 도시한 도면이다. 이하에서, 도 4, 도 5 및 도 9a의 상단에 도시된 정류전압의 파형도를 참조하여, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 복수의 LED 그룹 구동부들(141~144), LED 구동 제어부(130) 및 복수의 LED 구동신호 출력부들(151~154)의 기능에 대하여 상세하게 살펴보도록 한다.
먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이 정류전압(Vrec)은 시간의 경과에 따라 0 ~ Vrec max 사이에서 변화한다. 따라서, 본 발명에 따른 LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기를 판단하고, 입력되는 정류전압(Vrec)의 크기가 1개의 LED 그룹을 구동할 수 있는 크기인 경우(즉, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 1 순방향 전압레벨에 속하는 경우(1VF ≤ VP < 2VF)) 4개의 LED 그룹들(201~204) 중 하나의 LED 그룹(예를 들어, 제 1 LED 그룹(201))에만 LED 구동신호가 제공될 수 있도록 복수의 LED 그룹 구동부들(141~144)을 제어한다. 유사하게, LED 구동 제어부(130)는, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 2 순방향 전압레벨에 속하는 경우(2VF ≤ VP < 3VF) 2개의 LED 그룹(예를 들어, 제 1 LED 그룹(201), 제 2 LED 그룹(202))에만 LED 구동신호가 제공되고, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 3 순방향 전압레벨에 속하는 경우(3VF ≤ VP < 4VF) 3개의 LED 그룹((예를 들어, 제 1 LED 그룹(201), 제 2 LED 그룹(202), 제 3 LED 그룹(203))에만 LED 구동신호가 제공되며, 정류전압(Vrec)의 전압레벨이 제 4 순방향 전압레벨에 속하는 경우(4VF ≤ VP ≤ Vrec max) 4개의 LED 그룹들(201~204) 모두에 LED 구동신호가 제공될 수 있도록, 복수의 LED 그룹 구동부들(141~144)을 제어한다.
다음의 표 1은, 정류전압(Vrec)의 전압레벨 증가에 따라 제 1 LED 그룹(201)으로부터 제 4 LED 그룹(204)까지 순차적으로 점등되며, 정류전압(Vrec)의 전압레벨 감소에 따라 제 4 LED 그룹(204)으로부터 제 1 LED 그룹(201)까지 순차적으로 소등되도록 구성된 실시예에서, 정류전압(Vrec)의 1주기(교류전압(VAC)의 반주기) 동안의 LED 그룹 구동부들(141~144)의 작동상태를 나타낸 표이다.
Vrec 제 1 LED 그룹 구동부 제 2 LED 그룹 구동부 제 3 LED 그룹 구동부 제 4 LED 그룹 구동부 LED 그룹들의 상태
1VF ≤ Vrec < 2VF ON OFF OFF OFF 제 1 LED 그룹 구동
2VF ≤ Vrec < 3VF OFF ON OFF OFF 제 1, 2 LED 그룹 구동
3VF ≤ Vrec < 4VF OFF OFF ON OFF 제 1, 2, 3 LED 그룹 구동
4VF ≤ Vrec ≤ Vrec max OFF OFF OFF ON 제 1 내지 4 LED 그룹 구동
3VF ≤ Vrec < 4VF OFF OFF ON OFF 제 1, 2, 3 LED 그룹 구동
2VF ≤ Vrec < 3VF OFF ON OFF OFF 제 1, 2 LED 그룹 구동
1VF ≤ Vrec < 2VF ON OFF OFF OFF 제 1 LED 그룹 구동
본 발명의 예시적인 일 실시예에 있어, LED 그룹 구동부들(141~144)은 각각 정전류 원으로서 동작하도록 구성될 수 있다. 표 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 정류전압(Vrec)이 인가되기 시작하면, 제 1 LED 그룹(201)에 전류가 흐르기 시작한다. 정류전압(Vrec)의 크기가 점점 증가하여, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 1 순방향 전압레벨이 되는 시점(t10)에, LED 구동 제어부(130)는 제 1 LED 그룹 구동부(141)에 제 1 구동 제어신호(예를 들어, 1V)를 인가하기 시작한다. 이때, 다른 LED 그룹 구동부들(141~144)에는 구동 제어신호가 인가되지 않으므로, 다른 LED 그룹 구동부들(141~144)은 턴-오프상태를 유지한다. 제 1 LED 그룹 구동부(141)가 구동됨에 따라, 경로(도 4의 도면부호 P 1)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 1mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201)이 발광한다. 계속하여 정류전압(Vrec)의 크기가 증가되어, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 2 순방향 전압레벨(2VF)이 되는 시점(t11)에, LED 구동 제어부(130)는 제 1 LED 그룹 구동부(141)를 턴-오프하고 제 2 LED 그룹 구동부(142)로 제 2 구동 제어신호(예를 들어, 2V)를 인가하기 시작한다. 제 2 LED 그룹 구동부(142)가 구동됨에 따라, 경로(도 4의 도면부호 P2)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 2mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201) 및 제 2 LED 그룹(202)이 발광한다. 마찬가지로, 계속하여 정류전압(Vrec)의 크기가 증가되어, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 3 순방향 전압레벨(3VF)이 되는 시점(t12)에, LED 구동 제어부(130)는 제 2 LED 그룹 구동부(142)를 턴-오프하고 제 3 LED 그룹 구동부(143)로 제 3 구동 제어신호(예를 들어, 3V)를 인가하기 시작한다. 제 3 LED 그룹 구동부(143)가 구동됨에 따라, 경로(도 4의 도면부호 P3)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 3mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201), 제 2 LED 그룹(202) 및 제 3 LED 그룹(203)이 발광한다. 또한, 계속하여 정류전압(Vrec)의 크기가 증가되어, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 4 순방향 전압레벨(4VF)이 되는 시점(t13)에, LED 구동 제어부(130)는 제 3 LED 그룹 구동부(143)를 턴-오프하고 제 4 LED 그룹 구동부(144)로 제 4 구동 제어신호(예를 들어, 4V)를 인가하기 시작한다. 제 4 LED 그룹 구동부(144)가 구동됨에 따라, 경로(도 4의 도면부호 P4)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 4mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201) 내지 제 4 LED 그룹(204) 모두가 발광하게 된다.
정류전압(Vrec)이 최대 전압에 도달한 후 시간에 따라 감소되는 경우의 제어 또한, 전술한 방식과 유사하게 수행된다. 시간의 경과에 따라 정류전압(Vrec)의 크기가 감소하여, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 4 순방향 전압레벨(4VF) 미만이 되는 시점(t14)에, LED 구동 제어부(130)는 제 4 LED 그룹 구동부(144)를 턴-오프하고 제 3 LED 그룹 구동부(143)로 제 3 구동 제어신호를 인가하기 시작한다. 제 4 LED 그룹 구동부(144)가 턴-오프되고 제 3 LED 그룹 구동부(143)가 구동됨에 따라, 경로(P3)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 3mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201) 내지 제 3 LED 그룹(203)이 발광하게 된다. 마찬가지로, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 3 순방향 전압레벨(3VF) 미만이 되는 시점(t15)에, LED 구동 제어부(130)는 제 3 LED 그룹 구동부(143)를 턴-오프하고 제 2 LED 그룹 구동부(142)로 제 2 구동 제어신호를 인가하기 시작한다. 제 3 LED 그룹 구동부(143)가 턴-오프되고 제 2 LED 그룹 구동부(142)가 구동됨에 따라, 경로(P2)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 2mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201) 및 제 2 LED 그룹(202)이 발광하게 된다. 또한, 정류전압(Vrec)의 크기가 제 2 순방향 전압레벨(2VF) 미만이 되는 시점(t16)에, LED 구동 제어부(130)는 제 2 LED 그룹 구동부(142)를 턴-오프하고 제 1 LED 그룹 구동부(141)로 제 1 구동 제어신호를 인가하기 시작한다. 제 2 LED 그룹 구동부(142)가 턴-오프되고 제 1 LED 그룹 구동부(141)가 구동됨에 따라, 경로(P1)를 통해 미리 설정된 정전류(예를 들어, 1mA)가 흐르게 되어 제 1 LED 그룹(201)만이 발광하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)이 인가되어 복수의 LED 그룹들(201~204)이 발광될 때, 각 LED 그룹에 흐르는 전류의 크기를 구간별로 제한함으로써 정류전압(Vrec)의 변동과 무관하게 복수의 LED 그룹들(201~204)의 구동을 제어하도록 구성될 수 있다. 이상에서, 정류전압(Vrec)의 전압레벨에 따라 LED 그룹들(201~204)에 흐르는 정전류 값이 변화하도록 구성되는 실시예를 기준으로 설명하였으나, 다른 실시예에 있어 정류전압(Vrec)의 전압레벨과 무관하게 LED 그룹들(201~204)에 흐르는 정전류 값이 항상 일정하게 유지되도록 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 예시적인 다른 일 실시예에 있어, LED 그룹 구동부들(141~144)은 단순히 스위칭 동작만을 수행하도록 구성될 수도 있다. 이러한 실시예에 있어, LED 구동 제어부(130)는 전술한 실시예와 유사한 방식으로, 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 LED 그룹 구동부들(141~144)의 턴-온 및 턴-오프를 제어하여 전류경로 P1 내지 P4 중 하나를 형성함으로써, LED 그룹들(201~204)의 구동을 제어하도록 구성된다. 물론, 이러한 실시예에 있어, 전류경로와 그라운드 사이에 정전류 제어부(미도시)를 연결하여, LED 그룹들(201~204)에 흐르는 전류를 미리 설정된 값으로 유지하도록 구성될 수 있다.
이상에서, 정전류 제어방식에 기초하여 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 복수의 LED 그룹들(201~204)의 구동을 제어하는 실시예가 설명되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 정전압 제어방식, 정전력 제어방식 등의 다양한 공지된 LED 구동 제어방식들이 본 발명에 이용될 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명에 따른 LED 구동부(130)는 디밍 기능을 더 지원하도록 구성될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 조작 등에 의해 발생되는 외부로부터의 디밍신호는 디밍신호 입력부(DIM)(교류 LED 구동 IC(100)의 11번 단자(DIM))를 통해 LED 구동 제어부(130)로 입력된다. LED 구동 제어부(130)는 입력된 디밍신호에 따라 LED 그룹들(201~204)을 흐르게 되는 전류의 값을 조정함으로써 디밍제어를 수행하도록 구성된다. 이러한 디밍제어는 연속적인 아날로그 방식의 디밍제어 또는 단계적인 방식의 디밍제어를 이용하여 수행될 수 있다. 아날로그 방식의 디밍제어의 경우, 예를 들어, 0V ~ 10V 사이의 값을 갖는 디밍신호가 11번 단자(DIM)를 통해 입력되며, LED 구동 제어부(130)는 입력된 디밍신호에 비례하여 LED 그룹들(201~204)을 흐르는 전류의 값을 조정하도록 구성될 수 있다. 반면, 단계적인 방식의 디밍제어의 경우, 복수의 디밍레벨(예를 들어, 디밍레벨 1, 디밍레벨 2, 디밍레벨 3과 같이)과 디밍레벨에 따른 전류 값이 미리 설정되어 있으며, 디밍신호는 특정 디밍레벨을 지시하기 위한 값을 갖는다. 이러한 경우, LED 구동 제어부(130)는 입력된 디밍신호에 대응되는 특정 디밍레벨을 판단하고, 판단된 디밍레벨에 따라 미리 설정된 값의 전류가 LED 그룹들(201~204)에 흐를 수 있도록 제어함으로써 디밍제어를 수행하도록 구성될 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 구동부(130)가 디밍 기능을 지원하도록 구성되는 경우, 액티브 쿨러(300)의 적응적 제어를 위해 디밍신호 입력부(DIM)를 통해 입력된 디밍신호(또는 LED 구동 제어부(130)에서 판단된 디밍신호에 대응되는 특정 디밍레벨)가 액티브 쿨러 구동부(150)에도 함께 제공되도록 구성될 수 있다.
교류 LED 구동 IC (100)의 액티브 쿨러 (300) 구동 및 제어기능
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르는 교류 LED 구동 IC(100)는 액티브 쿨러(300)의 구동 및 제어를 위하여, 액티브 쿨러 제어수단(161) 및 출력신호 스위치수단(162)를 포함하는 액티브 쿨러 제어부(160)와 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)를 포함할 수 있다.
액티브 쿨러 제어부(160)는 정류부(120)로부터 정류전압을 입력받아, 액티브 쿨러(300)를 구동 및 제어하기 위한 액티브 쿨러 구동신호를 생성하는 기능을 수행하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 복수의 방식의 제어신호 중 하나의 방식에 따르는 제어신호를 선택적으로 생성할 수 있도록 구성된다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 구동부(150)는 직류 구동방식의 액티브 쿨러(300)를 구동 및 제어하기 위한 직류신호, PWM 구동방식의 액티브 쿨러(300)를 구동 및 제어하기 위한 구형파 신호를 생성할 수 있도록 구성된다. 또한, 보다 더 바람직하게, 전술한 구형파 신호는 액티브 쿨러(300)에 구비된 액추에이터의 양방향(정방향 및 역방향) 구동을 위한 제 1 구형파 및 액티브 쿨러(300)에 구비된 액추에이터의 정방향(또는 역방향) 구동만을 위한 제 2 구형파를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 직류신호 또는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호 중 하나의 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 액티브 쿨러(300)에 제공하도록 구성될 수 있다. 이때, 직류신호, 제 1 구형파 신호, 제 2 구형파 신호 중 하나의 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 선택하는 것은 교류 LED 구동 IC(100) 외부의 점퍼(미도시)를 이용해 이루어지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 점퍼가 제 1 위치에 있는 경우 직류신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택되고, 점퍼가 제 2 위치에 있는 경우 제 1 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택되며, 점퍼가 제 3 위치에 있는 경우 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택되도록 구성될 수 있다. 또한, 실시예를 구성하기에 따라, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 연결된 액티브 쿨러(300)의 구동방식을 자동으로 검출하고, 검출된 방식에 따르는 제어신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 설정하도록 구성될 수도 있다.
전술한 바와 같은 기능을 수행하기 위하여, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 액티브 쿨러 제어수단(161) 및 출력신호 스위치수단(162)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 크게 3가지 기능(정전류-정전압 안정화 기능, 액티브 쿨러 구동신호의 선택적 생성 기능, 액티브 쿨러의 적응적 제어 기능)을 수행하도록 구성된다. 이하에서, 각각의 기능별로 도 6, 도 8a 내지 도 8c, 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
정전류-정전압 안정화 기능
첫째, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어수단(161)는 입력되는 정류전압(Vrec)을 안정화하여, 미리 설정된 정전류-정전압(Constant Voltage Constant Current) 신호를 생성하는 안정화기능을 수행하도록 구성된다. 이러한 정전류-정전압 안정화 기능을 수행하기 위하여, 공지된 다양한 정전류-정전압 안정화 회로들 중 하나가 이용될 수 있다. 이때, 정전압 값에 대한 설정은 도 4에 도시된 교류 LED 구동 IC(100)의 5번 단자(Vset)를 통해 이루어질 수 있으며, 정전류 값에 대한 설정은 도 4에 도시된 교류 LED 구동 IC(100)의 6번 단자(Iset)를 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 연결되는 액티브 쿨러(300)의 사양에 따라, 액티브 쿨러(300)에 최적화된 전압과 전류를 공급할 수 있다. 안정화된 정전류-정전압 신호들은 출력신호 스위치수단(162)으로 출력된다. 물론, 실시예를 구성하기에 따라 액티브 쿨러 제어수단(161)은 정전류 안정화 기능 또는 정전압 안정화 기능 또는 정전류-정전압 안정화 기능 중 어느 하나의 안정화 기능만을 수행하거나, 또는 이러한 안정화 기능들 중 어느 하나의 안정화 기능을 선택적으로 수행하도록 구성될 수도 있을 것이다.
액티브 쿨러 구동신호의 선택적 생성 기능
또한, 전술한 바와 같이 액티브 쿨러 구동신호로서 선택된 방식의 신호를 생성하기 위하여, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어수단(161)는 출력신호 스위치수단(162)을 제어하는 기능을 또한 수행하도록 구성된다. 출력신호 스위치수단(162)은 액티브 쿨러 제어수단(161)의 제어에 따라, 액티브 쿨러 제어수단(161)으로부터 입력된 정전류-정전압 신호들에 기초하는 직류신호 또는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호를 선택적으로 생성하고, 생성된 신호를 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)를 통해 액티브 쿨러(300)로 제공하도록 구성된다.
도 6는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 5에 개시된 액티브 쿨러 제어부 내의 출력신호 스위치수단의 상세 구성도이며, 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스위치 제어신호에 따른 액티브 쿨러 구동신호의 출력 파형도이다. 이하에서, 도 6, 도 8a 내지 도 8c를 참조하여, 액티브 쿨러 구동신호를 생성하기 위한 액티브 쿨러 제어수단(161) 및 출력신호 스위치수단(162)의 구성과 기능에 대하여 상세하게 살펴보도록 한다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 출력신호 스위치수단(162)은 제 1 스위치(SW1)(604), 제 2 스위치(SW2)(614), 제 3 스위치(SW3)(624), 제 4 스위치(SW4)(634)와 각 스위치의 구동을 제어하기 위한 제 1 스위치 구동회로(Gate Driver-A)(602), 제 2 스위치 구동회로(Gate Driver-B)(612), 제 3 스위치 구동회로(Gate Driver-C)(622), 제 4 스위치 구동회로(Gate Driver-D)(632)를 포함하는 H-브리지로 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 출력신호 스위치수단(162)은 H-브리지 상에 배치된 4개의 스위치들(604, 614, 624, 634)의 턴-온 및 턴-오프를 통해, 직류 신호, 또는 제 1 구형파 신호, 또는 제 2 구형파 신호를 생성/출력할 수 있도록 구성된다. 또한, 출력신호 스위치수단(162)의 입력단(640, 650)은 액티브 쿨러 제어수단(161)에 연결되어, 액티브 쿨러 제어수단(161)로부터 출력되는 정전압-정전류 신호를 입력받는다. 또한, 출력신호 스위치수단(162)의 제 1 출력과 제 2 출력은 액티브 쿨러 구동신호 출력부(170)의 제 1 출력단(Vout A) 및 제 2 출력단(Vout B)에 각각 연결되어, 출력신호 스위치수단(162)으로부터 최종적으로 출력되는 액티브 쿨러 구동신호를 액티브 쿨러(300)로 제공하게 된다.
한편, 전술한 바와 같은 제 1 내지 제 4 스위치들(604, 614, 624, 634) 각각은 N-채널 또는 P-채널 반도체 스위치 소자로 구현될 수 있으며, 예를 들어, BJT 또는 FET 등의 공지된 반도체 스위치 소자를 이용해 구현될 수 있다. 스위치들(604, 614, 624, 634)은 각각의 게이트단에 입력되는 제어신호에 따라 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 1 내지 제 4 스위치 구동회로들(602, 612, 622, 632)은 제 1 내지 제 4 스위치들(604, 614, 624, 634)에 1대1로 대응되며, 액티브 쿨러 제어수단(161)의 제어에 따라 스위치들(604, 614, 624, 634) 각각을 제어하기 위한 제어신호를 스위치들(Gate A, Gate B, Gate C, Gate D) 각각의 게이트단으로 출력한다. 스위치 구동회로들(602, 612, 622, 632)로부터 출력되는 각각의 제어신호는 논리 하이(예를 들어, 1) 값을 가지거나 및/또는 논리 로우(예를 들어, 0) 값을 가질 수 있다. 따라서, 스위치 구동회로들(602, 612, 622, 632)로부터 출력되는 각각의 제어신호는 논리 하이 값과 논리 로우 값을 모두 갖는 펄스파 형태로 출력될 수도 있으며, 또는 논리 하이값 또는 논리 로우 값 중 하나의 값만을 가지는 직류 신호 형태로 출력될 수도 있다. 따라서, 제 1 내지 제 4 스위치 구동회로들(602, 612, 622, 632)에 펄스 신호를 공급하기 위한 발진회로(미도시)가 출력신호 스위치수단(162) 내에 또는 밖에 포함될 수 있다.
도 8a는 제 1 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택된 경우, 제 1 구형파 신호를 생성하기 위한 스위치 제어신호들의 파형 및 출력신호의 파형을 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 도면의 상단으로부터 제 1 스위치 구동회로(602)로부터 출력되는 제 1 스위치 제어신호(Gate A), 제 2 스위치 구동회로(612)로부터 출력되는 제 2 스위치 제어신호(Gate B), 제 3 스위치 구동회로(622)로부터 출력되는 제 3 스위치 제어신호(Gate C), 제 4 스위치 구동회로(632)로부터 출력되는 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 순서대로 도시되어 있다. 또한, 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되는 제 1 구형파 신호가 도면의 가장 하단에 Vout AB로서 도시되어 있다. 기본적으로, 제 1 스위치 제어신호 내지 제 4 스위치 제어신호(Gate D)는 모두 50%의 듀티비를 가지고 있는 펄스 신호이다.
제 1 구형파 신호가 양의 값을 갖는 펄스 신호와 음의 값을 갖는 펄스 신호를 모두 가져야 하므로, 이러한 제 1 구형파 신호를 출력하기 위하여 본 발명에 따른 제 1 스위치 구동회로(602) 및 제 2 스위치 구동회로(612)는 고정된 위상으로 각각 제 1 스위치 제어신호(Gate A) 및 제 2 스위치 제어신호(Gate B)를 출력하도록 제어된다. 또한, 제 3 스위치 구동회로(622) 및 제 4 스위치 구동회로(632)는 각각 도 8a에 도시된 화살표 방향으로 쉬프트된 제 3 스위치 제어신호(Gate C) 및 제 4 스위치 제어신호(Gate D)를 출력하도록 제어된다. 또한, 제 1 스위치 제어신호(Gate A)와 제 2 스위치 제어신호(Gate B)는 서로 겹치지 않도록 미리 설정된 지연시간(delay time)을 가지도록 제어되며, 마찬가지로 제 3 스위치 제어신호(Gate C)와 제 4 스위치 제어신호(Gate D) 또한 서로 겹치지 않도록 미리 설정된 지연시간을 가지도록 제어된다. 따라서, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제 1 스위치 제어신호(Gate A)와 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 공통적으로 논리 하이 값을 갖고, 제 2 스위치 제어신호(Gate B)와 제 3 스위치 제어신호(Gate C)가 공통적으로 논리 로우 값을 갖는 시간구간(t1 ~ t2) 동안, 제 1 스위치(604) 및 제 4 스위치(634)가 턴-온 상태를 유지하고, 제 2 스위치(614) 및 제 3 스위치(624)가 턴-오프 상태를 유지하게 되어, 출력신호 스위치수단(162)의 출력을 통해 양의 값을 갖는 양의 펄스(positive pulse)가 출력된다. 유사하게, 제 2 스위치 제어신호(Gate B)와 제 3 스위치 제어신호(Gate C)가 공통적으로 논리 하이 값을 갖고, 제 1 스위치 제어신호(Gate A)와 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 공통적으로 논리 로우 값을 갖는 시간구간(t3 ~ t4) 동안, 제 2 스위치(614) 및 제 3 스위치(624)가 턴-온 상태를 유지하고, 제 1 스위치 및 제 4 스위치(634)가 턴-오프 상태를 유지하게 되어, 출력신호 스위치수단(162)의 출력을 통해 음의 값을 갖는 음의 펄스(negative pulse)가 출력된다. 전술한 과정이 주기적으로 반복됨으로써, 본 발명에 따른 출력신호 스위치수단(162)은 제 1 구형파 신호를 생성할 수 있게 된다. 또한, 제 1 구형파 신호의 듀티비를 변경하고자 하는 경우, 제 3 스위치 제어신호(Gate C) 및 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 쉬프트되는 정도를 변경하여 시간구간(t1 ~ t2) 및 시간구간(t3 ~ t4)의 범위를 변경함으로써 듀티비를 제어할 수 있다.
도 8b는 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택된 경우, 제 2 구형파 신호를 생성하기 위한 스위치 제어신호들의 파형 및 출력신호의 파형을 도시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 도면의 상단으로부터 제 1 스위치 제어신호(Gate A), 제 2 스위치 제어신호(Gate B), 제 3 스위치 제어신호(Gate C), 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 순서대로 도시되어 있다. 또한, 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되는 제 2 구형파 신호가 도면의 가장 하단에 Vout AB로서 도시되어 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 양의 펄스만을 갖는 제 2 구형파 신호를 생성하기 위하여, 본 발명에 따른 제 1 스위치 구동회로(602)는 소정의 듀티비(D/Ts)를 갖는 펄스 신호를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며, 제 4 스위치 구동회로(632)는 항상 논리 하이 값을 갖는 제어신호를 출력하도록 제어된다. 또한, 제 2 스위치 구동회로(612)와 제 3 스위치 구동회로(622)는 계속 오프 상태(또는 항상 논리 로우 값을 출력하는 상태)를 유지하도록 제어된다. 따라서, 제 1 스위치 제어신호(Gate A)와 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 공통적으로 논리 하이 값을 갖고, 제 2 스위치 제어신호(Gate B)와 제 3 스위치 제어신호(Gate C)가 공통적으로 논리 로우 값을 갖는 시간구간(t5 ~ t6) 동안, 제 1 스위치(604) 및 제 4 스위치(634)가 턴-온 상태를 유지하고, 제 2 스위치(614) 및 제 3 스위치(624)가 턴-오프 상태를 유지하게 되어, 출력신호 스위치수단(162)의 출력을 통해 양의 펄스(positive pulse)가 출력된다. 전술한 과정이 주기적으로 반복됨으로써, 본 발명에 따른 출력신호 스위치수단(162)은 제 2 구형파 신호를 생성할 수 있게 된다. 한편, 본 발명에 따른 출력신호 스위치수단(162)으로부터 출력되는 제 2 구형파 신호는 제 1 스위치 제어신호(Gate A)의 파형을 따르므로, 제 1 스위치 제어신호의 듀티비를 변경함으로써 제 2 구형파 신호의 듀티비를 변경할 수 있다.
도 8c는 직류신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 선택된 경우, 직류신호를 생성하기 위한 스위치 제어신호들의 파형 및 출력신호의 파형을 도시한다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 도면의 상단으로부터 제 1 스위치 제어신호(Gate A), 제 2 스위치 제어신호(Gate B), 제 3 스위치 제어신호(Gate C), 제 4 스위치 제어신호(Gate D)가 순서대로 도시되어 있다. 또한, 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되는 직류신호가 도면의 가장 하단에 Vout AB로서 도시되어 있다. 도 8c에 도시된 바와 같이, 직류신호를 생성하기 위하여, 본 발명에 따른 제 1 스위치 구동회로(602) 및 제 4 스위치 구동회로(632)는 항상 논리 하이 값을 갖는 제어신호를 출력하도록 구성되며, 제 2 스위치 구동회로(612)와 제 3 스위치 구동회로(622)는 계속 오프 상태(또는 항상 논리 로우 값을 출력하는 상태)를 유지하도록 제어된다. 따라서, 제 1 스위치(604) 및 제 4 스위치(634)가 계속하여 턴-온 상태를 유지하고, 제 2 스위치 및 제 3 스위치(624)가 계속하여 턴-오프 상태를 유지하게 되어, 액티브 쿨러 제어수단(161)으로부터 출력되는 정전압-정전류 신호가 그대로 액티브 쿨러(300)로 출력된다.
한편, 도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호로서 출력되는 경우 출력신호의 듀티비를 조정하기 위한 듀티비 조정신호 입력부(PWM Adj) 및 듀티비 조정수단(163)을 더 포함할 수 있다. 듀티비 조정신호 입력부(PWM Adj)는 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경하기 위한 듀티비 조정신호를 외부로부터 입력받도록 구성된다. 또한, 듀티비 조정수단(163)은 듀티비 조정신호 입력부(PWM Adj)를 통해 입력된 듀티비 조정신호에 따라 출력신호 스위치수단(162)를 제어하여 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호의 듀티비를 조정하도록 구성된다. 이와 같은 구성되는 실시예의 경우, 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호의 듀티비는 액티브 쿨러(300)의 적응적 제어를 위하여 내부적으로 조정될 수도 있으며, 또는, 듀티비 조정신호 입력부(108)를 통해 외부로부터 입력되는 듀티비 조정신호에 따라 조정될 수도 있다.
액티브 쿨러의 적응적 제어 기능
보다 바람직하게, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 LED 조명장치의 발열상태에 따라 적응적으로 액티브 쿨러(300)의 동작을 제어하도록 더 구성될 수 있다. LED 조명장치의 발열량은 다양한 요인에 기인하여 달라질 수 있다. 예를 들어, LED 조명장치 내에서 구동되는 LED 그룹의 수, 외부 온도 조건, 내부 온도 조건, 디밍 조건 등의 요인에 의하여 LED 조명장치의 발열량이 변화할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전술한 바와 같은 다양한 요인들에 기초하여 변화하는 발열량을 예측하거나 및/또는 실측하여 액티브 쿨러(300)의 출력을 조절함으로써, 액티브 쿨러(300)에 의해 소모되는 전력량을 동작 조건별로 최적화하도록 구성될 수 있다.
정류전압의 크기에 따른 액티브 쿨러의 적응적 제어
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 구동부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 제 1 내지 제 4 LED 그룹들(201~204)을 순차적으로 점등시키거나 또는 소등시키도록 구성된다. 따라서, 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 발광하게 되는 LED 그룹의 수가 변화하고, 그에 따라 발열량이 변화하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기를 판단하고, 판단된 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 액티브 쿨러(300)의 출력이 적절하게 제어될 수 있도록 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 정류전압(Vrec)의 크기에 따라, 액티브 쿨러 구동신호의 출력 여부 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 크기 및/또는 액티브 쿨러 구동신호(액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호인 경우에 한하여)의 듀티비가 제어될 수 있다.
예시적인 일 실시예에 있어, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 구동신호는 정류전압(Vrec)의 크기에 연동되어 선택적으로 출력되도록 구성될 수 있다. 도 9a는 정류전압의 크기에 따라 액티브 쿨러 구동신호가 선택적으로 출력되는 실시예의 정류전압의 파형 및 액티브 쿨러 구동신호의 파형을 도시한 도면이다. 도 9a에 도시된 실시예에 있어, 액티브 쿨러 구동신호는 직류신호로서 출력되도록 설정되어 있는 상태이다. 또한, 4개의 LED 그룹들((201~204) 중 2개 이상의 LED 그룹이 발광되는 경우, 즉, 정류전압(Vrec)의 크기가 2VF 이상인 경우에 한하여, V1의 크기를 갖는 직류신호 형식의 액티브 쿨러 구동신호가 출력되도록 설정되어 있다. 이러한 실시예에 있어, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류부(120)로부터 입력되는 정류전압(Vrec)의 크기를 판단하도록 구성된다. 또한, 액티브 쿨러 제어부(160)는 판단된 정류전압(Vrec)의 크기가 미리 설정된 값 이상인 경우(도 9a의 경우 정류전압(Vrec)의 크기가 2VF 이상인 경우)에 한하여 액티브 쿨러 구동신호를 액티브 쿨러(300)로 출력하도록 구성된다. 따라서, 도 9a에서, 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기가 2VF 이상으로 상승되는 시점(t11 또는 t20)으로부터 2VF 미만으로 하강되는 시점(t16 또는 t25)까지 V1의 크기를 가지는 직류신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하여 액티브 쿨러(300)로 출력하게 된다.
예시적인 다른 일 실시예에 있어, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기에 연동되어 액티브 쿨러 구동신호의 크기(전압값)를 변경시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 정류전압(Vrec)의 크기가 1VF ≤ Vrec <2VF인 경우 V1의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 출력되고, 정류전압(Vrec)의 크기가 2VF ≤ Vrec <3VF인 경우 V2의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 출력되며, 정류전압(Vrec)의 크기가 3VF ≤ Vrec <4VF인 경우 V3의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 출력되고, 정류전압(Vrec)의 크기가 4VF ≤ Vrec인 경우 V4의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 출력될 수 있도록, 액티브 쿨러 제어부(160)가 구성될 수도 있다. 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 정류전압(Vrec)의 크기에 연동되어 변동되도록 구성되는 이러한 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어수단(161)으로부터 출력되는 정전압-정전류 신호의 크기가 정류전압(Vrec)의 크기에 연동되어 변동되며, 그에 따라 결과적으로 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변동되게 된다. 이러한 실시예에 있어, 액티브 쿨러 구동신호는 직류신호 또는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호일 수 있다. 직류신호의 경우 직류신호의 전압값이 변동되며, 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호의 경우 펄스-온 구간에서의 전압값이 변동되도록 구성될 수 있다.
예시적인 또 다른 일 실시예에 있어, 출력되는 액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호인 경우, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기에 연동되어 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 정류전압(Vrec)의 크기가 1VF ≤ Vrec <2VF인 경우 50%의 듀티비를 갖는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되고, 정류전압(Vrec)의 크기가 2VF ≤ Vrec <3VF인 경우 60%의 듀티비를 갖는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되며, 정류전압(Vrec)의 크기가 3VF ≤ Vrec <4VF인 경우 70%의 듀티비를 갖는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 출력되고, 정류전압(Vrec)의 크기가 4VF ≤ Vrec인 경우 80%의 듀티비를 갖는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호가 액티브 쿨러 구동신호로서 출력될 수 있도록, 액티브 쿨러 제어부(160)가 구성될 수도 있다.
외부 온도 조건에 따른 액티브 쿨러의 적응적 제어
한편, 도 4을 참조하여 전술한 바와 같이, 예시적인 일 실시예에 따른 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는, 교류 LED 구동 IC(100)의 외부에 구비되어 외부 온도를 검출하고, 검출된 온도에 대응하는 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서(350)로부터 온도감지 신호를 입력받기 위한 온도감지 신호 입력부(Temp. Sense)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 온도감지 신호에 따라 액티브 쿨러(300)의 출력이 적절하게 제어될 수 있도록 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 입력된 온도감지 신호에 따라, 액티브 쿨러 구동신호의 출력 여부 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 크기 및/또는 액티브 쿨러 구동신호(액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호인 경우에 한하여)의 듀티비가 제어될 수 있다.
도 9b는 온도감지 신호에 따라 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변화되도록 구성된 실시예의 외부 온도 및 액티브 쿨러 구동신호의 파형도를 도시한 도면이다. 도 9b에 도시된 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 액티브 쿨러 구동신호로서 제 2 구형파 신호를 출력하도록 설정되어 있고, 입력된 온도감지 신호가 속하는 온도구간에 따라 미리 설정된 듀티비를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 온도감지 신호가 속하는 온도구간을 판단하도록 구성된다. 또한, 액티브 쿨러 제어부(160)는 판단결과, 입력된 온도감지 신호가 제 1 온도구간(0℃ ~ T1℃)에 속하는 경우 제 1 듀티비(D1/Ts)(예를 들어 50%)를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하고, 입력된 온도감지 신호가 제 2 온도구간(T1℃ ~ T2℃)에 속하는 경우 제 2 듀티비(D2/Ts)(예를 들어 60%)를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하며, 입력된 온도감지 신호가 제 3 온도구간(T2℃ ~ T3℃)에 속하는 경우 제 3 듀티비(D3/Ts)(예를 들어 70%)를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도 9b에 도시된 실시예에서, 액티브 쿨러 제어부(160)는, 시간구간(0 ~ t30) 동안에는 제 1 듀티비를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하고, 시간구간(t30 ~ t31) 동안에는 제 2 듀티비를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하며, 시간구간(t31 ~ ) 동안에는 제 3 듀티비를 갖는 제 2 구형파 신호를 출력하게 된다.
한편, 도 9b를 참조하여 설명된 실시예의 경우 온도구간에 따라 단계적인 방식으로 듀티비를 제어하도록 구성되어 있다. 그러나, 다른 실시예에 있어, 입력되는 온도감지 신호에 따라 선형적으로 듀티비가 증감되도록 구성될 수도 있다.
예시적인 다른 일 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 온도감지 신호가 속하는 온도구간에 따라 선택적으로 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하도록 구성될 수도 있다. 즉, 액티브 쿨러 제어부(160)는 검출된 현재 온도가 미리 설정된 임계 온도 이상인 경우에 한하여 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력할 수 있다.
예시적인 또 다른 일 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 온도감지 신호가 속하는 온도구간에 따라 미리 설정된 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 도 9b에 도시된 예를 다시 참조하면, 액티브 쿨러 제어부(160)는 제 1 온도구간에서는 V1의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하고, 제 2 온도구간에서는 V2의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하며, 제 3 온도구간에서는 V3의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 물론 전술한 바와 같이, 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 입력되는 온도감지 신호에 따라 선형적으로 증감되도록 구성될 수도 있다.
내부 온도 조건에 따른 액티브 쿨러의 적응적 제어
한편, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 구동부(150)는 교류 LED 구동 IC(100) 내부에 구비되는 온도감지 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도감지 센서는 교류 LED 구동 IC(100) 내부의 온도를 검출하고, 검출된 온도에 대응하는 온도감지 신호를 액티브 쿨러 제어부(160)로 출력하게 된다. 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 온도감지 신호에 따라, 액티브 쿨러 구동신호의 출력 여부 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 크기 및/또는 액티브 쿨러 구동신호(액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호인 경우에 한하여)의 듀티비가 제어하도록 구성될 수 있다. 온도감지 신호에 따른 액티브 쿨러 구동신호의 생성 및 제어 방식은 전술한 외부 온도 조건에 따른 액티브 쿨러의 적응적 제어 방식과 동일하므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
디밍 조건에 따른 액티브 쿨러의 적응적 제어
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC(100)는 외부로부터 입력되는 디밍신호에 따라 LED 그룹들(201~204)로부터 방출되는 광량을 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 디밍제어에 있어, 디밍신호에 따라 LED 그룹들(201~204)에 흐르는 전류량이 변화되며, 그에 따라 LED 그룹들()로부터의 열 방출량이 변화하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 디밍신호에 따라 액티브 쿨러(300)의 출력이 적절하게 제어될 수 있도록 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 입력된 디밍신호에 따라, 액티브 쿨러 구동신호의 출력 여부 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 크기 및/또는 액티브 쿨러 구동신호(액티브 쿨러 구동신호가 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호인 경우에 한하여)의 듀티비가 제어될 수 있다.
도 9c는 디밍레벨에 따라 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변화되도록 구성된 실시예의 디밍레벨 및 액티브 쿨러 구동신호의 파형도를 도시한 도면이다. 도 9c에 도시된 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 액티브 쿨러 구동신호로서 제 1 구형파 신호를 출력하도록 설정되어 있고, 입력된 디밍신호가 속하는 디밍레벨에 따라 미리 설정된 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 출력하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로, 액티브 쿨러 제어부(160)는 디밍신호 입력부(DIM)를 통해 외부로부터 디밍신호가 입력되는 경우, 입력된 디밍신호에 대응하는 디밍레벨을 판단하도록 구성된다. 물론, 실시예를 구성하기에 따라, 입력된 디밍신호에 대응하는 디밍레벨이 LED 구동부(130) 내의 LED 구동 제어부(130)에서 판단되고, 판단된 디밍레벨이 LED 구동 제어부(130)로부터 액티브 쿨러 제어수단(161)으로 제공되도록 구성될 수도 있다. 디밍레벨이 판단되면, 액티브 쿨러 제어부(160)는 판단된 디밍레벨에 대응하여 설정된 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하게 된다. 도 9c에 도시된 실시예에 있어, 디밍레벨이 1레벨인 경우 V1의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 생성되고, 디밍레벨이 2레벨인 경우 V2의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 생성되며, 디밍레벨이 3레벨인 경우 V3의 크기를 갖는 액티브 쿨러 구동신호가 생성될 수 있도록, 액티브 쿨러 제어부(160)가 구성된다. 따라서, 액티브 쿨러 제어부(160)는 디밍레벨이 1레벨인 시간구간(0 ~ t40) 동안 펄스-온 시점에서 V1의 크기를 갖는 제 1 구형파 신호를 출력하고, 디밍레벨이 2레벨인 시간구간(t40 ~ t41) 동안 펄스-온 시점에서 V2의 크기를 갖는 제 1 구형파 신호를 출력하며, 디밍레벨이 3레벨인 시간구간(t41 ~ ) 동안 펄스-온 시점에서 V3의 크기를 갖는 제 1 구형파 신호를 출력한다.
한편, 도 9c를 참조하여 설명된 실시예의 경우 디밍레벨에 따라 단계적인 방식으로 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 제어하도록 구성되어 있다. 그러나, 다른 실시예에 있어, 입력되는 디밍신호에 따라 선형적으로 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 증감되도록 구성될 수도 있다.
예시적인 다른 일 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 디밍신호(또는 판단된 디밍레벨)에 따라 선택적으로 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력하도록 구성될 수도 있다. 즉, 액티브 쿨러 제어부(160)는 현재 디밍조건이 미리 설정된 디밍조건 이상인 경우에 한하여 액티브 쿨러 구동신호를 생성/출력할 수 있다.
예시적인 또 다른 일 실시예에 있어, 액티브 쿨러 제어부(160)는 입력된 디밍신호(또는 판단된 디밍레벨)에 연동되어 변화하는 듀티비를 갖는 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 구성될 수도 있다. 전술한 바와 유사하게, 제 1 구형파 신호 또는 제 2 구형파 신호의 듀티비는 디밍신호에 대응되는 디밍레벨에 따라 단계적으로 변화될 수도 있으며, 또는, 디밍신호에 따라 선형적으로 변화될 수도 있다.
이상에서, 정류전압(Vrec)의 크기 조건, 외부 온도 조건, 내부 온도 조건, 디밍 조건 각각에 기초하여 액티브 쿨러(300)의 출력을 적응적으로 제어할 수 있는 액티브 쿨러 제어부(160)에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 액티브 쿨러 제어부(160)는 이에 한정되는 것은 아니며, 정류전압(Vrec)의 크기 조건, 외부 온도 조건, 내부 온도 조건, 디밍 조건 중 2개 이상의 조건에 기초하여 액티브 쿨러(300)의 출력을 적응적으로 제어하도록 구성될 수도 있으며, 또한, 전술한 조건들 외에 액티브 쿨러(300)를 적응적으로 제어하기 위하여 필요한 다양한 조건들에 기초하여 액티브 쿨러 구동신호를 생성하도록 구성될 수도 있다.
교류 LED 구동 IC 를 포함하는 LED 조명장치의 기구적 구성
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 벌브(bulb)형 LED 조명장치의 분해 사시도이다. 이하에서, 도 7을 참조하여, 벌브(bulb)형으로 구현된, 본 발명에 따른 LED 조명장치의 기구적 구성에 대하여 상세하게 살펴보도록 한다. 또한, 도 7에 도시된 실시예에 있어, 본 발명에 따른 액티브 쿨러(300)는 전술한 바와 같은 Nuventix사의 'SynJet'을 이용하고 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벌브형 LED 조명장치는, 제 1 LED 그룹(201), 제 2 LED 그룹(202), 제 3 LED 그룹(203), 제 4 LED 그룹(204) 및 교류 LED 구동 IC(100)가 실장된 기판과, 기판이 수용될 수 있는 기판 수용부가 상부에 구비되고, SynJet(300)이 수용될 수 있는 SynJet 수용부가 하부에 구비된 히트싱크(heat sink)(330)와, 기판 및 SynJet(300)이 수용된 상태의 히트싱크(330)를 수용할 수 있는 하우징(340)을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 방식으로 LED 조명장치가 구현되는 경우, 패시크 쿨러(히트싱크(330))와 액티브 쿨러(SynJet(300))를 모두 포함하도록 구성되므로, 방열효과의 극대화를 꾀할 수 있다.
교류 LED 구동 IC 를 이용한 제어과정의 일례
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어과정을 도시한 순서도이다. 이하에서, 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 교류 LED 구동 IC를 이용한 LED 조명장치의 제어과정에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 10은 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 복수의 LED 그룹들(201~204)을 순차구동하며, 설정된 디밍레벨에 따라 디밍제어를 수행하는 LED 구동 제어부(130)와, 정류전압의 크기, 온도감지 신호 및 디밍레벨에 기초하여 액티브 쿨러(300)의 구동을 적응적으로 제어하는 액티브 쿨러 제어부(160)를 포함하는 교류 LED 구동 IC(100)를 이용한 제어과정을 도시하고 있다.
먼저, 교류 LED 구동 IC(100)로 교류전압(VAC)이 입력되기 시작하면, 정류부(120)는 입력되는 교류전압(VAC)을 정류하여 정류전압(Vrec)을 생성하고, 생성된 정류전압(Vrec)을 LED 구동 제어부(130), 액티브 쿨러 제어부(160) 및 복수의 LED 그룹들(201~204)로 출력한다(S1000).
정류부(120)로부터 정류전압(Vrec)이 입력되면, LED 구동 제어부(130)는 입력되는 정류전압(Vrec)의 크기를 판단한다(S1010). 정류전압(Vrec)의 크기가 판단되면, LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 복수의 LED 그룹들(201~204)에 제공될 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 LED 그룹별로 결정한다. 또한, LED 구동 제어부(130)는 현재 디밍레벨에 따라 복수의 LED 그룹들(201~204)에 제공될 LED 구동신호의 크기를 결정한다. LED 그룹들(201~204)에 제공될 LED 구동신호의 크기와 제공시점 및 차단시점이 결정되면, LED 구동 제어부는 결정된 내용에 기초하여 복수의 LED 그룹들(201~204)의 구동을 제어한다(S1012). 이를 보다 상세하게 살펴보면, LED 구동 제어부(130)는 정류전압(Vrec)의 크기에 따라 점등되거나 소등되어야할 LED 그룹(들)을 식별하고, 점등되어야할 LED 그룹(들)로 결정된 크기를 가지는 LED 구동신호를 제공하고, 소등되어야할 LED 그룹(들)로의 LED 구동신호의 제공을 차단함으로써, 복수의 LED 그룹들(201~204)을 구동한다. 여기서 LED 구동신호는 정전류일 수 있다.
전술한 S1010 단계 및 S1012 단계는 지속적으로 반복되어 수행되며, LED 구동 제어부(130)는 이 단계들을 수행하면서 외부로부터 디밍신호가 입력되는지 여부를 판단한다(S1014). 판단한 결과, 외부로부터 디밍신호가 입력되는 경우 LED 구동 제어부(130)는 입력되는 디밍신호에 대응되는 디밍레벨을 판단하여 현재 설정된 디밍레벨을 디밍신호에 대응되는 디밍레벨로 변경한 후 S1010 단계로 복귀한다(S1016). 디밍레벨이 변경되는 경우, 단계 S1012에서 변경된 디밍레벨에 따른 LED 구동신호의 크기가 다시 결정된다.
또한, 디밍신호의 입력에 따라 디밍레벨이 변경되는 경우, LED 구동 제어부(130)는 변경된 디밍레벨을 액티브 쿨러 제어부(160)로 출력한다(S1018).
한편, 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류부(120)로부터 정류전압(Vrec)이 입력되면 입력되는 정류전압(Vrec)의 크기를 판단한다(S1020). 실시예를 구성하기에 따라, 정류전압(Vrec)의 크기에 대한 판단은 LED 구동 제어부(130)에서만 수행되며, LED 구동 제어부(130)에 의해 판단된 정류전압(Vrec)의 크기가 액티브 쿨러 제어부(160)에 제공되도록 구성될 수도 있다.
또한, S1020 단계와 동시(同時) 또는 이시(異時)에, 액티브 쿨러 제어부(160)는 온도감지 센서(350)로부터 출력되는 온도감지 신호를 입력받는다(S1022). 여기에서 주의해야 할 점은, 설명 및 도시의 용이성을 위하여 S1020 단계와 S1022 단계가 도 10 내에 도시된 방식으로 표현되었으나, S1020 단계와 S1022 단계는 동시에 수행될 수도 있고, 또는 순차적으로 수행될 수도 있다. 또한, 실시예를 구성하기에 따라, S1020 단계는 실시간으로 계속하여 수행되고, S1022 단계는 미리 정해진 주기에 따라 수행되도록 구성될 수도 있다.
정류전압(Vrec)의 크기 및 현재 디밍레벨이 판단되고 온도감지 신호가 입력되면, 액티브 쿨러 제어부(160)는 정류전압(Vrec)의 크기, 디밍레벨 및 온도감지 신호에 기초하여 액티브 쿨러(300)의 출력을 최적화할 수 있는 액티브 쿨러 구동신호를 생성하고, 생성된 액티브 쿨러 구동신호를 액티브 쿨러(300)에 제공함으로써 액티브 쿨러의 구동을 제어한다(S1024). 전술한 바와 같이, 이때 액티브 쿨러 제어부(160)는 지원하는 다양한 유형의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 설정에 따라 액티브 쿨러 구동신호로써 결정하고, 정해진 유형의 제어신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 생성한다. 또한, 이때, 정류전압(Vrec)의 크기, 디밍레벨 및 온도감지 신호에 기초하여 액티브 쿨러 구동신호가 선택적으로 출력되거나 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경되거나 및/또는 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경됨으로써, 액티브 쿨러(300)에 대한 적응적 제어가 이루어질 수 있다.
100 : 교류 LED 구동 IC 110 : 신호입력부
120 : 정류부 130 : LED 구동 제어부
140 : LED 그룹 구동부들 150 : LED 구동신호 출력부들
160 : 액티브 쿨러 제어부 161 : 액티브 쿨러 제어수단
162 : 출력신호 스위치수단 163 : 듀티비 조정수단
170 : 액티브 쿨러 구동신호 출력부
200 : LED 그룹들 300 : 액티브 쿨러
350 : 온도감지 센서

Claims (32)

  1. 교류입력전압을 입력받는 신호입력부;
    상기 교류입력전압을 정류하여 정류전압을 생성하는 정류부;
    상기 정류전압을 입력받아 복수의 LED 그룹에 각각 개별적인 LED 구동신호를 제공하는 복수의 LED 그룹 구동부들;
    상기 정류전압의 크기에 따라 상기 LED 그룹 구동부들을 제어하여 복수의 상기 LED 그룹에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하는 LED 구동 제어부;
    상기 LED 그룹 구동부의 LED 구동신호를 상기 LED 그룹에 각각 개별적으로 제공하는 복수의 LED 구동신호 출력부들;
    상기 정류전압을 입력받아 직류신호 또는 구형파 신호를 선택적으로 생성하는 액티브 쿨러 제어부; 및
    상기 액티브 쿨러 구동신호를 상기 액티브 쿨러에 제공하는 액티브 쿨러 구동신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 복수의 펄스파의 조합에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구형파는 양의 값을 갖는 펄스파와 음의 값을 갖는 펄스파를 모두 포함하는 제 1 구형파 신호 및 양의 값을 갖는 펄스파만을 포함하는 제 2 구형파 신호를 포함하며,
    상기 액티브 쿨러 제어부는 상기 정류전압을 입력받아 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호를 선택적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 정류전압의 크기에 연동되어 선택적으로 출력되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 온도감지 신호에 연동되어 선택적으로 출력되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 온도감지 신호에 연동되어 선택적으로 출력되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 디밍신호에 연동하여 선택적으로 출력되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 LED 구동 제어부는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되고, 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기가 변경되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  14. 제 3 항에 있어서,
    상기 액티브 쿨러 제어부는,
    상기 정류전압을 안정화하여 안정화된 신호를 출력하고, 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호를 선택적으로 생성하기 위한 스위치 설정신호를 출력하는 액티브 쿨러 제어수단; 및
    상기 안정화된 신호 및 상기 스위치 설정신호를 입력받고, 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 안정화된 신호를 처리하여 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호 중 어느 하나를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하는 출력신호 스위치수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 안정화된 신호는 정전압 신호 또는 정전류 신호 또는 정전압-정전류 신호인 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 출력신호 스위치수단은, 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단과 제 2 출력단 사이에 각각 병렬로 연결되는 전단부 및 후단부를 구비하는 H 브리지 회로를 포함하며,
    상기 H 브리지 회로의 전단부는,
    상기 전단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단에 인접하여 연결되는 제 1 스위치;
    상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 1 스위치의 구동을 제어하는 제 1 스위치 구동회로;
    상기 전단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 2 출력단에 인접하여 연결되는 제 3 스위치; 및
    상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 3 스위치의 구동을 제어하는 제 3 스위치 구동회로를 포함하고,
    상기 H 브리지 회로의 후단부는,
    상기 후단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 1 출력단에 인접하여 연결되는 제 2 스위치;
    상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 2 스위치의 구동을 제어하는 제 2 스위치 구동회로;
    상기 후단부 상에서 상기 액티브 쿨러 제어수단의 제 2 출력단에 인접하여 연결되는 제 4 스위치;
    상기 액티브 쿨러 제어수단으로부터 출력되는 상기 스위치 설정신호에 따라 상기 제 4 스위치의 구동을 제어하는 제 4 스위치 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 출력신호 스위치수단이 상기 제 1 구형파 신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
    상기 제 1 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖는 고정된 위상의 펄스파를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
    상기 제 2 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 1 스위치 제어신호와 겹쳐지지 않도록 미리 설정된 지연시간을 갖는 고정된 위상의 펄스파를 제 2 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
    상기 제 3 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 1 스위치 제어신호에 대하여 시간축 상에서 쉬프트되어 상기 제 1 스위치 제어신호와 일부가 겹치는 펄스파를 제 3 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
    상기 제 4 스위치 구동회로는 50%의 듀티비를 갖고, 상기 제 2 스위치 제어신호에 대하여 시간축 상에서 쉬프트되어 상기 제 2 스위치 제어신호와 일부가 겹치는 펄스파를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 출력신호 스위치수단이 상기 제 2 구형파 신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
    상기 제 1 스위치 구동회로는 미리 설정된 듀티비를 갖는 펄스파를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
    상기 제 2 스위치 구동회로 및 상기 제 3 스위치 구동회로는 오프되고,
    상기 제 4 스위치 구동회로는 직류신호를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 출력신호 스위치수단이 상기 직류신호를 상기 액티브 쿨러 구동신호로서 생성하도록 설정된 경우,
    상기 제 1 스위치 구동회로는 직류신호를 제 1 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되며,
    상기 제 2 스위치 구동회로 및 상기 제 3 스위치 구동회로는 오프되고,
    상기 제 4 스위치 구동회로는 직류신호를 제 4 스위치 제어신호로서 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC.
  20. 적응형 액티브 쿨러 구동회로를 포함하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법에 있어서,
    (a) 교류입력전압을 정류하여 정류전압을 생성하는 단계;
    (b) 상기 정류전압의 크기에 따라 복수의 LED 그룹에 제공되는 LED 구동신호의 크기 및 LED 구동신호의 제공시점 및 차단시점을 결정하고, 결정된 내용에 기초하여 복수의 상기 LED 그룹에 각각 개별적인 LED 구동신호를 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 정류전압을 입력받아 직류신호 또는 구형파 신호를 선택적으로 생성하고, 생성된 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호를 액티브 쿨러 구동신호로서 액티브 쿨러에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 액티브 쿨러 구동신호는 복수의 펄스파의 조합에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 구형파는 양의 값을 갖는 펄스파와 음의 값을 갖는 펄스파를 모두 포함하는 제 1 구형파 신호 및 양의 값을 갖는 펄스파만을 포함하는 제 2 구형파 신호를 포함하며,
    상기 (c) 단계는 상기 정류전압을 입력받아 상기 직류신호 또는 상기 제 1 구형파 신호 또는 상기 제 2 구형파 신호를 선택적으로 생성하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 정류전압의 크기에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되며,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되며,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되며,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  29. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 온도감지 신호를 발생시키는 온도감지 센서로부터 상기 온도감지 신호를 입력받는 온도감지 신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 직류신호 또는 상기 구형파 신호로 출력되며,
    상기 (c) 단계는 상기 온도감지 신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  30. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호를 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  31. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고,
    상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 듀티비를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
  32. 제 20 항에 있어서,
    상기 교류 LED 구동 IC는, 외부로부터 디밍신호를 입력받는 디밍신호 입력부를 더 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 디밍신호에 따라 상기 LED 구동신호의 크기를 조절하며,
    상기 (c) 단계에서 상기 액티브 쿨러 구동신호는 상기 구형파 신호로 출력되고,
    상기 (c) 단계는 상기 디밍신호에 연동하여 상기 액티브 쿨러 구동신호의 크기를 변경하는 것을 특징으로 하는 교류 LED 구동 IC를 이용한 제어방법.
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